Externe CFD-Simulation für Rechenzentren
EOLIOS kümmert sich um Ihr Datenzentrum
- 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
- Validierung des Installationslayouts
- Optimierung der Platzierung und Kontrolle von Luftaufbereitungssystemen
- Entwurf einer maßgeschneiderten Lösung
Unsere Data Center Projekte :
Warum eine externe CFD-Simulation eines Rechenzentrums?
Untersuchung der Wärmeableitung von Rooftops
Ob im Hof oder auf dem Dach, mechanische Wärmeabfuhrsysteme wie Kühltürme und DRYs teilen sich den Platz mit den Notstromaggregaten.
Eine kompakte Anordnung der Serverschränke mit hoher Dichte im Inneren des Gebäudes führt zu einer kompakten Anordnung der Außenanlagen.
Dies führt zu großen Herausforderungen und Problemen beim Management 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 haben jedoch einen Einfluss auf die Leistung von Geräten, die im Freien aufgestellt sind.
EOLIOS unterstützt Sie bei der Untersuchung der Auswirkungen dieser Probleme, um einen optimalen Betrieb unter allen Umständen, auch unter den extremsten, zu gewährleisten.
Modellierung von Wärmefahnen durch Wind auf dem Dach eines Rechenzentrums
Warum eine externe CFD-Simulation eines Rechenzentrums?
Validierung des Designs unter extremen Bedingungen
Diese Simulationen liefern Ergebnisse, die den Eigentümern und Designern von Rechenzentren bei der Entscheidungsfindung helfen, indem sie kosteneffiziente Layouts und Leistungen bestimmen.
CFD-Analysen,die vor der Fertigstellung und Umsetzung des Designs durchgeführt werden, könnendie Risiken von Designfehlernmindern, die zu kostspieligen und umfangreichen Änderungen, Bauverzögerungen und dem Verlust der Rechenkapazität 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 dennoch 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 den Luftstrom, die Temperaturverteilung und die Verteilung von Wasserdampf (relative Luftfeuchtigkeit) in verschiedenen Szenarien zu untersuchen.
Diese Szenarien variieren je nach Betriebsmodus (normal, Wartung, Notfall) und Wetterbedingungen (hohe oder niedrige Temperatur, Windgeschwindigkeit und -richtung).
Illustration der Wärmefahnen in mehreren Rechenzentrumsgebäuden während einer Hitzewelle und bei einem Notstart von Generatorsystemen
Untersuchung der Interaktion von Dachklimaanlagen in Abhängigkeit vom Wind
Die warme Luft, die durch die Schornsteinzüge abgeführt wird, besteht aus den Abgasen der Generatoren und der überhitzten Luft der Wärmetauscher.
Diese Luftströme werden vom Wind in Richtung des Gebäudes geblasen , was zu einer Rezirkulation der Wärme über die Dachsysteme führt.
Aufgrund dieser Bedingungen kann der Temperaturbereich der Umgebungsluft am Eingang der mechanischen Klimaanlage außerhalb des vom Hersteller empfohlenen Betriebsbereichs liegen.
Dies kann zu Leistungsverlusten oder sogar zum Ausfall von Geräten führen.
Die CFD-Analyse hilft zu verstehen, wie mehrere Systeme miteinander interagieren .
Das Video unten zeigt die Auswirkungen der Abluft (Wärmefahne) von Generatoren 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 Wärmeableitung über das Dach.
Da die Ableitungsfläche durch die Größe des Gebäudes begrenzt ist, führt dies zu einer sehr hohen Konzentration von Klimaanlagen auf dem Dach, was ein großes Risiko von Leistungsverlusten und sogar von kaskadierenden Systemausfällen bei extremen Wetterbedingungen mit sich bringt.
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 Innen-CFD-Modellierung wird in der Regel in der Entwurfsphase für die Analyse der Dimensionierung der Anlagen verwendet.
Die Computersimulation liefert Informationen über die Beziehung zwischen dem Betrieb von Klimaanlagen und den Schwankungen der thermischen Belastung von IT-Geräten.
Anhand dieser Informationen können die IT-Mitarbeiter und das Personal vor Ort die Effizienz der Luftströme optimieren, Hotspots beseitigen und die Kühlkapazität maximieren.
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