ES2678077T3

ES2678077T3 - Unidad de acondicionamiento del tipo de refrigeración libre y procedimiento de funcionamiento de dicha unidad de acondicionamiento

Info

Publication number: ES2678077T3
Application number: ES16176006.1T
Authority: ES
Inventors: Pierpaolo BARBATO
Original assignee: Vertiv SRL
Current assignee: Vertiv SRL
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2016-06-23
Publication date: 2018-08-08
Anticipated expiration: 2036-06-23
Also published as: EP3113591A2; US20160381826A1; EP3113591A3; DK3113591T3; EP3113591B1; TR201809791T4

Abstract

Unidad de acondicionamiento del tipo de refrigeración libre (10), particularmente para acondicionar centros de computación, del tipo que comprende: - un dispositivo de evaporación de agua (11) para refrigerar un flujo de aire de acondicionamiento (12), - unos ventiladores (14) para desplazar dicho flujo de aire de acondicionamiento, - una unidad de alimentación eléctrica (15), - unos medios (18) para medir la potencia eléctrica absorbida por dicha unidad de acondicionamiento, caracterizada por que comprende: - unos medios (16) para detectar y señalizar un tipo de alimentación eléctrica que está activa, ya sea desde una red eléctrica o desde la unidad de alimentación eléctrica auxiliar, - una unidad electrónica de control y gestión (19), preajustada para controlar los ventiladores para limitar la velocidad y la absorción de potencia de cada uno de dichos ventiladores.

Description

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DESCRIPCION

Unidad de acondicionamiento del tipo de refrigeracion libre y procedimiento de funcionamiento de dicha unidad de acondicionamiento

La presente invencion se refiere a una unidad de acondicionamiento del tipo de refrigeracion libre y a un procedimiento de funcionamiento de tal unidad de acondicionamiento.

Actualmente, son conocidos y muy generalizados los sistemas acondicionadores del tipo de refrigeracion directa o indirecta, para acondicionar centros de computacion.

El termino "refrigeracion libre" significa el funcionamiento distintivo de un sistema acondicionador que utiliza aire externo si las condiciones lo permiten.

Tales sistemas utilizan dispositivos evaporadores de agua como el sistema principal para enfriar el aire, siendo dicho aire extrafdo del exterior, enfriado e introducido directamente en el centro de computacion —un sistema conocido en el argot como "refrigeracion libre directa"—, o maquinas evaporadoras que comprenden un intercambiador aire/aire que utiliza aire exterior para enfriar el aire caliente que regresa del centro de computacion, que, despues, se vuelve a introducir en el mismo centro de computacion —un sistema conocido en el argot como "refrigeracion libre indirecta"—.

Si el efecto de evaporacion por sf solo no es suficiente para enfriar el aire introducido en el centro de datos, se instalan, en serie, unas unidades refrigerantes auxiliares en las unidades de acondicionamiento mencionadas anteriormente; se instalan aguas abajo del intercambiador de evaporacion, para garantizar la temperatura necesaria para el funcionamiento del servidor.

Normalmente, el usuario conectara dichas unidades de acondicionamiento no solo a una red electrica local, sino tambien a grupos electrogenos auxiliares o a suministros continuos de potencia, a fin de garantizar la funcion refrigerante durante un eventual fallo del suministro.

De hecho, si durante un fallo no se garantiza la refrigeracion de los servidores, pero esos servidores continuan funcionando porque estan provistos de una alimentacion continua de potencia exclusiva, entonces esos servidores, una vez alcanzan una temperatura cntica, actuanan para proteger su integridad y se apaganan por sf solos.

Por lo tanto, es esencial garantizar un nivel mmimo de refrigeracion util para la sala de servidores hasta que finalice el fallo del suministro.

En la actualidad, normalmente, la temperatura de suministro en las salas de servidores se elige sobre la base del valor nominal especificado para el tipo de servidor utilizado.

Normalmente, los fabricantes de servidores disenan tales servidores para que puedan funcionar a una temperatura unos grados superior durante un breve penodo, a fin de hacer que el funcionamiento consuma menos potencia en un posible penodo de apagado o de avena de la red electrica a la que la unidad de acondicionamiento esta conectada, cuando esa unidad de acondicionamiento esta alimentada por un generador auxiliar o un suministro continuo de potencia.

