Cuando una empresa instala su primera sala de servidores, es habitual que el responsable de IT pregunte si puede conectar los equipos al sistema de aire acondicionado del edificio. La respuesta corta es: técnicamente es posible durante un tiempo, pero es una apuesta contra el reloj. El aire acondicionado de confort y la climatización de precisión para entornos IT son dos tecnologías con objetivos, parámetros de control y rangos de operación fundamentalmente distintos. Confundirlos es una de las causas más frecuentes de interrupciones no planificadas y de fallos prematuros de equipos en salas de servidores de pequeñas y medianas empresas.
Este artículo explica en profundidad qué hace diferente a la climatización de precisión, cuáles son los estándares que definen las condiciones aceptables para equipos IT, qué tecnologías existen y cómo se selecciona la adecuada para cada entorno.
Por qué los entornos IT necesitan climatización específica
La naturaleza del calor en una sala de servidores
Un servidor, un switch de core, un array de almacenamiento o un sistema de alimentación ininterrumpida convierten prácticamente el 100% de la energía eléctrica que consumen en calor. No hay "trabajo útil" que se lleve la energía: toda la electricidad que entra en el equipo termina siendo calor disipado en el aire de la sala. Esta es la primera diferencia fundamental respecto a un espacio de oficina: el calor en una sala de servidores es predecible, continuo y proporcional exactamente a la carga eléctrica instalada.
En un espacio de oficina, la carga térmica varía enormemente a lo largo del día (personas que entran y salen, el sol que calienta por la tarde, los ordenadores que se apagan por la noche). Los picos de calor suelen coincidir con el horario laboral y la temperatura exterior, y el sistema de climatización puede permitirse cierta inercia térmica porque el edificio tiene masa térmica que amortigua los cambios.
En una sala de servidores, la carga térmica es máxima 24 horas al día, 365 días al año. Los equipos no se apagan por la noche. Un rack de servidores de computación puede disipando 10-15 kW de calor de forma constante, el equivalente al calor de 40-60 personas adultas en una superficie de 0,6 × 1,2 metros. Si la climatización falla durante 10-15 minutos en verano, la temperatura de la sala puede subir 15-20 °C, activando los sistemas de protección térmica de los servidores (throttling del procesador, apagado de emergencia) y potencialmente causando daños permanentes en los componentes.
El problema de la humedad: corrosión y electricidad estática
Los servidores y equipos IT son sensibles no solo a la temperatura sino también a la humedad. Aquí la climatización de confort vuelve a fallar: los sistemas de confort están diseñados para mantener el bienestar humano, cuyo rango de humedad relativa aceptable es amplio (30-70% HR). Para equipos IT, los problemas son en ambos extremos:
Humedad excesiva (> 60-70% HR): la condensación sobre los componentes electrónicos provoca cortocircuitos y acelera los procesos de corrosión. En entornos con humedad alta, la corrosión electrolítica puede acortar la vida útil de los componentes de 10-15 años a 3-5 años. Los equipos que operan cerca del límite de temperatura también pueden generar puntos fríos donde se condensa la humedad del aire, un proceso invisible hasta que el daño ya está hecho.
Humedad insuficiente (< 20-30% HR): el aire seco favorece la acumulación de carga electrostática (ESD, Electrostatic Discharge). Una descarga electrostática que a un humano le resulta imperceptible (por debajo del umbral de sensación de ~2.000 voltios) puede destruir componentes semiconductores sensibles que se dañan con descargas de apenas 50-100 voltios. La ESD es especialmente peligrosa durante las intervenciones de mantenimiento (sustitución de discos, módulos de memoria, tarjetas de expansión), pero también puede dañar componentes a través del chasis del servidor si la humedad es extremadamente baja.
Los sistemas de climatización de confort generalmente no controlan la humedad con la precisión necesaria para entornos IT. En invierno, cuando la calefacción reseca el aire, la HR puede caer muy por debajo del 20%. En verano húmedo en zonas costeras, puede superar el 70%.
