Análisis de viabilidad de un centro de computación con climatización circular

Abstract

La creciente demanda de almacenamiento de datos, computación y redes de comunicación ha supuesto un gran incremento del número, tamaño y complejidad de los Centros de Proceso de Datos (CPDs), planteándose además un desafío energético. Se estima que los centros de computación suponen un gasto cercano al 2% de la energía total consumida en el mundo. Además de la energía empleada por los componentes electrónicos, y especialmente de los procesadores, la refrigeración incrementa entre un 10 y un 30 % el coste energético. En este trabajo se analiza la viabilidad de integrar en los centros de computación una solución de refrigeración explorada por un grupo de investigación del IFCA (Instituto de Física de Cantabria, centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, CSIC, y la Universidad de Cantabria), que reduciría sensiblemente este gasto energético. Esta solución se encuentra actualmente pendiente de desarrollar una Prueba de Concepto, y antes de abordar esta fase el grupo se plantea su viabilidad, que es el objetivo de este trabajo. Para plantear este análisis en el trabajo se comienza por revisar el estado del arte en soluciones de refrigeración, y se detallan los principios técnicos en los que se basa la propuesta, la refrigeración por absorción. A continuación, se plantean los pasos necesarios para evolucionar desde los prototipos muy básicos realizados, hasta contar con una solución comercializable. Por último, se analizan las opciones de explotación de esta solución, por un lado, licenciando la tecnología, y por otra parte intentando una comercialización a través de una empresa de base tecnológica. Este análisis que recoge la información específica y actual en el caso del IFCA, va a permitir al grupo de investigación plantearse los siguientes pasos en este proyecto, que es el objetivo planteado en el trabajo. Las conclusiones resumen las ventajas de la tecnología propuesta, y su potencial de explotación, pero también indican la complejidad del proceso de comercialización.

The increasing demand for data, computation and computing networking has led to a large increase in the amount, size and variety of data centers, proposing an energetic challenge. It is estimated that data centers account for nearly 2% of the total energy consumed in the world. In addition to the energy used by electronic components, and especially processors, refrigeration increases energy costs by 10 to 30%. In this work, the viability of integrating a cooling solution explored by an IFCA research group (Instituto de Física de Cantabria, a joint center of the Consejo Superior de Investigaciones Científicas, CSIC, and the University of Cantabria), which would significantly reduce this energy expenditure, is analyzed. This solution is currently pending the development of a Proof of Concept, and before approaching this phase the group considers its feasibility, which is the objective of this work. To present this analysis in the work, we begin by reviewing the state of the art in refrigeration solutions and detail the technical principles on which the proposal is based, absorption refrigeration. Next, the necessary steps are proposed to evolve from every basic prototype made to having a marketable solution. Finally, the options for exploiting this solution are analyzed, on the one hand, by licensing the technology and, on the other hand, by trying to commercialize it through a technology-based company. This analysis, which gathers the specific and current information in the case of the IFCA, will allow the research group to consider the following steps in this project, which is the objective set out in the work. The conclusions summarize the advantages of the proposed technology, and its potential for exploitation, but also indicate the complexity of the commercialization process.