En algunos casos, el operario de la sala de servidores esta provisto de un BMS (Building Management System, Sistema de Gestion de Edificios) para interactuar con la unidad de acondicionamiento y, en una emergencia, cambiar el parametro de temperatura exigido en el suministro, aumentando su valor.

Tal opcion, ademas de no estar especialmente generalizada, en ningun caso garantiza que el operario pueda mantener bajo control el valor maximo de potencia electrica absorbida; tal opcion tiene como objetivo reducir la potencia electrica absorbida a fin de hacer que los suministros continuos de potencia, que en todos los casos estan dimensionados para una potencia maxima, duren mas tiempo.

Ademas, normalmente, una unidad de acondicionamiento con dispositivos evaporadores de agua, de ambos tipos de refrigeracion directa e indirecta, esta configurada para optimizar el coste total de electricidad y agua y, normalmente, esta configurada de fabrica para empezar a funcionar por defecto con agua a una temperatura de bulbo seco exterior; esto significa que antes de accionar los ventiladores externos, que trabajan en modo seco, a una velocidad maxima, a fin de proporcionar la potencia de refrigeracion necesaria, la unidad empieza a utilizar agua para obtener un efecto refrigerador por evaporacion.

Asf, por ejemplo, a fin de proporcionar aire a una sala de servidores a 24°C, es posible que una unidad de acondicionamiento empiece a funcionar con agua a una temperatura superior a 5°C hasta 19°C, todo en relacion al coste electrico y de agua.

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Cuando a un centro de computacion o una sala de servidores se le proporciona una unidad de acondicionamiento del tipo de refrigeracion libre con un dispositivo de refrigeracion por evaporacion de agua, uno de los requisitos es identificar el consumo maximo de agua durante 24 o 36 horas, eligiendo el peor dfa del ano, asumiendo una demanda de refrigeracion plena.

Sobre la base de dicho calculo de consumo, el usuario de la unidad de acondicionamiento instala una reserva adecuada de agua a fin de garantizar la capacidad refrigerante incluso en el caso de un corte en el suministro de agua; normalmente, esta es una cisterna que puede contener gran cantidad de metros cubicos de agua que debe colocarse cerca de la unidad y debe mantenerse a una temperatura inferior a 21°C a fin de evitar la proliferacion de bacterias o tratarse con desinfectantes adecuados.

Ademas, en la mayona de las unidades de acondicionamiento de refrigeracion libre con un dispositivo de refrigeracion por evaporacion de agua, el sistema evaporador, por sf solo, no es suficiente para garantizar que la temperatura de suministro cumpla con los requisitos nominales del servidor en los dfas mas calurosos y humedos; por esta razon, aguas abajo del dispositivo de refrigeracion por evaporacion se instalan uno o mas circuitos refrigerantes, con un compresor modulante o de capacidad fija, a fin de enfriar aun mas el aire antes de ser introducido en el centro de computacion o en la sala de servidores que va a acondicionarse.

Cuando la temperatura de bulbo humedo es muy proxima a la temperatura de suministro necesaria, es mucho mas eficiente hacer funcionar el circuito refrigerante que encender a una velocidad maxima los ventiladores que desplazan el aire exterior.

De hecho, el consumo electrico de un ventilador puede aproximarse a una funcion cubica del flujo de aire, por lo que es ineficaz en estas situaciones desplazar demasiado aire a fin de obtener la capacidad refrigerante (porque esta penalizada por la diferencia minima entre la temperatura exterior y la temperatura de suministro deseada).

Ademas, a diferencia de otros sistemas refrigerantes, como aquellos basados en agua refrigerada, en los que existe una inercia termica de una cisterna de la que aprovecharse, para mantener una capacidad refrigerante durante un cierto periodo, en unas unidades de acondicionamiento que utilizan aire (refrigeracion libre directa o indirecta) la inercia es practicamente nula; por esta razon, es absolutamente necesario situar todo o parte del sistema refrigerante en una lmea electrica de emergencia.

