72 Revista ABB 2/2002

Technology Review

Los datos digitales mueven la sociedad actual. La enorme cantidad de información que incorporamoscada día a Internet es sólo una cara de la cuestión: también están las tarjetas de crédito, los informes yregistros bancarios y del campo de la sanidad, de las comunicaciones telefónicas y de la administraciónfiscal, los datos generados en el mundo laboral, las imágenes, la música y un largo etcétera. En todosestos campos se generan montañas de información que hay que conservar en algún sitio. Y a esto hayque añadir los numerosos servicios nuevos que aparecen cada semana, sedientos de información y quede forma más o menos casual generan torrentes de terabytes y hacen crecer exponencialmente la canti-dad de datos a almacenar.

Los proveedores de los centros de datos, donde se almacena la mayor parte de esta información,operan en un sector en constante evolución. Los cambios en este sector son de tal calado que todavía nose han encontrado modelos empresariales estables para el mismo. Además de los avances tecnológicos,la adquisición de empresas, las fusiones y las quiebras someten este mercado a una gran presión que leobliga a trabajar con poco personal y bajos precios, con unas exigencias que sufren cambios drásticos.Los suministradores han de tener gran habilidad para sobrevivir en un entorno como este.

Con más de 50 centros de datos construidos, ABB es una empresa clave para este sector, ya que,exceptuados los equipos de comunicaciones, suministra toda la infraestructura que necesitan estasinstalaciones, cuya misión a menudo tiene un valor crítico para la sociedad. ¿Cómo actúa ABB ante losgrandes cambios que se producen sin cesar en este mercado de centros de datos?

Revista ABB 2/2002 73

urante los últimos años, el sector de

los centros de datos ha experimenta-

do grandes cambios, obligando a numerosas

empresas a fusionarse o a entrar quiebra. Ya

pasó la época en que las empresas gastaban

millones de dólares en adquirir gigantescos

edificios industriales y transformarlos en fas-

tuosos palacios de alta tecnología, equipados

con los últimos avances en telecomunicacio-

nes y en tecnología de datos.

Mientras que los fabricantes de equipos de

telecomunicaciones ofrecen los equipos en

armarios para estas instalaciones, que a menu-

do tienen una función crítica, ABB se centra

principalmente en la construcción de la

infraestructura necesaria. Además del suminis-

tro redundante de energía, algo fundamental,

ABB suministra los sistemas redundantes de

seguridad y de aire acondicionado. ABB dis-

pone de profundos conocimientos y abundan-

te experiencia en numerosos campos, entre

ellos la gestión y administración de proyectos

e ingeniería, el montaje y puesta en funciona-

miento de instalaciones y, por supuesto, el

suministro de transformadores y conmutadores

de alta tensión, entre otros productos propios.

GTS, Viag Interkom y Telia son sólo algunos

de los clientes que han firmado contratos con

ABB para el diseño y equipamiento de sus

centros de datos.

En estos tiempos de cambio vertiginoso,

las empresas con centros de datos se han visto

forzadas a adaptar sus estrategias y formas de

actuar a las nuevas situaciones. La estrategia

consistente en ampliar simultáneamente varios

centros de datos en distintos países ha pasado

a la historia, dejando su lugar a los planes ‘flo-

tantes’, actualmente los más adecuados

para la salud económica de las empresas.

Del mismo modo, la mayoría de las

empresas ha dejado de construir enormes

centros de datos, de hasta 10.000 m2 o

incluso más en un único proyecto. Y

muchas empresas, aunque disponen de

espacio construido suficiente, no habilitan

como centro de datos más que una

superficie de unos 300 m2 y no piensan

en la ampliación hasta haber formalizado

los contratos con un número suficiente de

clientes. Solo entonces ponen en marcha,

paso a paso, la ampliación y la llevan a

cabo de acuerdo con su disponibilidad de

fondos.

Asimismo, la quiebra de algunas

empresas de centros de datos ha creado

excedentes de espacio, de modo que la

compra de los centros existentes es una

interesante alternativa a la construcción

de nuevos centros. Los problemas de cali-

dad y la falta de normas unitarias de dise-

ño hacen imprescindible renovar y reestructu-

rar estos edificios antes de utilizarlos. Esta evo-

lución no sólo obliga a las empresas de cen-

tros de datos a plantearse de nuevo sus activi-

dades, sino que también afecta a ABB.

