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CFD-Data Center – Saint Denis

Externe CFD-Simulation eines Rechenzentrums

Die eingehende Studie von EOLIOS ermöglichte es, die Risikobewertung abzuschließen, das Design zu optimieren und den Energieverbrauch des Rechenzentrums zu bestimmen.

Projekt

Externe CFD-Studie - Datenzentrum in Saint Denis - Paris

Jahr

2021

Kunde

Equinix

Lokalisierung

Frankreich - Saint Denis

Typologie

Rechenzentrum

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Beschreibung des Projekts

Kontext

Equinix ist der weltweit führende Anbieter von Interconnect- und Rechenzentren . Equinix-Rechenzentren befinden sich in den meisten Ländern der Welt auf fünf Kontinenten. Paris ist ein netzwerkreicher, wolkenreicher Ort und einer der wichtigsten zentralen Konnektivitätsknotenpunkte der Welt.

Equinix hat ein neues Rechenzentrum in Saint Denis eröffnet. Dieses einzigartige Rechenzentrum besteht aus einem unteren Teil (insbesondere bestehende Rechenzentren) und einem oberen Teil (das PA10-Rechenzentrum). Diese Kombination stellte während der Entwurfs- und Bauphase mehrere technische Herausforderungen dar. Einer war die Freisetzung von heißer Luft und Dämpfen von Kühlgeräten und Notstromaggregaten . Der relativ kleine verfügbare Platz macht es weniger offensichtlich, dass Frischluftstrom, Abluft und Rechenzentrumsdämpfe immer getrennt werden.

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Externe CFD-Simulation eines Rechenzentrums

In der Hyperscale-Rechenzentrumsumgebung werden aufgrund der zunehmenden Dichte von IT-Geräten (mehr als 10 kW/Rack) Kühlsystemstandards benötigt, die den sich ändernden IT-Branchen gerecht werden. Die Kühlung, um die Wärme von Computergeräten mit hoher Dichte abzuleiten, ist eine Schlüsselüberlegung für Rechenzentren. Diese Kalorien werden durch eine Reihe von Systemen abgeführt, die in hoher Konzentration auf dem Dach angeordnet sind.

Die Subunternehmer von Equinix, CCI und IMOGIS, baten EOLIOS, eine gründliche Analyse der Strömungen rund um das Gebäude durchzuführen. Daher haben wir ein detailliertes Computermodell erstellt, das die umliegenden Gebäude, alle Kühlgeräte auf den Dächern des Rechenzentrums, alle Abzüge, Lufteinlässe und Details wie Windschutzscheiben, Lamellen und Dächer enthält. . Anschließend haben wir dieses Modell verwendet, um den Luftstrom, die Temperaturverteilungund die Wasserdampfverteilung (relative Luftfeuchtigkeit) in verschiedenen Szenarien zu berechnen.

Diese Szenarien variieren je nach Betriebsmodus (Normal, Wartung, Notfall) und Wetterbedingungen (hohe oder niedrige Temperatur, Windgeschwindigkeit und -richtung).

Die Studie lieferte sowohl Auftragnehmern als auch Equinix detaillierte Informationen darüber, was unter verschiedenen Umständen passieren könnte. Es wurde verwendet, um die Risikobewertung abzuschließen, das Design zu optimieren und den Energieverbrauch des Rechenzentrums zu bestimmen . Die Informationen aus der CFD-Studie ermöglichten es, die damit verbundenen technischen Herausforderungen optimal zu lösen.

Dimensionierung von externen CFD-Studien

CAD-Modell

Das erstellte CAD-Modell gibt die Geometrie des Projekts und seiner Umgebung in einem Umkreis von 800 m wieder. Er wurde auf der Grundlage bestehender 3D-Modelle, Katasterpläne und unter Einbeziehung der voraussichtlichen Pläne für das Rechenzentrum erstellt.

Darstellung von Wärmefahnen unterschiedlicher Wärmeintensität

Berücksichtigung von Windschutzscheiben

Das erstellte CAD-Modell gibt die Geometrie des Projekts und seiner Umgebung in einem Umkreis von 800 m wieder. Er wurde auf der Grundlage bestehender 3D-Modelle, Katasterpläne und unter Einbeziehung der voraussichtlichen Pläne für das Rechenzentrum erstellt.

Was ist ein Windschutz mit Metallblende?