A menudo, a fin de reducir el coste asociado a tal lmea de emergencia, solo los componentes ventiladores y evaporadores estan respaldados durante un fallo. Sin embargo, el amperaje maximo al que esta acotada la lmea no disminuye notablemente debido a que las unidades de acondicionamiento estan sobreacotadas, tanto debido a la redundancia necesitada por el centro de computacion o la sala de servidores como tambien a fin de obtener un mejor nivel de eficiencia (cuando este tipo de unidad de acondicionamiento se utiliza en cargas parciales, aumenta su eficiencia considerablemente).

En el documento de la patente US-A-2008/288193, se da a conocer un modelo de una unidad de acondicionamiento del tipo de refrigeracion libre, segun el preambulo de la reivindicacion 1.

El objetivo de la presente invencion es proporcionar una unidad de acondicionamiento del tipo de refrigeracion libre que sea capaz de superar las limitaciones e inconvenientes de las unidades acondicionadora convencionales.

Dentro de este objetivo, un objetivo de la invencion es proporcionar una unidad de acondicionamiento del tipo de refrigeracion libre que sea capaz de ser adaptada a las condiciones de funcionamiento reales y de funcionar en el modo economicamente mas ventajoso desde el punto de vista del consumo energetico.

Otro objetivo de la invencion es proporcionar una unidad de acondicionamiento que permita inversiones reducidas, respecto de la tecnica conocida, en cuanto a un suministro continuo de potencia o unos generadores auxiliares, y normalmente en cuanto a un suministro de una red electrica de emergencia.

Otro objetivo de la invencion es proporcionar un procedimiento para utilizar dicha unidad de acondicionamiento.

Otro objetivo de la invencion es proporcionar una unidad de acondicionamiento y un procedimiento de uso que normalmente permitan inversiones reducidas respecto de la tecnica conocida en cuanto a sistemas de emergencia para fallos de alimentacion electrica.

Este objetivo y estos y otros objetivos que se haran mas evidentes en adelante se alcanzan mediante una unidad de acondicionamiento del tipo de refrigeracion libre, particularmente para acondicionar centros de computacion, del tipo que comprende:

- un dispositivo evaporador de agua para refrigerar un flujo de aire de acondicionamiento,

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- unos ventiladores para desplazar dicho flujo de aire de acondicionamiento,

- una unidad de alimentacion electrica auxiliar, caracterizada por que comprende:

- unos medios para detectar e indicar un tipo de alimentacion electrica que este activo, ya sea desde una red electrica o desde la unidad de alimentacion electrica auxiliar,

- unos medios para medir la potencia electrica absorbida por dicha unidad de acondicionamiento,

- una unidad electronica de control y gestion, configurada previamente para controlar los ventiladores a fin de limitar la velocidad y el consumo de potencia de cada uno de dichos ventiladores.

Otras caractensticas y ventajas de la invencion se pondran mas claramente de manifiesto a partir de la descripcion detallada de una forma de realizacion preferida, pero no limitativa, de la unidad de acondicionamiento segun la invencion, que se ilustra a tttulo de ejemplo no limitativo en los dibujos adjuntos, en los que:

- La figura 1 es una vista esquematica de una unidad de acondicionamiento segun la invencion.

- La figura 2 es una vista esquematica de un detalle de la unidad de acondicionamiento segun la invencion.

- La figura 3 es una vista esquematica de un procedimiento para utilizar una unidad de acondicionamiento segun la invencion.

Haciendo referencia a las figuras, una unidad de acondicionamiento del tipo de refrigeracion libre, particularmente, para acondicionar centros de computacion, segun la invencion, esta designada de modo general con el numero de referencia 10.

Tal unidad de acondicionamiento 10 es del tipo que comprende:

- un dispositivo evaporador de agua 11 para refrigerar un flujo de aire de acondicionamiento 12, introducido en una sala de servidores o en un centro de computacion 13.

- unos ventiladores 14 para desplazar el flujo de aire de acondicionamiento 12,

- una unidad de alimentacion electrica 15, por ejemplo, una alimentacion continua de potencia.

La unidad de acondicionamiento 10 segun la invencion presenta la particularidad de que comprende:

- unos medios 16 para detectar e indicar el tipo de alimentacion electrica que este activa, ya sea desde la red electrica 17 o desde la unidad de alimentacion electrica 15,

- unos medios 18 para medir la potencia electrica absorbida por la unidad de acondicionamiento 10,

- una unidad electronica de control y gestion 19, configurada previamente para controlar los ventiladores a fin de limitar la velocidad y la absorcion de potencia de cada uno de ellos.

