Studie van de klimaat- en brandrisico's van een bestaand datacenter: de verspreiding van het gas 3M™ NOVEC™ 1230 modelleren om de continuïteit van de dienstverlening te waarborgen.
De grootste uitdaging bij het ontwerp van een datacenter is de onafgebroken continuïteit van de dienstverlening: storingen, onderhoud en brand kunnen zich voordoen, maar de IT-apparatuur moet blijven werken zonder schade op te lopen.
In dat kader voerde EOLIOS een studie van het klimaatrisico en een studie van het brandrisico uit in de data hall van de SAMU 95 (academisch ziekenhuis Pontoise).
De doelen: de temperaturen aan de inlaat van de servers in beeld brengen, de algemene luchtstroming in de zaal controleren en daarna de verspreiding van het gas 3M™ NOVEC™ 1230 bij brand modelleren.
De kern. Voor het datacenter van de SAMU 95 (academisch ziekenhuis Pontoise) voerde EOLIOS twee CFD-studies uit op een digital twin van ongeveer 10 miljoen cellen: een klimaatluik (temperaturen aan de inlaat van de servers, recirculaties) en een brandluik dat de verspreiding van het blusgas 3M™ NOVEC™ 1230 modelleert. Resultaat: ongeveer 25 °C aan de aanzuiging van de servers en een gasconcentratie van meer dan 5 % in alle risicozones, conform de aanbevelingen.
Voor deze studie is het volledige datacenter met 3D-software nagebouwd. Alle HVAC-systemen zijn opgenomen, net als de warmte-inbreng door de wanden. De exacte indeling van de servers is ingebracht, met het debiet en het vermogen van elke server.
Hoe nauwkeuriger de digital twin is, hoe dichter de resultaten bij de werkelijkheid liggen: het rekennet telt ongeveer 10 miljoen elementen, verfijnd in de zones met sterke gradiënten.
Een digital twin is een getrouwe 3D-replica van het datacenter en zijn installaties (servers, HVAC, verhoogde vloer, verlaagd plafond) waarop de simulatie loopt. Daarin worden het debiet en het vermogen van elke server opgenomen, net als de warmte-inbreng door de wanden; hoe nauwkeuriger het model, hoe dichter de resultaten bij de werkelijkheid liggen.
De vermogensbalans van de luchtbehandelingsgroep laat geen overbelasting zien. Daarentegen zorgt het ontbreken van blindpanelen in de racks, op de plaatsen van lege servers, voor luchtrecirculaties die hinderlijk kunnen zijn.
In standaardomstandigheden is de temperatuurstijging goed beheerst: de temperatuur bedraagt ongeveer 25 °C aan de aanzuiging van de servers. Ondanks de aanwezigheid van bypass worden de klimaatvoorwaarden gehaald, de koelsystemen zijn doeltreffend, ook in warme omstandigheden. Het ontwerp voldoet aan de verwachtingen.
Luchtrecirculatie is de terugkeer van warme lucht die de servers uitblazen naar hun eigen aanzuiging. Zij treedt hier op waar blindpanelen in de racks ontbreken, op de plaatsen van lege servers: de warme lucht omzeilt de apparatuur en verslechtert plaatselijk de koeling.
In het kader van de studie van het brandrisico zijn alle eigenschappen van het gas in de simulatie ingebracht. De plaatsing van de 3 nozzles in de verhoogde vloer maakt het mogelijk elk risico bij brand in die zone snel te voorkomen, en ook een verspreiding door de vloer tot in de data hall; hetzelfde geldt voor de nozzles in het verlaagd plafond.
De resultaten tonen dat de verspreiding van het gas conform de verwachtingen is: het systeem verspreidt genoeg gas om alle apparatuur en risicozones een concentratie van meer dan 5 % in de omringende lucht te laten bereiken. Voor deze configuratie is het systeem dus conform de aanbevelingen.
NOVEC 1230 is een blusmiddel uit de familie van de fluorketonen. Het dooft het vuur door in te grijpen op de verbrandingsreactie, zonder residu, zonder elektriciteit te geleiden en zonder de elektronische apparatuur te beschadigen, wat het bijzonder geschikt maakt voor de brandbeveiliging van datacenters.
Met de numerieke simulatie kunnen talrijke scenario's worden voorzien en kunnen de onvoorziene gevolgen worden beheerst van een slecht ontwerp. Voor het klimaatrisico houdt de multifysische modellering rekening met alle fenomenen die aan de basis liggen van de recirculaties of de hotspots. Voor het brandrisico geeft CFD het verloop in ruimte en tijd van de verspreiding van het gas weer, in het licht van zijn eigenschappen.
De ervaring van EOLIOS in de thermiek en in de algemene luchtstroming maakt het mogelijk vernieuwende en relevante oplossingen voor te stellen tegen de klimaat- en brandrisico's.
Onthoud dit. Bij een datacenter controleert CFD twee zaken vóór de werken: dat de koeling het houdt in normale en warme omstandigheden, en dat het blusgas bij brand overal de beoogde concentratie bereikt. De verdeling van het gas simuleren voorkomt de blinde vlekken die een eenvoudige volumeberekening niet opspoort.
Verspreiding van het NOVEC-gas, klimaatrisico en digital twin van een datacenter.
Omdat de doeltreffendheid van een automatische gasblussing afhangt van de manier waarop het gas zich in het beschermde volume verdeelt. CFD gaat vóór elk incident na of elke risicozone de beoogde blusconcentratie bereikt, zonder blinde vlek in de verhoogde vloer of in het verlaagd plafond. Zie ons dossier over de brandveiligheid van datacenters (gasblussing).
NOVEC 1230 is een blusmiddel uit de familie van de fluorketonen. Het dooft het vuur door in te grijpen op de verbrandingsreactie, zonder residu, zonder elektriciteit te geleiden en zonder de elektronische apparatuur te beschadigen, wat het geschikt maakt voor datacenters.
In deze configuratie bereiken alle apparatuur en risicozones een gasconcentratie van meer dan 5 % in de omringende lucht. Het systeem is dus conform de aanbevelingen.
Ja. De vermogensbalans laat geen overbelasting zien en de temperatuur bedraagt ongeveer 25 °C aan de aanzuiging van de servers. Het ontbreken van blindpanelen in de racks zorgt wel voor luchtrecirculaties die opvolging vragen.
Het volledige datacenter is in 3D nagebouwd, met het debiet en het vermogen van elke server en de HVAC-systemen. Het rekennet van ongeveer 10 miljoen elementen, verfijnd in de zones met sterke gradiënten, brengt de resultaten dicht bij de werkelijkheid.
Verken onze expertise, projecten en technische dossiers om verder te komen dan deze vragenlijst.
CFD-studie van het datacenter van de SAMU 95 (academisch ziekenhuis Pontoise): digital twin van ongeveer 10 miljoen cellen, analyse van het klimaatrisico (recirculaties, ~25 °C aan de aanzuiging) en modellering van de verspreiding van het blusgas 3M™ NOVEC™ 1230 (nozzles in de verhoogde vloer en het verlaagd plafond) tot een conforme concentratie > 5 %, om de continuïteit van de dienstverlening te waarborgen.
CFD-expertise, opgeleverde projecten en technische dossiers: het hele vakgebied rook- en warmteafvoer op één plek.
Het eenvoudigst is om er samen over te praten. Onze ingenieurs antwoorden met een eerste technische analyse.
