Locales técnicos – Data Center.

Estudio térmico CFD de los locales técnicos de un centro de datos en Meudon (local UPS, local STS y local transformadores) para un rendimiento óptimo y una fiabilidad inigualable.

Proyecto
Locales técnicos – Data Center
Año
2024
Cliente
NC
Ubicación
Meudon (Francia)
Tipología
Data Center
Hablar de un proyecto

Estudio térmico de los locales técnicos de centros de datos

Ante el crecimiento de la demanda, la gestión térmica de los locales técnicos es un reto mayor. EOLIOS utiliza la CFD para proponer soluciones personalizadas que garantizan rendimiento, eficiencia energética y fiabilidad. Los locales estudiados, un local UPS, un local STS y un local transformadores, están situados en Meudon.

Lo esencial. Estudio térmico CFD de tres locales técnicos de un centro de datos en Meudon (UPS, STS, transformadores). La simulación revela fenómenos de bucle que reciclan el aire caliente hacia las aspiraciones y provocan puntos calientes. Los diseños a medida (carenado integral, encanalado de las descargas, elevación de las aspiraciones CRAH) suprimen el bucle y reducen las temperaturas en 5 °C; un estudio de redundancia confirma el comportamiento con un CRAH parado.

3 locales
UPS · STS · Transformadores
−5 °C
en las aspiraciones de aire fresco
Redundancia
CRAH N+1 validada
Meudon · Francia UPS · STS · Transfo Bucle suprimido Carenado · encanalado · CRAH Redundancia N+1

Uso de la CFD para la optimización térmica

¿Por qué realizar un estudio CFD?

En el mundo de los centros de datos, la gestión térmica ocupa un lugar central. Habitualmente, los pasillos calientes y fríos se disponen en las salas para optimizar la refrigeración de los servidores y de los equipos. Sin embargo, cuando se trata de los locales técnicos, la situación es muy distinta: cada instalación es única, con sus propias limitaciones y configuraciones, lo que hace que las soluciones de refrigeración estandarizadas sean a menudo inadecuadas.

En este contexto, la experiencia en CFD (Computational Fluid Dynamics) desempeña un papel clave. Ante la ausencia de mediciones establecidas y de soluciones prefabricadas, es esencial recurrir a herramientas de modelización avanzadas para comprender y optimizar la circulación del aire, la disipación del calor y el reparto de las temperaturas. Con la ayuda de la CFD, se realiza un análisis en profundidad de las infraestructuras, con el fin de identificar las zonas calientes, optimizar los flujos de aire y diseñar soluciones de refrigeración adaptadas a estos locales técnicos.

Líneas de corriente coloreadas por temperatura
Líneas de corriente — coloreadas por temperatura

Proceso de modelización 3D

Para realizar el modelo 3D de un local técnico con vistas al estudio CFD, el enfoque se apoya tanto en los planos de los locales como en visitas al sitio. En un primer momento, los planos arquitectónicos detallados del local permitieron recuperar las dimensiones y la disposición de los equipos. A continuación, durante la visita al sitio, se realizaron observaciones más profundas y mediciones precisas, y se relevaron detalles específicos como los sistemas de refrigeración, las rejillas de aireación y los obstáculos.

Utilizando software de modelización 3D, se crearon modelos geométricos de las salas, integrando los equipos y los obstáculos del local respetando su ubicación real. Por último, atribuyendo las propiedades físicas apropiadas a cada elemento del modelo (conductividad térmica de los materiales, descargas caloríficas de las máquinas, rendimiento de los sistemas de climatización), se pudieron realizar los estudios CFD.

Modelo 3D del local UPS
Modelo 3D del local UPS
Modelo 3D del local UPS — vista interior
Modelo 3D del local UPS — vista interior

Resultados de las simulaciones

Detección de las anomalías térmicas y bucles

Durante nuestras simulaciones sobre la configuración existente de los locales técnicos, se constataron temperaturas excesivamente elevadas a nivel de las aspiraciones de aire fresco de los sistemas. Estas temperaturas elevadas se deben principalmente a fenómenos de bucle, en los que el aire caliente se recicla en lugar de ser evacuado eficazmente.

Además, se identificó la presencia de puntos calientes, zonas donde la disipación de calor es insuficiente, lo que puede acarrear riesgos de sobrecalentamiento de los equipos. Entonces es necesario un nuevo diseño para optimizar la circulación del aire, evitar los fenómenos de bucle y mejorar la disipación térmica.

Definición · Bucle (recirculación)

Fenómeno en el que el aire caliente expulsado por los equipos se vuelve a aspirar en lugar de ser evacuado. Eleva la temperatura de entrada del aire, reduce la eficiencia de la refrigeración y favorece la aparición de puntos calientes.

Soluciones a medida

Se propusieron nuevos diseños adaptados a cada local para evitar el fenómeno de bucle y reducir las temperaturas excesivas:

  • STS

    Encanalado de las descargas caloríficas para canalizar y evacuar mejor el calor.