En la presente forma de realizacion, que es ilustrativa y no limitativa de la invencion, la unidad de acondicionamiento 10 es del tipo con refrigeracion libre indirecta y el dispositivo evaporador de agua 11 para enfriar un flujo de aire de acondicionamiento 12 esta formado por:

- un intercambiador de calor aire/aire 20, en cuyo interior circulan dos flujos de aire 21, 22, un flujo de aire primario 21, que procede de la sala de servidores 13 y es dirigido a la sala de servidores que va a acondicionarse 13, y un flujo de aire secundario 22, o flujo de proceso, que se extrae del exterior,

- unos primeros ventiladores 14 para desplazar el flujo de aire primario 21, que procede del intercambiador 20 y esta formado por el flujo acondicionador 12,

- unos segundos ventiladores 23 para desplazar el flujo de aire secundario 22.

Los primeros ventiladores 14 pueden aspirar o inyectar aire con respecto al intercambiador 20.

Los segundos ventiladores 23 regulan la potencia de refrigeracion de la unidad.

El intercambiador de calor aire/aire 20 comprende:

- un panel de refrigeracion de aire 26, provisto de unos orificios conductores de aire,

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- unos medios de distribucion de agua 27 adaptados para humedecer el panel de refrigeracion 26 en descenso desde arriba, que estan formados, por ejemplo, por unas boquillas difusoras,

- unos medios 28 para captar el agua que desciende desde el panel de refrigeracion 26, que estan formados, por ejemplo, por una cisterna captadora,

- una bomba recirculante 29 para retornar el agua refrigerante de aire desde los medios de recogida 28 hasta los medios de distribucion 27 dispuestos por encima del panel de refrigeracion 26.

La unidad de acondicionamiento 10 tambien comprende unos medios de acumulacion de agua 30, por ejemplo una cisterna, que estan adaptados para captar agua de un conducto conectado a una red hndrica o de otro deposito alternativo captador de agua, por ejemplo desde un deposito de captacion de agua de lluvia.

Los medios de acumulacion de agua 30 comprenden unos medios refrigerantes que estan adaptados para mantener la temperatura del agua captada por debajo de la temperatura de proliferacion bacteriana.

Tales medios mantenedores de la temperatura pueden estar formados, por ejemplo, por una unidad refrigerante auxiliar 32 que comprende una batena de condensacion 33, una valvula de expansion 34 y un compresor 35.

Tales medios para mantener la temperatura pueden estar formados, alternativamente, por unos depositos con materiales de cambio de fase 36, que estan dispuestos en el interior de la cisterna de los medios de acumulacion.

Los medios para mantener la temperatura pueden comprender tanto la unidad refrigerante auxiliar 32 como los depositos con materiales de cambio de fase 36.

Los medios de acumulacion de agua 30 suministran agua de relleno al dispositivo de refrigeracion por evaporacion de agua 11, por ejemplo, por medio de un conducto de alimentacion 37, para introducir agua en la unidad de acondicionamiento 10, que conecta los medios de acumulacion de agua 30 a los medios de recogida 28.

Un intercambiador de calor 38, por ejemplo, un paquete con aletas, puede estar conectado mediante tubenas a tal conducto de alimentacion 37 y dispuesto aguas abajo del panel de refrigeracion 26, que utiliza el agua fna procedente de los medios de acumulacion 30 y destinada a los medios de recogida 28 a fin de contribuir a la refrigeracion del flujo acondicionador 21 que sale del panel de refrigeracion 26.

La unidad de acondicionamiento 10 tambien comprende un dispositivo de refrigeracion auxiliar 40, formado, por ejemplo, por un circuito refrigerante de expansion directa, que esta instalado para suplementar la potencia de refrigeracion suministrada por el dispositivo evaporador de agua 11.

Tal dispositivo de refrigeracion auxiliar 40 comprende una batena de evaporacion 41 dispuesta aguas abajo del dispositivo de refrigeracion por evaporacion de agua 11 y un compresor 42, una batena de condensacion 43 y una valvula de expansion 44 correspondientes.

