Optimalisatie van de koeling van een datacenter — CFD-simulatie
Home/Datacenter/CFD-engineering van datacenters/Optimalisatie van de koeling

Optimalisatie koeling — datacenter.

CFD-analyse om de koeling van een datacenter in Vénissieux te optimaliseren: temperatuurverdeling op het dak, beheersing van de recirculatie en robuuste technische oplossingen.

Project
Optimalisatie van de koeling
Jaar
2024
Opdrachtgever
CEME
Locatie
Vénissieux (Frankrijk)
Type
Datacenter
Een project bespreken

CFD-analyse om de koeling van een datacenter in Vénissieux te optimaliseren

Een studie analyseert de temperatuurverdeling in de zolderruimte waar de klimaatinstallaties staan. De simulaties wijzen de mogelijke problemen aan en optimaliseren het ontwerp: energie-efficiëntie verbeterd, lagere exploitatiekosten, hogere betrouwbaarheid en een langere levensduur van de apparatuur.

De kern. CFD-studie van de koeling van een datacenter in Vénissieux (opdrachtgever CEME). De analyse van de temperatuurverdeling in de zolderruimte met de klimaatinstallaties van 3 data halls brengt luchtrecirculatie aan het licht: de warmte-uitstoot van de droge koelers, die door de wind naar de verseluchttoevoer wordt geleid, verhoogt de aanzuigtemperatuur met bijna 15 °C en veroorzaakt uitval in cascade. Het nieuwe ontwerp (verplaatsen van de luchtinlaten, betere dakisolatie) brengt de inlaattemperatuur weer dicht bij de buitentemperatuur.

≈ 15 °C
stijging bij de aanzuiging door recirculatie
3
onderzochte data halls
100 m
gemodelleerde omgevingsradius

De koeling van datacenters verbeteren

Door de toenemende dichtheid van de IT-apparatuur wordt koeling een groot aandachtspunt. EOLIOS onderzoekt de temperatuurverdeling in de zolderruimte waar de klimaatinstallaties van 3 data halls staan. Omdat de bestaande installaties niet toereikend zijn, treden er problemen met oververhitting op bij grote hitte.

De CFD-studie analyseert de temperatuurverdeling rond de warmte-uitstootsystemen om te bepalen of de warmte-uitstoot de toevoerlucht kan verontreinigen door recirculatie. Bij dit soort studies spelen veel factoren mee:

  • 01

    de wandtemperaturen;

  • 02

    de winddruk;

  • 03

    de interne weerstand tegen de luchtstroming;

  • 04

    de openingen in de gebouwomhulling;

  • 05

    het lokale terrein;

  • 06

    de aanwezigheid van mechanische installaties die lucht in beweging brengen rond de processen.

Definitie · luchtrecirculatie

Verschijnsel waarbij de warmte-uitstoot van de droge koelers door de wind naar de verseluchttoevoer wordt geleid. De warme lucht komt opnieuw bij de aanzuiging van de systemen binnen, waardoor de temperaturen stijgen en de werking verslechtert.

Dak en luchttoevoerluiken van de koelsystemen
Dak en luchttoevoerluiken van de koelsystemen

Vooranalyses: audit & 3D-modellering

De technische audit van de locatie maakt het mogelijk het probleem en de oorzaken nauwkeurig aan te wijzen met talrijke metingen van temperaturen en snelheden in de cruciale zones. Hij levert ook een realistische 3D-modellering van de locatie op (dak, inblaassystemen, debieten, afgegeven vermogens), met de omgeving binnen een radius van 100 m.

Meteorologische analyse

Een studie van de lokale klimaatomstandigheden levert de maximale zomertemperaturen, de gemiddelde windsnelheden en -richtingen, en de meest ongunstige richtingen — om van de slechtste scenario's uit te gaan en een oplossing voor te stellen die het hele jaar robuust is.

Audit van de locatie
Audit van de locatie
Modellering van de klimaatinstallaties
Modellering van de klimaatinstallaties

CFD-studie van de bestaande configuratie

De CFD maakt het mogelijk de luchtstroming te doorgronden, oververhitting of slechte circulatie aan te wijzen, het ontwerp te optimaliseren en de prestaties te valideren vóór ingebruikname.

