Optimización de la refrigeración – Centro de datos
Análisis CFD para optimizar la refrigeración de un centro de datos en Vénissieux
Se realizó un estudio para analizar la distribución de la temperatura en el ático, donde se encuentran los sistemas de climatización. Se realizan simulaciones numéricas para identificar posibles problemas y optimizar el diseño del sistema de aire acondicionado. Los beneficios de esta optimización incluyen una mayor eficiencia energética, una reducción de los costes de funcionamiento y del impacto medioambiental, así como una mayor fiabilidad y una vida útil más larga de los equipos.
Análisis CFD para optimizar la refrigeración de un centro de datos en Venissieux
Año
2024
Cliente
CEME
Ubicación
Francia
Tipología
centro de datos
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Ficha técnica :
Nuestra experiencia:
Mejorar la refrigeración de los centros de datos: modelización de los intercambios térmicos y aeráulicos para garantizar el buen funcionamiento de los equipos informáticos.
Optimización de la eficiencia energética en los centros de datos: estudio de la distribución de la temperatura y soluciones técnicas
En un entorno de centro de datos a gran escala, es crucial disponer de normas de refrigeración que satisfagan las crecientes necesidades de la industria informática. A medida que aumenta la densidad de equipos informáticos, la refrigeración de estos equipos es una de las principales preocupaciones de los centros de datos. EOLIOS ofrece su experiencia en modelización y comprensión de los intercambios térmicos y aeráulicos en los centros de datos. El objetivo de este encargo era estudiar la distribución de la temperatura en el espacio del ático donde están instalados los sistemas de climatización de 3 salas de datos.
Los sistemas de aire acondicionado actuales son inadecuados, por lo que el sobrecalentamiento es un problema frecuente cuando hace mucho calor.
El estudio propondrá soluciones técnicas paraoptimizar la eficiencia energética y garantizar el buen funcionamiento de los equipos informáticos. Más concretamente, un estudio CFDanalizará la distribución de la temperatura alrededor de los sistemas de rechazo de calor para determinar si el rechazo de calor de los sistemas puede contaminar el aire de suministro mediante bucles. En este tipo de estudio entran en juego numerosos factores, como la temperatura de las paredes, la presión del viento, la resistencia interna al flujo de aire, las aberturas en la envolvente del edificio, el terreno local y la presencia de sistemas mecánicos que hacen circular el aire alrededor de los procesos.
Análisis preliminares para simulaciones numéricas
Auditoría del emplazamiento y modelización 3D
Una auditoría técnica de las instalaciones permite a nuestros ingenierosidentificar con precisión el problema en cuestión y sus posibles causas. Para ello, se realizan numerosas mediciones de temperatura y velocidad en las zonas identificadas como cruciales. Esta auditoría también nos permite proponer un modelo 3D realista del emplazamiento, que incluye una descripción precisa de la cubierta y de todos los sistemas de ventilación presentes, teniendo en cuenta los distintos modelos, así como sus caudales y potencia disipada.
Para una mayor precisión, será necesario modelizar todo el entorno exterior del emplazamiento que pueda influir en las velocidades y direcciones del viento en un radio de 100 m.
Análisis meteorológico
Se realizó un estudio de las condiciones climáticas locales para obtener las temperaturas máximas que podrían alcanzarse en verano en los próximos años. Además, se registran las velocidades y direcciones medias del viento en el lugar, así como las direcciones del viento más desfavorables. Estos parámetros se utilizarán para simular los peores escenarios, de modo que podamos ofrecer una solución sólida en cualquier época del año.
Estudio CFD para analizar la configuración existente
¿Por qué realizar un estudio CFD?
La Dinámica de Fluidos Computacional, o CFD, reúne todos los métodos numéricos utilizados para estudiar elflujo de un fluido en un entorno determinado. Se está realizando un estudio CFD como parte de un estudio del sistema de aire acondicionado de un centro de datos para comprenderflujo de aire, identificar posibles problemas como el sobrecalentamiento o la mala circulación del aire, optimizar el diseño del sistema de aire acondicionado y validar el rendimiento antes de poner en servicio las modificaciones propuestas. Esto garantiza un funcionamiento óptimo, mayor fiabilidad y eficiencia energética en el centro de datos.
