Chillers centrífugos isentos de óleo para resfriamento de data centers

A expansão de cargas de trabalho intensivas exige sistemas avançados de dissipação térmica para garantir a continuidade operacional em grandes infraestruturas. O desenvolvimento de chillers com condensação a ar e tecnologia de resfriamento livre atende a essas demandas em ambientes de processamento de dados e sistemas de resfriamento líquido.

Arquitetura térmica e compressores magnéticos isentos de óleo
Como o processamento de servidores de alto desempenho sustenta a cadeia de suprimentos digital global, a eficiência térmica tornou-se um fator crítico para o controle de custos e a confiabilidade. A linha Uniflair XCA introduz sistemas de refrigeração de alta capacidade projetados para remover calor e manter ambientes operacionais estáveis sob regimes severos de carga térmica. A série é dividida nos modelos Uniflair XCAC, com condensação por ar, e Uniflair XCAF, que incorpora resfriamento livre (free cooling).

A base técnica dessas unidades consiste em compressores centrífugos isentos de óleo que operam com tecnologia de mancais magnéticos e inversores de frequência integrados. A eliminação dos sistemas tradicionais de lubrificação mecânica reduz as necessidades de manutenção corretiva, elimina os riscos de contaminação do refrigerante por óleo e diminui as perdas por atrito mecânico. Esse conjunto mecânico entrega uma eficiência energética até 25% superior se comparado aos compressores volumétricos de parafuso ou espiral.

A troca de calor é realizada por um evaporador do tipo spray de alta eficiência, integrado a serpentinas de microcanais configuradas em formato de V. Essa disposição geométrica reduz o volume necessário de fluido refrigerante e maximiza a área de contato útil. O descarte de calor para a atmosfera é gerido por ventiladores eletronicamente comutados (EC) de grande diâmetro, que aumentam o fluxo volumétrico de ar com menor impacto acústico e mantêm a estabilidade operacional mesmo sob temperaturas ambientes elevadas.

Capacidade de resfriamento livre e conformidade ambiental
O gerenciamento de clusters de unidades de processamento gráfico (GPUs) requer flexibilidade operacional nas variáveis do fluido de processo. Composta por seis modelos com capacidades nominais entre 1.300 kW e 2.500 kW, a plataforma opera com uma faixa ampliada de temperatura, suportando água de saída em até 33°C. Essa especificação torna os equipamentos compatíveis com os requisitos modernos de resfriamento líquido direto no chip (liquid cooling).

Nos modelos Uniflair XCAF, a combinação de temperaturas elevadas na água de retorno com a geometria otimizada das serpentinas maximiza o período anual de uso do resfriamento livre. O sistema foi projetado para operar em limites ambientais externos, abrangendo uma faixa de -20°C a +52°C. Em regiões com climas moderados, a transição para o resfriamento térmico passivo proporciona uma economia de energia de até 60% em comparação com os ciclos de compressão mecânica convencionais.

Para atender à infraestrutura de missão crítica, os equipamentos contam com uma rotina de reinicialização rápida. Em caso de interrupção no fornecimento de energia elétrica, o firmware de controle restabelece a capacidade total de resfriamento em um intervalo de até 3 minutos após o restabelecimento da energia, reduzindo a dependência de tanques de termoacumulação superdimensionados. O projeto atende aos requisitos de sustentabilidade ecológica por meio da conformidade com a regulamentação europeia F-Gas (Regulamento 2024/573), adotando fluidos refrigerantes de ultra-baixo potencial de aquecimento global (GWP) como padrão de fábrica.

Recursos de controle definidos por software e operação preditiva
A integração dos chillers ao ecossistema de dados das instalações ocorre por meio de sistemas de controle lógico programável e recursos avançados de firmware. O gerenciamento operacional inclui algoritmos dedicados para o controle de trabalho de bombas de velocidade variável, permitindo a operação baseada em vazão constante, diferencial de temperatura constante ou pressão diferencial constante.

A modulação dos ventiladores EC é realizada de forma contínua com base em perfis de atenuação acústica configuráveis, ajustando-se conforme a carga térmica instantânea, a temperatura externa ou programações horárias específicas. Sensores integrados realizam a medição de energia e o monitoramento em tempo real do fluxo de água, fornecendo dados para análises de eficiência preditiva. Esse controle reduz os ciclos intermitentes de ativação dos compressores e estabiliza a pressão interna do circuito frigorífico. A distribuição global das primeiras unidades da linha Uniflair XCA foi definida para junho de 2026.

Andrew Bradner, Senior Vice President de Cooling Business da Schneider Electric, detalhou que “eficiência energética, adaptabilidade e confiabilidade são elementos essenciais para sistemas de liquid cooling em data centers voltados para IA”. O executivo complementou que “com temperaturas operacionais de água adaptáveis e opções versáteis de implementação, a linha XCA adota uma abordagem sistêmica que oferece escalabilidade, maior desempenho e segurança operacional de longo prazo à medida que a complexidade dos data centers continua crescendo.”

Contexto Adicional: Esta seção detalha especificações técnicas e benchmarking competitivo não incluídos no anúncio original do produto
A aplicação de compressores centrífugos com mancais magnéticos isentos de óleo e sistemas de resfriamento livre constitui uma solução consolidada na engenharia térmica para mitigar o indicador de eficiência no uso de energia (PUE) de grandes infraestruturas digitais. No mercado de climatização industrial para centros de dados, existem plataformas de alta capacidade com critérios de desempenho comparáveis.

A linha Liebert OFC da Vertiv apresenta modelos com capacidades de resfriamento que variam de 300 kW a 2.400 kW, utilizando compressores centrífugos de levitação magnética e o fluido refrigerante HFO R1234ze de baixo impacto ambiental, além de contar com sistemas de reinicialização rápida para proteção de plantas críticas. Outro benchmark do setor é a série EWWH-DZ da Daikin Applied Europe, que desenvolve potências de resfriamento de até 2.175 kW por unidade com compressores centrífugos isentos de óleo. O diferencial técnico das novas arquiteturas integradas se concentra na elevação dos limites operacionais da água de processo (até 33°C), permitindo que os trocadores operem em modo de resfriamento livre por mais horas ao longo do ano, mesmo em cenários de alta densidade térmica gerados por arquiteturas de computação acelerada.

Editado por Maria Brueva, editora do Induportals – adaptado por IA.

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