  • UPS

    Carenado integral entre las partes alta y baja para compartimentar las masas de aire caliente y frío.

  • TR

    Elevación de las aspiraciones CRAH para una mejor captación del aire cargado de calorías.

Líneas de corriente — carenado integral
Líneas de corriente coloreadas por temperatura — carenado integral

Estos nuevos diseños se sometieron a simulaciones avanzadas en CFD para evaluar su eficacia. Los resultados son muy alentadores: muestran claramente que los nuevos diseños permiten evitar el fenómeno de bucle y reducir las temperaturas a nivel de las aspiraciones de aire fresco de los sistemas. Las temperaturas pudieron reducirse en 5 °C, lo que contribuye enormemente a garantizar condiciones de funcionamiento óptimas y a reducir los riesgos de sobrecalentamiento en los locales técnicos del centro de datos.

A recordar. Los diseños a medida (encanalado STS, carenado UPS, elevación de las aspiraciones CRAH del lado de los transformadores) suprimen el bucle y reducen las temperaturas en las aspiraciones en 5 °C.

Plano de temperaturas — diseño antiguo
Plano de temperaturas a la altura de aspiración — diseño antiguo
Plano de temperaturas — diseño nuevo
Plano de temperaturas a la altura de aspiración — diseño nuevo

Estudio de redundancia: CRAH parado

Se llevó a cabo un análisis minucioso de redundancia en los locales técnicos con el fin de asegurar una fiabilidad inigualable de los sistemas de refrigeración. Para ello, dos unidades CRAH están instaladas en cada sala, funcionando en paralelo para una redundancia operativa óptima. Este enfoque permite mantener una capacidad de refrigeración suficiente incluso en caso de avería de una de las unidades.

Definición · CRAH (Computer Room Air Handler)

Unidad de tratamiento de aire de un local técnico que recoge el aire caliente, lo enfría y luego lo vuelve a impulsar. Sus caudales y la altura de sus aspiraciones condicionan la captación de las calorías y la homogeneidad de las temperaturas.

Velocidades de aire a la salida de los dos CRAH
Velocidades de aire a la salida de los dos CRAH

Con el fin de validar la eficacia de esta redundancia, se realizaron simulaciones detalladas considerando la desactivación de una unidad CRAH. Los resultados mostraron que, incluso con un CRAH parado, la temperatura en los locales técnicos se mantiene en un rango adecuado, sin ningún riesgo de sobrecalentamiento. Esta demostración pone de manifiesto la eficacia de la redundancia implantada.

En EOLIOS, siempre se tiene en cuenta la importancia capital de la redundancia en entornos críticos como los centros de datos. La experiencia en simulación CFD permite diseñar soluciones de refrigeración robustas y fiables, garantizando así una disponibilidad continua de los equipos incluso en caso de fallo de una unidad.

Definición · Redundancia N+1

Principio que consiste en instalar una unidad de refrigeración de reserva además de lo estrictamente necesario, para que una avería o un mantenimiento no comprometa la refrigeración. La CFD verifica el comportamiento en temperatura con una unidad parada.

A recordar. Probar la redundancia mediante el cálculo, con un CRAH parado, demuestra la disponibilidad de la refrigeración antes del incidente real en lugar de suponerla.

Saber hacer: estudio térmico de los locales técnicos de centros de datos
FAQ

Locales técnicos: sus preguntas

Bucle, diseños a medida y redundancia CRAH: las respuestas a las preguntas que se hacen operadores y diseñadores antes de un estudio térmico CFD.

¿Por qué un estudio CFD para locales técnicos?

A diferencia de las salas de servidores con pasillos calientes y fríos, cada local técnico es único y las soluciones estandarizadas suelen ser inadecuadas. La CFD modela la circulación del aire, la disipación y el reparto de las temperaturas para identificar las zonas calientes y diseñar una refrigeración a medida, como en nuestra optimización de la refrigeración de un centro de datos.

¿Qué es un fenómeno de bucle?

Es la recirculación del aire caliente expulsado por los equipos hacia sus propias aspiraciones de aire fresco. Eleva las temperaturas de entrada y crea puntos calientes; eliminarlo es el objetivo primordial del rediseño.

¿Cómo se construyen los modelos 3D?

A partir de los planos arquitectónicos (dimensiones, disposición) y visitas al sitio (mediciones de los sistemas de refrigeración, rejillas, obstáculos). Cada elemento recibe sus propiedades físicas: conductividad térmica, descargas caloríficas y rendimiento de climatización.

¿Qué mejoras aportan las soluciones propuestas?

El encanalado de las descargas caloríficas (STS), el carenado integral (UPS) y la elevación de las aspiraciones CRAH (transformadores) suprimen el bucle y reducen las temperaturas en las aspiraciones en 5 °C.

¿Qué verifica el estudio de redundancia?

