Refrigeración del armario: Evite el sobrecalentamiento y aumente la vida útil

Introducción

Año tras año, los complejos equipos tecnológicos se vuelven más avanzados y miniaturizados. Sin embargo, esto significa que producen un calor excesivo en un espacio compacto. Cuando este tipo de aparatos se guardan en armarios o cajas, el calor generado puede ser excesivo. Además, si no existe tal flujo de aire, el aire ambiente que se encuentra en el recinto para el armario no tendrá ningún otro movimiento que lo agite, lo que incluso podría hacer que la temperatura en el interior del armario aumente. De ahí la importancia de la refrigeración del armario, donde es necesario controlar el aire caliente del interior y permitir la correcta evacuación del calor. Es muy importante mantener una circulación adecuada del entorno del armario para evitar la aparición de bolsas calientes en el mismo y proteger así la capacidad operativa del aparato alojado.

En tales casos, será necesario considerar la relevancia de la refrigeración del armario en el enfoque del negocio, los métodos de refrigeración y otras cuestiones predeterminadas por establecer el orden adecuado con respecto al funcionamiento del equipo.

¿Qué es la refrigeración de armarios y por qué es importante?

Refrigeración de armarios es la definición utilizada para la acción de controlar y regular la cantidad de calor alcanzada en el interior de una caja que contiene terminales eléctricos en su interior. Significa disipar el calor producido por el sistema para crear un entorno favorable para su funcionamiento. Los dos conceptos básicos para la dispersión del calor dentro de la refrigeración de armarios son la conducción, la convección y la radiación. La conducción tiene lugar cuando el calor pasa sobre los elementos y a la caja al estar en contacto. La convección compone el aire frío presente en la caja, que entra en contacto con los componentes eléctricos y se calienta, evacuando posteriormente el armario. Por el contrario, la radiación en calefacción se refiere a la emisión y absorción de energía por medio de ondas.

La refrigeración eficaz de los armarios es muy importante por varias razones. La más importante es que evita el sobrecalentamiento, que a su vez puede hacer que los equipos dejen de funcionar eficazmente o incluso dejen de hacerlo. Los componentes electrónicos que funcionan en circunstancias que superan los límites de temperatura especificados sufren efectos similares. En sectores como las telecomunicaciones, los centros de datos y la fabricación, donde la fiabilidad y el tiempo de actividad son fundamentales, la refrigeración de armarios desempeña un papel vital para garantizar la larga vida útil y el funcionamiento estable de los equipos.

Además, la refrigeración adecuada de los armarios facilita la temperatura de funcionamiento de los delicados aparatos electrónicos presentes en muchos sistemas. La mayoría de los componentes tienen unos niveles óptimos de temperatura a los que funcionan eficazmente. Si se superan estos límites, las temperaturas internas de trabajo de los componentes pueden provocar tensiones en los mismos y, en consecuencia, una reducción de su vida útil. Aplicando estas medidas, las industrias pueden ahorrar costes en su activo útil y evitar las probables pérdidas asociadas a las interrupciones de funcionamiento que puede ocasionar el calor.

Hasta 65% de los fallos más comunes de los equipos informáticos pueden atribuirse directamente a la falta de refrigeración adecuada, según un estudio del Uptime Institute. Esto demuestra el papel fundamental que desempeña la refrigeración de los armarios a la hora de evitar estos fallos y el rendimiento general de los sistemas electrónicos en diversos entornos operativos.

Causas comunes del sobrecalentamiento de los armarios

Varios factores pueden contribuir al sobrecalentamiento del armario:

Los equipos de alta densidad generan más calor
Flujo de aire inadecuado dentro del armario
La temperatura ambiente es demasiado alta
Falta de ventilación o sistema de refrigeración adecuados

refrigeración de armarios de servidores

¿Cuáles son los signos de que su armario necesita una mejor refrigeración?

Debería ser capaz de identificar esas señales de advertencia cuando realice una revisión de este equipo en particular:

Los equipos se paran con más frecuencia de lo aceptable
Velocidades del ventilador siempre altas, independientemente del uso o la situación de trabajo
Zonas quemadas o bordes doblados, cualquier evidencia aparente que muestre daños por calor en el equipo.
Sistemas de vigilancia "alarmando" o "alertando".

