Ingeniería CFD para centros de datos

Optimización del rendimiento climático de los centros de datos mediante simulación CFD

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¿Cómo puede utilizarse la simulación CFD para los centros de datos?

Comprender la interacción entre los distintos sistemas de aire acondicionado en los centros de datos

El sitio modelización CFD generalmente se utiliza en la fase de diseño para analizar el dimensionamiento de las instalaciones. La simulación por ordenador proporciona información sobre la relación entre el funcionamiento de los sistemas de aire acondicionado y las variaciones en la carga térmica de los equipos informáticos. Con esta información, el personal de TI y de las instalaciones puede optimizar la eficiencia del flujo de aire y maximizar la capacidad de refrigeración.

En los centros de datos y salas de servidores se instalan muchos tipos de equipos y sistemas diferentes. La abundancia de subsistemas, como filas de equipos de red de área de almacenamiento, equipos de conmutación de red o servidores de alta densidad, da lugar a una abundancia de fuentes de calor y sistemas de aire acondicionado. Por lo tanto, es muy difícil entender cómo coexisten estos diferentes sistemas, afectando a la distribución y presión del aire en una habitación.

Modélisation de l'élévation en température en entrée de serveur pour un data center
Simulación CFD de un centro de datos - Búsqueda de puntos calientes

Nuestros métodos de modelización informática, y en particular nuestras herramientas de dinámica de fluidos computacional (CFD), nos permiten analizar detalladamente estas opciones y representar gráficamente la distribución de la temperatura, la velocidad de propagación del flujo y la presión atmosférica en los distintos espacios.

La modelización CFD no es una simple solución a un problema, sino una aplicación pragmática que puede ayudar a optimizar la comprensión global del proyecto o explorar cómo es posible reducir los costes de funcionamiento de una instalación existente.

También te permite utilizar la simulación para validar el dimensionamiento climático de una sala formada por servidores de alta densidad en un escenario extremo.

Origen de los puntos calientes

Abajo beneficios que pueden obtenerse del uso de la modelización CFD en el diseño de una sala de servidores de una sala de servidores, o al analizar un centro de datos operativo.

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Gemelo digital - Centro de datos

Nuestro enfoque de estudio integrado

Diseño preliminar: Estudio de escenarios de crisis

Cuando un ingeniero de EOLIOS con experiencia en el diseño de centros de datos trabaja con su equipo, puede resolver los problemas de diseño de los centros de datos. Por otro lado, nuestro dominio de la gestión climática de este tipo de espacios garantiza al cliente una garantía de resultados y la eliminación de posibles trastornos.

Más importante aún, al simular escenarios de crisis , las variables desconocidas y las consecuencias de los problemas (corte de energía del proveedor) pueden evitarse desde el principio.

Utilizando la modelización CFD en el diseño, se pueden optimizar los sistemas de alimentación y refrigeración antes de construir la planta y antes de realizar cualquier inversión en un proyecto. La modelización CFD permite al personal de la obra y a los informáticos validar la funcionalidad de los sistemas en todas las situaciones de crisis,evitando así el riesgo de mal funcionamiento en uso.

Estudiamos los escenarios de reinicio de los equipos de seguridad, la inercia del bucle y el aumento de temperatura para calcular las temperaturas máximas en todos los puntos del espacio y definir los servidores informáticos más desfavorables.

Gemelo digital - Centro de datos

¿Por qué realizar una simulación CFD de un centro de datos?

Modelización CFD: una herramienta esencial para un diseño óptimo de la sala de servidores

La inversión inicial en la modelización CFD se amortiza muchas veces. El modelo CFD permite imágenes 3D simples que son fáciles de entender por todos los interesados en el proyecto, que pueden analizarse considerando tanto imágenes estáticas como videos dinámicos.

Si es necesario, la información está protegida, ya que nuestros archivos sólo pueden leerse en reproductores multimedia para los que se haya instalado un controlador especial suministrado por EOLIOS.

Simulation cfd data center - point chaud
Búsqueda de puntos calientes

Estos mapas 3D codificados por colores de salas de servidores, que muestran la distribución del calor, la velocidad del aire y la presión en el espacio, permitenindicar las zonas que hay que refinar o simplemente rediseñar. Nosotros optimicemos La colocación de las rejillas del suelo suele optimizarse en la fase de diseño para garantizar un flujo uniforme para todos los servidores.

«El caudal de aire que atraviesa una rejilla de falso suelo puede variar en más de un 50% en función de su posición, la configuración de la sala y su distancia a los sistemas de climatización.

Una vez realizadas las modificaciones a nivel macroscópico (urbanización de las salas, pasillos fríos y calientes), se puede optimizar la documentación de diseño realizando las modificaciones finales (dimensionamiento específico de las rejillas de difusión, dimensionamiento de los CRAH). Por último, se verifica la fiabilidad del sistema mediante simulaciones transitorias, recreando escenarios de fallo del sistema de refrigeración.

A partir de la información obtenida de los escenarios transitorios se pueden extraer conclusiones y recomendaciones para proporcionar un entorno operativo seguro y fiable a su inversión en TI. Así, los servicios de modelización CFD de EOLIOS son un gran valor añadido para los inversores e integradores, así como para los usuarios finales, que obtienen una imagen clara de los riesgos a los que se enfrenta su centro de datos.

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Simulación CFD interna - Centro de datos

¿Por qué realizar una simulación CFD externa de un centro de datos?

Definir las pérdidas de potencia en condiciones extremas

Los centros de datos son sitios donde la densidad de extracción de calorías es muy alta. La agrupación de sistemas, la superposición de salas de servidores, el aumento continuo de la potencia de los racks de servidores conduce a una disipación de calor extremadamente alta en el techo. Dado que la superficie de disipación está limitada por las dimensiones del edificio, el resultado es una concentración muy alta de sistemas de aire acondicionado en el techo, lo que genera un riesgo significativo de pérdida de energía, o incluso fallas en cascada de los sistemas durante condiciones climáticas extremas.

Cuando hace mucho calor, o en caso de corte del suministro eléctrico en el emplazamiento, los penachos de aire sobrecalentado generados por los sistemas de refrigeración pueden provocar una caída brusca de la potencia de refrigeración, o incluso una desconexión en cascada de los sistemas de cubierta, provocando una avería en todo el emplazamiento.

Los estudios CFD de exteriores para centros de datos nos permiten estudiar los riesgos de pérdida de potencia y optimizar la disposición de los sistemas de refrigeración de los tejados.

Estudios de los riesgos de contaminación de los locales

Al mismo tiempo, se puede comprobar que los gases de escape (Nox) de los generadores no son captados por las unidades de tratamiento de aire del tejado, lo que contaminaría el aire de las oficinas.

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