Climatização de precisão para data center: água gelada, CRAH e corredores confinados

oda a energia que entra em um data center sai dele como calor. Um rack de 10 kW produz 10 kW térmicos, continuamente, 24 horas por dia. É por isso que a climatização não é conforto: é o sistema que mantém os servidores dentro da faixa de temperatura em que continuam operando.

Neste artigo, explicamos como a climatização de precisão é projetada e instalada em obra, quais são os equipamentos envolvidos e o que está mudando com os racks de alta densidade para inteligência artificial.

O que a climatização de um data center precisa fazer

A referência mais usada é a da ASHRAE, que recomenda ar de insuflamento entre 18 °C e 27 °C na entrada dos servidores, com controle de umidade para evitar condensação e descarga eletrostática. Manter essa faixa em um data hall com centenas de racks exige três coisas ao mesmo tempo:

• Capacidade: remover toda a carga térmica instalada, com redundância N+1 ou 2N
• Distribuição: levar ar frio até a entrada de cada rack sem misturá-lo com o ar quente de saída
• Eficiência: fazer isso consumindo o mínimo de energia, porque cada kW gasto em resfriamento pesa no PUE

Água gelada: a espinha dorsal

Em data centers de médio e grande porte, a solução predominante é o sistema de água gelada. Chillers instalados na área externa ou na casa de máquinas resfriam a água, que circula por uma rede de tubulação até os equipamentos dentro do data hall.

Na obra, essa rede é uma das frentes mais pesadas da instalação mecânica: tubulações de grande diâmetro, bombas primárias e secundárias, válvulas de balanceamento, tanques de inércia e isolamento térmico. O balanço hidráulico — garantir que cada equipamento receba a vazão de projeto — é feito no comissionamento e define se o sistema entrega a capacidade prometida.

Em Tier 3, a rede de água gelada precisa ter caminhos redundantes: um anel ou dois ramais independentes, para que um trecho possa ser isolado para manutenção sem desligar nenhum equipamento do data hall.

CRAH, CRAC e fan walls: como o ar chega ao rack

Dentro do data hall, o ar é tratado por unidades de precisão:

• CRAH (Computer Room Air Handler): usa a água gelada da rede central; é o padrão em sistemas de água gelada
• CRAC (Computer Room Air Conditioner): tem circuito frigorífico próprio, comum em salas menores ou sistemas de expansão direta
• Fan walls: paredes de ventiladores acopladas a serpentinas, usadas em halls de grande porte para reduzir o número de unidades

O que diferencia esses equipamentos de um ar-condicionado comum é a relação entre calor sensível e latente: em data center, quase toda a carga é sensível, e o equipamento é dimensionado para resfriar sem desumidificar demais.

Corredores confinados: separar o quente do frio

A distribuição de ar mais eficiente é a que impede o ar quente de saída dos servidores de se misturar com o ar frio de entrada. Os racks são dispostos em fileiras com as frentes voltadas uma para a outra, formando um corredor frio, e as traseiras formando um corredor quente.

O confinamento fecha um desses corredores com portas e painéis, criando um circuito de ar controlado. O confinamento de corredor quente é o mais comum em projetos novos, porque permite trabalhar com temperaturas de água gelada mais altas e, com isso, mais horas de free cooling.

Na obra, o confinamento exige coordenação fina entre piso elevado ou insuflamento pelo teto, leitos de cabos, luminárias, sprinklers e detecção de fumaça, que precisam estar compatibilizados com os painéis de fechamento.

O que muda com racks de IA

Um rack tradicional de colocation trabalha entre 5 e 10 kW. Um rack de GPUs para treinamento de IA pode passar de 40 kW, e as configurações mais densas chegam a 100 kW ou mais. A partir de 30 a 40 kW por rack, o ar deixa de ser suficiente.

A resposta é o resfriamento líquido: portas traseiras com serpentina (rear door heat exchangers) ou circulação de líquido direto nos chips (direct-to-chip). Para a obra, isso significa uma rede secundária de água tratada até cada rack, com unidades de distribuição (CDU), detecção de vazamento e materiais compatíveis — uma disciplina nova que precisa entrar no projeto desde o conceito.

Comissionamento térmico

A climatização só prova que funciona com carga. No comissionamento, bancos de resistências simulam a carga térmica dos servidores e a equipe verifica temperatura na entrada de cada rack, vazão de ar, balanço hidráulico e o comportamento do sistema quando um chiller ou uma CRAH é desligada. É nesse teste que a redundância projetada deixa de ser desenho e vira evidência.

Uma só equipe para elétrica e mecânica

Chillers, bombas e CRAHs são cargas elétricas grandes e críticas: precisam de alimentação redundante, transferência automática e prioridade na partida dos geradores. Quando elétrica e HVAC são executadas pela mesma equipe, essas interfaces são resolvidas em campo, não entre contratos. É assim que a MSE Engenharia, empresa de engenharia e instalação de data center, atua em água gelada, CRAH, corredores confinados e comissionamento integrado.

Ficamos à disposição para avaliar a solução térmica do seu data center.

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