Sindelfingen, Alemania, 14 de junio de 2022. La empresa italiana HiRef S.p.A. ha comenzado a utilizar compresores de tornillo de Bitzer para refrigerar adiabáticamente un centro de cómputo con intercambiadores de calor aire-aire. Como la aplicación está equipada con el refrigerante R513A de bajo GWP (Potencial de Calentamiento Global por sus siglas en inglés) y, por lo tanto, está preparada para A2L, se puede convertir para usar el refrigerante HFO R1234ze, que tiene un GWP de menos de 6 puntos, en cualquier momento, una solución que es sostenible y extremadamente redituable.
A lo largo de los años, los avances tecnológicos y el volumen de datos en constante crecimiento han llevado a un aumento sostenido de las cargas de calor en los centros de cómputo. Esto se debe a que los servidores no pueden funcionar de manera óptima sin temperaturas moderadas constantes que requieren un enfriamiento permanente. Esto hace que la fiabilidad del sistema de refrigeración sea un factor esencial: cuanto más constante sea el enfriamiento, más estables y eficientes serán los procesos.
La empresa italiana HiRef S.p.A. se especializa en la fabricación de sistemas de aire acondicionado de precisión para hardware y tecnología. Sus soluciones de enfriamiento para el sector TI se consideran excepcionalmente eficientes y ayudan a reducir el consumo de energía y, a su vez, los costos de funcionamiento.
La tarea consistía en diseñar un sistema de refrigeración que fuera lo más fiable y sostenible posible para un centro informático en la ciudad alemana de Offenbach, en colaboración con Cooltec Systems Kälte Klima GmbH. Como HiRef había estado usando compresores Bitzer durante años, también llegó a los especialistas en Sindelfingen con este proyecto.
Dado que seleccionar un refrigerante sostenible era de vital importancia, HiRef optó por una solución extraordinaria: por primera vez, se instalaron 96 compresores de tornillo con convertidores de frecuencia externos en los 48 sistemas de refrigeración en lugar de compresores scroll.
Alta eficiencia energética a plena carga y carga parcial
Como uno de los primeros productos HiRef con el sistema adiabático, este proyecto fue de especial importancia. Queríamos que no quedara ninguna duda de que la calidad de nuestra solución sostenible y respetuosa con el medio ambiente supera a todas las demás del mercado; esa es otra razón por la que usamos compresores de tornillo en lugar de scroll, dijo Wolfgang Fels, director comercial de HiRef.
Con los compresores de tornillo, ciertos niveles de temperatura se pueden mantener de manera precisa y constante. Si se supera el punto de temperatura máxima preestablecido, el sistema de refrigeración evaporativa reduce la temperatura de condensación y, por lo tanto, el consumo de energía. Controlados por convertidores de frecuencia, los compresores de tornillo proporcionan un respaldo mecánico completo para la capacidad de refrigeración. El control de capacidad hace que los compresores de tornillo sean extremadamente eficientes energéticamente a carga completa y parcial, explica Fels. “De esta manera, hacen una valiosa contribución a la reducción de las emisiones de CO?”. Su bajo consumo de agua con refrigeración adiabática adicional es otro paso importante en la dirección de la sostenibilidad.
La protección del medio ambiente vale la pena
Los requisitos estipulados por el Reglamento de Gases Fluorados de la UE 517/2014 representan un gran desafío para los propietarios de sistemas de aire acondicionado. Para cumplir con los objetivos de reducción gradual, en el futuro deberán utilizarse refrigerantes alternativos de bajo PCA, como las hidrofluoro-olefinas (HFO). Los sistemas de refrigeración industrial deben ser fiables y eficientes, al mismo tiempo que cumplen requisitos cada vez más estrictos en cuanto a su compatibilidad medioambiental.
Es por eso que HiRef diseñó el sistema con el refrigerante R513A de bajo GWP (certificado A1 con un GWP de 573), una alternativa efectiva y compatible con el medio ambiente a los refrigerantes convencionales. Una característica especial es que los compresores de tornillo ya están preconfigurados para que el usuario pueda cambiar al refrigerante R1234ze en una fecha posterior. El R1234ze tiene un impacto aún menor en el efecto invernadero, no es tóxico, es moderadamente inflamable y tiene un GWP de menos de 6.