Limitaciones del diseño actual del sistema de aire acondicionado identificadas por el estudio CFD
El estudio CFD identificó que el calor liberado por los enfriadores de aire es redirigido por el viento hacia las zonas de entrada de aire fresco. Este bucle del aire provoca un aumento de la temperatura de casi 15° con respecto al exterior en la entrada. Dada la presencia de estas zonas de alta temperatura en la entrada de los sistemas, el diseño actual no parecía ser funcional en caso de fuerte calor para la mayoría de las direcciones del viento en el emplazamiento. Estos bucles puestos de manifiesto por las simulaciones provocaron paradas en cascada de las instalaciones de climatización.
Modernización del sistema de refrigeración del centro de datos
Soluciones técnicas para limitar los bucles de aire
Para reducir las temperaturas deentrada al sistema, las zonas de suministro de aire fresco se alejan de las zonas de descarga de calor para reducir la recirculación. Además, se han colocado nuevas entradas de aire en el tejado, alejadas de la zona de descarga, paraaumentar el suministro de aire a temperatura exterior bajo el tejado. Por último, seha aumentado el aislamiento del tejado para limitar la ganancia solar bajo el mismo.
"La importancia de la correcta colocación de las aberturas de ventilación: análisis en profundidad de los intercambios de calor y aire para una eficacia óptima".
El objetivo de estas medidas es mejorar el funcionamiento global de los sistemas reduciendo la influencia del aire de escape caliente y limitando la entrada de aire exterior cargado de calor, que provoca un aumento de la temperatura bajo el tejado.
Los resultados de este nuevo diseño muestran una reducción de las temperaturas de admisión del sistema. Las simulaciones han demostrado que el nuevo diseño ha reducido las temperaturas globales, con latemperatura de entrada del aire próxima a la temperatura exterior.
Ventajas de optimizar los sistemas de refrigeración de los centros de datos
Las ventajas de optimizar la refrigeración en los centros de datos: eficiencia energética y mayor fiabilidad
En conclusión,optimizar los sistemas de refrigeración de un centro de datos tiene muchas ventajas. En primer lugar, pretendemejorar la eficiencia energética, reduciendo así los costes de explotación y elimpacto ambiental.
Además, estas mejoras garantizan una mayor fiabilidad al evitar problemas relacionados con el sobrecalentamiento, y prolongan la vida útil de los equipos. Al mantener las condiciones de temperatura adecuadas, se reduce eldesgaste prematuro de los componentes y se evitan los fallos debidos a temperaturas extremas.
Optimización CFD
A temperaturas controladas y regulación de la humedad ayudan a los servidores, bahías de almacenamiento y otros dispositivos a funcionar de forma óptima, garantizando la máxima máxima eficiencia. Se trata de una inversión esencial para garantizar el funcionamiento óptimo del centro de datos y reducir al mismo tiempo los costes. costes energéticos.
Vídeo resumen del estudio
Resumen del estudio
Objetivo:
Realización de un análisis CFD para optimizar la refrigeración de un centro de datos en Vénissieux y garantizar el buen funcionamiento de los equipos informáticos.
Metodología:
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Estudio preliminar:
- Auditoría del centro: Estudio de los datos físicos del centro de datos (dimensiones, disposición de los bastidores, etc.)
- Modelado 3D: Creación de un modelo digital preciso del centro de datos
- Análisis meteorológico: teniendo en cuenta las condiciones climáticas locales (temperatura, humedad, etc.)
-
Simulaciones CFD:
- Simulación del flujo de aire y la transferencia de calor en el centro de datos
- Análisis del flujo de aire y de las condiciones térmicas (temperatura, velocidad del aire, etc.)
- Identificación de zonas críticas (sobrecalentamiento, mala circulación de aire)
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Recomendaciones:
- Proponer soluciones técnicas para optimizar la colocación de los sistemas de ventilación
- Mejorar la eficiencia energética del centro de datos
- Menores costes de explotación