Simula la parada de una de las dos unidades CRAH por local: la temperatura se mantiene en un rango adecuado sin riesgo de sobrecalentamiento, lo que garantiza la disponibilidad continua incluso en caso de fallo.

Síntesis

Síntesis en vídeo del estudio

Estudio térmico CFD de los locales técnicos (UPS, STS, transformadores): detección de los bucles y puntos calientes, diseños a medida (carenado, encanalado, elevación CRAH) y validación de la redundancia.

Síntesis en vídeo de la misión · EOLIOS Ingeniería
Descubrir otros proyectos

Nuestros otros proyectos data center.

Todos los proyectos
Explorar el ámbito

Centro de datos: continúe la visita.

Experiencia CFD, proyectos realizados y dosieres técnicos: todo el ámbito Centro de datos en un único punto de acceso.

CFDIngenieros expertos
20+Países
I+DInvestigación e innovación
Locales técnicos – Data Center | EOLIOS

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Ante el crecimiento de la demanda, la gestión térmica de los locales técnicos es un reto mayor. EOLIOS utiliza la CFD para proponer soluciones personalizadas que garantizan rendimiento, eficiencia energética y fiabilidad. Los locales estudiados, un local UPS, un local STS y un local transformadores, están situados en Meudon.

Lo esencial. Estudio térmico CFD de tres locales técnicos de un centro de datos en Meudon (UPS, STS, transformadores). La simulación revela fenómenos de bucle que reciclan el aire caliente hacia las aspiraciones y provocan puntos calientes. Los diseños a medida (carenado integral, encanalado de las descargas, elevación de las aspiraciones CRAH) suprimen el bucle y reducen las temperaturas en 5 °C; un estudio de redundancia confirma el comportamiento con un CRAH parado.

3 locales
UPS · STS · Transformadores
−5 °C
en las aspiraciones de aire fresco
Redundancia
CRAH N+1 validada
Meudon · Francia UPS · STS · Transfo Bucle suprimido Carenado · encanalado · CRAH Redundancia N+1

Uso de la CFD para la optimización térmica

¿Por qué realizar un estudio CFD?

En el mundo de los centros de datos, la gestión térmica ocupa un lugar central. Habitualmente, los pasillos calientes y fríos se disponen en las salas para optimizar la refrigeración de los servidores y de los equipos. Sin embargo, cuando se trata de los locales técnicos, la situación es muy distinta: cada instalación es única, con sus propias limitaciones y configuraciones, lo que hace que las soluciones de refrigeración estandarizadas sean a menudo inadecuadas.

En este contexto, la experiencia en CFD (Computational Fluid Dynamics) desempeña un papel clave. Ante la ausencia de mediciones establecidas y de soluciones prefabricadas, es esencial recurrir a herramientas de modelización avanzadas para comprender y optimizar la circulación del aire, la disipación del calor y el reparto de las temperaturas. Con la ayuda de la CFD, se realiza un análisis en profundidad de las infraestructuras, con el fin de identificar las zonas calientes, optimizar los flujos de aire y diseñar soluciones de refrigeración adaptadas a estos locales técnicos.

Líneas de corriente coloreadas por temperatura
Líneas de corriente — coloreadas por temperatura

Proceso de modelización 3D

Para realizar el modelo 3D de un local técnico con vistas al estudio CFD, el enfoque se apoya tanto en los planos de los locales como en visitas al sitio. En un primer momento, los planos arquitectónicos detallados del local permitieron recuperar las dimensiones y la disposición de los equipos. A continuación, durante la visita al sitio, se realizaron observaciones más profundas y mediciones precisas, y se relevaron detalles específicos como los sistemas de refrigeración, las rejillas de aireación y los obstáculos.

Utilizando software de modelización 3D, se crearon modelos geométricos de las salas, integrando los equipos y los obstáculos del local respetando su ubicación real. Por último, atribuyendo las propiedades físicas apropiadas a cada elemento del modelo (conductividad térmica de los materiales, descargas caloríficas de las máquinas, rendimiento de los sistemas de climatización), se pudieron realizar los estudios CFD.

Modelo 3D del local UPS
Modelo 3D del local UPS
Modelo 3D del local UPS — vista interior
Modelo 3D del local UPS — vista interior

Resultados de las simulaciones

Detección de las anomalías térmicas y bucles

Durante nuestras simulaciones sobre la configuración existente de los locales técnicos, se constataron temperaturas excesivamente elevadas a nivel de las aspiraciones de aire fresco de los sistemas. Estas temperaturas elevadas se deben principalmente a fenómenos de bucle, en los que el aire caliente se recicla en lugar de ser evacuado eficazmente.

Además, se identificó la presencia de puntos calientes, zonas donde la disipación de calor es insuficiente, lo que puede acarrear riesgos de sobrecalentamiento de los equipos. Entonces es necesario un nuevo diseño para optimizar la circulación del aire, evitar los fenómenos de bucle y mejorar la disipación térmica.

