Rechenzentrum DC17 — Extern.

Externe CFD-Studie der aeraulischen Phänomene eines Rechenzentrums: Abgabe der Rückkühler, Wärmefahnen der Stromaggregate und Rückführungszonen auf dem Dach.

Projekt
DC17 — Extern
Jahr
2022
Kunde
k. A.
Standort
Frankreich
Typologie
Rechenzentrum
Ein Projekt besprechen

Der von EOLIOS Ingenieurbüro durchgeführte Auftrag

EOLIOS Ingenieurbüro lieferte einen Überblick über die thermo-aeraulischen Bedingungen der verschiedenen Phänomene, die an den Lüftungsauslässen auftreten. Die Untersuchung der Wärmefahnen eines Rechenzentrums ist von grundlegender Bedeutung, um jede Überhitzung der Server zu vermeiden.

Das Wesentliche. Externe CFD-Studie eines Rechenzentrums in Frankreich, gestützt auf einen digitalen Zwilling mit Stromaggregaten, Rückkühlern und umgebenden Gebäuden. Die Simulation bildet die Entwicklung der Fahnen je nach Windrichtung ab und lokalisiert die Rückführungszonen zwischen ausgestoßener und angesaugter Luft. Sie zeigte, dass die ursprüngliche Konstruktion eine Überhitzung der Kühlung verursachen konnte, was zur Überarbeitung der Konstruktion und zur Validierung geeigneter Lösungen führte.

Digitaler Zwilling
Aggregate, Rückkühler & Nachbarn
Rückführungszonen
ausgestoßene Luft wird angesaugt
Konstruktion überarbeitet
Überhitzung vermieden
Frankreich Digitaler Zwilling Stromaggregate + Kamine Rückkühler auf dem Dach Windrichtungen Externe CFD

Die thermo-aeraulischen Abgabephänomene beherrschen

Die Herausforderung dieses Projekts war die Beherrschung der besonderen thermo-aeraulischen Phänomene, die durch die Abgabe der Rückkühler induziert werden, sowie die Entwicklung der verschiedenen Wärmefahnen.

Die CFD-Studien ermöglichten es, diese Phänomene je nach verschiedenen Windrichtungen zu visualisieren und so die HLK-Systeme zu optimieren. EOLIOS stützt sich auf einen Erfahrungsschatz aus Messkampagnen unter realen Bedingungen und aus rund hundert weltweit simulierten Standorten.

Definition · Wärmefahne

Volumen warmer Luft, das von einer Quelle (Stromaggregat, Rückkühler) abgegeben wird und unter dem Einfluss von Auftrieb und Wind aufsteigt und sich verformt. Seine Bahn bestimmt das Risiko der Wiederansaugung durch benachbarte Systeme.

Der digitale Zwilling des Rechenzentrums

Der in CFD untersuchte digitale Zwilling des Datenzentrums umfasst die Luftvolumen, die Gesamtheit der Stromaggregate, die externen Rückkühler und die mit dem Außenbereich in Kontakt stehenden Wände. Die Gesamtheit der HLK-Systeme ist modelliert.

Er umfasst auch die umgebenden Gebäude, sorgfältig modelliert, um so präzise wie möglich die Entwicklung der Wärmefahnen je nach verschiedenen Windrichtungen zu erhalten und so die potenziellen thermischen Probleme schnell zu identifizieren. Durch die Analyse dieser Ergebnisse aus globaler oder lokaler Sicht schlägt EOLIOS an die verschiedenen identifizierten Probleme angepasste Lösungen vor.

Definition · Digitaler Zwilling

Virtuelles Abbild des Rechenzentrums und seiner Umgebung, gespeist aus den Datenblättern der Geräte. Es erlaubt, verschiedene Windrichtungen und Lastszenarien durchzuspielen, ohne in die reale Anlage einzugreifen.

Digitaler 3D-Zwilling des Rechenzentrums DC17 für die externe CFD-Simulation — EOLIOS
Digitaler 3D-Zwilling des Standorts — Gebäude & Geräte auf dem Dach

Modellierung der Stromaggregate

Die Gesamtheit der Stromaggregate wurde in CFD aus dem digitalen Zwilling modelliert. Die Motoren, die Kamine, die Absaugventilatoren der Kalorien, die Ausrüstungssysteme und die Schaltschränke werden in der Studie berücksichtigt.

Die Verfeinerung der CFD-Auflösung ermöglicht es, von einer komplexen, aber realitätsgetreuen Temperaturverteilung zu profitieren. So konnten bestimmte besondere Phänomene identifiziert werden, was zu einer Konstruktionsarbeit zur Lösung dieser Problematiken führte.

