EOLIOS Ingénierie zette haar technische expertise in om de externe warmte- en luchtstromen van een kantoorgebouw in Luxemburg te doorgronden en te modelleren.
Het doel van zo'n project is het beheersen van de stromingsverschijnselen die door de vele balken en recirculatiezones worden veroorzaakt, en het afwegen van de optimalisatiecriteria om het hoogste rendement in het gebouw te halen.
De CFD-studies maakten de stromingsverschijnselen bij verschillende windrichtingen zichtbaar, wat de optimalisatie van de geometrie mogelijk maakte om het best mogelijke rendement van de systemen te halen.
De kern. Externe CFD-studie van een kantoorgebouw in Luxemburg met droge koelers, onder hittegolfomstandigheden. De simulatie van de thermische pluimen brengt recirculatie aan het licht: door een tekort aan verse lucht bij de systemen, die door gesloten galerijen worden ingesloten, zuigen drie ventilatoren hun eigen warme uitstoot weer aan. In zone B blijft de opwarming beperkt tot +3 °C (38 °C) door een andere opstelling van de machines. De windschaduw van windschermen en zonnepanelen en de deflectoren zijn gemodelleerd om de geometrie te optimaliseren.
Een droge koeler is een apparaat dat lucht koelt door die door een koelsysteem te leiden met verdampers, condensors en ventilatoren. De koude lucht wordt daarna via kanalen in de ruimte verdeeld. Droge koelers worden meestal gebruikt om grote binnenruimtes te koelen, zoals fabrieken, winkels of hotels; hier gaat het om een groot kantoorcomplex.
Warmtewisselaar die de warmte van een koelmedium met ventilatoren aan de omgevingslucht afstaat, zonder water te verbruiken. De prestaties zakken in als de aangezogen lucht al door een naburige uitstoot is opgewarmd.
Een windscherm met metalen lamellen is bedoeld om het geluid en de trillingen door wind te beperken. Het wordt doorgaans buiten aan wanden of ramen geplaatst en bestaat uit een hol metalen frame met daarrond een gewikkeld metalen doek. De windschaduw van de lamellen is gemodelleerd om hun invloed op het luchttraject mee te nemen.
Stromingsschaduw achter een obstakel (lamellen van een windscherm, zonnepanelen) die de luchtstroom afbuigt of afremt en het traject van de stromen rond de systemen verandert.
De scheidingspanelen zijn geplaatst om recirculatie-effecten tussen droge koelers te voorkomen. Zij zitten aan de bovenzijde van de systemen, zodat de warmtewisselaars aan beide zijden niet worden afgedekt.
De panelen lopen over de volle lengte door, zodat er geen verticale luchtdoorgang ontstaat tussen de uitlaat en de inlaat van de systemen.
De verschillende windschaduwen van de zonnepanelen zijn gemodelleerd om hun invloed op het luchttraject mee te nemen.
Het onderzoek naar de thermische pluimen maakt het mogelijk het risico op verstoring van bepaalde systemen door de warmte-uitstoot van andere systemen te onderzoeken.
De ingenieurs van EOLIOS hebben de eerder genoemde recirculatie aangewezen, die vooral wordt veroorzaakt door het tekort aan verse lucht bij de systemen. De volledig gesloten galerijen laten namelijk niet genoeg luchtverversing toe. De lucht die de systemen aanzuigen moet daardoor aan de bovenzijde worden opgenomen, precies in de zone waar de warmte vrijkomt. Dat aanzuigen van de uitstoot van de ventilatoren leidt tot een stijging van de temperatuur van de aangezogen lucht bij de drie ventilatoren aan de kant van de recirculatie.
De resultaten laten daarnaast een geringere temperatuurstijging zien in zone B, rond 38 °C, dus +3 °C ten opzichte van de buitentemperatuur. Die stijging is kleiner doordat de machines in de proceszone anders zijn opgesteld.
Het opnieuw aanzuigen door een droge koeler van een deel van de warme lucht die hij net heeft uitgestoten. Het verhoogt de aanzuigtemperatuur en verlaagt het rendement; de beheersing daarvan bepaalt of de systemen een hittegolf doorstaan.
Onthoud dit. De recirculatie komt door een tekort aan verse lucht: gesloten galerijen dwingen de ventilatoren hun eigen warme lucht weer aan te zuigen. De toevoer van verse lucht vergroten en die kortsluiting doorbreken is de sleutel om het rendement bij hitte te behouden.
Recirculatie, windschaduw en oververhitting: antwoorden op de vragen van beheerders en ontwerpteams.
De externe warmte- en luchtstromen modelleren van een kantoorgebouw in Luxemburg met droge koelers, om het risico op oververhitting bij een hittegolf te beoordelen en de geometrie te optimaliseren, zoals in ons project DC25 & DC26.
Een warmtewisselaar die een koelmedium afkoelt door het met ventilatoren in contact te brengen met de omgevingslucht. Hier staat hij op een groot kantoorcomplex.
Doordat de gesloten galerijen de toevoer van verse lucht beperken: de ventilatoren zuigen aan de bovenzijde lucht aan die al door hun eigen uitstoot is opgewarmd, waardoor de aanzuigtemperatuur aan die kant stijgt.
De andere opstelling van de machines in de proceszone beperkt daar de recirculatie: de opwarming blijft er rond +3 °C (38 °C), tegenover een sterkere stijging aan de recirculatiekant.
De windschaduw van de lamellenwindschermen en de zonnepanelen, en de scheidingspanelen en deflectoren, om de luchttrajecten getrouw weer te geven en het rendement te optimaliseren.
Verken onze expertise, projecten en technische dossiers om verder te komen dan deze vragenlijst.
CFD-expertise, opgeleverde projecten en technische dossiers: het hele vakgebied datacenter op één plek.