Definición · Bucle (recirculación)

Fenómeno en el que el aire caliente expulsado por los equipos se vuelve a aspirar en lugar de ser evacuado. Eleva la temperatura de entrada del aire, reduce la eficiencia de la refrigeración y favorece la aparición de puntos calientes.

Soluciones a medida

Se propusieron nuevos diseños adaptados a cada local para evitar el fenómeno de bucle y reducir las temperaturas excesivas:

  • STS

    Encanalado de las descargas caloríficas para canalizar y evacuar mejor el calor.

  • UPS

    Carenado integral entre las partes alta y baja para compartimentar las masas de aire caliente y frío.

  • TR

    Elevación de las aspiraciones CRAH para una mejor captación del aire cargado de calorías.

Líneas de corriente — carenado integral
Líneas de corriente coloreadas por temperatura — carenado integral

Estos nuevos diseños se sometieron a simulaciones avanzadas en CFD para evaluar su eficacia. Los resultados son muy alentadores: muestran claramente que los nuevos diseños permiten evitar el fenómeno de bucle y reducir las temperaturas a nivel de las aspiraciones de aire fresco de los sistemas. Las temperaturas pudieron reducirse en 5 °C, lo que contribuye enormemente a garantizar condiciones de funcionamiento óptimas y a reducir los riesgos de sobrecalentamiento en los locales técnicos del centro de datos.

A recordar. Los diseños a medida (encanalado STS, carenado UPS, elevación de las aspiraciones CRAH del lado de los transformadores) suprimen el bucle y reducen las temperaturas en las aspiraciones en 5 °C.

Plano de temperaturas — diseño antiguo
Plano de temperaturas a la altura de aspiración — diseño antiguo
Plano de temperaturas — diseño nuevo
Plano de temperaturas a la altura de aspiración — diseño nuevo

Estudio de redundancia: CRAH parado

Se llevó a cabo un análisis minucioso de redundancia en los locales técnicos con el fin de asegurar una fiabilidad inigualable de los sistemas de refrigeración. Para ello, dos unidades CRAH están instaladas en cada sala, funcionando en paralelo para una redundancia operativa óptima. Este enfoque permite mantener una capacidad de refrigeración suficiente incluso en caso de avería de una de las unidades.

Definición · CRAH (Computer Room Air Handler)

Unidad de tratamiento de aire de un local técnico que recoge el aire caliente, lo enfría y luego lo vuelve a impulsar. Sus caudales y la altura de sus aspiraciones condicionan la captación de las calorías y la homogeneidad de las temperaturas.

Velocidades de aire a la salida de los dos CRAH
Velocidades de aire a la salida de los dos CRAH

Con el fin de validar la eficacia de esta redundancia, se realizaron simulaciones detalladas considerando la desactivación de una unidad CRAH. Los resultados mostraron que, incluso con un CRAH parado, la temperatura en los locales técnicos se mantiene en un rango adecuado, sin ningún riesgo de sobrecalentamiento. Esta demostración pone de manifiesto la eficacia de la redundancia implantada.

En EOLIOS, siempre se tiene en cuenta la importancia capital de la redundancia en entornos críticos como los centros de datos. La experiencia en simulación CFD permite diseñar soluciones de refrigeración robustas y fiables, garantizando así una disponibilidad continua de los equipos incluso en caso de fallo de una unidad.

Definición · Redundancia N+1

Principio que consiste en instalar una unidad de refrigeración de reserva además de lo estrictamente necesario, para que una avería o un mantenimiento no comprometa la refrigeración. La CFD verifica el comportamiento en temperatura con una unidad parada.

A recordar. Probar la redundancia mediante el cálculo, con un CRAH parado, demuestra la disponibilidad de la refrigeración antes del incidente real en lugar de suponerla.

Saber hacer: estudio térmico de los locales técnicos de centros de datos
FAQ

Locales técnicos: sus preguntas

Bucle, diseños a medida y redundancia CRAH: las respuestas a las preguntas que se hacen operadores y diseñadores antes de un estudio térmico CFD.

¿Por qué un estudio CFD para locales técnicos?

A diferencia de las salas de servidores con pasillos calientes y fríos, cada local técnico es único y las soluciones estandarizadas suelen ser inadecuadas. La CFD modela la circulación del aire, la disipación y el reparto de las temperaturas para identificar las zonas calientes y diseñar una refrigeración a medida, como en nuestra optimización de la refrigeración de un centro de datos.

¿Qué es un fenómeno de bucle?

Es la recirculación del aire caliente expulsado por los equipos hacia sus propias aspiraciones de aire fresco. Eleva las temperaturas de entrada y crea puntos calientes; eliminarlo es el objetivo primordial del rediseño.

¿Cómo se construyen los modelos 3D?

A partir de los planos arquitectónicos (dimensiones, disposición) y visitas al sitio (mediciones de los sistemas de refrigeración, rejillas, obstáculos). Cada elemento recibe sus propiedades físicas: conductividad térmica, descargas caloríficas y rendimiento de climatización.