Hasta ahora, ABB se ha encargado de la

construcción de más de 50 centros de datos,

Almacenamiento dedatos: reformatear

Christian Schulz, Jörg Leonhard, Markus Haid

Seguimiento de un sector en rápida evolución

D

74 Revista ABB 2/2002

Technology Review

normalmente como proyectos de ‘solución téc-

nica global’, que abarcan desde la concepción

y planificación hasta la ejecución del proyecto,

aunque en la actualidad se realizan muchos

menos proyectos de este tipo. Por eso, ABB

ofrece actualmente diseños flexibles y amplia-

bles para nuevos centros de datos o proyectos

de renovación y reestructuración de centros de

datos existentes. ABB, por tanto, ha adaptado

su modelo de negocio dejando de lado los

proyectos de gran volumen para participar en

todas las fases del proceso de diseño y cons-

trucción de centros de datos concebidos de

forma modular.

Una herramienta para la

modularidad: PopCalc

La modularidad es la clave para lograr la

adaptabilidad y ampliabilidad necesarias para

los diseño de centros de datos. Los modelos

de los diseños, intercambiables y modulares,

se pueden utilizar para representar distintos

conceptos de centros de datos con dimensio-

nes, suministros de energía y esquemas de

refrigeración diferentes. ABB ha desarrollado

un juego de herramientas y estándares para

poner en práctica dichos conceptos de dise-

ño .

PopCalc, un buen ejemplo de lo menciona-

do, es una herramienta de cálculo de centros

de datos, basada en la web, que contiene

todas las informaciones de diseño, con los

precios necesarios para generar rápidamente

alternativas.

Un componente clave de PopCalc es su

estructura en árbol, que permite al usuario

modelizar su proyecto con una mera adapta-

ción de la estructura en árbol a sus necesida-

1

'A

BB

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ufac

turin

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er In

dust

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Gm

bH -

1

Rough calculationon a m2 basis

High levelfunctional description Detailed calculation

Price accuracy

PopCalc es una herramienta basada en la web que simplifica el diseño de los centros de datos.1

Revista ABB 2/2002 75

des específicas. En este sentido, resulta muy

sencillo y cómodo crear configuraciones alter-

nativas seleccionando una de las configuracio-

nes ofrecidas y sustituyendo los componentes

importantes.

Otras de las ventajas de PopCalc es la posi-

bilidad de adaptar diseños ya existentes, de

modo que el usuario no tiene que empezar de

cero cada vez que desea crear un nuevo dise-

ño. Esto garantiza que los conocimientos y

recursos no solo se comparten sino que ade-

más se reutilizan. La herramienta se fundamen-

ta en una base de datos SQL subyacente, que

se encuentra alojada en un servidor central en

Alemania y que utiliza una terminal local que

permite acceder a la base de datos desde cual-

quier lugar del mundo.

Dimensionado de la energía

El suministro modular de energía es uno de

los servicios que presentan más dificultades.

Normalmente es necesario calcular el suminis-

tro de energía para una planta industrial en

función de la máxima carga esperada. Este cri-

terio está claramente en conflicto con el objeti-

vo buscado: suministrar únicamente la energía

necesaria en una determinada fase, postergan-

do otras inversiones hasta el momento en que

sean realmente necesarias.

La configuración tradicional

Un centro de datos ’tradicional’ con una super-

ficie de 500 m2, 2.000 m2 o incluso 10.000 m2

se planificaría a partir de un consumo energé-

tico teórico de aproximadamente 1 kVA/m2

para los armarios de los equipos de telecomu-

nicación y de 0,75 kVA/m2 para la infraestruc-

tura técnica y de refrigeración.

