Externe CFD-Simulation für Rechenzentren
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Externe CFD-Simulation für Rechenzentren
EOLIOS ist Experte für die Wärmeableitung in Rechenzentren
- Untersuchung von Wärmefahnen
- Validierung der maximalen Lufttemperatur am Eingang der Anlage
- Auswahl von Material, das an die klimatischen Bedingungen angepasst ist
- Untersuchung von kritischen Ausfallszenarien
- Identifikation von Bypass- und Rezirkulationsluftströmen
- Studie über die Auswirkungen von Generatoren
- Energieoptimierung
- Validierung des Installationslayouts
- Optimierung der Platzierung und Kontrolle von Luftaufbereitungssystemen
- Entwurf einer maßgeschneiderten Lösung
EOLIOS ist ein führender Anbieter von externen CFD-Simulationen für Rechenzentren. Unsere Studien basieren auf der Erfahrung von Messkampagnen unter realen Bedingungen und von mehr als 100 simulierten Standorten weltweit.
Warum eine externe CFD-Simulation eines Rechenzentrums?
Untersuchung der Wärmeableitung von den Dächern der Rechenzentren
Ob im Hof oder auf dem Dach, mechanische Wärmeabgabesysteme wie Kühltürme und DRYs teilen sich den Platz mit den Notstromaggregaten. Eine kompakte Anordnung mit hoher Dichte der Serverschränke im Inneren des Gebäudes führt zu einer kompakten Anordnung der Außengeräte. Dies führt zu großen Herausforderungen und Problemen bei der Steuerung des Luftstroms außerhalb des Gebäudes.
Externe CFD-Studien werden verwendet, um die Risikobewertung zu vervollständigen, das Design zu optimieren und den Energieverbrauch des Rechenzentrums zu reduzieren.
Funktionsschema eines adiabatischen Luftkühlers
Einfluss von Wind und Wetter auf die Leistung eines Rechenzentrums
Die Auswirkungen von Wärmefahnen außerhalb des Gebäudes sind aufgrund der verschiedenen Variablen, die Planungsingenieure und Architekten nicht kontrollieren können, schwer vorherzusagen. Zu diesen Variablen gehören die Windgeschwindigkeit, die Temperatur und Luftfeuchtigkeit, die Windrichtung und andere Aktivitäten rund um das Gebäude. Diese Phänomene wirken sich jedoch auf die Leistung von Geräten aus, die im Freien positioniert sind.
EOLIOS unterstützt Sie bei der Untersuchung der Auswirkungen dieser Probleme, um einen optimalen Betrieb unter allen Umständen, auch unter den extremsten, zu gewährleisten.
Warum eine externe CFD-Simulation eines Rechenzentrums?
Validierung des Designs unter extremen Bedingungen
Diese Simulationen liefern Ergebnisse, die Eigentümern und Designern von Rechenzentren bei der Entscheidungsfindung helfen, indem sie kosteneffiziente Layouts und Leistung bestimmen. Eine CFD-Analyse, die vor der Fertigstellung und Umsetzung des Designs durchgeführt wird,mindert die Risiken, die mit Designfehlern verbunden sind, die zu teuren und umfangreichen Änderungen, Bauverzögerungen und dem Verlust der Rechenleistung im Falle eines kritischen Ausfalls während einer Hitzewelle führen können.
"Ist Ihr Rechenzentrum gegen den Ausfall von Klimasystemen während einer Hitzewelle geschützt? "
Systeme, die bis zu einem bestimmten Temperaturniveau geeignet sind
Die meisten Ausrüstungsdokumente des Herstellers enthalten Mindestabstandsanforderungen für Klimaanlagen, die in der Regel auf dem Dach positioniert sind. Obwohl diese Informationen nur als Anhaltspunkt dienen, wird erwartet, dass die Designer diese Parameter bei der Anordnung der Maschinen berücksichtigen.
In der Regel finden Sie Empfehlungen des Herstellers für die Installation seiner Geräte: Mindestabstand zwischen den Systemen, maximale Betriebstemperatur…
Diese Richtlinien berücksichtigen jedoch nicht die Bedingungen der Umgebungsluft, die Windgeschwindigkeit oder die bebaute Umgebung in der Nähe.
Die folgende Abbildung zeigt, wie die Einhaltung der vom Hersteller empfohlenen Mindestabstände trotzdem zu einer unerwünschten Leistung führen kann.