¿Qué mejoras aportan las soluciones propuestas?

El encanalado de las descargas caloríficas (STS), el carenado integral (UPS) y la elevación de las aspiraciones CRAH (transformadores) suprimen el bucle y reducen las temperaturas en las aspiraciones en 5 °C.

¿Qué verifica el estudio de redundancia?

Simula la parada de una de las dos unidades CRAH por local: la temperatura se mantiene en un rango adecuado sin riesgo de sobrecalentamiento, lo que garantiza la disponibilidad continua incluso en caso de fallo.

Síntesis

Síntesis en vídeo del estudio

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Tipología
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Ante el crecimiento de la demanda, la gestión térmica de los locales técnicos es un reto mayor. EOLIOS utiliza la CFD para proponer soluciones personalizadas que garantizan rendimiento, eficiencia energética y fiabilidad. Los locales estudiados, un local UPS, un local STS y un local transformadores, están situados en Meudon.

Lo esencial. Estudio térmico CFD de tres locales técnicos de un centro de datos en Meudon (UPS, STS, transformadores). La simulación revela fenómenos de bucle que reciclan el aire caliente hacia las aspiraciones y provocan puntos calientes. Los diseños a medida (carenado integral, encanalado de las descargas, elevación de las aspiraciones CRAH) suprimen el bucle y reducen las temperaturas en 5 °C; un estudio de redundancia confirma el comportamiento con un CRAH parado.

3 locales
UPS · STS · Transformadores
−5 °C
en las aspiraciones de aire fresco
Redundancia
CRAH N+1 validada
Meudon · Francia UPS · STS · Transfo Bucle suprimido Carenado · encanalado · CRAH Redundancia N+1

Uso de la CFD para la optimización térmica

¿Por qué realizar un estudio CFD?

En el mundo de los centros de datos, la gestión térmica ocupa un lugar central. Habitualmente, los pasillos calientes y fríos se disponen en las salas para optimizar la refrigeración de los servidores y de los equipos. Sin embargo, cuando se trata de los locales técnicos, la situación es muy distinta: cada instalación es única, con sus propias limitaciones y configuraciones, lo que hace que las soluciones de refrigeración estandarizadas sean a menudo inadecuadas.

En este contexto, la experiencia en CFD (Computational Fluid Dynamics) desempeña un papel clave. Ante la ausencia de mediciones establecidas y de soluciones prefabricadas, es esencial recurrir a herramientas de modelización avanzadas para comprender y optimizar la circulación del aire, la disipación del calor y el reparto de las temperaturas. Con la ayuda de la CFD, se realiza un análisis en profundidad de las infraestructuras, con el fin de identificar las zonas calientes, optimizar los flujos de aire y diseñar soluciones de refrigeración adaptadas a estos locales técnicos.

Líneas de corriente coloreadas por temperatura
Líneas de corriente — coloreadas por temperatura

Proceso de modelización 3D

Para realizar el modelo 3D de un local técnico con vistas al estudio CFD, el enfoque se apoya tanto en los planos de los locales como en visitas al sitio. En un primer momento, los planos arquitectónicos detallados del local permitieron recuperar las dimensiones y la disposición de los equipos. A continuación, durante la visita al sitio, se realizaron observaciones más profundas y mediciones precisas, y se relevaron detalles específicos como los sistemas de refrigeración, las rejillas de aireación y los obstáculos.

Utilizando software de modelización 3D, se crearon modelos geométricos de las salas, integrando los equipos y los obstáculos del local respetando su ubicación real. Por último, atribuyendo las propiedades físicas apropiadas a cada elemento del modelo (conductividad térmica de los materiales, descargas caloríficas de las máquinas, rendimiento de los sistemas de climatización), se pudieron realizar los estudios CFD.

Modelo 3D del local UPS
Modelo 3D del local UPS
Modelo 3D del local UPS — vista interior
Modelo 3D del local UPS — vista interior

Resultados de las simulaciones

Detección de las anomalías térmicas y bucles

Durante nuestras simulaciones sobre la configuración existente de los locales técnicos, se constataron temperaturas excesivamente elevadas a nivel de las aspiraciones de aire fresco de los sistemas. Estas temperaturas elevadas se deben principalmente a fenómenos de bucle, en los que el aire caliente se recicla en lugar de ser evacuado eficazmente.

Además, se identificó la presencia de puntos calientes, zonas donde la disipación de calor es insuficiente, lo que puede acarrear riesgos de sobrecalentamiento de los equipos. Entonces es necesario un nuevo diseño para optimizar la circulación del aire, evitar los fenómenos de bucle y mejorar la disipación térmica.

Definición · Bucle (recirculación)

Fenómeno en el que el aire caliente expulsado por los equipos se vuelve a aspirar en lugar de ser evacuado. Eleva la temperatura de entrada del aire, reduce la eficiencia de la refrigeración y favorece la aparición de puntos calientes.