Un complejo de 500 m2, por ejemplo,

requerirá un suministro de energía de 875

kVA. Con redundancia de n+1, este proyecto

se podría desarrollar con dos transformadores

de 1.000 kVA y un conmutador de baja tensión

formado por un cuadro de alimentación nor-

mal y un segundo cuadro para el suministro

de energía en caso de emergencia. Además, se

necesitarían dos generadores de emergencia

diesel de 1.000 kVA y dos sistemas UPS estáti-

cos (para el suministro de energía sin interrup-

ciones) de 500 kVA para las cargas críticas de

los armarios .

La filosofía de diseño de un complejo de

2

1.0 MVA

UPSModule A

UPS-A/1

SBC-A SBC-B

PDU-BPDU-A

SBNC

Power sockets Power sockets

UPS-A/2

UPS-B/1

UPS-B/2

500 kVA 500 kVA 500 kVA 500 kVA

SpaceSpace

UPSModule B

1.0 MVA

N/C N/C

N/C

N/C N/C

N/C

N/C

N/C N/C

N/O N/ON/O

N/O

1000 kVA 1000 kVA

N/O

∼G

∼G

12

3

4

Configuraciones tradicionales para un centro de datos de 500 m2, con una

redundancia de n+1

SBC Panel de conmutación con carga crítica

SBNC Panel de conmutación con carga no crítica

PDU Unidad de distribución de energía (suministro de energía a los armarios)

N/C Contactos habitualmente cerrados

N/O Contactos habitualmente abiertos

1 Equipo con entrada doble de potencia

2 Conmutador redundante

3 Equipo con entrada única de potencia

4 Sistema de energía dúplex (compañías eléctricas, refrigeradores, bombas, unidades

CRAC de acondicionamiento de aire en las salas de ordenadores y sistemas CC)

2

76 Revista ABB 2/2002

Technology Review

2.000 m2 es muy parecida. En este caso, el

suministro de energía de 3.500 kVA se puede

conseguir por medio de cinco transformadores

de 1.000 kVA en lugar de dos, además de un

conmutador de baja tensión equipado con

cuadro normal de alimentación de energía y

un segundo de emergencia. Cinco conjuntos

de generadores diesel de 1.000 kVA y ocho

sistemas de UPS estáticos, cada uno con una

potencia nominal de 500 kVA, proporcionan la

reserva necesaria para las cargas críticas.

También en este caso la redundancia es

n+1. Alternativamente podría adoptarse otro

enfoque, con suministro de energía por medio

de un sistema UPS rotativo en lugar de uno

estático. Esta alternativa necesitaría solo cinco

sistemas rotativos en lugar de los ocho siste-

mas UPS. Las principales diferencias son el

precio y el tamaño físico. Para un centro de

2.000 m2, el sistema rotativo es más barato y

ocupa menos espacio. Para un centro de datos

de 500 m2, el sistema estático es más económi-

co y la superficie que requiere es aproximada-

mente la misma que con el sistema rotativo.

Crecer cuando sea necesario

La planificación y diseño de centros de datos

ha cambiado profundamente. La superficie a

habilitar y las dimensiones del suministro de

energía han dejado de ser parámetros fijos. El

tamaño de los centros de datos, y en concreto

el espacio ocupado por los equipos, crecerá

durante la vida del complejo a medida que

nuevos clientes vayan alquilando espacio y se

vayan incrementando las necesidades de

potencia y de refrigeración.

Además, los modernos equipos de teleco-

municaciones vienen empaquetados de forma

muy densa, lo que permite albergar mayor

número de servidores en cada armario. Esto

significa que para los centros de datos –aun-

que se construyan por fases– es necesario pre-

ver desde un principio la capacidad eléctrica

que deberá suministrar la compañía eléctrica

local. El suministro, además, deberá propor-

cionar más potencia que en el pasado, pues la

potencia de 1,5 kVA/m2 ha dejado de ser un

caso excepcional.

Todo lo expuesto exige que los generado-

res, los transformadores y los sistemas UPS

tengan carácter modular y puedan ser amplia-

do a medida que los exige la demanda.

