Tecnologie all’avanguardia per i green data center

Il condizionamento dei data center è un ambito di mercato oggi molto competitivo, nel quale HiRef propone un ventaglio estremamente ampio e differenziato di tecnologie e soluzioni integrate, performanti e flessibili.

Negli ultimi tempi, a livello globale, la crescente domanda di servizi IT è sempre più associata alla loro sostenibilità energetica e ambientale, che costituisce uno dei principali criteri per la selezione delle soluzioni e delle tecnologie da utilizzare nei data center. Per competere con successo in questo particolare mercato sono perciò necessari non solo un solido background tecnico, ma anche un’estrema capacità di innovazione.

Da tempo HiRef – una delle realtà più influenti nel panorama del cooling system internazionale – ha puntato proprio sulla sua propensione alla ricerca e sviluppo di soluzioni, costruendo una solida reputazione legata non solo a una proposta completa di prodotti per il riscaldamento, il raffreddamento e il condizionamento di precisione, ma anche alla capacità di innovazione concreta, sul campo, partecipando attivamente a progetti complessi.

Domanda in rapida evoluzione  

Nicola Rossi, Direttore commerciale e marketing di HiRef

«Lavoriamo quotidianamente per anticipare il cambiamento – afferma Nicola Rossi, Direttore commerciale e marketing di HiRef. Operiamo come protagonisti nel condizionamento di precisione, in particolare nel settore molto competitivo del condizionamento dei data center, con una capacità d’offerta che coniuga prodotti all’avanguardia dal punto di vista tecnologico, della sicurezza e della sostenibilità, con un elevatissimo livello di customizzazione.

Si tratta di un mercato governato da dinamiche molto rapide. Oggi la domanda proveniente dagli internet service provider è orientata alla ricerca sia delle migliori prestazioni energetiche e ambientali, sia di soluzioni per ridurre al minimo la durata dell’installazione dei sistemi. Queste tendenze interessano i data center cosiddetti “hyperscale” come anche gli “edge”».

Quali sono le differenze?

«Un hyperscale data center è normalmente al servizio di aziende che processano grandi quantità di dati, si tratta perciò di strutture imponenti che fronteggiano carichi elevati e che necessitano di soluzioni dedicate. Al contrario un edge data center fornisce normalmente servizi all’utenza locale, di conseguenza utilizza carichi più contenuti che possono essere fronteggiati con soluzioni standard.

HiRef ha sviluppato tecnologie adeguate a entrambi gli ambiti, mettendo a sistema elevata efficienza energetica, minimo impatto ambientale, affidabilità, ridondanza, sicurezza e una modularità molto spinta, che consente di accompagnare la crescita dell’infrastruttura in funzione all’evoluzione del business dei clienti, facilitando anche l’attività degli studi professionali con i quali stabiliamo proficue collaborazioni».

Soluzioni integrate

Quali soluzioni sono più adatte a seconda della tipologia dei data center?

«HiRef propone gamme complete di refrigeratori, condizionatori, kit strutturali per la compartimentazione e sistemi elettronici di gestione e monitoraggio impianto, espressamente concepiti per rispondere al meglio a tutti requisiti tecnico-prestazionali e di personalizzazione richiesti dal mercato.

Gli impianti di condizionamento degli hyperscale di ultima generazione proposti da HiRef sono di tipo idronico, basati sulla gamma di condizionatori interni FanWall HBCV e su refrigeratori da esterno ad altissima efficienza, free-cooling e glycol free, come ad esempio i refrigeratori della gamma TVA o della gamma TSL.

Nel caso degli edge, invece, soluzioni e tecnologie sono differenziate principalmente in funzione dell’entità dei carichi e delle condizioni climatiche, anche per privilegiare il free colling diretto: di conseguenza i condizionatori perimetrali NRG presentano ben 7 diverse tipologie di prodotto, opportunamente declinate dal punto di vista della potenza. Le soluzioni strutturali e l’elettronica di controllo sono invece adatte a ogni tipologia di data center.

DataDom Line, ad esempio, è il sistema modulare composto da elementi isotermici e per l’alloggiamento dei rack, che si presta al progressivo popolamento di data center – realizzati all’interno di qualsiasi edificio come anche all’esterno – in relazione alle effettive necessità di crescita del volume dei dati trattati.

HiNode 2.0 è invece il sistema integrato e flessibile dedicato alla gestione delle informazioni, che si interfaccia con le unità che compongono l’impianto di condizionamento e con tutti gli altri dispositivi presenti nel data center per ottimizzarne il funzio namento, rispondendo in modo efficace ed efficiente a tutte le esigenze dell’utenza anche nel caso di interventi di revamping».