Los medios 16 para detectar e indicar el tipo de alimentacion electrica que este activa estan formados por un Conmutador Automatico de Transferencia instalado a bordo de la maquina y configurado previamente para conmutar la alimentacion electrica desde la red electrica principal fija 17 a la red de emergencia, conectada automaticamente a la unidad de alimentacion electrica 15 cuando la alimentacion electrica principal ya no esta disponible.

Alternativamente, los medios detectores e indicadores del tipo de potencia pueden definirse mediante el BMS (Sistema de Gestion de Edificios) que esta integrado en la unidad de acondicionamiento 10.

Los medios 18 para medir la potencia electrica absorbida por la unidad de acondicionamiento 10 estan formados por un vatimetro para medir la corriente absorbida.

La unidad electronica de control y gestion 19 comprende una tarjeta Modbus para controlar los ventiladores a fin de poder limitar la velocidad y la potencia absorbida de cada uno de ellos.

La unidad electronica de control y gestion 19, como se muestra esquematicamente en la figura 2, esta interconectada a los medios detectores 16, es decir, con el Conmutador Automatico, y con los medios medidores 18 para medir la potencia.

El uso de la unidad de acondicionamiento 10 segun la invencion es el siguiente:

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Cuando se arranca la unidad de acondicionamiento 10, o en un momento posterior, el usuario puede establecer la potencia maxima que la unidad de acondicionamiento puede consumir en unas condiciones de emergencia electrica.

La senal de emergencia puede venir determinada por el BMS asociado a la unidad de acondicionamiento 10 o automaticamente por el Conmutador Automatico de Transferencia instalado a bordo de la maquina, cuando recibe corriente de la unidad de alimentacion electrica 15.

Mediante los medios medidores de potencia electrica 18, es decir, el vatfmetro, la unidad de control 19 limita, si es necesario, la velocidad de los ventiladores o el uso del compresor 42 del dispositivo de refrigeracion auxiliar 40 para que no supere nunca el umbral de potencia maxima establecido.

Alternativamente, la medicion de la potencia electrica absorbida puede llevarse a cabo leyendo solo el consumo de los ventiladores.

Al arrancar el sistema, o en un momento posterior, el usuario puede establecer una temperatura opcional de suministro a la sala de servidores 13, para ser utilizada en condiciones de emergencia a fin de reducir el consumo electrico.

La unidad de control 19 utiliza tal temperatura opcional de suministro sobre la base de alcanzar o no el umbral de potencia maxima.

En caso de una emergencia, la unidad de control 19 determina un uso mayor de agua a fin de reducir el consumo electrico y no evalua el uso de agua para optimizar el consumo sobre la base del coste de la electricidad y del coste del agua.

Por lo tanto, aunque fuera economicamente desfavorable recurrir con mas frecuencia al uso de agua, en caso de un fallo o en cualquier caso que la red falle en el suministro de electricidad, tal opcion se activa a fin de minimizar el consumo electrico.

El intercambiador de calor de paquete con aletas 38, dispuesto aguas abajo del dispositivo de refrigeracion por evaporacion de agua 11, utiliza el agua fna procedente de la red hndrica o de los medios de acumulacion 30 a fin de enfriar el flujo de aire de acondicionamiento 12; la unidad electronica de control 19 determina un consumo de agua mayor al necesario para el funcionamiento normal del dispositivo evaporador de agua 11, para incrementar la capacidad refrigerante derivada de tal intercambiador de calor 38, que normalmente funciona con un flujo laminar y que, en cambio, se situa en condiciones de funcionamiento con un agua turbulenta que lo atraviesa.

La unidad de acondicionamiento 10 segun la invencion puede ser tanto sin unos medios de acumulacion de agua 30, con un conducto de alimentacion 37 conectado directamente a una red hndrica 31, como con unos medios de acumulacion de agua 30 como en la figura 1, con un circuito refrigerante auxiliar 32; con tal circuito refrigerante auxiliar 32, la temperatura del agua en los medios de acumulacion 30 se hace bajar previamente, de modo que cuando se produce un fallo, la unidad de acondicionamiento 10 esta provista, durante un penodo vinculado al tamano de la reserva, de una fuente de agua muy fna para ser utilizada en el intercambiador de calor de paquete con aletas 38 lleno.