La operación continua: el talón de Aquiles del confort
Un sistema de confort típico trabaja de forma cíclica: el termostato alcanza la temperatura objetivo, el compresor se apaga, la temperatura sube, el compresor arranca de nuevo. Cada arranque del compresor supone un pico de corriente de 5-8 veces la corriente nominal de funcionamiento, un choque mecánico para las piezas en movimiento y un ciclo de condensación/evaporación en el circuito de refrigerante. Los sistemas de confort están diseñados para un número limitado de arranques por hora (generalmente 6-10) y una cierta alternancia entre períodos de funcionamiento y reposo.
En una sala de servidores bien cargada, el sistema de climatización debe funcionar de forma casi continua. Los compresores de sistemas de confort no están diseñados para este régimen de operación continuada y tienden a fallar prematuramente, generalmente justo en el momento de mayor demanda (verano). Los sistemas de climatización de precisión utilizan compresores scroll o de tornillo con inversores de velocidad variable, diseñados específicamente para operación continua a alta carga, y sistemas de diagnóstico predictivo que detectan la degradación antes de que se produzca el fallo.
El estándar de referencia: ASHRAE TC9.9
Qué es ASHRAE y por qué importa
ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) es la organización de referencia mundial en ingeniería de climatización. Su comité técnico TC9.9 (Mission Critical Facilities, Technology Spaces and Electronic Equipment) publica desde 2004 las directrices sobre condiciones ambientales para equipos IT, actualizadas regularmente a medida que la tecnología de los servidores evoluciona.
Las recomendaciones ASHRAE TC9.9 no son una normativa de obligado cumplimiento en España (la normativa aplicable es el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios, RITE), pero son el estándar de facto adoptado por todos los fabricantes de equipos IT (Dell, HP, Cisco, NetApp, etc.) como base para sus garantías y condiciones de operación. Si los equipos operan fuera de los rangos ASHRAE, los fabricantes pueden rechazar reclamaciones de garantía en caso de fallo.
Clases de entorno ASHRAE TC9.9 (2021)
La guía ASHRAE TC9.9 define cuatro clases de entorno según los rangos de temperatura y humedad admisibles:
| Clase | Temperatura (°C) | Humedad relativa | Punto de rocío | Aplicación típica | |-------|-----------------|-----------------|----------------|-------------------| | A1 | 15 – 32 | 20% – 80% HR | 17 °C máx | Data centers alta disponibilidad legacy | | A2 | 10 – 35 | 20% – 80% HR | 21 °C máx | Equipos de propósito general (la más común hoy) | | A3 | 5 – 40 | 8% – 85% HR | 24 °C máx | Equipos diseñados para temperatura alta | | A4 | 5 – 45 | 8% – 90% HR | 24 °C máx | Equipos diseñados para entornos extremos |
Las clases más relevantes para data centers corporativos y CPDs en España son A1 y A2. La mayoría de los servidores x86 modernos de Intel y AMD están certificados para la clase A2, lo que permite diseñar sistemas de climatización con temperatura de suministro de hasta 27 °C, en lugar de los 18-20 °C convencionales del diseño con clase A1.
Rangos recomendados vs. rangos permitidos
ASHRAE distingue entre los rangos "permitidos" (la totalidad de las clases) y los rangos "recomendados" (los ideales para maximizar la vida útil). Los rangos recomendados para clase A2 son:
- Temperatura: 18 – 27 °C (frente a 10-35 °C del rango permitido)
- Humedad relativa: 40% – 60% HR
- Punto de rocío: entre 5,5 y 15 °C
La diferencia entre "permitido" y "recomendado" tiene implicaciones prácticas: los equipos no fallan inmediatamente al superar los rangos recomendados, pero su tasa de fallos aumenta progresivamente. Los estudios de Google y Facebook sobre la correlación entre temperatura ambiente y tasa de fallos de hardware muestran que por cada 10 °C de aumento en la temperatura de los componentes, la tasa de fallos se dobla aproximadamente (Arrhenius law).
