Simulación CFD externa para centros de datos
Nuestros proyectos de Centros de Datos :
¿Necesitas la opinión de un experto?
Nuestros ingenieros están dispuestos a escuchar y asumir cualquier reto.
Simulación CFD externa para centros de datos
EOLIOS es experto en disipación de calor para centros de datos
- Estudio de los penachos térmicos
- Validación de la temperatura máxima del aire en la entrada del equipo
- Selección de equipos adaptados a las condiciones climáticas
- Estudio de escenarios críticos de fallo
- Identificación de los flujos de aire de derivación y recirculación
- Estudio de impacto del generador
- Optimización energética
- Validación de la disposición de la instalación
- Optimizar la colocación y el control de los sistemas de tratamiento del aire
- Soluciones a medida
EOLIOS es líder en simulación CFD externa para Centros de Datos. Nuestros estudios se basan en los resultados de campañas de medición en condiciones reales y en un centenar de centros simulados de todo el mundo.
¿Por qué realizar una simulación CFD externa de un centro de datos?
Estudiar la disipación del calor de los tejados
Ya sea en el patio o en el tejado, los sistemas mecánicos de rechazo del calor, como las torres de refrigeración y los secadores, comparten espacio con los generadores de emergencia. Una disposición compacta y de alta densidad de los racks de servidores en el interior del edificio se traduce en una disposición compacta de los equipos exteriores. Esto plantea importantes retos y problemas a la hora de gestionar el flujo de aire hacia el exterior del edificio.
Los estudios CFD externos se utilizan para completar la evaluación de riesgos, optimizar el diseño y reducir el consumo energético del centro de datos.
Diagrama esquemático del funcionamiento de un enfriador de aire adiabático
La influencia del viento y la meteorología en el rendimiento de los centros de datos
El impacto de los penachos térmicos en el exterior del edificio es difícil de predecir debido a las diversas variables que los ingenieros de diseño y los arquitectos no pueden controlar. Estas variables incluyen la velocidad del viento, la temperatura y humedad del aire, la dirección del viento y otras actividades que rodean al edificio. Sin embargo, estos fenómenos repercuten en el rendimiento de los equipos de exterior.
EOLIOS te ayudará a estudiar el impacto de estas cuestiones para garantizar un funcionamiento óptimo en todas las circunstancias, incluso en las más extremas.
Modelización de penachos térmicos impulsados por el viento en el tejado de un centro de datos
¿Por qué realizar una simulación CFD externa de un centro de datos?
Validación del diseño en condiciones extremas
Estas simulaciones brindan resultados que ayudan a los propietarios y diseñadores de centros de datos en el proceso de toma de decisiones al determinar diseños y rendimiento rentables. El análisis CFD, cuando se lleva a cabo antes de finalizar e implantar el diseño, ayuda amitigar los riesgos asociados a los errores de diseño, que pueden provocar la necesidad de modificaciones importantes y costosas, retrasos en la construcción o incluso la pérdida de capacidad de cálculo en caso de fallo crítico durante una ola de calor.
"¿Está protegido tu centro de datos contra el fallo de sus sistemas climáticos durante una ola de calor? "
Sistemas adaptados hasta un determinado nivel de temperatura
La mayoría de los documentos de los equipos de los fabricantes proporcionan los requisitos mínimos de espacio libre para los equipos de aire acondicionado que suelen colocarse en el techo. Aunque esta información se proporciona a modo de guía, se espera que los diseñadores tengan en cuenta estos parámetros en la disposición de las máquinas.
Suele haber recomendaciones del fabricante sobre cómo instalar el equipo: distancia mínima entre sistemas, temperatura máxima de funcionamiento, etc.
Sin embargo, estas directrices no tienen en cuenta las condiciones del aire ambiente, la velocidad del viento ni el entorno construido cercano.
La figura siguiente muestra cómo el cumplimiento de las distancias mínimas recomendadas por el fabricante puede dar lugar a un rendimiento no deseado.
Un modelo detallado que se adapta a diferentes escenarios
Creamos un modelo informático detallado que incluye los edificios circundantes, todos los dispositivos de refrigeración de los tejados de los centros de datos, todos los tubos de escape, las entradas de aire fresco y detalles como parabrisas, rejillas y tejados…
Luego usamos este modelo para estudiar la distribución del flujo de aire, la temperatura y el vapor de agua (humedad relativa) en varios escenarios. Estos escenarios varían según el modo de operación (normal, mantenimiento, emergencia) y las condiciones climáticas (alta o baja temperatura, velocidad y dirección del viento).
Ilustración de penachos térmicos en varios edificios de centros de datos, durante una ola de calor y durante un reinicio de emergencia de sistemas de tipo generador.
Estudio de la interacción de los sistemas de climatización de tejados en función de las condiciones de viento
El aire caliente que se expulsa por los conductos de la chimenea está compuesto por los humos del generador y el aire recalentado por las baterías de intercambio de calor. Estos flujos de aire son devueltos al edificio por el viento, provocando la recirculación del calor a través de los sistemas de la cubierta.
Debido a estas condiciones, el rango de temperatura del aire ambiente a la entrada del equipo mecánico de aire acondicionado puede estar fuera del rango de funcionamiento recomendado por el fabricante. Estos fenómenos pueden provocar una pérdida de energía o incluso la parada de ciertos equipos.
El análisis CFD ayuda a comprender cómo van a interactuar varios sistemas entre sí. El siguiente vídeo muestra el impacto del aire de escape (penacho térmico) de los generadores en relación con los equipos de aire acondicionado del tejado.
Definición de las pérdidas de potencia en condiciones extremas
La mutualización de los sistemas, la superposición de salas de servidores, el aumento continuo de la potencia de los bastidores de servidores conducen a una disipación extremadamente elevada del calor en el tejado. El área de disipación está limitada por el tamaño del edificio, lo que da lugar a una concentración muy elevada de sistemas de aire acondicionado en el tejado, con un alto riesgo de pérdida de potencia e incluso de caída en cascada de los sistemas en condiciones meteorológicas 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.
Estudio de emisiones contaminantes - Nox de los generadores
Al mismo tiempo, se puede comprobar que los gases de escape (Nox) de los generadores no son absorbidos por las unidades de tratamiento de aire del tejado, lo que provocaría lacontaminación del aire en las oficinas .
CFD externo multicriterio para un centro de datos
¿Para qué sirve la simulación CFD interna en los centros de datos?
El modelado CFD de interiores se usa típicamente en la etapa de diseño para el análisis del tamaño de las instalaciones. La simulación por computadora brinda información sobre la relación entre el funcionamiento de los sistemas de aire acondicionado y las variaciones en la carga de calor de los equipos de cómputo. Con esta información, el personal de TI y del centro puede optimizar la eficiencia del flujo de aire, eliminar los puntos calientes y maximizar la capacidad de refrigeración.