Ein Windschutz mit Metallblende ist eine Vorrichtung, die so konstruiert ist, dass sie den Lärm und die Vibrationen, die durch den Wind entstehen, reduziert. Es ist in der Regel für die Anbringung an der Außenseite von Wänden oder Fenstern konzipiert und besteht aus einem hohlen Metallrahmen mit einem darum gewickelten Metallsegel.

Mit dieser Art von Element kann der windbrechende Aspekt der Windschutzwand berücksichtigt werden, wobei der Lufttransfer gleichwertig bleibt.

Darstellung von Wärmefahnen unterschiedlicher Wärmeintensität

Berücksichtigung von DRY im Nassmodus

Die EOLIOS-Ingenieure haben die adiabatischen Kühler modelliert, die den größten Teil des Jahres als Trockenkühler arbeiten. Sie verwenden Wasser zur adiabatischen Kühlung der Ansaugluft nur, wenn die Temperatur der Umgebungsluft oder die Kühllast hoch ist (+35 C°).

Im adiabatischen Modus integrieren diese Systeme einen zweistufigen Prozess. Die Verdunstung von Wasser wird verwendet, um die in den Kühler eintretende Luft zu kühlen, indem Wasser in den Luftstrom gesprüht oder auf ein von der Luft durchströmtes Medium gestreut wird. Bei 42,1°C und 29,6% r.F. Außentemperatur evakuieren DRYs Luft mit 31,5°C und 98% relativer Luftfeuchtigkeit.

Darstellung von Wärmefahnen unterschiedlicher Wärmeintensität

Einbeziehung der Auswirkungen von angrenzenden Gebäuden

Im Rahmen dieser CFD-Studie haben wir die wichtigsten Systeme der angrenzenden Gebäude in das Studienmodell integriert. Wir erinnern daran, dass diese Systeme in vereinfachter Form untersucht werden, in diesem Rahmen die Annahmen zur Dimensionierung dieser Systeme, die daher annähernde Werte haben.

Um diese Systeme zu dimensionieren und eine realitätsnahe Genauigkeit zu erreichen, verwenden die EOLIOS-Ingenieure dieselben technischen Daten, die in den Datenblättern des Referenzgebäudes detailliert aufgeführt sind. Andererseits werden nur die wichtigsten Geräte modelliert.

Dieser technische Ansatz ist für diesen Maßstab gültig, kann aber dazu führen, dass die Dimensionierung der installierten Leistung von der Realität abweicht. In diesem Rahmen sind alle Analysen, die sich auf die Nebengebäude der Studie beziehen, als Trends zu betrachten.

Der Hauptzweck dieser Art von Analyse besteht darin, zu untersuchen, ob diese Systeme durch die detaillierten technischen Systeme der angrenzenden Gebäude gestört werden könnten.

Dimensionierung von externen CFD-Studien

EOLIOS ingénierie bringt seine Expertise für den gesamten Standort ein und arbeitet an verschiedenen Szenarien. Hier haben wir einen Auszug aus dieser Studie, die sich mit den verschiedenen vorherrschenden Winden am Standort befasste, die den Standort möglicherweise beeinträchtigen und stören könnten.

Auf dem Dach der Anlage tritt eine Problematik im Zusammenhang mit Westwind auf.

Die Kalorien, die den Generatoren entzogen werden, werden in Richtung der adiabatischen Drys zurückgeschlagen. 2/3 der Dry, die leicht gestört sind mit einem örtlichen Temperaturanstieg.

Illustration einer Stromröhre und der Auswirkungen des Windes

Videozusammenfassung der Studie

Unsere technische Aufgabe bestand darin, die thermo-lufttechnischen Phänomene zu verstehen, die in einem Rechenzentrumsdach auftreten. Die Simulation CFD externe deine Daten center Bergre die Wärmeverteilung und der Luftgeschwindigkeiten à lextérieur von Zentrum von données. Eldie peut également Bergrer wie lLuft ist acheminé à lintérieur von Zentrum von données, insbesondere in natürlich belüfteten Räumen wie denen der Generatoren.

Von mehr, eldie Bergre wie lLuft ist belüftet im Dach und wie funktioniert Luftkühler. InEnde, eldie peut aider à compmachtre wie diese Luftkühler konnten être optimistßen für die Wirksamkeit verbessern Energie und die Stromkosten senken.

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