Ademas, los medios de acumulacion 30 pueden estar provistos, en el interior del deposito acumulador, de unos recipientes con materiales de cambio de fase (PCM); de esta forma, para el mismo volumen del deposito acumulador, el agua esta disponible durante mas tiempo a una temperatura inferior a la de la red hndrica.

La invencion tambien se refiere a un procedimiento para utilizar una unidad de acondicionamiento 10 como se describe anteriormente; tal procedimiento se representa esquematicamente en el diagrama de bloques de la figura 3.

Tal procedimiento de uso se caracteriza por que comprende las siguientes operaciones:

- establecer un valor maximo de potencia de emergencia al que la unidad de acondicionamiento 10 esta adaptada para funcionar en caso de una emergencia electrica, es decir, en caso de un fallo de alimentacion electrica de la red 17, bloque 50,

- establecer una temperatura de suministro de emergencia, superior a la temperatura de suministro nominal, para el flujo de aire que se introduce en una sala de servidores en caso de una emergencia electrica, bloque 51,

- detectar y registrar la potencia electrica absorbida por los ventiladores 14 y 23, bloque 52,

- detectar el estado de la alimentacion electrica, bloque 53,

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- si no se detecta ninguna situacion de emergencia electrica, es decir, si el ATS o el BMS no informan del fallo en la alimentacion electrica de la red 17, entonces la unidad de acondicionamiento 10 permanece en su estado de funcionamiento normal, bloque 54,

- si se detecta una situacion de emergencia electrica, es decir, si el ATS o el BMS informan de un fallo en la alimentacion electrica de la red 17 entonces:

- asumiendo el ultimo valor registrado de electricidad absorbida por los ventiladores 14 y 23, bloque 55, y comparandolo con el valor de la potencia maxima de emergencia, bloque 56;

- si la electricidad absorbida no es mayor que el valor de la potencia maxima de emergencia, entonces la unidad de acondicionamiento 10 funciona manteniendo la temperatura de suministro nominal como temperatura de referencia para el suministro, y funcionando en modo estandar, bloque 57,

- si la electricidad absorbida es mayor que el valor de la potencia maxima de emergencia, entonces la unidad de acondicionamiento 10 funciona, sobre la base de la lectura de la temperatura exterior y la humedad exterior del flujo de aire de entrada 22, bloque 58, y de la lectura de la temperatura del agua que entra en el dispositivo de refrigeracion por evaporacion de agua 11, o que entra en el intercambiador de calor 38, bloque 59, entonces la unidad de acondicionamiento 10 funciona para optimizar el consumo de agua y electricidad, bloque 60;

- detectar la temperatura de suministro a la sala de servidores 13, bloque 61,

- comparar la temperatura de suministro a la sala de servidores con el valor de la temperatura de suministro de emergencia, bloque 62,

- si se satisface la demanda refrigerante, entonces ajustar la potencia de refrigeracion actuando sobre la velocidad de los segundos ventiladores 23, bloque 63,

- si no se satisface la demanda refrigerante, entonces aumentar el uso de agua que entra en el dispositivo de refrigeracion por evaporacion de agua a fin de reducir el consumo electrico, bloque 64.

En la puesta en practica, se ha constatado que la invencion logra completamente el objetivo y los objetos pretendidos.

En particular, con la invencion se ha concebido una unidad de acondicionamiento para salas de servidores del tipo de refrigeracion libre, que permite al usuario disponer de un menor coste inicial para la unidad de alimentacion electrica auxiliar, alimentacion de potencia electrica o generador, que se puede organizar para que sea tan contenido y economico como el usuario considere aceptable en un funcionamiento de emergencia, gracias a la posibilidad de que la unidad de acondicionamiento y el procedimiento de su uso prioricen la utilizacion de agua refrigerante a fin de disminuir el consumo total de electricidad de esa unidad.

Por lo tanto, tal unidad de acondicionamiento permite dimensionar la red electrica de emergencia para un amperaje menor respecto de una unidad de acondicionamiento convencional similar, asimismo, con una reduccion de las salas de maquinas para unos suministros de potencia continuos o del espacio ocupado por unos generadores, una reduccion en los costes de refrigeracion de las salas que contienen los suministros de potencia continuos/batenas, una reduccion en los costes de sustitucion de las batenas o de mantenimiento de los generadores y una reduccion en la corriente disipada por unos suministros de potencia continuos, que esta vinculada a sus ineficacias de conversion.