Powersockets

N/C

10/0.4 kV1000 kVA

10/0.4 kV1000 kVA

10/0.4 kV1000 kVA

10/0.4 kV1000 kVA

10/0.4 kV1000 kVA

4000 A 4000 A

UPS-B UPS-C UPS-D UPS-E UPS-F

max750kVA

max750kVA

max750kVA

max750kVA

max750kVA

1000kVA

1000kVA

1000kVA

1000kVA

1000kVA

∼G∼G∼G∼G∼G

Interconnectionto SBNC

Interconnectionto SBNC

PDV-HSBNC-Apanel

Powersockets

N/C

SBNC

SBNC-BpanelPDV-GPDV-FPDV-EPDV-DPDV-CPDV-B

UPS-A

Interconnectionto SBNC

Interconnectionto SBNC

Interconnectionto SBNC

13

4 4

21

3

21

3

21

3

2

Concepto para la ampliación de un centro de datos de 500 a 2.000 m2

Fase 1: rojo; fase 2: verde; fase 3: azul; fase 4: marrón

Otra notación, véase fig. 2.

3

Revista ABB 2/2002 77

Flexible y ampliable

Los ejemplos expuestos, los centros de 500 y

de 2.000 m2, corresponden a dos conceptos

rígidos e independientes. Con el ejemplo que

vamos a describir ahora, sin embargo, aborda-

mos un concepto flexible y ampliable para un

centro de datos de 500 m2 con capacidad para

ampliarse hasta llegar a 2.000 m2.

Partiendo de un consumo de energía

mayor, 1,5 kVA por m2, para el equipo de tele-

comunicación y de una mayor potencia nomi-

nal para la refrigeración y el resto de la

infraestructura técnica, 1,0 kVA/m2, la potencia

prevista total asciende a 5.000 kVA una vez

concluida la ampliación. Para evitar los gran-

des costes que supondría ampliar más tarde la

red de electricidad será necesario contar con

esta capacidad de potencia desde el primer

día.

Sin embargo, para un centro de datos de

500 m2 sólo se precisarían tres transformadores

de 1.000 kVA y tres sistemas UPS rotativos de

1.000 kVA. Para la segunda fase, con una

superficie suplementaria de otros 500 m2, se

requerirían un transformador más de 1.000

kVA y otro sistema UPS de 1.000 kVA para

poder conservar la redundancia n+1. Ya en la

tercera fase serían necesarios otro transforma-

dor y otro sistema UPS. Finalizada la cuarta

fase, el total será de seis transformadores de

1.000 kVA y seis sistemas UPS rotativos de

1.000 kVA (Tabla 1). Las instalaciones de refri-

geración serían muy parecidas.

También será necesario instalar elevadores,

pasos y conductos de cables en la primera

fase, para la posterior ampliación. También

habrá que considerar otros parámetros impor-

tantes, como son el espacio disponible o el

peso sobre el suelo.

La primera fase tiene el mayor precio por

metro cuadrado, pero este disminuye en las

fases posteriores, puesto que en ellas se insta-

larán más equipos que en la primera fase .

Sin lugar a dudas, el sector de los centros

de datos continuará evolucionando rápida-

mente durante los próximos años y tanto los

suministradores como los proveedores se

verán obligados a actuar en consecuencia. Al

ofrecer soluciones para centros de datos

modulares basadas en infraestructuras flexibles

y ampliables, ABB continuará sin duda tenien-

do un destacado papel en este sector, tan exi-

gente y al mismo tiempo tan apasionante.

3

Autores

Dr. Christian SchulzJörg LeonhardMarkus HaidABB IndustriesKallstadter Strasse 1DE-68309 Mannheim, Alemaniachristian.schulz@de.abb.comFax: +49 621 381 6755

Etapa

1

2

3

4

Tamaño en m2

500

500

500

500

Tamaño total en m2

500

1.000

1.500

2.000

Potencia instalada para conservar redundancia n+1

3 x 1.000 kVA = 3.000 kVA

4 x 1.000 kVA = 4.000 kVA

5 x 1.000 kVA = 5.000 kVA

6 x 1.000 kVA = 6.000 kVA

Potencia necesaria

500 x 2.5 kVA = 1.250 kVA

1.000 x 2.5 kVA = 2.500 kVA

1.500 x 2.5 kVA = 3.750 kVA

2.000 x 2.5 kVA = 5.000 kVA

Ampliación de un centro de datos de 500 a 2.000 m2 en cuatro etapas