Soluciones a medida

Se propusieron nuevos diseños adaptados a cada local para evitar el fenómeno de bucle y reducir las temperaturas excesivas:

  • STS

    Encanalado de las descargas caloríficas para canalizar y evacuar mejor el calor.

  • UPS

    Carenado integral entre las partes alta y baja para compartimentar las masas de aire caliente y frío.

  • TR

    Elevación de las aspiraciones CRAH para una mejor captación del aire cargado de calorías.

Líneas de corriente — carenado integral
Líneas de corriente coloreadas por temperatura — carenado integral

Estos nuevos diseños se sometieron a simulaciones avanzadas en CFD para evaluar su eficacia. Los resultados son muy alentadores: muestran claramente que los nuevos diseños permiten evitar el fenómeno de bucle y reducir las temperaturas a nivel de las aspiraciones de aire fresco de los sistemas. Las temperaturas pudieron reducirse en 5 °C, lo que contribuye enormemente a garantizar condiciones de funcionamiento óptimas y a reducir los riesgos de sobrecalentamiento en los locales técnicos del centro de datos.

A recordar. Los diseños a medida (encanalado STS, carenado UPS, elevación de las aspiraciones CRAH del lado de los transformadores) suprimen el bucle y reducen las temperaturas en las aspiraciones en 5 °C.

Plano de temperaturas — diseño antiguo
Plano de temperaturas a la altura de aspiración — diseño antiguo
Plano de temperaturas — diseño nuevo
Plano de temperaturas a la altura de aspiración — diseño nuevo

Estudio de redundancia: CRAH parado

Se llevó a cabo un análisis minucioso de redundancia en los locales técnicos con el fin de asegurar una fiabilidad inigualable de los sistemas de refrigeración. Para ello, dos unidades CRAH están instaladas en cada sala, funcionando en paralelo para una redundancia operativa óptima. Este enfoque permite mantener una capacidad de refrigeración suficiente incluso en caso de avería de una de las unidades.

Definición · CRAH (Computer Room Air Handler)

Unidad de tratamiento de aire de un local técnico que recoge el aire caliente, lo enfría y luego lo vuelve a impulsar. Sus caudales y la altura de sus aspiraciones condicionan la captación de las calorías y la homogeneidad de las temperaturas.

Velocidades de aire a la salida de los dos CRAH
Velocidades de aire a la salida de los dos CRAH

Con el fin de validar la eficacia de esta redundancia, se realizaron simulaciones detalladas considerando la desactivación de una unidad CRAH. Los resultados mostraron que, incluso con un CRAH parado, la temperatura en los locales técnicos se mantiene en un rango adecuado, sin ningún riesgo de sobrecalentamiento. Esta demostración pone de manifiesto la eficacia de la redundancia implantada.

En EOLIOS, siempre se tiene en cuenta la importancia capital de la redundancia en entornos críticos como los centros de datos. La experiencia en simulación CFD permite diseñar soluciones de refrigeración robustas y fiables, garantizando así una disponibilidad continua de los equipos incluso en caso de fallo de una unidad.

Definición · Redundancia N+1

Principio que consiste en instalar una unidad de refrigeración de reserva además de lo estrictamente necesario, para que una avería o un mantenimiento no comprometa la refrigeración. La CFD verifica el comportamiento en temperatura con una unidad parada.

A recordar. Probar la redundancia mediante el cálculo, con un CRAH parado, demuestra la disponibilidad de la refrigeración antes del incidente real en lugar de suponerla.

Saber hacer: estudio térmico de los locales técnicos de centros de datos
FAQ

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Bucle, diseños a medida y redundancia CRAH: las respuestas a las preguntas que se hacen operadores y diseñadores antes de un estudio térmico CFD.

¿Por qué un estudio CFD para locales técnicos?

A diferencia de las salas de servidores con pasillos calientes y fríos, cada local técnico es único y las soluciones estandarizadas suelen ser inadecuadas. La CFD modela la circulación del aire, la disipación y el reparto de las temperaturas para identificar las zonas calientes y diseñar una refrigeración a medida, como en nuestra optimización de la refrigeración de un centro de datos.

¿Qué es un fenómeno de bucle?

Es la recirculación del aire caliente expulsado por los equipos hacia sus propias aspiraciones de aire fresco. Eleva las temperaturas de entrada y crea puntos calientes; eliminarlo es el objetivo primordial del rediseño.

¿Cómo se construyen los modelos 3D?

A partir de los planos arquitectónicos (dimensiones, disposición) y visitas al sitio (mediciones de los sistemas de refrigeración, rejillas, obstáculos). Cada elemento recibe sus propiedades físicas: conductividad térmica, descargas caloríficas y rendimiento de climatización.

¿Qué mejoras aportan las soluciones propuestas?

El encanalado de las descargas caloríficas (STS), el carenado integral (UPS) y la elevación de las aspiraciones CRAH (transformadores) suprimen el bucle y reducen las temperaturas en las aspiraciones en 5 °C.

