Simulación CFD externa para centros de datos
EOLIOS se ocupa de tu Centro 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
- Validación de la disposición de la instalación
- Optimizar la colocación y el control de los sistemas de tratamiento del aire
- Soluciones a medida
Nuestros proyectos de Centros de Datos :
¿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 de calor, como las torres de refrigeración y los DRY, comparten espacio con los generadores de emergencia.
Una disposición compacta y de alta densidad para los bastidores de servidores dentro del edificio implica una disposición compacta para los equipos exteriores.
Esto crea importantes retos y problemas de gestión del flujo de aire en 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 influyen en el rendimiento de los equipos colocados en el 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 proporcionan resultados que ayudan a los propietarios y diseñadores de centros de datos en el proceso de toma de decisiones, determinando disposiciones y rendimientos 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 dar lugar a costosos y amplios requisitos de modificación, retrasos en la construcción o incluso pérdida de capacidad informática 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 fabricantes de equipos proporcionan requisitos mínimos de espacio libre para los equipos de aire acondicionado, que suelen colocarse en el techo.
Aunque esta información se facilita a título orientativo, se espera que los diseñadores tengan en cuenta estos parámetros al colocar 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 siguiente figura muestra cómo respetar 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…
A continuación, utilizamos este modelo para estudiar el flujo de aire, la temperatura y la distribución del vapor de agua (humedad relativa) en varios escenarios.
Estos escenarios varían según el modo de funcionamiento (normal, mantenimiento, emergencia) y las condiciones meteorológicas (temperatura alta o baja, 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 se compone de humos del generador y aire sobrecalentado por las bobinas de intercambio térmico.
Estos flujos de aire son devueltos al edificio por el viento, lo que provoca la recirculación del calor a través de los sistemas de tejado.
Como resultado de 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 nos permite comprender cómo interactuarán varios sistemas entre sí.
El vídeo siguiente muestra el impacto del aire de escape (penacho térmico) de los generadores en relación con el equipo de aire acondicionado del tejado.
Definición de las pérdidas de potencia en condiciones extremas
La agrupación de sistemas, la superposición de salas de servidores y el aumento continuo de potencia de los bastidores de servidores provoca una disipación de calor extremadamente elevada en 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 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 provocaríacontaminaciónatmosférica en las oficinas.
¿Para qué sirve la simulación CFD interna en los 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 informática proporciona información sobre la relación entre el funcionamiento de los sistemas de aire acondicionado y las variaciones en la carga térmica de los equipos informáticos.
Con esta información, el personal informático y de las instalaciones puede optimizar la eficacia del flujo de aire, eliminar los puntos calientes y maximizar la capacidad de refrigeración.
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