Simulación externa de CFD para centro de datos
EOLIOS se ocupa de su centro de datos
- Estudio de 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 falla
- Identificación de los flujos de aire de derivación y recirculación
- Evaluación del impacto de los generadores
- Validación del diseño de la instalación
- Optimización de la ubicación y el control de los sistemas de tratamiento de aire
- Diseño de soluciones a la medida
Nuestros proyectos :
¿Por qué realizar una simulación CFD externa de un centro de datos?
Objetivo de la simulación numérica
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
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 diferentes variables que los ingenieros de diseño y los arquitectos no incapaz de controlar. Estas variables incluyen la velocidad del viento, la temperatura y la humedad del aire, la dirección del viento y otras actividades que rodean el edificio. Sin embargo, estos fenómenos repercuten en el rendimiento de los equipos de exterior.
EOLIOS le ayuda a estudiar el impacto de estos problemas para garantizar un funcionamiento óptimo en todas las circunstancias, incluso las más extremas.
Modelización de penachos térmicos sometidos al 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 que se finalice el diseño y se implemente, permitemitigar los riesgos asociados a los errores de diseño, que pueden la necesidad de grandes cambios y caro , retrasos en la construcción ver pérdida de capacidad informática en caso de un fallo crítico durante una ola de calor.
" ¿Está protegido su centro de datos contra el fallo de sus sistemas climáticos durante una ola de calor? "
Sistemas adecuados 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.
Por lo general, se incluyen las recomendaciones del fabricante para la instalación de sus equipos: distancia mínima entre sistemas, temperatura máxima de uso, etc.
Sin embargo, estas directrices no tienen en cuenta las condiciones del aire ambiente, la velocidad del viento o 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 escapes, 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 plumas térmicas en varios edificios de centros de datos durante una ola de calor y durante un reinicio de emergencia de los sistemas de aire acondicionado.
Estudio de la interacción de los sistemas de climatización de tejados en relación con el 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.
Definir 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.
En climas muy calurosos, o durante cortes de energía en el sitio, las columnas de aire sobrecalentado generadas por los sistemas de enfriamiento pueden causar una caída severa en la energía de enfriamiento, o incluso el apagado en cascada de los sistemas de la azotea que conducen a una falla general del sitio.
Los estudios CFD de centros de datos externos permiten estudiar los riesgos de pérdidas de energía y optimizar el diseño de los sistemas de refrigeración en el techo.
Estudio de las 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 .
¿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.
