Simulación CFD externa para centros de datos
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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?
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).
Estudiar la disipación del calor de los tejados de los centros de datos
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 grandes retos en cuanto a la gestión de los flujos 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
Ejemplo de identificación de puntos calientes relacionados con la recirculación térmica entre enfriadores de aire
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 puede ayudarte a estudiar el impacto de estas cuestiones para garantizar un funcionamiento óptimo en todas las circunstancias, incluso las más extremas.
Estudio de centros de datos en condiciones extremas
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 e 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? "
Definición de las pérdidas de potencia en condiciones extremas
La agrupación de sistemas, la superposición de salas de servidores y el aumento continuo de la potencia de los bastidores de servidores provocan una disipación de calor extremadamente elevada hacia el tejado. Como la superficie de disipación está limitada por el tamaño del edificio, el resultado es una concentración muy elevada de sistemas de aire acondicionado en el tejado, lo que conlleva un riesgo importante de pérdida de potencia, e incluso de fallo en cascada de los sistemas durante fenómenos climáticos extremos.
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 permitenestudiar los riesgos de pérdida de potencia yoptimizar la disposición de los sistemas de refrigeración de los tejados.
Sistemas adaptados hasta un determinado nivel de temperatura
La documentación de los equipos de la mayoría de los fabricantes establece unos requisitos mínimos de espacio libre para los equipos de aire acondicionado que suelen colocarse en el tejado. Aunque esta información se facilita a título orientativo, se espera que los diseñadores tengan en cuenta estos parámetros al disponer 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.
Diversas aplicaciones del CFD en los centros de datos
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 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 potencia o incluso la parada de determinados equipos.
El análisis CFD ayuda a comprender cómo van a interactuar varios sistemas entre sí. El vídeo siguiente muestra el impacto del aire de escape (penacho térmico) de los generadores en relación con los equipos de aire acondicionado del tejado.
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 captados por las unidades de tratamiento de aire del tejado, lo que contaminaría el aire de las oficinas.
Utilizar la simulación CFD para el interior de tus centros de datos
La modelización CFD en interiores se suele utilizar en la fase de diseño para analizar el dimensionamiento 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.
¿Estás diseñando o gestionando un centro de datos?
Controlar los flujos de aire y calor es esencial para garantizar la fiabilidad de tus infraestructuras, evitar pérdidas de energía y asegurar tus inversiones ante condiciones meteorológicas extremas.
Gracias a la simulación CFD, nuestros ingenieros pueden ayudarte a anticipar los riesgos térmicos, optimizar la disposición de tus equipos y garantizar una continuidad de servicio sin concesiones.
> Ponte en contacto hoy mismo con nuestros ingenieros y hablemos de tu proyecto para que juntos podamos definir la solución que mejor se adapte a tus necesidades.
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Creada en Francia, EOLIOS Ingénierie es la consultora de referencia en simulación térmica y aeráulica para centros de datos en Europa y en todo el mundo. La empresa apoya a operadores, diseñadores y propietarios de proyectos en todas las etapas de la vida de un centro de datos: diseño, optimización, renovación o ampliación.
Al combinar conocimientos científicos de vanguardia, herramientas de simulación de última generación y un profundo conocimiento del ecosistema de los centros de datos, EOLIOS Ingénierie es un socio de confianza para garantizar la disponibilidad, la seguridad y el rendimiento energético de las infraestructuras informáticas, anticipándose al mismo tiempo a los problemas de sostenibilidad.
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