Temperatura de entrada al equipo vs. temperatura de la sala
Un punto de confusión frecuente: los rangos ASHRAE se refieren a la temperatura de entrada al equipo (la temperatura del aire en el frontal del rack, tal como lo aspiran los ventiladores del servidor), no a la temperatura ambiente de la sala. En un data center sin contención de pasillos, la temperatura del aire en el frontal de algunos racks puede ser 8-15 °C superior a la temperatura media de la sala debido a la recirculación del aire caliente. Esto significa que incluso con un termostato de sala a 20 °C, algunos equipos pueden estar recibiendo aire a 28-35 °C, lo que los sitúa en el límite o fuera del rango ASHRAE.
La monitorización correcta de un entorno IT mide la temperatura en el frontal de cada rack (idealmente a tres alturas: inferior, media y superior) en lugar de —o además de— la temperatura general de la sala.
Climatización de confort vs. climatización de precisión: comparativa técnica
| Parámetro | Climatización de confort | Climatización de precisión | |-----------|--------------------------|---------------------------| | Carga térmica | Variable, con picos diurnos | Constante, 24/7 | | Control de temperatura | ±2-3 °C | ±0,5-1 °C | | Control de humedad | No o básico (±15% HR) | Activo, ±5% HR | | Horas de operación | 8-16 h/día típicas | 8.760 h/año (continuo) | | Vida útil diseño | 10-15 años a ciclos parciales | 15-20 años operación continua | | Filtrado de aire | Básico (polvo grueso) | MERV 8 o superior | | Redundancia | Generalmente no | N+1 estándar | | Control de flujo de aire | Difusor de techo omnidireccional | Suelo técnico, in-row, directional | | Monitorización | Termostato simple | SNMP, DCIM, alarmas temperatura/humedad | | Coste inicial | Bajo | Medio-alto | | Coste por fallo | Molestia | Pérdida de servicio con impacto económico |
Tecnologías de climatización de precisión disponibles
Sistemas de expansión directa (DX) perimetrales: CRAC
Los sistemas CRAC (Computer Room Air Conditioner) de expansión directa son la solución más extendida para salas de servidores de pequeña y mediana escala (50-1.000 kW de carga IT). Son unidades autónomas que incorporan compresor, evaporador y ventiladores, con el condensador exterior conectado por tuberías de refrigerante.
La familia Liebert DSE de Vertiv (disponible en 24, 35 y 50 kW) representa lo más avanzado de esta categoría: compresor scroll inverter, tecnología Econophase para free cooling parcial o total cuando la temperatura exterior lo permite, y control avanzado iCOM que gestiona múltiples unidades en paralelo y se integra con sistemas de monitorización DCIM.
Son idóneos para: salas de servidores corporativas, CPDs de mediana empresa, instalaciones donde la infraestructura de agua helada no está disponible.
Sistemas de agua helada: CRAH
Los CRAH (Computer Room Air Handler) no incorporan ciclo de refrigeración propio. Reciben agua fría (6-18 °C) de una planta enfriadora exterior y la utilizan para enfriar el aire de la sala. La familia Liebert PCW de Vertiv (30 y 50 kW) pertenece a esta categoría.
Son idóneos para: data centers de gran escala (>500 kW), instalaciones con planta de agua helada existente compartida, entornos donde el free cooling centralizado es fundamental para la eficiencia energética.
Refrigeración in-row: CRV
Las unidades in-row se insertan físicamente en la fila de racks, a centímetros de los equipos que refrigeran. Capturan el calor directamente en el punto de generación, antes de que se mezcle con el aire del resto de la sala. La familia Liebert CRV de Vertiv (25, 35 y 40 kW) es la referencia de esta categoría.
Son idóneas para: racks de alta densidad (>10 kW/rack), zonas de alta densidad en CPDs mixtos, edge computing con racks de gran concentración de potencia, expansión de capacidad de refrigeración en CPDs existentes saturados.
Unidades de sala de alta capacidad
Para data centers de gran escala, existen soluciones de refrigeración de sala de alta capacidad (100-300 kW por unidad) que combinan las ventajas de los sistemas perimetrales con la eficiencia de los diseños modernos. Estas soluciones suelen integrar free cooling de serie y sistemas de control avanzado.
