A Solução de data center da INVT de linha única para central de energia no Sri Lanka

Resumo: À medida que a demanda por energia eficiente e confiável em data centers continua a crescer, as instalações tradicionais enfrentam cada vez mais limitações de espaço, ciclos de construção longos e baixa integração do sistema. A solução modular de energia em contêiner foi projetada para superar esses desafios. Com implantação rápida, escalabilidade flexível e excelente eficiência energética, ela se tornou a infraestrutura preferida para aplicações de 5G, IoT e emergenciais. Ao integrar resfriamento de precisão, UPS e sistemas de distribuição de energia, essa solução permite que os clientes construam data centers de alto desempenho mesmo em ambientes com espaço limitado—abrindo caminho para um futuro digital mais inteligente, eficiente e sustentável.

Palavras-chave: Data center de linha única, ar-condicionado de precisão.

1. Contexto do projeto

O Power Bureau local no Sri Lanka operava um data center legada em uma sala de servidores restrita, com dimensões de 4,6 m × 7,8 m. A instalação existente utilizava um projeto tradicional com sete racks de servidores organizados em duas fileiras. Essa configuração refletia os desafios típicos de infraestruturas mais antigas: sofria com baixa eficiência de refrigeração, não contava com um sistema de proteção contra incêndio, era caracterizada por alto consumo de energia e oferecia pouca escalabilidade.

Essas limitações estavam se tornando cada vez mais críticas, pois as crescentes demandas operacionais digitais do bureau e os planos futuros de expansão eram severamente prejudicados pelo ambiente de data center desatualizado e ineficiente. A necessidade de um projeto de modernização ficou evidente para garantir que a instalação pudesse dar suporte de forma confiável aos serviços críticos de missão atuais e futuros.

Para solucionar esses problemas, a INVT recomendou a solução de data center iWit de linha única, com seis gabinetes (um gabinete host e cinco gabinetes de TI). A configuração inclui dois condicionadores de ar de linha de 25 kW em redundância N+1, um UPS modular de 45 kVA com três módulos de potência de 15 kVA e 15 minutos de backup por bateria, garantindo tanto eficiência quanto alta confiabilidade. Essa solução atendeu integralmente aos requisitos do cliente, transformando o data center legado em uma instalação moderna e modular, com maior robustez e escalabilidade.

2. Pontos de Dores do Cliente

Espaço Severamente Limitado: A sala de servidores original tinha apenas 4,6 m × 7,8 m. O layout tradicional de dupla fileira ocupava espaço excessivo no piso, dificultando acomodar futuras expansões e novos equipamentos de TI dentro da área limitada.

Baixa Eficiência de Resfriamento: O sistema de resfriamento original era ineficiente, tendo dificuldade para atender às exigências de dissipação de calor dos racks de servidores de alta densidade. Isso gerou riscos de pontos quentes localizados, potencialmente comprometendo a vida útil e a estabilidade dos equipamentos de TI.

Falta de redundância do sistema: Os sistemas originais de energia e refrigeração não tinham configurações redundantes, o que representava um alto risco de pontos únicos de falha. Isso não atendia às exigências de alta confiabilidade do bureau de energia para garantir a continuidade ininterrupta dos negócios.

Alto consumo de energia: O projeto tradicional levou a um uso excessivo de energia, resultando em custos operacionais elevados e em um maior Eficiência no uso de energia (PUE), não atendendo aos padrões modernos de eficiência energética.

Escalabilidade deficiente e infraestrutura rígida: A infraestrutura legada era rígida e difícil de escalar de forma flexível conforme as demandas digitais crescentes, o que dificultava a capacidade do bureau de se adaptar rapidamente a novas necessidades tecnológicas. O layout físico também tornava a manutenção complexa e demorada.

3. Solução INVT

A INVT recomendou e implementou a solução modular de data center de linha única theiWit:

Otimização de espaço: Foi adotado um layout de linha única com 6 gabinetes, economizando ≥30% de área útil em comparação com o projeto tradicional de dupla linha.

Projeto de alta confiabilidade:

Refrigeração: Equipado com dois condicionadores de ar de precisão em linha de 25 kW em uma configuração redundante N+1.

Energia: Utilizou um sistema modular de UPS de 45 kVA (composto por 3 módulos de energia de 15 kVA) com redundância N+1. Foram instalados gabinetes de baterias com troca a quente para fornecer 60 minutos de tempo de backup para uma carga de TI de 15 kW, melhorando a estabilidade e a manutenibilidade do sistema.

Implantação rápida: A solução foi altamente pré-integrada na fábrica, permitindo que a implantação e comissionamento no local fossem concluídos em ≤4 horas.

Escalabilidade: A arquitetura modular tanto do UPS quanto do data center como um todo permite expansões futuras flexíveis de acordo com a demanda.