De beperkingen van het huidige ontwerp

De studie stelde vast dat de warmteafgifte van de droge koelers door de wind naar de verseluchttoevoer wordt geleid. Die luchtrecirculatie leidt tot een temperatuurstijging van bijna 15 °C ten opzichte van buiten, gemeten bij de aanzuiging. Het huidige ontwerp werkte dus niet bij grote hitte en veroorzaakte uitval in cascade van de installaties.

Dak tijdens oververhitting — thermische pluim
Dak en toevoerluiken tijdens oververhitting
Luchtsnelheden en thermische pluimen onder het dak
Luchtsnelheden en afvoer van de thermische pluimen onder het dak

Voorgestelde technische oplossingen

Om de aanzuigtemperaturen te verlagen worden de verseluchttoevoerzones ver van de warmte-uitstoot verplaatst om de recirculatie te verminderen. Nieuwe luchtinlaten komen op het dak, ver van de uitstootzone, en de dakisolatie is versterkt om de zonnewinsten te beperken.

Onthoud dit — het nieuwe ontwerp verlaagt de temperaturen over de hele lijn en levert een inlaattemperatuur dicht bij de buitentemperatuur.

Temperatuurstijging van de installaties van het datacenter
Temperatuurstijging van de installaties van het datacenter

De voordelen van de optimalisatie

De optimalisatie van de koelsystemen verbetert de energie-efficiëntie, verlaagt de exploitatiekosten en de milieu-impact. Zij waarborgt een hogere betrouwbaarheid door oververhitting te voorkomen en verlengt de levensduur van de apparatuur. Beheerste temperaturen en een goede vochtregeling bevorderen de optimale werking van de servers.

Vakkennis: simulatie van extreme oververhitting in datacenters
Datacenter — onderzoek naar de warmteafgifte (CEME)
Datacenter — onderzoek naar de warmteafgifte (CEME)
Veelgestelde vragen

Koeling van het datacenter — uw vragen

Recirculatie op het dak, audit en technische oplossingen: antwoorden op de vragen van beheerders en ontwerpers vóór een CFD-studie.

Wat was het koelprobleem?

De bestaande klimaatinstallaties waren niet toereikend en bij grote hitte trad oververhitting op. De CFD-studie liet zien dat de warmteafgifte van de droge koelers, die door de wind naar de verseluchttoevoer werd geleid, de aanzuigtemperatuur met bijna 15 °C verhoogde en uitval in cascade van de installaties veroorzaakte, een verschijnsel dat breder aan de orde komt in onze studies over de oorzaken van oververhitting.

Wat is luchtrecirculatie op het dak?

Dat is de verontreiniging van de toevoerlucht door de warmte-uitstoot van de systemen: de warme afgifte van de droge koelers wordt door de wind naar de verseluchttoevoer geleid, waardoor de aanzuigtemperaturen stijgen.

Welke technische oplossingen zijn voorgesteld?

De verseluchttoevoerzones zijn ver van de warmte-uitstoot verplaatst om de recirculatie te verminderen, er zijn nieuwe luchtinlaten op het dak geplaatst ver van de uitstootzone, en de dakisolatie is versterkt om de zonnewinsten te beperken.

Hoe is de studie uitgevoerd?

Met een technische audit van de locatie (metingen van temperaturen en snelheden in de cruciale zones), een realistische 3D-modellering met de omgeving binnen een radius van 100 m, en een meteorologische analyse om van de slechtste scenario's uit te gaan en een oplossing voor te stellen die het hele jaar robuust is.

Wat zijn de voordelen van de optimalisatie?

Een betere energie-efficiëntie, lagere exploitatiekosten en minder milieu-impact, een hogere betrouwbaarheid doordat oververhitting wordt voorkomen, en een langere levensduur van de apparatuur, met een inlaattemperatuur dicht bij de buitentemperatuur.

Samenvatting

Videosamenvatting van de studie

Onderzoek naar de thermische recirculaties van een datacenter: audit, 3D-modellering, meteoanalyse, CFD-simulaties en aanbevelingen om de plaatsing van de luchtsystemen te optimaliseren.

Videosamenvatting van de opdracht · EOLIOS Ingénierie
Andere projecten bekijken

Onze andere datacenterprojecten.

Alle projecten
Ontdek het vakgebied

Datacenter: ga verder.

CFD-expertise, opgeleverde projecten en technische dossiers: het hele vakgebied datacenter op één plek.

CFDExpert-ingenieurs
20+Landen
R&DOnderzoek & innovatie