Externe CFD-Simulation.

Warum eine externe CFD-Simulation durchführen?

EOLIOS ist führend in der externen CFD-Simulation für Rechenzentren. Unsere Studien beruhen auf der Erfahrung aus Messkampagnen unter realen Bedingungen und aus rund hundert weltweit simulierten Standorten.

Wir erstellen ein detailliertes Computermodell, das die umliegenden Gebäude, alle Kühlvorrichtungen auf dem Dach, die Abluftauslässe, die Frischlufteinlässe und die Details (Windschutz, Lamellen, Dächer…) umfasst. Dieses Modell untersucht den Luftvolumenstrom, die Temperaturverteilung und die relative Feuchte in mehreren Szenarien, die je nach Betriebsmodus (normal, Wartung, Notfall) und Witterungsbedingungen (Temperatur, Geschwindigkeit und Richtung des Windes) variieren.

Wärmeabfuhr auf den Dächern

Im Hof oder auf dem Dach teilen sich die mechanischen Wärmeabgabesysteme — Kühltürme und trockene Rückkühlwerke (DRY) — den Raum mit den Notstromaggregaten. Eine kompakte und hochdichte Anordnung der Racks im Inneren führt zu einer kompakten Anordnung der Außengeräte, Quelle erheblicher Herausforderungen beim Management der Luftströme. Die externen CFD-Studien vervollständigen die Risikobewertung, optimieren den Entwurf und senken den Energieverbrauch.

Einfluss von Wind und Wetter

Die Auswirkung der Wärmefahnen im Freien ist schwer vorherzusagen aufgrund von Variablen, die die Planer nicht beherrschen — Geschwindigkeit und Richtung des Windes, Temperatur und Feuchte der Luft, umliegende Aktivitäten. Diese Phänomene haben jedoch einen direkten Einfluss auf die Leistung der Außengeräte. EOLIOS begleitet Sie, um einen optimalen Betrieb unter allen Umständen sicherzustellen, selbst den extremsten.

Untersuchung der Rechenzentren unter Extrembedingungen

Vor der Fertigstellung des Entwurfs durchgeführt, hilft die CFD-Analyse den Eigentümern und Planern bei ihrer Entscheidungsfindung und ermöglicht es, die mit Entwurfsfehlern verbundenen Risiken zu mindern — kostspielige Änderungen, Bauverzögerungen oder sogar den Verlust der Rechenkapazität bei einem kritischen Ausfall während einer Hitzewelle.

« Ist Ihr Rechenzentrum gegen Ausfälle seiner Klimasysteme während einer Hitzewelle geschützt? »

Die Leistungsverluste unter Extrembedingungen bestimmen

Die Bündelung der Systeme, die Stapelung der Hallen und die kontinuierliche Leistungssteigerung der Racks führen zu einer extrem hohen Wärmeabgabe auf dem Dach. Da die Fläche begrenzt ist, schafft die Konzentration von Klimasystemen ein Risiko von Leistungsverlusten, sogar von kaskadenartigem Ausfall bei extremen Witterungsereignissen. Bei großer Hitze oder bei einem Stromausfall können Fahnen überhitzter Luft einen kaskadenartigen Stillstand der Dachsysteme verursachen. Die externe CFD bewertet diese Risiken und optimiert die Anordnung der Kühlsysteme.

Bis zu einem bestimmten Temperaturniveau geeignete Systeme

Die Unterlagen der Hersteller liefern Anforderungen an Mindestabstände und maximale Einsatztemperatur. Doch diese Vorgaben berücksichtigen nicht die Umgebungsluftbedingungen, die Windgeschwindigkeit oder die nahe bebaute Umgebung: Die Einhaltung der empfohlenen Mindestabstände kann dennoch zu unerwünschten Leistungen führen, die nur die Simulation aufdeckt.

Die vielfältigen Anwendungen der externen CFD

Wechselwirkung der Dachsysteme mit dem Wind

Die über die Kamine abgeführte warme Luft verbindet die Abgase der Stromaggregate und die durch die Wärmetauscher-Register überhitzte Luft. Vom Wind zum Gebäude heruntergedrückt, verursachen diese Ströme Rezirkulationen von Wärme über die Dachsysteme. Der Temperaturbereich am Eintritt der Geräte kann dann aus dem empfohlenen Betriebsbereich austreten — was zu einem Leistungsverlust oder sogar zum Stillstand bestimmter Geräte führt.

Schadstoffemissionen — NOx der Stromaggregate

Parallel dazu wird überprüft, dass die Rauchemissionen (NOx) der Stromaggregate nicht von den RLT-Geräten auf dem Dach angesaugt werden, was die Luft der Büros verschmutzen würde.

Durch die Rechenzentren verursachte Wärmeinseln

Rechenzentren sind eine bedeutende Wärmequelle im städtischen Umfeld und verstärken den Wärmeinseleffekt. Die CFD charakterisiert die Ausbreitung der Fahnen je nach Konfiguration der Geräte, der städtischen Morphologie, den Materialien und dem realen Wetter — und vergleicht verschiedene Minderungsstrategien (Standort, Pflanzenschirme, Rückkühlwerke mit variabler Drehzahl).

Expertise: Studie über die Auswirkungen der Wärmeinsel der Rechenzentren