Tipos de sistemas de refrigeración de armarios

Ventilación natural

La ventilación natural pasiva se consigue mediante el movimiento del aire por corrientes de convección dentro del espacio confinado. Este sistema pasivo utiliza una serie de rejillas de ventilación por las que se expulsa el aire caliente acumulado y se sustituye por aire frío. Un armario con ventilación natural puede ser más eficaz si se utilizan filtros para impedir la entrada de suciedad y otras partículas.

Probablemente, lo más favorable de la ventilación natural es que no requiere un alto nivel de complejidad o coste para su ejecución. No hay gastos operativos adicionales en términos de consumo de energía o de uso de aparatos sofisticados, lo que resulta especialmente beneficioso en aplicaciones de baja temperatura o en lugares donde ya hay suficiente movimiento de aire.

Pero, por supuesto, esa es una limitación obvia del método; los armarios con ventilación natural no serán adecuados para aplicaciones de mucho calor o poco caudal de aire.

Ventilación de aire: Ventiladores y soplantes

Los medios activos para mejorar la refrigeración de los armarios incluyen el uso de ventiladores y sopladores de refrigeración de armarios que promueven el movimiento del aire del armario a través de él. Estos dispositivos tienen diferentes tamaños y diseños para los distintos armarios y su capacidad de refrigeración. Hay una serie de consideraciones que deben tenerse en cuenta para garantizar la selección de un ventilador adecuado para la refrigeración de armarios, como el caudal de aire (medido en pies cúbicos por minuto o CFM), el ruido y el consumo de energía.

Para una refrigeración óptima del armario, Ventiladores de CA y ventiladores axiales de CC se recomiendan habitualmente. Ventiladores AC son adecuados para aplicaciones que requieren un gran caudal de aire y pueden integrarse fácilmente en los sistemas de alimentación de CA existentes. Por otro lado, los ventiladores axiales de CC ofrecen una solución más eficiente desde el punto de vista energético y están disponibles en una amplia gama de tamaños y tensiones.

El aspecto positivo del uso de ventiladores y sopladores de refrigeración es que el aire que se sopla o extrae del recinto se concentra en las zonas que necesitan refrigeración. Esto elimina las zonas calientes y los desequilibrios térmicos en la estructura. Además, la construcción y los circuitos de este tipo de máquinas de trabajo no son tan complejos ni caros, lo que también redunda en un amplio uso de las mismas.

Sistemas de refrigeración de circuito cerrado (acondicionadores de aire e intercambiadores de calor)

En este caso, se pueden utilizar sistemas de refrigeración de circuito cerrado especialmente exigentes, como acondicionadores de aire e intercambiadores de calor, para proporcionar un control adicional de la temperatura. Los acondicionadores de aire se utilizan para calentar y enfriar recintos evaporando primero el calor del recinto, que luego se libera a la atmósfera. Sus componentes son el evaporador, el compresor, el condensador y la válvula de expansión. Mientras el evaporador enfría el aire del interior del armario, el condensador expulsa el aire frío al exterior. Aunque los acondicionadores de aire son bastante eficaces, sobre todo para mantener una temperatura constante, son más caros que los demás sistemas de refrigeración y, por tanto, consumen mucha energía, además de requerir un mantenimiento periódico.

Por el contrario, los intercambiadores de calor extraen el calor del armario y lo transfieren a otro medio de refrigeración, como el agua o un refrigerante. Según el medio de refrigeración, pueden ser aire-aire, aire-agua o aire-refrigerante. En términos de eficiencia, los intercambiadores de calor funcionan mejor que los acondicionadores de aire y pueden soportar condiciones extremas en las que no se puede aplicar el aire acondicionado.

Los sistemas de refrigeración de circuito cerrado están diseñados de forma que no se produzcan fluctuaciones de la temperatura aunque se produzcan cambios radicales en las condiciones del entorno. Además, pueden proteger contra el polvo, la humedad y otros cuerpos extraños, lo que puede ser beneficioso para el uso normal en obras o utilizando estos productos al aire libre. Sin embargo, estos sistemas son más complejos y costosos que la ventilación natural o los ventiladores.