Consulenza e innovazione

L’insieme delle soluzioni sviluppate da Hiref consente perciò di fronteggiare non solo l’allestimento completo di un data center di nuova realizzazione, ma anche gli interventi in quelli esistenti…

«L’innovazione tecnologica nel settore procede con estrema rapidità. Anche per effetto della recente impennata del costo dell’energia, assistiamo infatti a una crescita delle richieste per l’aggiornamento, l’ampliamento e il potenziamento dei data center gia operativi che, ovviamente, si prefiggono l’obiettivo di migliorare le proprie prestazioni anche sotto il profilo energetico e ambientale.

Allo scopo, nel 2019, abbiamo costituito HiRef Engineering, una societa del gruppo HiRef dedicata proprio al supporto e alla consulenza rivolta agli studi di progettazione con cui collaboriamo quotidianamente e agli operatori del settore. HiRef Engineering opera in sinergia con la rete commerciale HiRef: si occupa di analisi CFD, studi di fattibilita, confronto di tecnologie di cooling, business plan di progetto e, se richiesto, di proposte “chiavi in mano”».

Quali sono gli indirizzi di ricerca e sviluppo più innovativi?

«Da tempo HiRef ha puntato sulla CO₂ quale gas refrigerante naturale. Oltre all’elevata capacità frigorifera volumetrica e ai minimi valori di GWP e ODP, l’anidride carbonica e un composto atossico, ininfiammabile e non esplosivo, ideale anche nelle applicazioni per i data center.

La definizione di prodotti legati al “liquid cooling”, per il raffreddamento diretto dei chip mediante fluido, è un altro fronte di sviluppo. Con l’obiettivo di recuperare i flussi termici di scarto da comparti industriali e data center, HiRef sta integrando le proprie attuali gamme di pompe di calore ad alta temperatura (fino a 90 °C), con nuove soluzioni ad altissima temperatura (fino a 120 °C) per rendere fruibile il calore alla collettività e a tutte le utenze della smart city. Crediamo che la ricerca e sviluppo debba avere come primo valore il miglioramento tecnologico, attenuando il suo impatto ambientale diretto e indiretto, al fine di costruire un futuro sostenibile per le generazioni attuali e quelle future».

FOOTPRINT RIDOTTISSIMO
Disponibili nel range di potenza 40÷200 kW in versione idronica o a espansione diretta, i condizionatori FanWall HBCV sono la soluzione per i data center di tipo hyperscale. Un’attenta analisi fluidodinamica ha supportato la progettazione, con l’obiettivo di abbattere le perdite di carico sul flusso d’aria interno, contenere l’assorbimento dei ventilatori e incrementare la superficie dello scambiatore di calore. Il tutto a vantaggio di un footprint minimo a parità di potenza frigorifera erogata.

Tutti i modelli della gamma FanWall HBCV presentano di serie:

  • circuiti frigoriferi completamente ridondanti per garantire la continuità d’esercizio;
  • batterie con trattamento idrofilico, per migliorare la raccolta e il deflusso della condensa;
  • batteria alettata soffiata posizionata dopo i ventilatori, per l’uniforme distribuzione dell’aria in mandata verso i rack;
  • valvole per il bilanciamento e la regolazione della portata;
  • ventilatori plug EC 2.0 in grado di adattare il funzionamento in base al carico termico o alla portata d’aria.

L’accesso frontale ai componenti interni, anche con unità in moto, semplifica le operazioni di manutenzione senza pregiudizio per la sicurezza.

POTENZE ELEVATE PER “HYPERSCALE”
Le gamme dei refrigeratori TVA e TSL con condensazione ad aria soddisfano la crescente domanda di efficienza energetica, sostenibilità ambientale e contenimento delle emissioni acustiche dei data center hyperscale.

I refrigeratori TVA (286÷1.367 kW) possono utilizzare sia il refrigerante R1234ze a basso GWP, sia R134a e R513A, in circuiti frigoriferi attestati su compressori a vite a inverter con ampia capacità di modulazione del carico ed elevata efficienza ai carichi parziali. L’evaporatore a fascio tubiero a singolo passaggio, le notevoli dimensioni delle batterie di scambio termico e la loro particolare configurazione a V concorrono a un’elevata efficienza energetica a fronte di un basso TEWI (Total Equivalent Warming Impact).