Desenho do efeito final

Comparar

Centros de dados modulares micro-módulos com refrigeração a ar em linha única superam soluções de gabinete único ao oferecerem maior densidade (até 10-15 kW por gabinete) e maior escalabilidade (2-15 gabinetes por módulo), superando o limite rígido de capacidade dos racks individuais (≤5-8 kW).

Em comparação com layouts de dupla fileira, o design de corredor único economiza ≥30% de espaço no piso ao eliminar corredores redundantes e caminhos de resfriamento, sendo ideal para locais urbanos com espaço limitado ou projetos de retrofit.

A implantação é acelerada para ≤4 horas graças a 90% dos subsistemas pré-instalados na fábrica, enquanto as soluções de dupla fileira ainda exigem coordenação entre fileiras no local.

Aproveitando o resfriamento a ar de precisão na própria fileira com tecnologia de ventilador EC e Compressor com inversor, esses módulos alcançam eficiência energética com PUE tão baixo quanto 1,35-1,6, superando significativamente as unidades de gabinete único (>1,8) e sendo comparáveis às configurações de dupla fileira (≈1,4).

Cada módulo opera de forma autônoma com redundância N+1 de refrigeração e energia, garantindo isolamento de falhas e resiliência do sistema — vantagens que não são possíveis em sistemas compartilhados de gabinete único ou em layouts de dupla fileira interdependentes.

Comprovado em bancos, saúde, telecom e edge computing, esse equilíbrio entre densidade, velocidade e confiabilidade autônoma faz dos micro-módulos a ar de uma única fileira a escolha ideal para instalações de 10-75 kW.

4. Configuração do sistema

Layout original do data center

Layout do data center INVT

Em comparação com a solução original, o INVT ocupa menos espaço, tem maior densidade de potência e é mais fácil de manter.

São usados o UPS modular para montagem em rack (RM045/15X, UPS de 45kVA) e o ar-condicionado de linha (VCR025, AC de 25kW), de modo que o sistema de fornecimento de energia e o sistema de resfriamento fiquem ambos dentro do gabinete, o canal frio seja fechado e todo o sistema seja muito eficiente.

Estratégia de Configuração: Como o cliente exigiu que todo o sistema suportasse uma carga de TI de 15kW e redundância N+1, escolhemos um UPS de 45kVA com a maior eficiência do UPS (50%-75%) para a redundância. Para climatização, poderíamos usar duas unidades de ar condicionado não convencionais de 15kW CA. No entanto, considerando que, se uma unidade falhar, a outra talvez precise operar em carga total, aumentamos a margem e selecionamos uma unidade de 25kW CA.

O cliente exige que sejam usados módulos de baterias com troca a quente e que uma carga TI de 15kW seja mantida por 60 minutos.

Estratégia de configuração: Os cálculos revelaram que precisaríamos conectar pelo menos oito módulos de baterias automotivas de chumbo-ácido de 480V, 9AH para atender aos requisitos. No fim, decidimos usar uma gabinete de baterias com troca a quente. Para garantir a estabilidade do sistema, a INVT UPS não recomenda conectar mais de quatro módulos de baterias a um único UPS (devido ao risco de loops de carga e descarga das baterias). O projeto geral do gabinete de baterias com troca a quente reduz significativamente esse risco. Além disso, em comparação com a instalação em rack, a instalação em gabinete é mais compatível com a solução iWit e oferece um design mais agradável do ponto de vista estético.

5. Benefícios para o cliente

Economia significativa de espaço: O design de uma única fileira liberou uma área considerável no piso dentro da sala de servidores limitada, permitindo melhor aproveitamento do espaço.

Maior confiabilidade e disponibilidade: redundância N+1 para alimentação e refrigeração garantiu operações estáveis de TI e continuidade do negócio sem interrupções, minimizando riscos de tempo de inatividade e atendendo a padrões de alta confiabilidade.

Implantação rápida e menor tempo de instalação: A abordagem pré-integrada, plug-and-play, reduziu drasticamente o cronograma de construção e comissionamento, minimizando a interrupção das operações.

Maior Eficiência Energética e Menores Custos Operacionais: A solução alcançou um PUE menor por meio de resfriamento eficiente na linha e sistemas de UPS de alta eficiência, reduzindo os custos operacionais.

Escalabilidade Preparada para o Futuro: O design modular permite que o data center cresça de forma contínua junto com as necessidades em evolução do cliente, protegendo o investimento.

Redução do Custo Total de Propriedade (TCO): A combinação de economia de espaço, eficiência energética, implantação rápida e alta confiabilidade contribuiu para uma redução significativa tanto do risco operacional quanto do Custo Total de Propriedade.

Esta atualização transformou com sucesso o antigo data center em uma instalação moderna, eficiente, escalável, altamente confiável e modular, capacitando a infraestrutura digital do cliente para atender às demandas futuras.