Líder mundial en infraestructuras de centros de datos, diseñado para construir un campus informático a gran escala y de alto rendimiento en el sur de EE. UU. Construido para ofrecer un rendimiento extremo, con topologías eléctricas redundantes, SAI completo y batería de reserva y densidades de bastidor muy altas, las instalaciones necesitaban un sistema de filtrado de agua igualmente resistente para soportar el agua refrigerada primaria y la refrigeración adiabática del enfriador.
Con una capacidad de potencia de varios gigavatios, todos los sistemas tenían que diseñarse en torno a un único imperativo: el funcionamiento continuo. Para una instalación con objetivos de tiempo de actividad estrictos, cualquier interrupción de la refrigeración podría generar sanciones económicas y poner al centro de datos en incumplimiento de un contrato con sus clientes.
Desafío
Para satisfacer las demandas de inteligencia artificial y computación de alto rendimiento a escala, el campus remoto tenía que admitir un funcionamiento continuo y continuo bajo cargas térmicas extremas. Las cargas de trabajo de IA impulsan densidades de bastidor y requisitos de rechazo de calor sin precedentes, lo que ejerce una presión intensa sobre los sistemas de refrigeración y la infraestructura que los soporta.
A diferencia de un centro de datos convencional al que presta servicio el agua municipal, este campus obtiene agua de pozos in situ que alimentan un estanque de almacenamiento revestido, desde donde el agua se transporta al tratamiento y luego se distribuye a través de múltiples bucles de refrigeración.
La ubicación y la escala de la planta presentaron varios retos:
- Limitaciones de calidad del agua: El agua del pozo sin tratar requería acondicionamiento para cumplir los objetivos de dureza necesarios para ciclos de concentración más altos, lo que permite reutilizar el agua y, al mismo tiempo, evita la incrustación en el equipo de refrigeración.
- Riesgo operativo durante la construcción: Los sistemas de refrigeración tenían que ponerse en marcha antes de que la planta de tratamiento permanente pudiera fabricarse, entregarse e instalarse.
- Problemas de fiabilidad remota: El propietario pretendía minimizar la complejidad y los puntos de fallo, especialmente la dependencia de sistemas de aire comprimido de la planta centralizada que pueden introducir un riesgo de tiempo de inactividad en entornos remotos.
Para un centro de datos informático de alto rendimiento, la fiabilidad no es solo un objetivo de diseño, es un requisito contractual. El operador necesitaba una cadena de suministro de agua tratada que pudiera funcionar en un entorno remoto sin presión/caudal municipal y sin aire comprimido de la planta, al tiempo que eliminaba tantos puntos de fallo como fuera posible, construidos específicamente para un funcionamiento remoto sin aire.
La solución de Xylem
Xylem se asoció con el equipo del proyecto para ofrecer una estrategia de tratamiento del agua por fases, proporcionando una solución puente temporal para proteger el programa de construcción junto con un sistema de tratamiento permanente diseñado para ofrecer fiabilidad y escalabilidad a largo plazo.
Fase 1: puente de tratamiento temporal
Para apoyar la puesta en marcha temprana y proteger los hitos críticos, Xylem movilizó rápidamente un sistema de tratamiento de agua temporal de su flota de activos móviles. El sistema temporal se diseñó para suministrar agua de relleno de refrigeración tratada mientras el equipo permanente estaba en fabricación.
Los elementos clave de la fase temporal incluyeron:
- Sistemas de tratamiento de membrana y filtración multimedia móviles dimensionados para soportar operaciones de refrigeración
- Alimentación química integrada para control de incrustaciones y corrosión
- Supervisión continua y supervisión del sistema
- Total asistencia de mantenimiento y operaciones, incluida la gestión de consumibles y el servicio de membranas
Al asumir la responsabilidad operativa del sistema temporal, Xylem transfirió la ejecución y el riesgo de calidad del agua del propietario, lo que permitió al equipo del sitio centrarse en la construcción, la energización eléctrica y la puesta en marcha del sistema de refrigeración.
Fase 2 – Sistema de tratamiento permanente
En paralelo, Xylem diseñó y entregó una solución de tratamiento fija a largo plazo diseñada en torno a los objetivos de hidrogeología, refrigeración y fiabilidad del emplazamiento.
El sistema permanente incluye:
- Bombeo de entrada autocebante para trasladar el agua del estanque de almacenamiento al tratamiento sin depender del aire comprimido de la planta
- Filtración multimedia triple para la eliminación de sólidos suspendidos y estabilidad de pretratamiento
- Tratamiento de nanofiltración (NF) para reducir selectivamente la dureza y los iones divalentes
- Válvulas de accionamiento eléctrico y controles basados en PLC, lo que elimina la dependencia de la infraestructura neumática centralizada
- Suministro e instrumentación de productos químicos integrados para una supervisión del rendimiento constante
El sistema se ha diseñado para producir de forma fiable agua de reposición de refrigeración con niveles de dureza inferiores a 30 ppm (como CaCO3), lo que permite ciclos de concentración más altos y reduce el consumo general de agua en los sistemas de refrigeración.
Por qué se seleccionó Xylem
El cliente buscaba un socio capaz de:
- Respaldar programas de construcción y puesta en marcha agresivos
- Diseño de un sistema de tratamiento compatible con fuentes de agua remotas no municipales
- Reducción del riesgo operativo simplificando las dependencias mecánicas y de servicios públicos
- Escalar la infraestructura de tratamiento a medida que el campus se expande
Xylem se diferenció combinando soluciones temporales y permanentes bajo una estrategia de ejecución unificada, coordinando el bombeo, la filtración, el tratamiento de membranas, los controles y las operaciones en un modelo de entrega cohesivo. La estrecha colaboración con el equipo de ingeniería del proyecto aseguró que la solución pudiera integrarse limpiamente en los diseños generales de las instalaciones, manteniendo la flexibilidad para el crecimiento futuro.
Resultado
Y lo que es más importante, la solución puente protegía el programa del proyecto, manteniendo las operaciones de refrigeración continua mientras el sistema permanente se fabricaba e instaló. Esto permitió al operador evitar daños liquidados, protegiendo contra sanciones que podrían alcanzar los 20.000 dólares al día y mantener intactos los hitos de puesta en marcha.
Entre los beneficios adicionales se encuentran:
- Protección del programa: El puente de tratamiento temporal permitió la puesta en marcha continua del sistema de refrigeración mientras se fabricaban e instalaban equipos permanentes, lo que redujo la exposición a retrasos en la construcción y posibles daños liquidados.
- Continuidad operativa: El agua tratada estaba disponible durante toda la transición de sistemas temporales a permanentes sin interrumpir las operaciones de refrigeración.
- Eficiencia de refrigeración mejorada: Al lograr un control de dureza constante, el sistema permanente soporta ciclos de concentración más altos y una reutilización del agua más sostenible.
- Menor complejidad: El diseño permanente minimiza la dependencia del aire comprimido centralizado mediante el uso de accionamiento eléctrico y bombeo autocebante, eliminando los puntos de fallo comunes en instalaciones remotas.
Respaldado por las capacidades de servicio y soporte continuos de Xylem, el sistema completo proporciona una base sólida para la fiabilidad de la refrigeración a largo plazo a medida que el campus continúa creciendo.