El bajo GWP reduce la frecuencia de las comprobaciones de fugas obligatorias requeridas por el Reglamento de Gases Fluorados, que tiene un efecto positivo en los costos de operación. La protección del medio ambiente y la eficiencia van de la mano aquí y dan ejemplo, resume Pietro Trevisan, Gerente General de Bitzer Italia. Las excelentes propiedades medioambientales brindan a los operadores del sistema más tranquilidad en términos de estabilidad de precios de refrigerantes y dispositivos, así como disponibilidad a largo plazo.
Tecnología altamente resistente y confiable
Cada sistema tiene una capacidad de refrigeración de 200 kW y está equipado con ventiladores EC con ruedas de marcha libre optimizadas. Un intercambiador de calor de flujo cruzado especial de alta eficiencia con un revestimiento de epoxi hace que el sistema sea extremadamente resistente. La alimentación eléctrica paralela de dos extremos tiene una función de inicio rápido, así como un control ininterrumpido de la fuente de alimentación. El proceso de enfriamiento se basa en tres principios diferentes: enfriamiento gratuito total con un bypass de invierno, enfriamiento mecánico modulante basado en las necesidades con enfriamiento libre maximizado y enfriamiento mecánico modulado con un sistema de rociado adiabático en el condensador.
El separador de aceite integrado en los compresores de tornillo Bitzer CSH65 y el motor refrigerado por gas de succión incorporado, simplifican enormemente la integración del sistema y permiten el diseño de un sistema compacto y rentable. Además de los menores costos del ciclo de vida y confiabilidad las 24 horas del día, los 7 días de la semana en cualquier condición operativa, el aislamiento acústico fue de vital importancia en este proyecto. La carcasa especial de los compresores garantiza el máximo aislamiento acústico, mientras que los silenciadores de pulsaciones integrados reducen en gran medida el sonido en el lado del aire de escape.
La primera fase del sistema se completó en el verano de 2020. El sistema entró en funcionamiento en noviembre de 2020, luego de una fase de prueba en octubre. El uso de compresores de tornillo en lugar de compresores scroll por primera vez planteó desafíos extraordinarios que requirieron un alto grado de experiencia en este proyecto. Estamos familiarizados con Bitzer por muchos otros proyectos y estábamos seguros de que podríamos encontrar la solución ideal con ellos, comentó Wolfgang Fels sobre el proyecto conjunto.
Acerca de la regulación de gases fluorados
Los requisitos estipulados por el Reglamento de Gases Fluorados de la UE 517/2014 representan un gran desafío para los fabricantes de compresores de refrigeración. Para cumplir con los objetivos de reducción gradual, en el futuro se deberán utilizar refrigerantes alternativos como los HFO. Los sistemas de refrigeración industrial deben ser fiables y funcionar de manera eficiente a largo plazo, al mismo tiempo que cumplen requisitos cada vez más estrictos en cuanto a su compatibilidad medioambiental. El Potencial de Calentamiento Global, o GWP, es un indicador del riesgo que representa un refrigerante para el clima. El GWP del R134a, un refrigerante de uso común en la actualidad es de 1300. En otras palabras, si un kilogramo de R134a se escapa a la atmósfera, su impacto en el clima será 1300 veces más severo que un kilogramo de CO?.
Acerca del enfriamiento adiabático
El enfriamiento adiabático es un método para controlar la temperatura de las habitaciones con el poder de enfriamiento por evaporación del aire y el agua. Se basa en un principio simple: cuando el agua se evapora en un sistema cerrado, absorbe calor de ese sistema y, por lo tanto, baja la temperatura del sistema. En aire acondicionado, el enfriamiento adiabático se utiliza de tal manera que el flujo de aire se humedece y a su vez se enfría. Cada gramo de agua con el que se humedece el aire no saturado baja su temperatura alrededor de 2,5°C. Como tal, el enfriamiento adiabático utiliza procesos naturales y ahorra energía eléctrica para los sistemas de enfriamiento.
