Estudio y visualización de los flujos térmicos y aeráulicos externos de centros de datos hyperscale: análisis de la descarga de los grupos electrógenos e identificación de los bucles mediante simulación CFD.
EOLIOS aplicó su saber hacer técnico para analizar y representar los flujos térmicos y aeráulicos externos de dos centros de datos hyperscale, en relación con la descarga de calor de los grupos electrógenos, mediante estudios CFD.
Lo esencial. Estudio CFD externo de dos centros de datos hyperscale en Italia (densidad superior a 10 kW por bastidor). Un gemelo digital integra los grupos electrógenos, los aeroenfriadores y los edificios circundantes para seguir los penachos según las direcciones de viento. La simulación localiza las zonas de bucle entre el aire expulsado y el reaspirado y revela que el diseño original podía causar un sobrecalentamiento de la refrigeración, lo que llevó a revisarlo.
EOLIOS Ingeniería, uno de los principales proveedores europeos de modelización CFD para centros de datos, aportó su pericia técnica en la comprensión y la modelización de los intercambios térmicos y aeráulicos externos, en relación con la descarga de calor de los grupos electrógenos.
En el entorno de los centros de datos a muy gran escala, se necesitan estándares de sistemas de refrigeración capaces de responder a las necesidades cambiantes de la industria IT, debido a la densidad creciente de los equipos (más de 10 kW / bastidor). Estas calorías se evacúan mediante una serie de sistemas situados en fuerte concentración en cubierta.
Este análisis examina el penacho de descarga de una serie de grupos electrógenos. El objetivo: determinar si la descarga térmica de estos sistemas puede contaminar el aire de alimentación por bucle.
Nuestros ingenieros utilizaron cálculos numéricos CFD para simular el comportamiento termo-aeráulico de los distintos fenómenos en el exterior del modelo. Se tuvieron en cuenta numerosos parámetros: temperaturas de paredes radiantes, tiro térmico de los procesos, presión del viento, resistencia interna al flujo vertical, ubicación y resistencia de las aberturas de la envolvente, terreno local e impacto de los edificios sobre el viento, presencia de sistemas mecánicos.
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 estudiado incluye los volúmenes de aire, el conjunto de los grupos electrógenos, los aeroenfriadores externos y las paredes en contacto con el exterior. Todos los sistemas HVAC están modelizados.
Integra también los edificios circundantes, cuidadosamente modelizados para obtener la evolución más fiel del penacho térmico según las direcciones de viento, y así identificar rápidamente los problemas térmicos potenciales.
Réplica virtual del centro de datos y de su entorno, alimentada por las fichas técnicas de los equipos. Permite reproducir distintas direcciones de viento y escenarios de carga sin intervenir en la instalación real.
Todos los grupos electrógenos se modelizaron en CFD: motores, chimeneas, ventiladores de extracción, sistemas de equipo y armarios eléctricos se tienen en cuenta. El refinamiento de la resolución CFD proporciona una distribución de temperatura compleja y representativa de la realidad. Se identificaron fenómenos específicos, que condujeron a trabajos de diseño para resolverlos.
Las primeras simulaciones permitieron capturar los principales fenómenos térmicos de los estudios de centros de datos, así como los inherentes a los sistemas de refrigeración. Esta captura permitió buscar rápidamente soluciones a los problemas identificados.
A recordar. La CFD localizó con precisión las zonas de bucle entre el aire descargado por los aeroenfriadores y el aire reaspirado, revelando un riesgo de sobrecalentamiento que el diseño inicial no controlaba.
Las simulaciones CFD permitieron representar las zonas de alta temperatura en todo punto del espacio. Esta propiedad permitió identificar con precisión las zonas de bucle entre el aire expulsado por los aeroenfriadores y el aire que reaspiran. Los resultados condujeron a revisar el diseño inicial, en relación con el control de los sobrecalentamientos internos, y a implementar soluciones adaptadas.
Reaspiración, por los aeroenfriadores, de una parte del aire caliente que acaban de descargar. Eleva la temperatura en la aspiración y reduce la potencia disponible; su control determina la fiabilidad de la refrigeración.
Un estudio CFD permite analizar, verificar y corregir los errores potenciales desde el diseño. Este método rápido y preciso reduce el tiempo de diseño y garantiza resultados concretos y fiables. Integrar un estudio CFD desde la fase de diseño es recurrir a profesionales para asegurar que no surja ningún problema en el futuro.
Saber hacer: estudios termo-aeráulicos externos para centros de datos
Densidad, gemelo digital y bucle: las respuestas a las preguntas de operadores y equipos de diseño.
Analizar y representar los flujos térmicos y aeráulicos externos de dos centros de datos hyperscale ligados a la descarga de calor de los grupos electrógenos, para determinar si el penacho de descarga puede contaminar el aire de alimentación por bucle, como en nuestro proyecto gemelo CFD externa e interna hyperscale.
Cuanto mayor es la densidad de los equipos IT, más calorías hay que evacuar. Estas se descargan mediante una elevada concentración de sistemas en cubierta, lo que aumenta el riesgo de bucle entre el aire caliente expulsado y el aire reaspirado.
Incluye los volúmenes de aire, el conjunto de los grupos electrógenos, los aeroenfriadores externos y las paredes en contacto con el exterior. Todo el HVAC está modelizado, así como los edificios circundantes, para reproducir el penacho según las direcciones de viento.
La simulación representa las zonas de alta temperatura en todo punto del espacio y, mediante las líneas de corriente, identifica con precisión las zonas de recirculación entre el aire expulsado por los aeroenfriadores y el aire que reaspiran.
La CFD permite analizar, verificar y corregir los errores potenciales antes de la ejecución. Rápida y precisa, condujo a revisar el diseño original y a validar soluciones adecuadas contra el sobrecalentamiento.
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Estudio termo-aeráulico externo de centros de datos hyperscale: gemelo digital, modelización de los grupos electrógenos, captura de los penachos e identificación de los bucles entre aeroenfriadores.
Gemelo digitalEstudio data center – Data Hall y locales UPS
Extracción de humosIngeniería de extracción de humos en un centro de datos
HyperscaleCFD externa e interna – Data Center Hyperscale
OptimizaciónOptimización CFD – Data Center
InternoData Center – DC28 – Interno
Locales técnicosLocales técnicos – Data Center
RefrigeraciónOptimización refrigeración – Data Center
ExteriorData Center – PA 22 – Exterior
Grupo electrógenoEstudio de pérdida de carga – Grupo electrógeno – Data center
ExteriorData Center – París
IncendioData Center – GAS NOVEC
InternoData center – DC17 – Interno
ExteriorData center – D14 – Exterior
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InternoData center – DC25 – Interno
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