Asimismo, con la invencion se ha concebido una unidad de acondicionamiento que posibilita refrigerar una sala de servidores o un centro de computacion a la temperatura nominal si el consumo electrico no supera el umbral maximo.

Ademas, con la invencion se ha disenado una unidad de acondicionamiento que no requiere un BMS (normalmente desarrollado por una empresa externa) porque la senal de que la red electrica de emergencia se esta utilizando la proporciona el conmutador automatico de transferencia que esta integrado en la unidad de acondicionamiento.

La invencion asf concebida es susceptible de numerosas modificaciones y variaciones, todas las cuales se encuentran dentro del alcance de las reivindicaciones anexas. Asimismo, todos los detalles pueden ser sustituidos por otros elementos tecnicamente equivalentes.

En la puesta en practica, los componentes y los materiales utilizados, siempre que sean compatibles con el uso espedfico, y las dimensiones y formas contingentes pueden ser cualesquiera segun los requisitos y el estado de la tecnica.

5 Cuando las caractensticas tecnicas mencionadas en cualquier reivindicacion van seguidas por sfmbolos de referencia, esos sfmbolos de referencia se han incluido con el unico proposito de aumentar la inteligibilidad de las reivindicaciones y, en consecuencia, tales sfmbolos de referencia no tienen ningun efecto limitativo en la interpretacion de cada elemento identificado a tftulo de ejemplo por tales sfmbolos de referencia.

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REIVINDICACIONES

1. Unidad de acondicionamiento del tipo de refrigeracion libre (10), particularmente para acondicionar centros de computacion, del tipo que comprende:

- un dispositivo de evaporacion de agua (11) para refrigerar un flujo de aire de acondicionamiento (12),

- unos ventiladores (14) para desplazar dicho flujo de aire de acondicionamiento,

- una unidad de alimentacion electrica (15),

- unos medios (18) para medir la potencia electrica absorbida por dicha unidad de acondicionamiento, caracterizada por que comprende:

- unos medios (16) para detectar y senalizar un tipo de alimentacion electrica que esta activa, ya sea desde una red electrica o desde la unidad de alimentacion electrica auxiliar,

- una unidad electronica de control y gestion (19), preajustada para controlar los ventiladores para limitar la velocidad y la absorcion de potencia de cada uno de dichos ventiladores.
2. Unidad de acondicionamiento segun la reivindicacion 1, caracterizada por que es del tipo de refrigeracion libre indirecta, comprendiendo dicho dispositivo de evaporacion de agua (11):

- un intercambiador de calor aire/aire (20), en cuyo interior dos flujos de aire (21, 22), un flujo de aire primario (21), que procede de una sala de servidores (13) y es dirigido hacia dicha sala de servidores que va a climatizarse (13) y un flujo de aire secundario (22), o flujo de proceso, que es tomado del exterior,

- unos primeros ventiladores (14) para desplazar dicho flujo de aire primario (21),

- unos segundos ventiladores (23) para desplazar dicho flujo de aire secundario (22).
3. Unidad de acondicionamiento segun una o mas de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que dicho intercambiador de calor aire/aire (20) comprende:

- un panel de refrigeracion de aire (26),

- unos medios de distribucion de agua (27) adaptados para humedecer dicho panel de refrigeracion (26) hacia abajo desde arriba,

- unos medios (28) para recoger el agua que desciende desde el panel de refrigeracion (26),