Diseño de un sistema de climatización de precisión: pasos clave
1. Inventario de carga IT
El primer paso es calcular la carga de refrigeración total. Esto requiere conocer el consumo eléctrico real o previsto de todos los equipos IT: servidores, switches, routers, SAIs (que también generan calor por sus pérdidas de conversión), sistemas de almacenamiento y cualquier otro equipo presente en la sala. Para una sala existente, los medidores de consumo en el cuadro eléctrico del CPD ofrecen el dato más fiable. Para una sala en proyecto, se estima a partir de las especificaciones de los equipos previstos, aplicando un factor de utilización (típicamente 60-80% de la potencia nominal instalada).
2. Cálculo de la carga de refrigeración total
La carga de refrigeración no es solo la carga IT. A los kilovatios de los servidores se añaden:
- Las pérdidas del propio SAI (típicamente 3-8% de la carga IT si el SAI está en la sala)
- El calor aportado por la iluminación de la sala (10-20 W/m² para iluminación LED eficiente)
- Las ganancias de calor a través de la envolvente (paredes, techo, suelo) por conducción desde el exterior
- El calor aportado por las personas presentes en la sala (70-100 W por persona)
El artículo dedicado al cálculo de BTUs para salas de servidores desarrolla este proceso en detalle con fórmulas y ejemplos.
3. Selección de tecnología y configuración de redundancia
Con la carga de refrigeración calculada, se selecciona la tecnología adecuada (DX, agua helada o in-row) según la densidad de rack, la escala del CPD y la infraestructura disponible. La configuración de redundancia mínima recomendada para entornos de producción es N+1: si se necesitan N unidades para refrigerar la carga total, se instala una unidad adicional que permanece en reposo caliente (standby activo) o en rotación con las activas.
4. Diseño del flujo de aire
La eficiencia del sistema de climatización depende críticamente de la gestión del flujo de aire. Los pilares del buen diseño son:
- Organización de racks en pasillos frío/caliente con orientación coherente
- Suelo técnico elevado con distribución calibrada de baldosas perforadas
- Blanking panels en todos los espacios vacíos de los racks
- Contención de pasillo frío o caliente (o ambos) para eliminar la mezcla de aire
La combinación de contención de pasillos con una temperatura de suministro de 24-27 °C (en lugar de los 18-20 °C convencionales) puede reducir el consumo del sistema de refrigeración en un 40-60% respecto a un diseño no optimizado.
5. Monitorización y alarmas
Un sistema de climatización de precisión sin monitorización adecuada es como conducir sin cuadro de instrumentos. Los sensores de temperatura y humedad deben instalarse en puntos representativos (frontal de rack en tres alturas, retorno de las unidades de climatización, puntos de suministro de aire). Las alarmas deben configurarse con umbrales que activen respuestas antes de que la temperatura llegue a niveles de riesgo, con notificación al equipo de operaciones y, en entornos críticos, con actuaciones automáticas (encendido de unidades de respaldo, reducción de carga en servidores).
Climatización de precisión en entornos IT no convencionales
Salas de servidores en oficinas corporativas
El escenario más frecuente en la mediana empresa española: una habitación de 20-50 m² en la sede corporativa que aloja los servidores de la empresa. La tentación es reutilizar el sistema de climatización del edificio, pero las consecuencias —interrupciones en verano cuando el aire acondicionado de oficina se satura, daño por humedad en invierno cuando la calefacción reseca el ambiente— son predecibles.
Para estas instalaciones, una unidad CRAC de precisión de 24-35 kW (como el Liebert DSE 24kW) con condensador exterior independiente del sistema de confort del edificio es la solución correcta. La inversión es modesta comparada con el coste de una sola interrupción de producción, y el equipo está diseñado para operar de forma autónoma y continua sin supervisión constante.
Edge computing y mini-data centers
El crecimiento del edge computing ha multiplicado las instalaciones IT en ubicaciones no convencionales: salas técnicas en plantas industriales, cuartos de servidores en centros comerciales, instalaciones de telecomunicaciones en espacios exteriores o semiacondicionados.
