CFD-Engineering von Datenzentren
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Optimierung der klimatischen Leistung von Datenzentren durch CFD-Simulation
- Urbanisierung von Warm- und Kaltgängen
- Validierung der maximalen Lufttemperatur am Eingang der Anlage
- Empfehlung zu den Temperaturen des Eiswassers
- Untersuchung von kritischen Ausfallszenarien
- Identifikation von Bypass- und Rezirkulationsluftströmen
- Verbesserung der Luftverteilung und der Kühleffizienz
- Genaue Dimensionierung der Gitteranordnung
- Optimierung der Platzierung und Kontrolle von Luftaufbereitungssystemen
- Untersuchung der Sollwerte von Luftbehandlungssystemen.
Wie kann die CFD-Simulation für Datenzentren genutzt werden?
die Interaktion zwischen den verschiedenen Klimasystemen in Rechenzentren verstehen
Die CFD-Modellierung wird in der Regel in der Entwurfsphase für die Analyse der Anlagenauslegung verwendet. Die Computersimulation liefert Informationen über die Beziehung zwischen dem Betrieb von Klimaanlagen und den Veränderungen der Wärmelast von IT-Geräten. Mithilfe dieser Informationen können IT- und Standortmitarbeiter die Effizienz der Luftströme optimieren und die Kühlkapazität maximieren.
In Rechenzentren und Serverräumen werden viele verschiedene Arten von Geräten und Systemen installiert. Eine Fülle von Subsystemen, wie z. B. Reihen von Speichernetzwerkgeräten, Netzwerkvermittlungsgeräten oder Servern mit hoher Dichte, führt zu einer Fülle von Wärmequellen und Klimaanlagen. Daher ist es sehr schwierig zu verstehen, wie diese verschiedenen Systeme zusammenwirken und dabei die Luftverteilung und den Druck in einem Raum beeinflussen.
Unsere Computermodellierungsmethoden, insbesondere die Berechnungswerkzeuge der Fluiddynamik (CFD), ermöglichen eine detaillierte Analyse dieser Optionen und eine grafische Darstellung der Temperaturverteilung, der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Strömungen und des Luftdrucks in den verschiedenen Räumen
Die CFD-Modellierung ist keine einfache Lösung für ein Problem, sondern eine pragmatische Anwendung, die dazu beitragen kann, das Gesamtverständnis des Projekts zu optimieren oder zu erforschen, wie die Betriebskosten einer bestehenden Anlage gesenkt werden können.
Andererseits ermöglicht es, die klimatische Dimensionierung eines Raumes mit hoher Serverdichte in einem Extremszenario durch Simulation zu validieren .
Im Folgenden werden die Vorteile beschrieben, die sich durch den Einsatz von CFD-Modellen bei der Planung eines Serverraums oder bei der Analyse eines funktionierenden Rechenzentrums ergeben können.
- Testen von Annahmen über die Funktionsweise der Kühlsysteme (CRAH) im Serverraum
- Krisenmanagement – Werden die Ersatzklimaanlagen die Last tragen, wenn eine der Hauptklimaanlagen ausfällt?
- Das Unternehmen plant die Virtualisierung von Anwendungen; was passiert, wenn Sie eine neue Dichtetafel hinzufügen?
- Wird das Rechenzentrum effizienter arbeiten, wenn die IT-Ausrüstung anders platziert wird?
- Wird das Rechenzentrum effizienter arbeiten, wenn das Kühlsystem ausgetauscht wird?
- Was passiert, wenn die Temperatur der Luft, die in die IT-Ausrüstung eintritt, steigt?
- Was passiert, wenn die Temperatur des Eiswassers, das an die CRAHs geliefert wird, erhöht wird?
- Ist mein System überhaupt lebensfähig?
Digitaler Zwilling - Rechenzentrum
Unser integrierter Studienansatz
Vorentwurf: Untersuchung von Krisenszenarien
Wenn ein EOLIOS Ingenieur mit Erfahrung im Design von Datenzentren mit Ihrem Team zusammenarbeitet, können sie die Probleme beim Design von Datenzentren lösen. Andererseits garantiert unsere Beherrschung des Klimamanagements dieser Art von Räumen dem Kunden eine Ergebnisgarantie und die Beseitigung jeglicher Störungen.
