Onderzoek naar het risico op oververhitting bij de serverinlaat en modellering van de verspreiding van 3M™ NOVEC™ 1230-gas bij brand, voor de data hall van SAMU 95.
Voor een bestaand datacenter waren de doelen, na audit, het onderzoeken van het risico op oververhitting bij de serverinlaat, het controleren van de luchtstroming in de hele ruimte en daarna het modelleren van de verspreiding van 3M™ NOVEC™ 1230-gas bij brand.
De kern. Klimaat- en brandrisicostudie van de data hall van SAMU 95 (academisch ziekenhuis Pontoise), uitgevoerd op een digital twin van ongeveer 10 miljoen cellen. Onder standaardomstandigheden blijft de aanzuigtemperatuur van de servers beheerst rond 25 °C. Bij brand bereikt de verspreiding van 3M™ NOVEC™ 1230-gas via de nozzles in de verhoogde vloer en het verlaagde plafond een concentratie van meer dan 5 % in alle risicozones, conform de aanbevelingen.
De grootste uitdaging bij het ontwerp van een datacenter is de onafgebroken continuïteit van de dienst. Storingen, onderhoud en brand kunnen zich voordoen, maar de IT-apparatuur moet blijven werken zonder schade op te lopen. In dat kader zette EOLIOS haar expertise in voor een klimaatrisicostudie en een brandrisicostudie in de data hall van SAMU 95.
De doelen: de inlaattemperaturen van de servers zichtbaar maken, de luchtstroming in de hele ruimte controleren en daarna de verspreiding van 3M™ Novec™ 1230-gas modelleren bij brand.
Voor deze studie is het hele datacenter met 3D-software nagebouwd. Alle HVAC-installaties zijn in de modellering meegenomen, net als de warmtetoevoer door de wanden.
De exacte indeling van de servers is ingevoerd: daarbij zijn het debiet en het vermogen van elke server meegenomen. Hoe nauwkeuriger de digital twin is, hoe dichter de resultaten bij de werkelijkheid liggen. De gebruikte mesh bevat ongeveer 10 miljoen elementen en is verfijnd in de zones met een sterke gradiënt.
In de klimaatrisicostudie laat de vermogensbalans van de recirculatie-unit geen overbelasting zien. Het ontbreken van blindpanelen in de racks, op de lege serverposities, veroorzaakt echter luchtrecirculatie.
Onder standaardomstandigheden is de temperatuurstijging goed beheerst: de temperatuur bedraagt ongeveer 25 °C bij de aanzuiging van de servers. Ondanks de bypass wordt aan de klimaateisen voldaan: de recirculatie-units regelen de temperatuur effectief, ook bij warme omstandigheden. Het ontwerp is als conform beoordeeld.
Onthoud dit. het toevoegen van blindpanelen op de lege rackposities zou de ongewenste recirculaties wegnemen en de warmtebeheersing nog betrouwbaarder maken.
Blind paneel dat op de lege serverposities in een rack wordt geplaatst. Het voorkomt dat warme lucht de apparatuur omzeilt (bypass) en neemt de ongewenste recirculaties tussen de warme en de koude gang weg.
In de brandrisicostudie zijn alle eigenschappen van het gas in de simulatie ingevoerd. De plaatsing van de 3 nozzles in de verhoogde vloer maakt het mogelijk elk risico bij brand in die zone snel te ondervangen, en zorgt tegelijk voor verspreiding door de vloer tot in de data hall. Hetzelfde geldt voor de nozzles in het verlaagde plafond.
De resultaten laten zien dat de verspreiding van het gas aan de verwachtingen voldoet: het systeem verspreidt genoeg gas om in alle IT-apparatuur en risicozones een concentratie van meer dan 5 % in de omgevingslucht te bereiken. Voor deze configuratie is het systeem dus conform de aanbevelingen.
Gasvormig blusmiddel dat brand dooft zonder water en zonder residu, en zonder gevaar voor elektronica. De werking vraagt dat er snel een voldoende hoge concentratie in het beschermde volume wordt bereikt en daarna behouden blijft.
Numerieke simulatie opent nieuwe mogelijkheden: zij maakt het mogelijk een groot aantal scenario's te voorzien en daarmee alle verrassingen van een slecht ontwerp te beheersen. Voor het klimaatrisico neemt de multifysische modellering alle verschijnselen mee die aan de basis liggen van de recirculaties of hotspots. Voor het brandrisico geeft de CFD de verspreiding in ruimte en tijd van het gas weer.
Vakkennis: brandsimulatie van datacentersKlimaatrisico, digital twin en verspreiding van het blusgas: antwoorden op de vragen van beheerders en ontwerpers van datacenters.
Omdat zij de verspreiding van het gas in ruimte en tijd weergeeft en controleert of overal een voldoende blussende concentratie wordt bereikt, ook in de risicozones, en dat vóór de ingebruikname, zoals in onze RWA-engineering van een datacenter.
Een gasvormig blusmiddel dat brand dooft zonder water en zonder residu, en zonder de elektronica te beschadigen. De werking vraagt dat er snel een voldoende hoge concentratie in het beschermde volume wordt bereikt en daarna behouden blijft.
Ongeveer 10 miljoen elementen, verfijnd in de zones met een sterke gradiënt. Hoe getrouwer de digital twin de indeling, de debieten en de vermogens van de servers weergeeft, hoe dichter de resultaten bij de werkelijkheid liggen.
Op de lege serverposities veroorzaakt het ontbreken van blindpanelen luchtrecirculaties. Ze toevoegen neemt die bypass weg en maakt de beheersing van de aanzuigtemperatuur, gemeten rond 25 °C, betrouwbaarder.
Ja: het klimaatrisico is beheerst (effectieve recirculatie-units, geen overbelasting) en de verspreiding van NOVEC bereikt in alle risicozones een concentratie van meer dan 5 %, conform de aanbevelingen.
Verken onze expertise, projecten en technische dossiers om verder te komen dan deze vragenlijst.
Modellering van de verspreiding van NOVEC-gas in de tijd en onderzoek naar de brandbestrijdingssystemen van de data hall van SAMU 95.
Digital twinDatacenteranalyse — data hall en UPS-ruimtes
Rook- en warmteafvoerRWA-engineering in een datacenter
HyperscaleExterne & interne CFD — hyperscale datacenter
OptimalisatieCFD-optimalisatie — datacenter
InternDatacenter — DC28 — intern
Technische ruimtesTechnische ruimtes — datacenter
KoelingOptimalisatie van de koeling — datacenter
ExternDatacenters — DC15.1 & DC15.2 — extern
ExternDatacenter — PA 22 — extern
NoodstroomaggregaatDrukverliesanalyse — noodstroomaggregaat — datacenter
ExternDatacenter — Parijs
InternDatacenter — DC17 — intern
ExternDatacenter — D14 — extern
ExternDatacenter — DC25 & DC26 — extern
InternDatacenter — DC10 — intern
InternDatacenter — DC25 — intern
ExternDC23 — extern
CFD-expertise, opgeleverde projecten en technische dossiers: het hele vakgebied datacenter op één plek.