- una bomba de recirculacion (29) para devolver el agua de refrigeracion de aire desde los medios de recogida (28) hasta los medios de distribucion (27) dispuestos por encima del panel de refrigeracion (26).
4. Unidad de acondicionamiento segun una o mas de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende unos medios de acumulacion de agua (30).
5. Unidad de acondicionamiento segun una o mas de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que dichos medios de acumulacion de agua (30) estan adaptados para alimentar con agua de relleno a dicho dispositivo de refrigeracion por evaporacion de agua (11), mediante una lmea de alimentacion (37) que conecta los medios de acumulacion de agua (30) a los medios de recogida (28).
6. Unidad de acondicionamiento segun una o mas de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que un intercambiador de calor (38) presenta una conexion de tubena sobre dicha lmea de alimentacion (37), esta dispuesto aguas abajo del panel de refrigeracion (26) y utiliza el agua fria procedente de los medios de acumulacion (30) y destinada a los medios de recogida (28) para contribuir a la refrigeracion del flujo de acondicionamiento (21) que sale del panel de refrigeracion (26).
7. Unidad de acondicionamiento segun una o mas de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende un dispositivo de refrigeracion auxiliar (40), instalado para complementar la potencia de refrigeracion proporcionada por el dispositivo de evaporacion de agua (11).
8. Unidad de acondicionamiento segun una o mas de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que dicho dispositivo de refrigeracion auxiliar (40) comprende una batena de evaporacion (41) dispuesta aguas abajo del dispositivo de refrigeracion por evaporacion de agua (11) y un compresor (42), una batena de condensacion (43) y una valvula de expansion (44) correspondientes.

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9. Unidad de acondicionamiento segun una o mas de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que dichos medios (16) para detectar y senalizar el tipo de alimentacion electrica que esta activa estan constituidos por un conmutador de transferencia automatico instalado en la maquina y preajustado para conmutar la alimentacion electrica a partir de una lmea de la red principal (17) a una lmea de emergencia, conectada a la unidad de alimentacion electrica auxiliar (15) automaticamente cuando la alimentacion principal ya no se encuentra disponible.
10. Unidad de acondicionamiento segun una o mas de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que dichos medios (18) para medir la potencia electrica absorbida por dicha unidad de acondicionamiento (10) estan constituidos por un vatimetro para medir la corriente absorbida.
11. Unidad de acondicionamiento segun una o mas de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que dicha unidad electronica de control y gestion (19) comprende una tarjeta Modbus para controlar los ventiladores para poder limitar la velocidad y la potencia absorbida de cada uno.
12. Procedimiento de utilizacion de una unidad de acondicionamiento (10) segun una o mas de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende las operaciones siguientes:

- establecer un valor de potencia maxima de emergencia en el que dicha unidad de acondicionamiento (10) esta adaptada para funcionar en caso de una emergencia electrica, es decir, en caso de un corte de la alimentacion electrica de la red (17),

- establecer una temperatura de suministro de emergencia para un flujo de aire que entra en una sala de servidores (13) en caso de una emergencia electrica,

- detectar y registrar la potencia electrica absorbida por los ventiladores (14, 23),

- detectar un estado de la alimentacion electrica,

- si no se detecta una situacion de emergencia electrica, entonces la unidad de acondicionamiento (10) permanece en su estado de funcionamiento normal,

- si se detecta una situacion de emergencia electrica, entonces:

- asumir un ultimo valor registrado de potencia electrica absorbida por los ventiladores (14, 23) y compararlo con dicho valor de potencia maxima de emergencia;

- si la potencia electrica absorbida no es superior al valor de la potencia maxima de emergencia, entonces la unidad de acondicionamiento (10) funciona manteniendo la temperatura de suministro nominal como temperatura de referencia para el suministro, y funcionando en modo estandar,

- si la potencia electrica absorbida es superior al valor de la potencia maxima de emergencia, entonces la unidad de acondicionamiento (10) funciona, sobre la base de la lectura de la temperatura exterior y la humedad exterior del flujo de aire entrante (22) y de la lectura de la temperatura del agua que entra en el dispositivo de refrigeracion por evaporacion de agua (11) o que entra en el intercambiador de calor (38),

para optimizar el consumo de agua y potencia electrica para alcanzar la temperatura de suministro de

emergencia;

- detectar una temperatura de suministro a la sala de servidores (13),

- comparar la temperatura de suministro a la sala de servidores con el valor de temperatura de suministro de

emergencia,

- si se satisface una demanda de refrigeracion, ajustar entonces la potencia de refrigeracion actuando sobre la velocidad de los segundos ventiladores (23),

- si no se satisface la demanda de refrigeracion, aumentar entonces la utilizacion de agua que entra en el dispositivo de refrigeracion por evaporacion de agua (11) para reducir el consumo de electricidad.