Noch wichtiger ist, dass durch die Simulation von Krisenszenarien die unbekannten Variablen und die Folgen von Problemen (Stromausfall der Lieferanten) von vornherein vermieden werden können.
Durch den Einsatz von CFD-Modellierung bei der Planung können die Stromversorgungs- und Kühlsysteme vor dem Bau der Anlage und vor der Investition in ein Projekt optimiert werden. Die CFD-Modellierung ermöglicht es dem Personal vor Ort und den Informatikern, die Funktionalität der Systeme in allen Krisensituationen zu validieren, wodurchdas Risiko von Fehlfunktionen im Gebrauchvermieden wird.
Wir untersuchen die Szenarien für den Neustart der Sicherheitsausrüstung, die Trägheit der Schleife und den Temperaturanstieg , um die Höchsttemperaturen an jedem Punkt des Raumes zu berechnen und die ungünstigsten Computerserver zu definieren.
Warum eine CFD-Simulation eines Rechenzentrums?
CFD-Modellierung: ein wichtiges Werkzeug für die optimale Gestaltung von Serverräumen
Die Anfangsinvestition in die CFD-Modellierung zahlt sich mehrfach aus. Das CFD-Modell ermöglicht einfache 3D- Bilder, die für alle Projektbeteiligten leicht verständlich sind und analysiert werden können, indem sowohl statische Bilder als auch dynamische Videos berücksichtigt werden.
Falls erforderlich, werden die Informationen geschützt, da unsere Dateien nur auf Multimedia-Playern abgespielt werden können, für die ein spezieller, von EOLIOS bereitgestellter Treiber installiert ist.
Diese farbcodierten 3D-Karten von Serverräumen zeigen die Wärmeverteilung, die Luftgeschwindigkeit und den Druck im Raum und ermöglichen es,Bereiche anzuzeigen, die verfeinert oder einfach neu gestaltet werden müssen. Generell optimieren wir das Design der Positionierung der Grids am Boden, um einen homogenen Flow für alle Server zu gewährleisten.
„Der Luftstrom eines Doppelbodengitters kann um mehr als 50% variieren, abhängig von seiner Position, der Raumkonfiguration und der Entfernung zu den Klimaanlagen.
Nach Durchführung der Modifikationen auf makroskopischer Ebene (Urbanisierung der Räume, Warm- und Kaltgänge) kann die Planungsdokumentation durch abschließende Modifikationen (spezifische Dimensionierung der Diffusionsgitter, Dimensionierung der CRAHs) optimiert werden. Schließlich wird die Zuverlässigkeit des Systems mit Hilfe von transienten Simulationen überprüft, die Szenarien für den Ausfall des Kühlsystems nachstellen.
Aus den Informationen, die aus den Übergangsszenarien gewonnen werden, können Schlussfolgerungen und Empfehlungen abgeleitet werden, um eine sichere und zuverlässige Betriebsumgebung für Ihre IT-Investition zu schaffen. Daher stellen die CFD-Modellierungsdienste innerhalb von EOLIOS einen großen Mehrwert für Investoren und Systemintegratoren sowie für Endnutzer dar, die ein klares Bild von den Risiken erhalten, denen ihre Rechenzentren ausgesetzt sind.
Warum eine externe CFD-Simulation eines Rechenzentrums?
Definition von Leistungsverlusten unter extremen Bedingungen
Rechenzentren sind Standorte, an denen die Kalorienextraktionsdichte sehr hoch ist. Die Zusammenlegung von Systemen, die Überlagerung von Serverhallen, die stetige Leistungssteigerung von Serverracks führt zu einer extrem hohen Wärmeabfuhr auf dem Dach. Da die Ableitungsfläche durch die Abmessungen des Gebäudes eingeschränkt ist, ergibt sich eine sehr hohe Konzentration von Klimaanlagen auf dem Dach, was zu einem erheblichen Risiko von Stromverlusten oder sogar einem kaskadierenden Ausfall der Systeme bei extremen klimatischen Bedingungen führt.
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 Dach systeme, 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.
Studien über die Risiken der Verschmutzung von Räumen
Parallel dazu können Sie überprüfen, ob die Rauchgase (Nox) der Generatoren nicht von den RLT-Geräten auf dem Dach aufgenommen werden, was zu einer Luftverschmutzung in den Büros führen würde.
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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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