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Locales técnicos – Centro de datos
Estudio térmico de las instalaciones técnicas del centro de datos
A medida que sigue creciendo la demanda de capacidad de almacenamiento y potencia de procesamiento, la gestión térmica de las salas de equipos de los centros de datos está demostrando ser un reto importante.
El objetivo del estudio es utilizar el CFD para proponer soluciones personalizadas e innovadoras que garanticen un rendimiento óptimo, la máxima eficiencia energética y una fiabilidad sin igual en estos entornos críticos.
Las instalaciones estudiadas son una sala de SAI, una sala de STS y una sala de transformadores, situadas en Meudon.
Locales técnicos - Centro de datos
Año
2024
Cliente
NC
Ubicación
Francia
Tipología
Centro de datos
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Nuestra experiencia:
Utilización del CFD para la optimización térmica
¿Por qué realizar un estudio CFD (Dinámica de Fluidos Computacional)?
En el mundo de los centros de datos, la gestión térmica desempeña un papel fundamental.
Normalmente, en las salas de los centros de datos se establecen pasillos fríos y calientes para optimizar la refrigeración de los servidores y equipos. Sin embargo, cuando se trata de salas de equipos, la situación es muy diferente.
Cada instalación es única, con sus propias limitaciones y configuraciones, lo que significa que las soluciones de refrigeración estandarizadas suelen ser inadecuadas.
En este contexto, la experiencia en CFD (Dinámica de Fluidos Computacional) desempeña un papel clave.
A falta de mediciones establecidas y soluciones prefabricadas, es esencial utilizar herramientas avanzadas de modelización para comprender y optimizar la circulación del aire, la disipación del calor y la distribución de la temperatura.
Mediante la CFD, se realiza un análisis en profundidad de la infraestructura paraidentificar las zonas calientes,optimizar los flujos de aire y diseñar soluciones de refrigeración adecuadas en estas salas técnicas.
Proceso de modelización para el estudio CFD
Para elaborar un modelo 3D de una sala de máquinas para el estudio CFD, el planteamiento seguido se basó tanto en planos de las instalaciones como en visitas in situ.
En primer lugar, se utilizaron los planos arquitectónicos detallados de la sala para determinar las dimensiones y la disposición de los equipos.
Después, durante la visita a las instalaciones, se hicieron observaciones más profundas y mediciones precisas, y se anotaron detalles concretos como los sistemas de refrigeración, las rejillas de ventilación y los obstáculos.
Utilizando software de modelado 3D, se crearon modelos geométricos de las salas, incorporando los equipos y obstáculos de la sala, respetando su ubicación real.
Por último, asignando las propiedades físicas adecuadas a cada elemento del modelo, como la conductividad térmica de los materiales, las pérdidas de calor de las máquinas y el rendimiento de los sistemas de climatización, se pudieron realizar los estudios CFD.
Resultados de la simulación
Detección de anomalías térmicas y fenómenos de bucle
Durante nuestras simulaciones en la configuración existente de las salas de la planta, se observaron temperaturas excesivamente altas en las entradas de aire fresco de los sistemas.
Estas altas temperaturas se debían principalmente a fenómenos de bucle, en los que elaire caliente se recicla en lugar de evacuarse eficazmente.
Además, se ha detectado la presencia de puntos calientes-zonas donde la disipación de calor es insuficiente-, que pueden provocar el sobrecalentamiento de los equipos.
Por tanto, es necesario un nuevo diseño que optimice la circulación del aire, evite los fenómenos de bucle y mejore la disipación del calor.
Soluciones a medida para una gestión térmica óptima
Para evitar los bucles y reducir las temperaturas excesivas, se propusieron nuevos diseños adaptados a cada sala técnica.
En la sala STS, se enfundaron los rechazos térmicos para canalizar y evacuar mejor el calor.
En la sala de SAI, se ha instalado un cerramiento integral entre las secciones superior e inferior para compartimentar las masas de aire caliente y frío.
En la sala de transformadores, se han elevado las entradas de aire de las unidades CRAH (Computer Room Air Handler) para permitir una mejor extracción del aire cargado de calor.
Estos nuevos diseños se sometieron a simulaciones CFD avanzadas para evaluar su eficacia.
Los resultados obtenidos son muy alentadores, ya que muestran claramente que los nuevos diseños permiten evita los bucles y reducir las temperaturas en las entradas de aire fresco de los sistemas.
De hecho, las temperaturas eran se reduce en 5°CEsto contribuye en gran medida a garantizar unas condiciones de funcionamiento óptimas y a reducir el riesgo de sobrecalentamiento en las salas técnicas del centro de datos.
Simulación detallada de redundancia: Mantenimiento de la temperatura con un CRAH apagado
Se ha llevado a cabo un meticuloso análisis de redundancia en las salas técnicas para garantizar una fiabilidad sin igual de los sistemas de refrigeración.
Para conseguirlo, se han instalado dos unidades CRAH (Computer Room Air Handler) en cada sala, que funcionan en paralelo para lograr una redundancia operativa óptima.
Este planteamiento garantiza que se mantenga una capacidad de refrigeración suficiente aunque se averíe una de las unidades.
Para validar la eficacia de esta redundancia, se realizaron simulaciones detalladas considerando la desactivación de una unidad CRAH.
Los resultados mostraron que, incluso con una unidad CRAH desactivada, la temperatura en las salas de equipos se mantuvo dentro de un rango adecuado, sin riesgo de sobrecalentamiento.
Esto demuestra la eficacia de la redundancia implementada.
En EOLIOS siempre tenemos en cuenta la importancia vital de la redundancia en entornos críticos como los centros de datos.
Nuestraexperiencia en simulación CFD nos permite diseñar soluciones de refrigeración robustas y fiables, que garantizan la disponibilidad continuada de los equipos incluso en caso de fallo de una unidad.
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