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Un Centro de Datos (CPD) es un edificio o parte de un edificio (áreas diseñadas) cuya función principal es alojar el Centro de Cómputo (Computer Room ó Sala de Servido-res) y equipos de soporte. El Centro de Cómputo es parte del Centro de Datos (Data Center) cuya misión es alojar los equipos de Procesamiento de Datos.

La importancia del edificio es proveer el espacio ade-cuado para mantener un ambiente de operación apro-piado para los Equipos de Procesamiento de Datos, Equipos de Telecomunicaciones y otros Sistemas de Soporte. Así mismo, las áreas diseñadas deben propor-cionar una infraestructura adecuada que permita alojar los servidores de procesamiento de datos.

Para el diseño de un Centro de Datos se han estable-cido estándares para la instalación de servicios básicos (Telecomunicaciones, Eléctrico, Mecánico, Arquitectóni-co) con la finalidad de aumentar la confiabilidad y ase-gurar una disponibilidad elevada. Estos estándares son conocidos como las normas TIA/EIA 942 (Telecommu-nications Infraestructure Standard for Data Centers). En el presente artículo nos centramos en los aspectos eléc-tricos en UPSs y Generadores, necesarios a ser toma-dos en cuenta al momento de diseñar un CPD (aspectos eléctricos de distribución de energía PDUs, aterramien-to, protección de rayos y sobretensiones, mecánicos, arquitectónicos y de telecomunicaciones serán publica-dos en boletines futuros).

La información y recomendaciones contenidas en las nor-mas TIA/EIA promueven una implementación y diseño efec-tivos del CPD identificando las acciones apropiadas a ser tomadas en cada paso del proceso de planeación y diseño.

Los pasos en el proceso de diseño descritos en la normativa pueden ser aplicados tanto para el diseño de un CPD nuevo o para la expansión de uno existente.

En cualquier caso es esencial tomar en cuenta que el diseño del sistema de cableado estructurado y teleco-municaciones, planificación de ubicación de equipos,

ed sametsis ,socinótcetiuqra sonalp ,socirtcéle sonalprefrigeración, sistemas de seguridad e iluminación sea coordinado.

Idealmente, el proceso debería:

a) Estimar los equipos de telecomunicaciones, espa-cio, potencia y requerimientos de enfriamiento a capa-cidad total. Anticipar y prever un crecimiento durante el transcurso de vida del CPD.

b) Proveer espacio, potencia, enfriamiento, seguridad, capacidad de carga del suelo y otras facilidades reque-ridas por los ingenieros y arquitectos.

c) Crear un plano de ubicación de equipos incluyen-do la disposición de las salas por importancia, áreas de distribución principal, áreas de distribución zonifi-cadas y áreas de distribución por equipos. Proveer la potencia demandada y requerimientos de carga para los sistemas de infraestructura, ductos y vías de dis-tribución para los cableados de telecomunicaciones.

d) Obtener Planos ‘as built’ actualizados que contem-plen la disposición de cableados de telecomunicacio-nes, eléctricos y equipos mecánicos que sean añadi-dos al CPD.

e) Diseñar un sistema de cableado de telecomunica-ciones basado en las necesidades del equipo a ser ins-talado en el CPD.

Las áreas que conforman un Centro de Datos (CPD) en general pueden ser:

• Oficinas Generales.

• Jefatura IT.

Definición de aspectos eléctricos (UPS y Grupo Generador)a ser tomados en cuenta al momento de diseñar un Centro de Datos (CPD)

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• Sala NOC (Network Operation Center).

• Area de almacenaje (carga y descarga).

• Sala de equipos (Centro de Cómputo).

• Bastidor de telecomunicaciones internas.

• Bastidor de telecomunicaciones desde y hacia afuera.

• Sala de impresión.

• Sala eléctrica-mecánica.

De acuerdo al nivel de confiabilidad y disponibilidad que se desee alcanzar en el diseño del CPD se han seg-mentado 4 niveles de operación (mayor nivel implica mayor disponibilidad y seguridad). Niveles elevados que corresponden a una mayor confiabilidad implican cos-tos más elevados de construcción.

Un CPD puede tener diferentes niveles (TIER) para di-ferentes porciones de su infraestructura. Por ejemplo, un CPD puede ser considerado Nivel 3 en su área eléc-trica pero Nivel 2 en su área mecánica. Sin embargo, el nivel general del CPD será igual al menor nivel cataloga-do considerando todas las áreas de su infraestructura. Así por ejemplo, un CPD catalogado Nivel 4 para todas sus áreas excepto la eléctrica donde el nivel alcanzado es 2, en general será catalogado Nivel 2.