Sistema de refrigeración	Descripción	Lo mejor para	Coste	Mantenimiento
Ventilación natural	Flujo de aire pasivo a través de rejillas de ventilación; sin piezas mecánicas	Aplicaciones de baja temperatura	Bajo	Mínimo (limpieza del filtro)
Ventilación de aire (ventiladores)	Refrigeración activa mediante ventiladores/sopladores para la circulación del aire	Aplicaciones de calor moderado a alto	Moderado	Moderado (limpieza del ventilador)
Refrigeración de circuito cerrado	Acondicionadores de aire o intercambiadores de calor para controlar la temperatura	Entornos duros o extremos	Alta	Alta (requiere mantenimiento regular)

Selección del refrigerador de armario adecuado

Consideraciones clave para elegir un sistema de refrigeración de armarios

A la hora de determinar el método de refrigeración del armario, asegúrese de tener en cuenta los siguientes factores:

Carga térmica producida por los equipos
Temperatura y humedad exteriores
Limitaciones de espacio y opciones de montaje
Ruido del ventilador y potencia nominal
Condiciones físicas (presencia de polvo o humedad, corrosión química, etc.)
Coste y uso medio de mantenimiento.

Buenas prácticas para una refrigeración óptima del armario

Estas son algunas pautas que le ayudarán a mantener el rendimiento del sistema de refrigeración de su armario:

Posicionamiento de los mejores ventiladores para armarios

En cuanto a la colocación de los ventiladores de refrigeración del armario, es importante colocar los ventiladores o sopladores de tal manera que mejoren los patrones generales de flujo de aire. Básicamente, el aire frío se extrae de la parte inferior del armario, mientras que el aire caliente sale por la parte superior. También es muy importante mantener espacios adecuados entre los componentes eléctricos para evitar que se obstruya el paso del flujo de aire.

Además, el uso de paneles ciegos también minimizará la recirculación de aire caliente y la retención de las trayectorias de flujo de aire adecuadas.

Prevención del polvo y los contaminantes en los sistemas de refrigeración de armarios

Evitar el polvo y los contaminantes en el sistema de refrigeración del armario también es algo que debe tenerse en cuenta. El uso de filtros o protectores de ventilador para eliminar las partículas de polvo puede servir para evitar la obstrucción de los ventiladores del sistema de refrigeración o, la erosión, de las piezas electrónicas. Estos filtros se obstruyen con el polvo con el paso del tiempo y es necesario ensuciarlos o cambiarlos periódicamente para que el rendimiento de refrigeración sea óptimo y eficaz.

Refrigeración de armarios en entornos agresivos

Por ejemplo, en el caso de un clima muy riguroso, temperaturas extremas, humedad o contaminantes extremos, puede ser necesario emplear esfuerzos adicionales de aprovisionamiento en la electrónica. Encerrar los equipos dentro de carcasas protectoras con grado de protección IP puede ayudar a eliminar la entrada de cuerpos extraños como el polvo y la humedad.

Explore la opción de inscribir intercambiadores de calor aire-aire o aire-agua para una refrigeración más eficaz de dicho sistema de escape en este caso. Otro medio de mejorar la fiabilidad y durabilidad de los procesos del sistema de refrigeración del armario es el uso de componentes de refrigeración resistentes a los golpes, las vibraciones y la corrosión.

Conclusión

La refrigeración de los armarios es muy importante, sobre todo si se desea proteger los valiosos equipos electrónicos del sobrecalentamiento y hacer que funcionen durante más tiempo. Gracias a la comprensión del orificio térmico y de la circulación del aire ambiente y al empleo de otras técnicas, la selección del disipador de calor adecuado para el armario resulta muy fácil. Es necesario tener en cuenta el flujo de aire dentro de la caja así como unas condiciones de aire adecuadas dentro del armario. El giro giroscópico del polvo y las masas giratorias es eficaz y hay que tratar con sumo cuidado el armario o armario refrigerador en su acción. Poco se gana con el funcionamiento de un equipo de alto mantenimiento si refrigeración adecuada no se emplea.