¿Qué verifica el estudio de redundancia?

Simula la parada de una de las dos unidades CRAH por local: la temperatura se mantiene en un rango adecuado sin riesgo de sobrecalentamiento, lo que garantiza la disponibilidad continua incluso en caso de fallo.

Síntesis

Síntesis en vídeo del estudio

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Ante el crecimiento de la demanda, la gestión térmica de los locales técnicos es un reto mayor. EOLIOS utiliza la CFD para proponer soluciones personalizadas que garantizan rendimiento, eficiencia energética y fiabilidad. Los locales estudiados, un local UPS, un local STS y un local transformadores, están situados en Meudon.

Lo esencial. Estudio térmico CFD de tres locales técnicos de un centro de datos en Meudon (UPS, STS, transformadores). La simulación revela fenómenos de bucle que reciclan el aire caliente hacia las aspiraciones y provocan puntos calientes. Los diseños a medida (carenado integral, encanalado de las descargas, elevación de las aspiraciones CRAH) suprimen el bucle y reducen las temperaturas en 5 °C; un estudio de redundancia confirma el comportamiento con un CRAH parado.

3 locales
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Uso de la CFD para la optimización térmica

¿Por qué realizar un estudio CFD?

En el mundo de los centros de datos, la gestión térmica ocupa un lugar central. Habitualmente, los pasillos calientes y fríos se disponen en las salas para optimizar la refrigeración de los servidores y de los equipos. Sin embargo, cuando se trata de los locales técnicos, la situación es muy distinta: cada instalación es única, con sus propias limitaciones y configuraciones, lo que hace que las soluciones de refrigeración estandarizadas sean a menudo inadecuadas.

En este contexto, la experiencia en CFD (Computational Fluid Dynamics) desempeña un papel clave. Ante la ausencia de mediciones establecidas y de soluciones prefabricadas, es esencial recurrir a herramientas de modelización avanzadas para comprender y optimizar la circulación del aire, la disipación del calor y el reparto de las temperaturas. Con la ayuda de la CFD, se realiza un análisis en profundidad de las infraestructuras, con el fin de identificar las zonas calientes, optimizar los flujos de aire y diseñar soluciones de refrigeración adaptadas a estos locales técnicos.

Líneas de corriente coloreadas por temperatura
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Proceso de modelización 3D

Para realizar el modelo 3D de un local técnico con vistas al estudio CFD, el enfoque se apoya tanto en los planos de los locales como en visitas al sitio. En un primer momento, los planos arquitectónicos detallados del local permitieron recuperar las dimensiones y la disposición de los equipos. A continuación, durante la visita al sitio, se realizaron observaciones más profundas y mediciones precisas, y se relevaron detalles específicos como los sistemas de refrigeración, las rejillas de aireación y los obstáculos.

Utilizando software de modelización 3D, se crearon modelos geométricos de las salas, integrando los equipos y los obstáculos del local respetando su ubicación real. Por último, atribuyendo las propiedades físicas apropiadas a cada elemento del modelo (conductividad térmica de los materiales, descargas caloríficas de las máquinas, rendimiento de los sistemas de climatización), se pudieron realizar los estudios CFD.

Modelo 3D del local UPS
Modelo 3D del local UPS
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Resultados de las simulaciones

Detección de las anomalías térmicas y bucles

Durante nuestras simulaciones sobre la configuración existente de los locales técnicos, se constataron temperaturas excesivamente elevadas a nivel de las aspiraciones de aire fresco de los sistemas. Estas temperaturas elevadas se deben principalmente a fenómenos de bucle, en los que el aire caliente se recicla en lugar de ser evacuado eficazmente.

Además, se identificó la presencia de puntos calientes, zonas donde la disipación de calor es insuficiente, lo que puede acarrear riesgos de sobrecalentamiento de los equipos. Entonces es necesario un nuevo diseño para optimizar la circulación del aire, evitar los fenómenos de bucle y mejorar la disipación térmica.

Definición · Bucle (recirculación)

Fenómeno en el que el aire caliente expulsado por los equipos se vuelve a aspirar en lugar de ser evacuado. Eleva la temperatura de entrada del aire, reduce la eficiencia de la refrigeración y favorece la aparición de puntos calientes.

Soluciones a medida

Se propusieron nuevos diseños adaptados a cada local para evitar el fenómeno de bucle y reducir las temperaturas excesivas:

  • STS

    Encanalado de las descargas caloríficas para canalizar y evacuar mejor el calor.

  • UPS

    Carenado integral entre las partes alta y baja para compartimentar las masas de aire caliente y frío.

  • TR

    Elevación de las aspiraciones CRAH para una mejor captación del aire cargado de calorías.