Ein detailliertes Modell, das sich an verschiedene Szenarien anpasst
Wir erstellen ein detailliertes Computermodell, das die umliegenden Gebäude, alle Kühleinrichtungen auf den Dächern der Rechenzentren, alle Auslässe, Frischlufteinlässe und Details wie Windschutz, Lamellen und Dächer enthält…
Anschließend verwenden wir dieses Modell, um die Verteilung von Luftstrom, Temperatur und Wasserdampf (relative Feuchtigkeit) in mehreren Szenarien zu untersuchen. Diese Szenarien variieren je nach Betriebsmodus (Normal, Wartung, Notfall) und Wetterbedingungen (hohe oder niedrige Temperatur, Windgeschwindigkeit und -richtung).
Untersuchung der Interaktion von Dachklimaanlagen in Abhängigkeit vom Wind
Die warme Luft, die durch die Schornsteinschächte abgeleitet wird, setzt sich aus den Abgasen der Generatoren und der überhitzten Luft aus den Wärmetauscherbatterien zusammen. Diese Luftströme werden vom Wind in Richtung des Gebäudes geblasen , was zu einer Rezirkulation von Kalorien über die Dachsysteme führt.
Aufgrund dieser Bedingungen kann der Temperaturbereich der Umgebungsluft am Eingang der mechanischen Klimaanlage außerhalb des vom Hersteller empfohlenen Betriebsbereichs liegen. Diese Phänomene können zu Leistungsverlusten oder sogar zum Ausfall von Geräten führen.
Mithilfe der CFD-Analyse können Sie verstehen, wie mehrere Systeme miteinander interagieren werden . Das folgende Video zeigt den Aufprall der Abluft (Wärmefahne) von Stromaggregaten in Verbindung mit Klimaanlagen auf dem Dach.
Definition von Leistungsverlusten unter extremen Bedingungen
Die Zusammenlegung von Systemen, die Überlagerung von Serverhallen und die kontinuierliche Leistungssteigerung der Serverracks führt zu einer extrem hohen Wärmeabgabe an das Dach. Dies führt zu einer hohen Konzentration von Klimaanlagen auf dem Dach und birgt ein hohes Risiko von Leistungsverlusten und sogar kaskadierenden Systemausfällen bei extremen Wetterbedingungen.
Bei sehr großer Hitze oder bei einem Stromausfall am Standort können überhitzte Luftfahnen, die von den Kühlsystemen erzeugt werden, zu einem starken Rückgang der Kühlleistung führen, bis hin zu einer kaskadenartigen Abschaltung der Dachsysteme, was zu einem allgemeinen Ausfall des Standorts führen kann.
CFD-Studien für Rechenzentren im Freien ermöglichen es, die Risiken von Leistungsverlusten zu untersuchen und die Anordnung der Kühlsysteme auf dem Dach zu optimieren.
Untersuchung der Freisetzung von Schadstoffen - Nox aus den Generatoren
Parallel dazu können Sie überprüfen, ob die Rauchgase (Nox) der Generatoren nicht von den RLT-Anlagen auf dem Dach aufgenommen werden, was zu einer Luftverschmutzung in den Büros führen würde.
Wie kann die interne CFD-Simulation für Datenzentren genutzt werden?
Die Innenraum-CFD-Modellierung wird typischerweise in der Entwurfsphase für die Größenanalyse von Einrichtungen verwendet. Computersimulationen liefern Informationen über die Beziehung zwischen dem Betrieb von Klimaanlagen und Schwankungen in der Wärmebelastung von Computergeräten. Mithilfe dieser Informationen können IT- und Standortmitarbeiter die Effizienz der Luftströme optimieren, Hotspots beseitigen und die Kühlkapazität maximieren.
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EOLIOS Ingénierie wurde ursprünglich in Frankreich gegründet und ist das führende Ingenieurbüro für thermische und lufttechnische Simulationen von Rechenzentren in Europa und der ganzen Welt. Das Unternehmen unterstützt Betreiber, Planer und Bauherren in allen Phasen des Lebens eines Rechenzentrums: Entwurf, Optimierung, Renovierung oder Erweiterung.
EOLIOS Engineering ist ein zuverlässiger Partner, wenn es darum geht, die Verfügbarkeit, Sicherheit und Energieeffizienz von IT-Infrastrukturen zu gewährleisten und gleichzeitig die Herausforderungen der Nachhaltigkeit zu antizipieren, indem es wissenschaftliches Fachwissen, modernste Simulationswerkzeuge und eine genaue Kenntnis des Datenzentrum-Ökosystems kombiniert.
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