Externe Studie der thermo-aeraulischen Ströme eines Rechenzentrums und der Auswirkung der Stromaggregate: Überblick über die Wärmefahne und ihre Wirkung auf die Rückkühler.
EOLIOS Ingenieurbüro hat einen Überblick über die thermo-aeraulischen Bedingungen der Wärmefahne eines Rechenzentrums und seines Stromaggregats auf die Rückkühler geliefert.
Das Wesentliche. Externe CFD-Studie eines Rechenzentrums: die Wärmefahne des Notstromaggregats und ihre Auswirkung auf die Rückkühler auf dem Dach. Die Simulation, über einen Umkreis von 500 m mit einem windkanalartigen Profil durchgeführt, zeigte eine Rezirkulation (heiße Aggregatgase, von den Rückkühlern wieder angesaugt) und Hotspots; Lösungen wurden vorgeschlagen, um sie vor dem Bau zu beseitigen.
Dieses Projekt stellte während der Auslegungs- und Bauphase mehrere technische Herausforderungen. Eine davon war die Abgabe warmer Luft und von Rauchgasen aus den Kühlvorrichtungen und den Notstromaggregaten. Der relativ kleine verfügbare Raum macht es weniger selbstverständlich, dass der Frischluftstrom, die abgeführte Luft und die Rauchgase des Rechenzentrums stets getrennt bleiben.
Von einer Quelle (Stromaggregat, Rückkühler) abgegebenes Warmluftvolumen, das durch Auftrieb und Wind aufsteigt und sich verformt. Seine Bahn bestimmt das Risiko der Wiederansaugung durch benachbarte Systeme.
So ist bei der CFD-Modellierung das vertikale Profil der Windgeschwindigkeiten äußerst wichtig. Es hängt hauptsächlich vom Grad der Rauheit der Umgebung ab — der Neigung von Gebäuden, Bäumen und Hindernissen, den Wind zu verlangsamen. Über die gesamte Dicke der atmosphärischen Grenzschicht nimmt die Windgeschwindigkeit zu, je weiter man sich vom Boden entfernt. Um die Windscherung zu berücksichtigen, verwenden wir eine ähnliche Methodik wie ein physischer Windkanal, indem wir die städtische Umgebung in einem Umkreis von 500 m rund um den Standort betrachten und ein standortabhängiges Geschwindigkeitsprofil anwenden. Dies ermöglicht es, die Auswirkung der Wärmefahnen je nach verschiedenen Windkonfigurationen zu bewerten.
Die CFD-Simulation ermöglichte es, das Vorhandensein einer Rezirkulation zwischen dem Stromaggregat und den Rückkühlern festzustellen: Die vom Stromaggregat abgegebenen heißen Gase werden von den Rückkühlern wieder angesaugt. Das ist problematisch für den Betrieb dieser Wärmetauscher, da die angesaugte Luft sich kontinuierlich im richtigen Temperaturbereich befinden muss. Verbesserungslösungen wurden vorgeschlagen, um jede Rezirkulation und damit jede Störung zu verhindern.
Wiederansaugung eines Teils der in der Nähe abgegebenen Warmluft (hier der Aggregatgase) durch einen Rückkühler. Sie erhöht die Ansaugtemperatur und bringt den Wärmetauscher aus seinem Betriebsbereich.
Die numerischen Simulationen tragen zu einem besseren Verständnis der thermo-aeraulischen Phänomene bei. Der große Vorteil der CFD besteht darin, alle Eventualitäten vorherzusehen und zu überprüfen, um relevante technische Lösungen zu entwickeln. Dank der Rechenserver, die EOLIOS besitzt, können die Modelle vollständig und mit großer Präzision simuliert werden. Dies ermöglicht es, gleichzeitig die Auswirkung zahlreicher Phänomene auf die externe thermo-aeraulische Entwicklung des Rechenzentrums zu analysieren, und ermöglichte insbesondere, Auslegungsfehler aufzudecken, die korrigiert werden konnten.
Lokale Zone anormal hoher Temperatur auf dem Dach eines Rechenzentrums, verursacht durch schlechte Abfuhr oder Wiederansaugung warmer Luft. Sie gefährdet den Betriebsbereich der Rückkühler.
Zu beachten. Die CFD ermöglicht es, jeden Auslegungsfehler zu analysieren, vorherzusehen, zu überprüfen und zu korrigieren. Eine schnelle und präzise Methode, die Zeit und Kosten spart, mit konkreten und zuverlässigen Ergebnissen.
Dank der Schlussfolgerungen der Studie konnten wir den Konstruktionsteams angepasste Lösungen vorschlagen, um diese Problematiken zu lösen. Die CFD von der Auslegungsphase an zu integrieren, bedeutet, Experten heranzuziehen, um sicherzustellen, dass künftig kein Problem auftritt.
Know-how: die externe CFD-Simulation für die RechenzentrenWärmefahne, Rezirkulation und Hotspots: Antworten auf die Fragen von Betreibern und Planungsteams.
Per externer CFD-Simulation die Wärmefahne eines Rechenzentrums und die Auswirkung der Abgabe seines Stromaggregats auf die Rückkühler auf dem Dach zu analysieren, wie bei unserem Projekt DC25 & DC26.
Die Wiederansaugung der vom benachbarten Stromaggregat abgegebenen heißen Gase durch die Rückkühler. Die angesaugte Luft verlässt dann den richtigen Temperaturbereich, was die Kühlung mindert.
Um die Windscherung und die atmosphärische Grenzschicht mit einer Methode nahe einem physischen Windkanal abzubilden und die Auswirkung der Fahnen je nach Windrichtung zu bewerten.
Die CFD deckte die Auslegungsfehler hinter der Rezirkulation und den Hotspots auf; Verbesserungslösungen wurden den Teams vorgeschlagen, um sie vor dem Bau zu korrigieren.
Sie ermöglicht es, Fehler vor dem Bau zu analysieren, vorherzusehen, zu überprüfen und zu korrigieren. Eine schnelle und präzise Methode, die Zeit und Kosten spart, mit zuverlässigen Ergebnissen.
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