Líneas de corriente — carenado integral
Líneas de corriente coloreadas por temperatura — carenado integral

Estos nuevos diseños se sometieron a simulaciones avanzadas en CFD para evaluar su eficacia. Los resultados son muy alentadores: muestran claramente que los nuevos diseños permiten evitar el fenómeno de bucle y reducir las temperaturas a nivel de las aspiraciones de aire fresco de los sistemas. Las temperaturas pudieron reducirse en 5 °C, lo que contribuye enormemente a garantizar condiciones de funcionamiento óptimas y a reducir los riesgos de sobrecalentamiento en los locales técnicos del centro de datos.

A recordar. Los diseños a medida (encanalado STS, carenado UPS, elevación de las aspiraciones CRAH del lado de los transformadores) suprimen el bucle y reducen las temperaturas en las aspiraciones en 5 °C.

Plano de temperaturas — diseño antiguo
Plano de temperaturas a la altura de aspiración — diseño antiguo
Plano de temperaturas — diseño nuevo
Plano de temperaturas a la altura de aspiración — diseño nuevo

Estudio de redundancia: CRAH parado

Se llevó a cabo un análisis minucioso de redundancia en los locales técnicos con el fin de asegurar una fiabilidad inigualable de los sistemas de refrigeración. Para ello, dos unidades CRAH están instaladas en cada sala, funcionando en paralelo para una redundancia operativa óptima. Este enfoque permite mantener una capacidad de refrigeración suficiente incluso en caso de avería de una de las unidades.

Definición · CRAH (Computer Room Air Handler)

Unidad de tratamiento de aire de un local técnico que recoge el aire caliente, lo enfría y luego lo vuelve a impulsar. Sus caudales y la altura de sus aspiraciones condicionan la captación de las calorías y la homogeneidad de las temperaturas.

Velocidades de aire a la salida de los dos CRAH
Velocidades de aire a la salida de los dos CRAH

Con el fin de validar la eficacia de esta redundancia, se realizaron simulaciones detalladas considerando la desactivación de una unidad CRAH. Los resultados mostraron que, incluso con un CRAH parado, la temperatura en los locales técnicos se mantiene en un rango adecuado, sin ningún riesgo de sobrecalentamiento. Esta demostración pone de manifiesto la eficacia de la redundancia implantada.

En EOLIOS, siempre se tiene en cuenta la importancia capital de la redundancia en entornos críticos como los centros de datos. La experiencia en simulación CFD permite diseñar soluciones de refrigeración robustas y fiables, garantizando así una disponibilidad continua de los equipos incluso en caso de fallo de una unidad.

Definición · Redundancia N+1

Principio que consiste en instalar una unidad de refrigeración de reserva además de lo estrictamente necesario, para que una avería o un mantenimiento no comprometa la refrigeración. La CFD verifica el comportamiento en temperatura con una unidad parada.

A recordar. Probar la redundancia mediante el cálculo, con un CRAH parado, demuestra la disponibilidad de la refrigeración antes del incidente real en lugar de suponerla.

Saber hacer: estudio térmico de los locales técnicos de centros de datos
FAQ

Locales técnicos: sus preguntas

Bucle, diseños a medida y redundancia CRAH: las respuestas a las preguntas que se hacen operadores y diseñadores antes de un estudio térmico CFD.

¿Por qué un estudio CFD para locales técnicos?

A diferencia de las salas de servidores con pasillos calientes y fríos, cada local técnico es único y las soluciones estandarizadas suelen ser inadecuadas. La CFD modela la circulación del aire, la disipación y el reparto de las temperaturas para identificar las zonas calientes y diseñar una refrigeración a medida, como en nuestra optimización de la refrigeración de un centro de datos.

¿Qué es un fenómeno de bucle?

Es la recirculación del aire caliente expulsado por los equipos hacia sus propias aspiraciones de aire fresco. Eleva las temperaturas de entrada y crea puntos calientes; eliminarlo es el objetivo primordial del rediseño.

¿Cómo se construyen los modelos 3D?

A partir de los planos arquitectónicos (dimensiones, disposición) y visitas al sitio (mediciones de los sistemas de refrigeración, rejillas, obstáculos). Cada elemento recibe sus propiedades físicas: conductividad térmica, descargas caloríficas y rendimiento de climatización.

¿Qué mejoras aportan las soluciones propuestas?

El encanalado de las descargas caloríficas (STS), el carenado integral (UPS) y la elevación de las aspiraciones CRAH (transformadores) suprimen el bucle y reducen las temperaturas en las aspiraciones en 5 °C.

¿Qué verifica el estudio de redundancia?

Simula la parada de una de las dos unidades CRAH por local: la temperatura se mantiene en un rango adecuado sin riesgo de sobrecalentamiento, lo que garantiza la disponibilidad continua incluso en caso de fallo.

Síntesis

Síntesis en vídeo del estudio

Estudio térmico CFD de los locales técnicos (UPS, STS, transformadores): detección de los bucles y puntos calientes, diseños a medida (carenado, encanalado, elevación CRAH) y validación de la redundancia.

Síntesis en vídeo de la misión · EOLIOS Ingeniería
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