Es importante tener cuidado manteniendo la capaci-dad total eléctrica y mecánica para conservar el nivel (TIER) alcanzado al incrementar la carga del CPD en el transcurso del tiempo. Un CPD puede ser degradado de Nivel 3 o 4 a Nivel 1 o 2 si por ejemplo capacidad eléc-trica redundante fuera utilizada para soportar nuevas cargas de cómputo y telecomunicaciones. En éste caso la elección de tecnología de UPSs tipo modulares de Ar-quitectura Descentralizada DPA resultaría importante.

Segmentación de Niveles de Eléctricos:

Los alimentadores de energía eléctrica preferente-mente deben ser tipo subterráneo en lugar de aéreos con el objeto de minimizar la exposición a rayos, árbo-les, accidentes de tráfico y vandalismo.

Los equipos de alimentación primarios deberán estar diseñados para poder soportar crecimiento, ser de fácil mantenimiento y proveer redundancia. Los interruptores (breakers) deberán ser intercambiables donde sea posi-ble para facilitar el mantenimiento. Se deberán instalar en la acometida protectores de rayos y transitorios Clase I, II combinados.

Grupos Generadores de Standby

El sistema de Generación Standby es un punto único con factor de elasticidad crucial que deberá ser capaz de suministrar energía eléctrica a los equipos de cóm-puto y telecomunicaciones en caso de ocurrir un evento de falla en el suministro eléctrico comercial.

Los generadores deberán ser diseñados para suminis-trar las corrientes armónicas impuestas por el Sistema de Alimentación Ininterrumpida (UPS) y por las cargas

computacionales. Si el generador no es especificado apropiadamente su interacción con el UPS podría cau-sar problemas.

Cuando se provee un Grupo Generador, éste deberá ser capaz de suministrar energía a los sistemas de aire acondicionado con el fin de evitar una sobrecarga térmi-ca y apagón de equipos. En caso que los generadores no respalden los sistemas de refrigeración, el beneficio de los mismos sería mínimo o nulo.

Se deberán instalar equipos de protección contra rayos y sobretensiones a la salida de cada generador.

Preferentemente para un más rápido arranque los ge-neradores deberán ser a Diesel en lugar de gas natural evitando también de ésta manera una dependencia con el tren de gas natural proveniente del utilitario.

Regulaciones de ruido y ambientales deben ser toma-das en cuenta.

Adicionalmente al testeo de componentes individuales, el grupo generador, el UPS y el Sistema de Transferencia Automática (ATS) deben ser testeados en conjunto como sistema. Como requerimiento mínimo, se deberán reali-zar pruebas de falla de suministro de energía y restau-ración. Fallas de componentes individuales deberán ser testeadas en sistemas redundantes diseñados para conti-nuar funcionando durante la falla de un componente. Los sistemas deberán ser testeados con bancos de carga de prueba. Adicionalmente, cuando el CPD está en opera-ción, los sistemas deberán ser testeados periódicamente para asegurar una operación continua.

Es importante tomar en cuenta en el diseño la im-plementación de sistema de Bypass de aislación con conmutadores de transferencia que facilitan el mante-nimiento de los equipos y preserven la seguridad del personal de mantenimiento. Se debe instalar aislación bypass para los interruptores termo magnéticos en caso que éstos fallen durante su operación.

Sistemas de Alimentación Ininterrumpida (UPS)

Los Sistemas de Alimentación Ininterrumpida (UPSs) tipo modular consisten en un grupo de módulos para-lelados. Módulos independientes descentralizados tipo

DPA aumentan la confiabilidad y disponi bilidad del su-ATP cuenta con variedad de Generadores de Gas y Diesel

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ministro de energía eléctrica. Cada módulo debe ser ca-paz de ser extraído o insertado sin necesidad de tener que hacer un bypass para realizar ésta operación (lo cual no sucede en UPSs con arquitectura centralizada).

Con la finalidad de aumentar la confiabilidad cada módulo deberá tener un banco de baterías independien-te con por lo menos dos cadenas (strings) para tener redundancia. Es también posible tener un solo banco de baterías para varios módulos; sin embargo, éste tipo de configuración no es la más recomendada debido a la baja confiabilidad que tendría el sistema.

