Distribuição de energia e eficiência energética em data centers

Abstract

À medida que as Tecnologias da Informação e Comunicação (TICs) evoluem, os data centers tornaram-se essenciais. Essas instalações não mais concentram as informações em um único local, mas as armazenam de forma descentralizada, em diversos pontos ao redor do globo. Um dos pilares essenciais de um data center é o fornecimento contínuo e confiável de energia elétrica, que garantem o funcionamento ininterrupto dessas instalações físicas. Estudos de eficiência energética são cruciais, já que os data centers demandam uma quantidade substancial de energia para manter o funcionamento dos equipamentos críticos e das diversas estruturas, especialmente os sistemas de refrigeração. Como os equipamentos dos data centers se tornam cada vez mais densos, é primordial a busca por soluções que tornem os sistemas de gestão de energia mais eficientes e adaptáveis às futuras demandas de data centers. Em particular, a distribuição de energia elétrica de baixa tensão é centralizada em uma sala de distribuição, que abriga painéis estruturados para dividir as fontes de energia em circuitos individuais, cada um com proteção dimensionada conforme a necessidade de potência. Este trabalho apresenta uma discussão sobre as principais normas e diretrizes para um projeto da infraestrutura elétrica de data centers, além das necessidades estruturais e requisitos essenciais para garantir o funcionamento contínuo e seguro dessas instalações. O objetivo é mostrar como é assegurada a integridade e a disponibilidade da rede elétrica, fundamental para a operação eficiente de data centers. Como um exemplo, é apresentado um projeto detalhado de distribuição elétrica de um data center de pequeno porte. O projeto considera os aspectos críticos da infraestrutura elétrica do data center, como: monitoramento e conformidade com normas, redundância, capacidade de carga elétrica, segurança, manutenções e certificações relevantes.

Data centers have become essential as Information and Communication Technologies (ICTs) evolve. These facilities no longer concentrate information in a single location; information is stored in distributed locations worldwide. One of the main pillars of a data center is a continuous and reliable power supply. This ensures the uninterrupted operation of these physical facilities. Since data centers require significant energy to maintain equipment and various structures, significant cooling systems and energy efficiency studies are critical. With the increasing density and load of equipment, it is essential to seek solutions that make energy management systems more efficient and adaptable to the future needs of data centers. In particular, the low-voltage power distribution is centralized in a distribution room that houses structured panels to divide the power sources into individual circuits, each with protection dimensioned according to the power demand. This work discusses the primary standards and guidelines for a data center electrical infrastructure project and the structural needs and essential requirements to ensure these facilities' continuous and safe operation. The goal is to show how to ensure the integrity and availability of the electrical network, which is fundamental to the efficient operation of a data center. A detailed electrical distribution project for a small-scale data center is presented as an example of data center design. The project considers the critical aspects of the data center's electrical infrastructure, such as monitoring and compliance, redundancy, electrical load capacity, safety, maintenance, and relevant certifications.