TVA è la nuova gamma di refrigeratori HiRef condensati ad aria, progettati per processi energeticamente efficienti e sostenibili che utilizzano refrigerante HFO a basso GWP

Studiati per assicurare la massima affidabilità e continuità in tutte le condizioni di lavoro, i refrigeratori e le pompe di calore reversibili TSL (277÷1.004 kW) sono unità in classe energetica A disponibili con refrigerante R410A o R454B a basso impatto ambientale, che utilizzano:

  • compressori scre woll di ultima generazione, ad alta efficienza e con elevato range di modulazione, basati su tecnologia a magneti permanenti ad avviamento diretto;
  • scambiatori a fascio tubiero ottimizzati per l’utilizzo di refrigeranti ad alta pressione e con flusso dell’acqua lato mantello, a vantaggio dell’affidabilità e dell’efficienza dello scambio termico;
  • ventilatori assiali con motore EC opzionale.
SOLUZIONI PER L'AMBITO “EDGE”
Elevata resa specifica, precisione nel controllo dei parametri termoigrometrici e flessibilità nella scelta della fonte di alimentazione: questi i punti di forza dei condizionatori perimetrali NRG, sviluppati per la climatizzazione continua degli edge data center e di ambienti tecnologici a elevata densità termica.

I modelli sono assemblati con componenti evoluti (compressori pilotati da inverter con modulazione della potenza fino al 25%, ventole EC, valvole di laminazione a controllo elettronico, batteria evaporante con estesa superficie di scambio, ecc.), selezionati in base alle applicazioni e accuratamente disposti in un frame profondo soli 890 mm.

I condizionatori NRG A (potenza 9,3÷147,2 kW) con condensazione ad aria, ad esempio, trovano larghissimo impiego per la semplicità impiantistica (assenza di altri circuiti ausiliari e pompe), gestionale (il circuito frigorifero è controllato dall’armadio) e d’installazione (dell’unità interna e del condensatore remoto).

NRG D (11,7÷98,9 kW) è il modello condensato ad aria per il dual cooling: alla tradizionale batteria evaporativa è abbinato l’effetto frigorifero del fluido proveniente da un’unità esterna (chiller). Anche NRG K (11,4÷100,8 kW) è un modello dual cooling, ma con condensazione ad acqua o tramite dry cooler. In entrambi i casi l’alimentazione a doppia fonte abbina scelta della soluzione più economica e continuità d’esercizio.

La gamma NRG comprende anche i modelli NRG W (condensazione ad acqua o dry cooler), NRG Z (condensazione ad acqua di rete a 15 °C), NRG F (condensazione e free cooling indiretto ad acqua) ed NRG Q (condensazione ad acqua di rete e dual cooling).

GESTIONE ENERGETICA OTTIMIZZATA
HiNode 2.0 è l’esclusivo sistema di supervisione, controllo e gestione ottimizzata degli impianti di condizionamento, che si interfaccia con tutte le unità e i dispositivi presenti nell’impianto, anche di gamme diverse. Gli algoritmi determinano quali e quante risorse attivare privilegiando la contemporaneità, quindi il regime di carico parziale e il recupero energetico, per ottenere un’elevata efficienza e un maggior risparmio dei costi operativi.

HiRef si interfaccia con tutte le unità e i dispositivi presenti nell’impianto per ottimizzarne il funzionamento e prevenire malfunzionamenti e guasti, a garanzia della continuità d’esercizio

La logica di predizione dei guasti e il calcolo del decadimento delle prestazioni consentono di agire tempestivamente per assicurare continuità al servizio. L’accesso ai dati può avvenire localmente, attraverso il display LCD o Touch screen, oppure da remoto, tramite interfaccia web, con possibilità di sincronizzazione dei dati sul cloud mediate il servizio HiNet. HiNode 2.0 supporta protocolli seriali (Modbus; RTU su RS485; Bacnet su RS485; Konnex; LonWorks) ed ethernet (TCP/ IP; Bacnet/IP; SNMP v1-v2c).

CONTROLLO CLIMATICO MODULARE
DataBox è la struttura modulare e scalabile della DataDom Line, adatta per l’impiego in data center esistenti e di nuova realizzazione nella versione con compartimentazione del corridoio freddo. È concepita per il massimo controllo del set point e consente perciò di ridurre il volume d’aria trattato, evitando la miscelazione dei flussi d’aria. Completa di software di gestione, alimentazione, raffreddamento e rack, DataBox è fornita “chiavi in mano”, preassemblata e collaudata per velocizzare e semplificare la realizzazione dell’infrastruttura. Adattabile a molteplici contesti ed esigenze, ogni isola può essere personalizzata scegliendo componenti e accessori differenti.