Externe studie van de thermische luchtstromen van een datacenter en van het effect van de noodstroomaggregaten: de thermische pluim en de invloed daarvan op de droge koelers.
EOLIOS Ingénierie bracht de thermische en stromingscondities in beeld van de thermische pluim van een datacenter en van het effect van het noodstroomaggregaat op de droge koelers.
De kern. Externe CFD-studie van een datacenter: de thermische pluim van het noodstroomaggregaat en de invloed daarvan op de droge koelers op het dak. De simulatie, uitgevoerd over een gebied van 500 m met een windprofiel als in een windtunnel, bracht recirculatie aan het licht (warme gassen van het aggregaat die door de droge koelers weer worden aangezogen) en hotspots; er zijn oplossingen voorgesteld om die vóór de uitvoering weg te nemen.
Dit project stelde in de ontwerp- en bouwfase meerdere technische uitdagingen. Een daarvan was de uitstoot van warme lucht en van rookgassen uit de koelinstallaties en uit de noodstroomaggregaten. Door de betrekkelijk kleine beschikbare ruimte is het minder vanzelfsprekend dat de koele toevoerlucht, de afgevoerde lucht en de rookgassen van het datacenter altijd gescheiden blijven.
Volume warme lucht dat door een bron (noodstroomaggregaat, droge koeler) wordt uitgestoten en dat opstijgt en vervormt onder invloed van de opwaartse kracht en de wind. Het traject bepaalt het risico dat naburige systemen die lucht weer aanzuigen.
Bij de CFD-modellering is het verticale windsnelheidsprofiel daarom uiterst belangrijk. Het hangt vooral af van de ruwheid van de omgeving, dat wil zeggen de mate waarin gebouwen, bomen en obstakels de wind afremmen. Over de volle dikte van de atmosferische grenslaag neemt de windsnelheid toe met de hoogte boven het maaiveld. Om de windschering mee te nemen, gebruiken wij een methode die aansluit op een fysieke windtunnel: wij nemen de stedelijke omgeving mee over een gebied van 500 m rond de locatie en passen een locatiegebonden snelheidsprofiel toe. Zo is de invloed van de thermische pluimen bij verschillende windconfiguraties te beoordelen.
De CFD-simulatie bracht het bestaan aan het licht van recirculatie tussen het noodstroomaggregaat en de droge koelers: de warme gassen die het aggregaat uitstoot worden door de droge koelers weer aangezogen. Dat is een probleem voor de werking van die warmtewisselaars, omdat de aangezogen lucht steeds binnen het juiste temperatuurbereik moet blijven. Verbetervoorstellen zijn gedaan om elke recirculatie, en daarmee elke storing, te voorkomen.
Het opnieuw aanzuigen door een droge koeler van een deel van de warme lucht die in de nabijheid wordt uitgestoten (hier de gassen van het noodstroomaggregaat). Het verhoogt de aanzuigtemperatuur en brengt de warmtewisselaar buiten zijn werkbereik.
Numerieke simulaties dragen bij aan een beter begrip van de thermische en stromingsverschijnselen. Het grote voordeel van CFD is dat zij alle mogelijke situaties voorziet en controleert om passende technische oplossingen te ontwikkelen. Dankzij de rekenservers van EOLIOS kunnen de modellen volledig worden doorgerekend met grote nauwkeurigheid. Zo is de invloed van veel verschijnselen op het externe thermische en stromingsgedrag van het datacenter gelijktijdig te analyseren, en konden onder meer ontwerpgebreken worden aangetoond die daarna zijn verholpen.
Plaatselijke zone met een abnormaal hoge temperatuur op het dak van een datacenter, veroorzaakt door slechte afvoer of door het opnieuw aanzuigen van warme lucht. Zij brengt het werkbereik van de droge koelers in gevaar.
Onthoud dit. Met CFD is elke ontwerpfout te analyseren, te voorzien, te controleren en te corrigeren. Een snelle en nauwkeurige methode die tijd en kosten bespaart, met concrete en betrouwbare resultaten.
Op basis van de conclusies van de studie konden wij de ontwerpteams passende oplossingen voorleggen om deze vraagstukken op te lossen. CFD vanaf de ontwerpfase inzetten betekent experts inschakelen om te voorkomen dat er later problemen ontstaan.
Vakkennis: externe CFD-simulatie voor datacentersThermische pluim, recirculatie en hotspots: antwoorden op de vragen van beheerders en ontwerpteams.
Met externe CFD-simulatie de thermische pluim van een datacenter analyseren en de invloed van de uitstoot van het noodstroomaggregaat op de droge koelers op het dak, zoals in ons project DC25 & DC26.
Het opnieuw aanzuigen door de droge koelers van de warme gassen die het naburige noodstroomaggregaat uitstoot. De aangezogen lucht valt dan buiten het juiste temperatuurbereik, waardoor de koeling verslechtert.
Om de windschering en de atmosferische grenslaag na te bootsen met een methode die aansluit op een fysieke windtunnel, en om de invloed van de pluimen per windrichting te beoordelen.
De CFD bracht de ontwerpgebreken aan het licht die de recirculatie en de hotspots veroorzaakten; er zijn verbetervoorstellen aan de teams gedaan om ze vóór de uitvoering te corrigeren.
Zij maakt het mogelijk fouten te analyseren, te voorzien, te controleren en te corrigeren vóór de bouw. Een snelle en nauwkeurige methode die tijd en kosten bespaart, met betrouwbare resultaten.
Verken onze expertise, projecten en technische dossiers om verder te komen dan deze vragenlijst.
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
BrandDatacenter — NOVEC-gas
InternDatacenter — DC17 — intern
ExternDatacenter — D14 — extern
ExternDatacenter — DC25 & DC26 — extern
InternDatacenter — DC10 — intern
InternDatacenter — DC25 — intern
CFD-expertise, opgeleverde projecten en technische dossiers: het hele vakgebied datacenter op één plek.