Cuando un grupo generador es instalado, la función primaria de la UPS es proveer un respaldo durante una interrupción del suministro eléctrico hasta que el genera-dor haya arrancado y retorne el suministro. Teóricamen-te, esto implicaría especificar una autonomía de baterías de solamente unos pocos segundos; sin embargo, en la práctica las baterías deberían ser especificadas para un rango de tiempo de 5 a 30 minutos de capacidad a carga total del UPS debido a la naturaleza de imprevisible de las curvas de las baterías, para proveer cadenas redun-dantes de baterías ó para respaldar las cargas informá-ticas durante un tiempo razonable hasta que se hayan apagado en caso que el generador fallara.

Si no fuera instalado un generador se deberá especifi-car un tiempo de autonomía con las baterías necesarias para respaldar las cargas entre 30 min a 8 horas. Ca-pacidades de baterías mayores en amperios-hora son a menudo especificadas para instalaciones particulares. Por ejemplo, las compañías de Teléfonos demandan tra-dicionalmente un tiempo de 4 horas cuando existe un grupo generador o 8 horas cuando no se ha instalado el generador.

Al ser las baterías el corazón de los Sistemas de Ali-mentación Ininterrumpida es importante considerar un mantenimiento permanente de los bancos de baterías o monitorización de todas las celdas o mono bloques (baterías) mediante la lectura de la impedancia o con-ductancia para determinar tendencias. Se recomienda a los gerentes o encargados del CPD buscar proveedo-res especializados con respaldo de marcas globalmente conocidas para los sistemas de energía ininterrumpida que cuenten con personal entrenado en fábrica, inven-tario de máquinas, cargas de prueba, analizadores de calidad de energía, medidores de impedancia y lotes de repuestos.

Sistemas de ventilación y aire acondicionado, moni-toreo de gases, control de goteos, etc deben ser con-siderados en las salas de energía. Las baterías más re-comendadas para UPSs son de tipo VRLA selladas que producen menos gases que las baterías ventiladas. Es importante recordar que cada aplicación específica de-manda un tipo de batería específico, por esto las bate-rías de aplicaciones de telecom son diferentes que las de UPSs o que las de aplicaciones solares.

La selección del Sistema UPS debe basarse en los KW

entregados que encuentren el criterio de diseño toman-do en cuenta el factor de potencia. Los UPSs monolí-ticos típicamente son especificados a un factor de po-tencia de 0.8 a 0.9 versus los sistemas modernos que entregan un factor de potencia del 98% ó mayor como es el caso de sistemas modulares tipo descentralizados DPA con alta eficiencia. Es importante especificar la potencia del Sistema UPS un 20% mas a la potencia demandada para asegurarnos que no se exceda la capa-cidad del UPS en horas pico de alta demanda.

Sistemas de refrigeración de precisión deberían ser instalados para refrigerar el UPS (módulo electrónico) y banco de baterías. La vida útil de las baterías está alta-mente correlacionada con la temperatura del ambiente donde se encuentran, una desviación incremental de 5 grados de la temperatura nominal recomendada por el fabricante podría disminuir la vida útil de la batería por 1 año o más. Temperaturas más bajas disminuyen la capacidad de potencia de la batería.

La segmentación es resumida de siguiente manera:

1. Nivel 1 (Tier 1) N

• Sistema eléctrico básico, UPS y generador sin redundancia.

• PDUs y paneles de distribución únicos.

• Sistema de tierra

2. Nivel 2 (Tier 2) N+1

• UPS redundante y grupo generador para el CPD.

• Utilización de circuitos derivados y PDUs dua-les.

• Emergency Power Off.

3. Nivel 3 (Tier 3) 2N

• Alimentadores redundantes

• Planta redundante (topología de doble vía).

UPS Newave arquitectura descentralizada

• Sistema de protección contra rayos y sobretensiones.

• Combustible para 72 horas en caso de un evento prolonga-do para utilización de los grupos generadores.

4. Nivel 4 (Tier 4) 2(N+1)

• Se deberán cumplir todos los requisitos del nivel 3 y reali-zar el diseño en una configuración 2(N+1) en todos los mó-dulos, sistemas y vías. Todos los alimentadores y equipos deberán tener un by pass manual para mantenimiento ó ante eventos de falla. Ante un evento o problema el sumi-nistro de energía deberá ser automáticamente transferido al sistema alterno sin que exista alguna interrupción de energía para las cargas críticas.

• Es necesario instalar un sistema de monitorización conti-nuo de tensión e impedancia de las baterías mono bloque para asegurar una correcta operación de los bancos de ba-terías.

• Las acometidas de entrada al CPD deberán ser completa-mente independientes del resto de las otras divisiones de la organización y deberán existir dos alimentadores diferen-tes provenientes de sub estaciones diferentes.

Cualquier consulta,estamos para servirlo

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