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Centro de Datos CFD – Saint Denis

Simulación CFD externa de un centro de datos

El estudio en profundidad de EOLIOS permitió completar la evaluación de riesgos, optimizar el diseño y determinar el consumo energético del centro de datos.

Proyecto

Estudio CFD externo - Centro de datos en Saint Denis - París

Año

2021

Cliente

Equinix

Ubicación

Francia - Saint Denis

Tipología

centro de datos

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Descripción del proyecto

contexto

Equinix es el líder mundial en interconexión y centros de datos . Los centros de datos de Equinix están ubicados en la mayoría de los países del mundo, en los cinco continentes. París es un lugar rico en redes y en la nube y es uno de los centros de conectividad central más importantes del mundo.

Equinix abrió un nuevo centro de datos en Saint Denis. Este centro de datos único consta de una parte inferior (los centros de datos existentes en particular) y una parte superior (el centro de datos PA10). Esta combinación planteó varios desafíos técnicos durante la fase de diseño y construcción. Uno fue la liberación de aire caliente y humos de los dispositivos de refrigeración y generadores de emergencia. El espacio relativamente pequeño disponible hace que sea menos obvio que el flujo de aire fresco, el aire de escape y los humos del centro de datos estén siempre separados.

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Simulación CFD externa de un centro de datos

En el entorno del centro de datos de hiperescala, se necesitan estándares de sistemas de enfriamiento que puedan cumplir con las cambiantes industrias de TI debido a la creciente densidad de equipos de TI (más de 10kW/rack). La refrigeración para eliminar el calor de los equipos informáticos de alta densidad es una consideración clave para los centros de datos. Estas calorías son evacuadas por una serie de sistemas colocados en alta concentración en el tejado.

Los subcontratistas de Equinix, CCI e IMOGIS, solicitaron a EOLIOS que realizara un análisis en profundidad de los flujos alrededor del edificio. Por lo tanto, creamos un modelo de computadora detallado que incluye los edificios circundantes, todos los dispositivos de enfriamiento en los techos del centro de datos, todos los escapes, tomas de aire y detalles como parabrisas, listones y techos. . A continuación, utilizamos este modelo para calcular el flujo de aire, la temperaturay la distribución del 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).

El estudio proporcionó tanto a los contratistas como a Equinix información detallada sobre lo que podría suceder en diversas circunstancias. Se utilizó para completar la evaluación de riesgos , optimizar el diseño y determinar el consumo de energía del centro de datos. La información proporcionada por el estudio CFD permitió resolver de manera óptima los desafíos de ingeniería asociados.

Dimensionamiento de los estudios CFD externos

Modelo CAD

El modelo CAD elaborado muestra la geometría del proyecto y su entorno en un radio de 800 m. Se creó a partir de modelos 3D existentes, planos catastrales e integrando los proyectos de centros de datos previstos.

Ilustración de penachos térmicos de diferentes intensidades de calor

Consideración de los parabrisas

El modelo CAD elaborado muestra la geometría del proyecto y su entorno en un radio de 800 m. Se creó a partir de modelos 3D existentes, planos catastrales e integrando los proyectos de centros de datos previstos.

¿Qué es un parabrisas metálico?

Un cortavientos metálico es un dispositivo diseñado para reducir el ruido y las vibraciones generados por el viento. Suele estar diseñado para instalarse en el exterior de paredes o ventanas y consta de un marco metálico hueco con un velo metálico que lo envuelve.

Este tipo de elemento permite tener en cuenta el aspecto cortaviento del parabrisas, dejando una transferencia de aire equivalente.

Ilustración de penachos térmicos de diferentes intensidades de calor

Consideración de DRY en modo húmedo

Los ingenieros de EOLIOS han modelizado enfriadores adiabáticos que funcionan como enfriadores secos durante la mayor parte del año. Sólo utilizan agua para la refrigeración adiabática del aire de admisión cuando la temperatura del aire ambiente o la carga de refrigeración son elevadas (+35 C°).

En modo adiabático, estos sistemas incorporan un proceso de dos etapas. La evaporación del agua se utiliza para enfriar el aire que entra en el refrigerador pulverizando agua en la corriente de aire o esparciéndola sobre un medio a través del cual pasa el aire. A 42,1°C y 29,6% HR, los DRY descargan aire a 31,5°C y 98% HR.

Ilustración de penachos térmicos de diferentes intensidades de calor

Integración del impacto de los edificios adyacentes

Como parte de este estudio CFD, los sistemas principales de los edificios adyacentes se incluyeron en el modelo de estudio. Recordamos que estos sistemas se estudian de forma simplificada, en este marco las hipótesis de acotación de estos sistemas tienen valores aproximados.

Para dimensionar estos sistemas y obtener una precisión cercana a la realidad, los ingenieros de EOLIOS utilizan las mismas características técnicas que las detalladas en las fichas técnicas del edificio de referencia. Por otro lado, sólo se modelizan los equipos principales.

Este planteamiento técnico es válido para esta escala, pero puede dar lugar a discrepancias en el dimensionamiento de la capacidad instalada. En este contexto, todos los análisis relacionados con los edificios del estudio deben considerarse tendencias.

El principal objetivo de este tipo de análisis es investigar las posibles perturbaciones de estos sistemas por los sistemas técnicos detallados de los edificios adyacentes.

Dimensionamiento de los estudios CFD externos

EOLIOS ingénierie aporta su experiencia a toda la obra y trabaja para diferentes escenarios. Aquí tenemos un extracto de ese estudio que trataba de los diferentes vientos dominantes en el lugar que potencialmente podrían afectar y perturbar el lugar.

En el tejado de la obra hay un problema con el viento de poniente.

El calor extraído de los generadores se devuelve al adiabático Dry. 2/3 de las sequías están ligeramente alteradas con un aumento localizado de la temperatura.

Ilustración del tubo actual y del impacto del viento

Vídeo resumen del estudio

Nuestra misión de ingeniería consiste en comprender los fenómenos termo-aerodinámicos presentes en la cubierta de un centro de datos. En simulación CFD externo da datos centro montere el distribución del calor y velocidades del aire à lextérieen de centro de donaciónnées. Elel peut également monterer cómo laire es acheminé à lintérieen de centro de donaciónnéEsto es especialmente cierto en zonas con ventilación natural, como las salas de generadores..

En más, elel montere cómo laire es cubierta ventilada y cómo cómo funcionan los refrigeradores de aire. Enfin, elel peut aider à comphacere cómo estos enfriadores de aire podría êsea optimess para mejorar la eficacia energía y reducir los costes de electricidad.

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