Data Center DC17 — Exterior.

Estudio CFD de los fenómenos aeráulicos externos de un centro de datos: descarga de los enfriadores, penachos térmicos de los grupos electrógenos y zonas de bucle en cubierta.

Proyecto
DC17 — Exterior
Año
2022
Cliente
NC
Ubicación
Francia
Tipología
Data Center
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La misión realizada por EOLIOS Ingeniería

EOLIOS Ingeniería ha aportado una visión de las condiciones termo-aeráulicas de los distintos fenómenos que se producen a la salida de la ventilación. El estudio de los penachos térmicos de un centro de datos es fundamental para evitar cualquier sobrecalentamiento de los servidores.

Lo esencial. Estudio CFD externo de un centro de datos en Francia, basado en un gemelo digital que integra los grupos electrógenos, los aeroenfriadores y los edificios circundantes. La simulación reproduce la evolución de los penachos según las orientaciones de viento y localiza las zonas de bucle entre el aire expulsado y el aspirado. Reveló que el diseño original podía causar un sobrecalentamiento de la refrigeración, lo que llevó a revisar el diseño y a validar soluciones adecuadas.

Gemelo digital
grupos, aeroenfriadores & vecinos
Zonas de bucle
aire expulsado reaspirado
Diseño revisado
sobrecalentamiento evitado
Francia Gemelo digital Grupos electrógenos + chimeneas Aeroenfriadores en cubierta Orientaciones de viento CFD externa

Controlar los fenómenos termo-aeráulicos de descarga

El reto de este proyecto era el control de los fenómenos termo-aeráulicos particulares inducidos por la descarga de los enfriadores, así como la evolución de los distintos penachos térmicos.

Los estudios CFD permitieron visualizar estos fenómenos en función de distintas orientaciones de viento, y así optimizar los sistemas HVAC. EOLIOS se basa en la experiencia de campañas de medición en condiciones reales y en un centenar de sitios simulados en el mundo.

Definición · Penacho térmico

Volumen de aire caliente liberado por una fuente (grupo electrógeno, aeroenfriador) que se eleva y se deforma por efecto de su flotabilidad y del viento. Su trayectoria determina el riesgo de reaspiración por los sistemas vecinos.

El gemelo digital del centro de datos

El gemelo digital del centro de datos estudiado en CFD retoma los volúmenes de aire, el conjunto de los grupos electrógenos, los aeroenfriadores externos y las paredes en contacto con el exterior. La totalidad de los sistemas de HVAC está modelizada.

Comprende también los edificios circundantes, modelizados con atención para obtener con la mayor precisión posible la evolución de los penachos térmicos según distintas orientaciones de viento, y así identificar rápidamente los problemas térmicos potenciales. Analizando estos resultados desde una perspectiva global o local, EOLIOS propone soluciones adaptadas a los distintos problemas identificados.

Definición · Gemelo digital

Réplica virtual del centro de datos y de su entorno, alimentada por las fichas técnicas de los equipos. Permite reproducir distintas orientaciones de viento y escenarios de carga sin intervenir en la instalación real.

Gemelo digital 3D del centro de datos DC17 utilizado para la simulación CFD externa — EOLIOS
Gemelo digital 3D del sitio — edificios & equipos en cubierta

Modelización de los grupos electrógenos

La totalidad de los grupos electrógenos se modelizó en CFD a partir del gemelo digital. Los motores, las chimeneas, los ventiladores de extracción de calorías, los sistemas de equipos y los armarios eléctricos se tienen en cuenta en el estudio.

El refinamiento de la resolución CFD permite disponer de una distribución de las temperaturas compleja, pero representativa de la realidad. Así se pudieron identificar algunos fenómenos particulares, lo que condujo a un trabajo de diseño para resolver estas problemáticas.

Simulación CFD de los grupos electrógenos del centro de datos DC17 — EOLIOS Ingeniería
Simulación CFD — grupos electrógenos & chimeneas de descarga

Reajuste del diseño: las zonas de bucle

Las simulaciones CFD permitieron representar las zonas de altas temperaturas en todo punto del espacio. Esta ventaja de la simulación permitió conocer con precisión las zonas de bucle entre el aire expulsado por los aeroenfriadores y el aire aspirado.

Los resultados llevaron a concluir que la dinámica termo-aeráulica del diseño original podía causar el sobrecalentamiento del sistema de refrigeración. Así permitieron revisar el diseño original y aplicar soluciones adecuadas, en relación con el control de los sobrecalentamientos internos.

A recordar. El diseño original podía causar el sobrecalentamiento de la refrigeración. Realizada desde el diseño, la CFD localizó los bucles y permitió corregir la disposición antes de cualquier ejecución.

Saber hacer: la simulación CFD externa para centro de datos
Isosuperficies de temperatura procedentes de la simulación CFD externa del centro de datos DC17 — EOLIOS
Isosuperficies de temperatura — dispersión de los penachos en cubierta

¿Por qué recurrir a la CFD?

Al recurrir a un estudio CFD es posible analizar, verificar y corregir los posibles errores desde la fase de diseño. Este método rápido y preciso reduce el tiempo de diseño y garantiza resultados concretos y fiables. Integrar la CFD desde la fase de diseño significa recurrir a expertos para asegurarse de que ningún problema surja en el futuro.

FAQ

Estudio CFD externo del centro de datos DC17 — tus preguntas

Gemelo digital, bucle y sobrecalentamiento: las respuestas a las preguntas de operadores y equipos de diseño.

¿Cuál era el objetivo del estudio CFD externo del centro de datos DC17?

Controlar los fenómenos termo-aeráulicos inducidos por la descarga de los enfriadores y la evolución de los penachos térmicos, para optimizar los sistemas HVAC según las orientaciones de viento y evitar cualquier sobrecalentamiento de los servidores, como en nuestro estudio interno del mismo sitio DC17.

¿Qué contiene el gemelo digital del centro de datos?

Retoma los volúmenes de aire, el conjunto de los grupos electrógenos, los aeroenfriadores externos y las paredes en contacto con el exterior. Toda la HVAC está modelizada, así como los edificios circundantes, para reproducir con precisión la evolución de los penachos según las orientaciones de viento.

¿Qué es una zona de bucle en la cubierta de un centro de datos?

Es una zona donde el aire caliente expulsado por los aeroenfriadores es reaspirado en parte por esos mismos sistemas. La CFD localiza estas zonas en todo punto del espacio y revela si el diseño original puede causar un sobrecalentamiento de la refrigeración.

¿Qué reveló la simulación sobre el diseño original?

La dinámica termo-aeráulica del diseño original podía causar el sobrecalentamiento del sistema de refrigeración. Estos resultados llevaron a revisar el diseño y a implementar soluciones adecuadas, validadas por simulación.

¿Qué aporta la CFD en esta fase de diseño?

La simulación CFD permite analizar, verificar y corregir los posibles errores desde la fase de diseño. Rápida y precisa, reduce el tiempo de diseño garantizando resultados concretos y fiables antes de la ejecución.

Síntesis

Síntesis en vídeo del estudio

Estudio CFD externo del centro de datos DC17: dispersión de los penachos térmicos de los grupos electrógenos según las orientaciones de viento e identificación de las zonas de bucle en cubierta.

Síntesis en vídeo del estudio · EOLIOS Ingeniería
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