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O uso de energia fotovoltaica em data centers
Seja em aspectos pequenos como o smartphone, que usamos no dia a dia, ou em grandes empresas, com data centers de última geração, somos cada vez mais dependentes da tecnologia e das novidades que nos são apresentadas quase que diariamente.
Se a tecnologia é um novo membro de nossos corpos, os data centers são, para grandes organizações, o sistema nervoso. É a base do funcionamento de empresas, indústrias, cidades, países, organizações. Eles são os responsáveis por concentrar, armazenar e processar grande volume de informação, utilizada em serviços de telecomunicações, infraestrutura urbana, sistemas de segurança, entretenimento entre outros setores.
Mas há uma preocupação: estima-se que até 2020 os data centers sejam responsáveis por mais de 3% do consumo global de energia.
Para tentar minimizar esse impacto, a indústria tem investido em técnicas para reduzir o consumo energético em data centers, como o retrofit de equipamentos ultrapassados e ineficientes e a utilização de sistemas de refrigeração mais eficazes. Neste artigo, abordaremos o uso do free cooling, que conjugado com o uso de sistemas de energia fotovoltaica, pode melhorar a performance dos data centers em operação.
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Trata-se de aproveitar a diferença de temperatura entre a parte interna e externa de um data center para realizar a troca de calor. Ao invés de utilizar um compressor no resfriamento do ar que volta para o ambiente, utiliza-se o ar quente e a carga térmica proveniente do data center para a troca calor com o ambiente externo, utilizando bombas que forçam a circulação na serpentina, economizando assim, energia através do compressor.
A proposta de realizar free cooling para economia de energia no data center encontra limitações devido às elevadas temperaturas externas durante o dia no Brasil. Desta forma, acabamos olhando a figura do sol como um agente vilão para a eficiência energética dos sistema de ar condicionado. Porém, que tal passarmos a enxergar o sol como um grande aliado na produção de energia limpa através da utilização da tecnologia fotovoltaica para alimentação de data centers?
O aproveitamento da luz do sol para produzir a energia para um data center traz benefícios ambientais e econômicos. Ao aproveitar o potencial energético-solar altíssimo do Brasil, a tecnologia fotovoltaica utiliza uma fonte limpa e traz menor dependência das fontes energéticas tradicionais, que estão sujeitas a oscilações de preço constantes por fatores políticos e climáticos. Além disso, a usina fotovoltaica tem vida útil média de 25 anos e é de fácil instalação e manutenção.
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Essa iniciativa de geração de energia elétrica para alimentação de data center utilizando a tecnologia fotovoltaica não é uma novidade. Gigantes da tecnologia como Facebook, Dell, IBM e Apple, já adotaram essa solução em seus data centers e possuem projetos de expansão da produção.
Ao olharmos o cenário brasileiro de geração de energia fotovoltaica, nos deparamos com uma realidade de grande expansão: em cinco anos a produção de energia solar aumentou 1.334%, devido, principalmente, à resolução n˚ 482 de 2012 da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Se compararmos o potencial de geração no Brasil com outros países, percebemos que nossa capacidade é muito superior a países como Alemanha e Estados Unidos. No entanto, a nossa capacidade instalada ainda está muito aquém dos países líderes.
Seguindo essa tendência mundial de uso de energia fotovoltaica em data centers, a AFEL é parte do consórcio responsável por construir dois Centros de Operações Espaciais (COPEs) que darão suporte ao satélite geoestacionário brasileiro (SGDC), responsável por levar internet em banda K para todo o território nacional e banda X para uso da defesa e forças militares do país. Trata-se de um projeto conduzido pela Telebrás com previsão de conclusão em julho de 2019.
O COPE Principal está localizado em Brasília e, não por coincidência, possui arquitetura que lembra um satélite, semelhança reforçada pela presença da instalação da usina fotovoltaica na cobertura dos prédios. Estima-se que a produção anual represente 17,21% do consumo de infraestrutura do data center.
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Se as boas práticas forem seguidas, um data center pode ter grande ganho de eficiência energética com pouco ou nenhum custo. Em retrofit de instalações, as primeiras medidas a serem tomadas são a consolidação, virtualização e descomissionamento de TI para otimização da carga. Depois, trabalha-se em organização e redução de perdas, antes de troca de equipamentos. Além disso, o uso de sistemas solares devem ser tratados como uma forma de free cooling indireto.
Sinara Campos
Engenheira de controle e automação e, atualmente, é responsável pelos processos de inovação tecnológica e implantação de sistemas de energia renovável da Almeida França Engenharia.
Sinara Campos apresentou o tema “Eficiência Energética em Data Centers e o Uso de Energia Fotovoltaica”, ao lado do consultor Luis Tossi, durante o 10˚ Congresso RTI de Data Centers, nos dias 9 e 10 de agosto de 2018 em Ribeirão Preto.