Estudio externo de los flujos termo-aeráulicos de un centro de datos y del impacto de los grupos electrógenos: visión del penacho térmico y de su efecto sobre los aeroenfriadores.
EOLIOS Ingeniería ofreció una visión de las condiciones termo-aeráulicas del penacho térmico de un centro de datos y de su grupo electrógeno sobre los aeroenfriadores.
Lo esencial. Estudio CFD externo de un centro de datos: el penacho térmico del grupo electrógeno de emergencia y su impacto sobre los aeroenfriadores en cubierta. La simulación, realizada sobre una periferia de 500 m con un perfil de viento tipo túnel de viento, reveló un bucle (gases calientes del grupo electrógeno reaspirados por los aeroenfriadores) y puntos calientes; se propusieron soluciones para eliminarlo antes de las obras.
Este proyecto planteó varios retos técnicos durante la fase de diseño y de construcción. Uno de ellos era la descarga de aire caliente y de humos procedente de los dispositivos de refrigeración y de los grupos electrógenos de emergencia. El espacio relativamente reducido disponible hace menos evidente que el flujo de aire fresco, el aire evacuado y los humos del centro de datos permanezcan siempre separados.
Volumen de aire caliente liberado por una fuente (grupo electrógeno, aeroenfriador) que se eleva y se deforma por flotabilidad y viento. Su trayectoria condiciona el riesgo de reaspiración por los sistemas vecinos.
Así, en la modelización CFD, el perfil vertical de las velocidades del viento es extremadamente importante. Depende principalmente del grado de rugosidad del entorno — la tendencia de los edificios, árboles y obstáculos a frenar el viento. En todo el espesor de la capa límite atmosférica, la velocidad del viento aumenta a medida que uno se aleja del suelo. Para tener en cuenta la cizalladura del viento, utilizamos una metodología similar a la de un túnel de viento físico, considerando el entorno urbano en una periferia de 500 m alrededor del sitio y aplicando un perfil de velocidad dependiente del sitio. Esto permite evaluar el impacto de los penachos térmicos según distintas configuraciones de viento.
La simulación CFD permitió constatar la presencia de un bucle entre el grupo electrógeno y los aeroenfriadores: los gases calientes liberados por el grupo electrógeno son reabsorbidos por los aeroenfriadores. Esto es problemático para el funcionamiento de estos intercambiadores de calor, ya que el aire absorbido debe situarse continuamente en el rango de temperatura correcto. Se propusieron soluciones de mejora para impedir cualquier bucle y, por consiguiente, cualquier disfunción.
Reaspiración, por un aeroenfriador, de una parte del aire caliente liberado en las proximidades (aquí los gases del grupo electrógeno). Eleva la temperatura de aspiración y saca al intercambiador de su rango de funcionamiento.
Las simulaciones numéricas contribuyen a una mejor comprensión de los fenómenos termo-aeráulicos. El interés principal de la CFD es prever y verificar todas las eventualidades para desarrollar soluciones técnicas pertinentes. Gracias a los servidores de cálculo que EOLIOS posee, los modelos pueden simularse en su totalidad con gran precisión. Esto permite analizar simultáneamente el impacto de numerosos fenómenos sobre la evolución termo-aeráulica externa del centro de datos, y permitió en particular poner de manifiesto defectos de diseño que pudieron rectificarse.
Zona localizada de temperatura anormalmente elevada en la cubierta de un centro de datos, provocada por una mala evacuación o una reaspiración de aire caliente. Amenaza el rango de funcionamiento de los aeroenfriadores.
A recordar. La CFD permite analizar, prever, verificar y corregir cualquier error de diseño. Un método rápido y preciso que ahorra tiempo y costes, con resultados concretos y fiables.
Gracias a las conclusiones del estudio, pudimos proponer a los equipos de diseño soluciones adaptadas para resolver estas problemáticas. Integrar la CFD desde la fase de diseño es recurrir a expertos para asegurar que no surja ningún problema en el futuro.
Saber hacer: la simulación CFD externa para los centros de datosPenacho térmico, bucle y puntos calientes: las respuestas a las preguntas de operadores y equipos de diseño.
Analizar, mediante simulación CFD externa, el penacho térmico de un centro de datos y el impacto de la descarga de su grupo electrógeno sobre los aeroenfriadores en cubierta, como en nuestro proyecto DC25 & DC26.
La reaspiración, por los aeroenfriadores, de los gases calientes liberados por el grupo electrógeno vecino. El aire aspirado sale entonces del rango de temperatura correcto, lo que degrada la refrigeración.
Para reproducir la cizalladura del viento y la capa límite atmosférica con un método próximo a un túnel de viento físico, y evaluar el impacto de los penachos según las orientaciones del viento.
La CFD puso de manifiesto los defectos de diseño en el origen del bucle y de los puntos calientes; se propusieron a los equipos soluciones de mejora para corregirlos antes de las obras.
Permite analizar, prever, verificar y corregir los errores antes de la construcción. Un método rápido y preciso que ahorra tiempo y costes, con resultados fiables.
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