Para estos entornos, las soluciones de infraestructura integrada como el Vertiv SmartRow combinan racks, climatización, SAI y monitorización en una unidad autónoma diseñada para instalarse en cualquier espacio sin obras de climatización previas. Alternativamente, las soluciones de contenerización (microdata centers en contenedor o bastidor cerrado) llevan la climatización dentro del propio envolvente, separando completamente el entorno IT de las condiciones ambientales exteriores.
CPDs de colocation y operadores de data center
Los operadores de colocation y los grandes data centers tienen necesidades específicas: múltiples inquilinos con densidades heterogéneas, necesidad de escalar rápidamente, y objetivos de PUE muy exigentes. En este contexto, la combinación de refrigeración in-row (CRV) con contención de pasillos calientes y sistemas de agua helada con free cooling representa el estado del arte en eficiencia energética, con PUEs que pueden situarse en el rango 1,1-1,3.
Preguntas frecuentes
¿Cuánto tiempo puede aguantar una sala de servidores sin climatización antes de que los equipos fallen?
Depende de la carga IT y del volumen de la sala. Una sala de servidores típica con 20 kW de carga IT y 30 m² de superficie puede incrementar su temperatura a razón de 3-5 °C por minuto con la climatización apagada en verano. A los 5-10 minutos, la temperatura puede superar los 40 °C, activando los sistemas de protección térmica de los servidores. A los 15-20 minutos, los equipos más críticos pueden apagarse de forma no planificada. Por eso, los sistemas de climatización de precisión deben tener redundancia N+1 y sus alarmas deben tratarse siempre como urgencias operacionales.
¿El aire acondicionado split de inverter de alta gama puede sustituir a un CRAC de precisión en una sala pequeña?
Para salas de hasta 3-5 kW de carga IT (un par de servidores pequeños y algo de red), un split de alta gama puede ser una solución temporal aceptable si se complementa con una monitorización de temperatura y humedad adecuada. Por encima de esa carga, o cuando la disponibilidad del servicio es crítica para el negocio, el split no es adecuado por las razones expuestas: falta de control de humedad, ciclos de arranque/parada que generan variaciones de temperatura, ausencia de redundancia y falta de integración con sistemas de monitorización y alarma.
¿Necesito un SAI en la misma sala que la climatización de precisión?
Sí. Un sistema de climatización sin alimentación ininterrumpida es tan vulnerable como los servidores que protege. Si el suministro eléctrico falla, la climatización se apaga exactamente cuando más se necesita (los equipos IT están intentando arrancar tras el corte). La climatización de precisión debe estar alimentada desde el mismo SAI que los equipos IT, o desde un SAI dedicado. Los SAIs también generan calor (3-8% de pérdidas por conversión), por lo que su aportación térmica debe incluirse en el cálculo de la carga de refrigeración.
¿Qué temperatura debo mantener en mi sala de servidores?
Para equipos modernos certificados ASHRAE A2, la temperatura recomendada de entrada al frontal del rack está entre 18 y 27 °C, con 40-60% de humedad relativa. En la práctica, la mayoría de los operadores IT utilizan 20-22 °C como temperatura de consigna en el termostato de la sala, lo que garantiza un margen de seguridad respecto al límite superior incluso con cierta recirculación de aire. Elevar la temperatura de consigna a 24-26 °C (perfectamente seguro para equipos A2 con buena gestión del flujo de aire) reduce significativamente el consumo del sistema de climatización y amplía las horas de free cooling disponibles en el año.
¿Cuánto espacio necesita una unidad de climatización de precisión?
Las unidades CRAC de precisión para CPDs pequeños y medianos ocupan entre 0,6 m² y 1,2 m² de superficie de sala, más el espacio necesario para mantenimiento (acceso frontal de al menos 800 mm). Las unidades de 24-35 kW (Liebert DSE) tienen dimensiones típicas de 600 × 1.000 mm de base. Las unidades in-row (Liebert CRV) ocupan el ancho de un rack estándar (600 mm) y se insertan en la fila. Para el condensador exterior, se requiere espacio en cubierta o fachada proporcional al número de unidades y la capacidad total.