Os computadores passaram a ser um elemento permanente na vida humana gerando dezenas de petabytes por ano. Toda esta informação, para ter algum sentido e utilidade, tem de ser processada e aí entra a importância das poderosas redes GRID (a grelha). A GRID é constituída por milhares de servidores em todo o mundo, ligados por circuitos de fibra óptica e regidas por um software específico.

O projecto sala GRID, responsabilidade do consórcio FCCN, LIP e LNEC, albergará até 2.000 servidores, consumindo cerca de 350 W cada num espaço com 200 m2. Este projecto colocou dois grandes desafios: alimentar electricamente 2.000 computadores e dissipar o calor gerado por esse equipamento de uma maneira rápida e eficiente.

Instalação Eléctrica

A solução para a instalação eléctrica passou por definir um sistema escalonável, eficiente em termos energéticos e imune às correntes harmónicas que se farão sentir, originadas nas fontes de alimentação comutadas dos computadores.

No exterior do edifício será instalado um posto de transformação equipado com 2 transformadores de 1.000 kVA e dois grupos geradores, um de 800 kVA e outro de 630 kVA. Cada um destes equipamentos alimentará a fase 1 e fase 2 da sala, ou seja, duas instalações independentes mas conectáveis a nível do QGBT (sem paralelo das fontes de energia). Deste modo é possível começar com uma potência instalada de 1.000 kVA e evoluir no futuro para os 2.000 kVA finais.

No interior da sala prevê-se a instalação de dois sistemas de energia ininterrupta (UPS). Um dos sistemas terá 400 kVA (duas UPS de 200 kVA) que alimentará os servidores de cálculo e outro sistema de 200 kVA (uma UPS de 200 kVA) que alimentará os servidores de comando e controlo do processo. As 3 UPS serão iguais, facilitando as manobras e custo de manutenção. O sistema de 200 kVA será socorrido pelo grupo gerador, mas o sistema de 400 kVA não, servindo apenas para fornecer energia durante os minutos necessários ao correcto desligar dos computadores em caso de falha de energia da rede. As UPS a instalar apresentam rendimentos até 98% e tensões harmónicas não superiores a 3%.

As fontes comutadas dos servidores instalados serão responsáveis por uma grande quantidade de correntes harmónicas não identificáveis em fase de projecto, uma vez que os servidores terão proveniências distintas com fontes de alimentação que respeitarão as regras de mercado de consumo, ou seja, as mais baratas que existam na altura. O desconhecimento das frequências harmónicas presentes na instalação assim como os requisitos de grande eficiência energética inviabiliza a utilização de filtros de harmónicas, quer passivos, quer activos. É então necessário reduzir significativamente a impedância das canalizações eléctricas da instalação às correntes harmónicas, de modo a evitar o aparecimento de tensões harmónicas na instalação.

A redução da impedância dos circuitos é conseguida utilizando cabos monopolares de secções reduzidas, aumentando o número de condutores e mantendo a secção do condutor de neutro igual à secção dos condutores de fase.

O número acrescido de cabos (cada UPS é alimentada com 16 cabos de 50 mm2 ? 4 por cada fase e neutro) obriga a um sistema de fixação adequado, com pesos que chegam aos 200 Kg/m, que em projecto foram distribuídos por 6 caminhos de cabos.

AVAC

O desafio colocado pelo consórcio responsável pelo lançamento deste projecto à Graucelsius teve a ambição de pretender que, uma instalação com critérios pouco relacionados com a eficiência energética, tivesse em conta exigentes requisitos nesse âmbito, sem no entanto, não descurar os restantes aspectos directamente ligados à responsabilidade associada, na condução de uma instalação como a sala GRID.

A equipa da Graucelsius desde o início reconheceu a necessidade de inovar e propor soluções que correspondessem às elevadas expectativas do consórcio. Esta capacidade de renovar ideias e trazer soluções out of the box é sem dúvida uma das linhas orientadoras da filosofia que melhor caracterizam o trabalho da Graucelsius nos projectos em que participa.

Assim, optou-se por idealizar um sistema de concepção simples do ponto de vista das instalações mecânicas, tendo como ponto de partida requisitos de elevada fiabilidade e a necessidade de flexibilidade do sistema essencialmente nos períodos de manutenção. Neste sentido ficou prevista a possibilidade de prestar manutenção ou realizar reparações nos equipamentos principais sem paragem do sistema de climatização.

A efici?ncia energ?tica deste sistema assenta essencialmente no bom desempenho energ?tico dos equipamentos e nas tecnologias de ponta aplicadas, como por exemplo o facto da comunica??o entre os v?rios equipamentos principais ser baseada no protocolo SNMP.

No que toca ao condicionamento do espa?o, optou-se pela aplica??o da filosofia cold aisle - hot aisle, tendo ficado adicionalmente previsto um sistema alimentado a flu?do frigorig?neo R134a sem circuito de compress?o frigor?fica para permuta com o ar, com unidades terminais aplicadas nos bastidores inform?ticos.

Estima-se assim que, o funcionamento conjunto destes sistemas permita uma densidade de pot?ncia por bastidor, entre os 20 kW e os 30 kW, valores estes muito acima das configura??es e densidades tipicamente aplicadas em instala??es desta tipologia.