CFD-Simulation der Stromaggregate des Rechenzentrums DC17 — EOLIOS Ingenieurbüro
CFD-Simulation — Stromaggregate & Abgabekamine

Neuausrichtung der Konstruktion: die Rückführungszonen

Die CFD-Simulationen ermöglichten es, die Zonen hoher Temperatur an jedem Punkt des Raums darzustellen. Dieser Vorzug der Simulation ermöglichte es, präzise die Rückführungszonen zwischen der von den Rückkühlern ausgestoßenen Luft und der angesaugten Luft zu kennen.

Die Ergebnisse führten zu dem Schluss, dass die thermo-aeraulische Dynamik der ursprünglichen Konstruktion eine Überhitzung des Kühlsystems verursachen konnte. Sie ermöglichten es so, die ursprüngliche Konstruktion zu überarbeiten und geeignete Lösungen umzusetzen, im Zusammenhang mit der Beherrschung interner Überhitzungen.

Zu beachten. Die ursprüngliche Konstruktion konnte eine Überhitzung der Kühlung verursachen. Bereits in der Konstruktionsphase durchgeführt, lokalisierte die CFD die Rückführungen und ermöglichte es, die Anordnung vor jeder Realisierung zu korrigieren.

Temperatur-Isoflächen aus der externen CFD-Simulation des Rechenzentrums DC17 — EOLIOS
Temperatur-Isoflächen — Dispersion der Fahnen auf dem Dach

Warum auf die CFD zurückgreifen?

Durch den Einsatz einer CFD-Studie ist es möglich, potenzielle Fehler bereits in der Konstruktionsphase zu analysieren, zu überprüfen und zu korrigieren. Diese schnelle und präzise Methode reduziert die Konstruktionszeit und garantiert konkrete, zuverlässige Ergebnisse. Die CFD ab der Konstruktionsphase zu integrieren bedeutet, Experten hinzuzuziehen, um sicherzustellen, dass in Zukunft kein Problem auftritt.

Know-how: die externe CFD-Simulation für Rechenzentrum
FAQ

Externe CFD-Studie des Rechenzentrums DC17 — Ihre Fragen

Digitaler Zwilling, Rückführung und Überhitzung: Antworten auf die Fragen von Betreibern und Konstruktionsteams.

Was war das Ziel der externen CFD-Studie des Rechenzentrums DC17?

Die durch die Abgabe der Rückkühler induzierten thermo-aeraulischen Phänomene und die Entwicklung der Wärmefahnen zu beherrschen, um die HLK-Systeme je nach Windrichtung zu optimieren und jede Überhitzung der Server zu vermeiden, wie bei unserer internen Studie desselben Standorts DC17.

Was enthält der digitale Zwilling des Rechenzentrums?

Er umfasst die Luftvolumen, alle Stromaggregate, die externen Rückkühler und die mit dem Außenbereich in Kontakt stehenden Wände. Die gesamte HLK ist modelliert, ebenso die umgebenden Gebäude, um die Entwicklung der Fahnen je nach Windrichtung präzise abzubilden.

Was ist eine Rückführungszone auf dem Dach eines Rechenzentrums?

Es ist eine Zone, in der die von den Rückkühlern ausgestoßene warme Luft teilweise von denselben Systemen wieder angesaugt wird. Die CFD lokalisiert diese Zonen an jedem Punkt des Raums und zeigt, ob die ursprüngliche Konstruktion eine Überhitzung der Kühlung verursachen kann.

Was hat die Simulation über die ursprüngliche Konstruktion offenbart?

Die thermo-aeraulische Dynamik der ursprünglichen Konstruktion konnte eine Überhitzung des Kühlsystems verursachen. Diese Ergebnisse führten dazu, die Konstruktion zu überarbeiten und geeignete, durch Simulation validierte Lösungen umzusetzen.

Was bringt die CFD in dieser Konstruktionsphase?

Die CFD-Simulation ermöglicht es, potenzielle Fehler bereits in der Konstruktionsphase zu analysieren, zu überprüfen und zu korrigieren. Schnell und präzise reduziert sie die Konstruktionszeit und garantiert konkrete und zuverlässige Ergebnisse vor der Realisierung.

Zusammenfassung

Video-Zusammenfassung der Studie

Externe CFD-Studie des Rechenzentrums DC17: Dispersion der Wärmefahnen der Stromaggregate je nach Windrichtung und Identifizierung der Rückführungszonen auf dem Dach.

Video-Zusammenfassung der Studie · EOLIOS Ingenieurbüro
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