Análise CFD para otimizar a refrigeração de um centro de dados em Vénissieux: distribuição das temperaturas em cobertura, controlo dos circuitos fechados e soluções técnicas robustas.
Um estudo analisa a distribuição das temperaturas nos sótãos onde estão localizados os sistemas de regulação climática. As simulações identificam os problemas potenciais e otimizam a conceção: eficiência energética melhorada, custos operacionais reduzidos, fiabilidade acrescida e vida útil prolongada dos equipamentos.
O essencial. Estudo CFD da refrigeração de um centro de dados em Vénissieux (cliente CEME). A análise da distribuição das temperaturas nos sótãos dos sistemas de regulação climática de 3 data halls revela um circuito de ar fechado: a rejeição calorífica dos refrigeradores de ar, redirigida pelo vento para as zonas de admissão de ar novo, eleva as temperaturas em cerca de 15 °C em aspiração e provoca paragens em cascata. A nova conceção (deslocamento das entradas de ar, isolamento reforçado da cobertura) traz a temperatura de entrada de ar para perto da temperatura exterior.
Com a densidade crescente dos equipamentos informáticos, a refrigeração torna-se uma preocupação maior. A EOLIOS estuda a distribuição das temperaturas nos sótãos onde estão instalados os sistemas de regulação climática de 3 data halls. Sendo os sistemas atuais insuficientes, surgem problemas de sobreaquecimento em caso de forte calor.
O estudo CFD analisa a distribuição de temperatura à volta dos sistemas de rejeição de calor para determinar se a rejeição calorífica pode contaminar o ar de alimentação por circuito fechado. Numerosos fatores entram em conta neste tipo de estudo:
as temperaturas das paredes;
a pressão do vento;
a resistência interna ao escoamento de ar;
as aberturas da envolvente do edifício;
o terreno local;
a presença de sistemas mecânicos a movimentar ar à volta dos processos.
Fenómeno em que a rejeição calorífica dos refrigeradores de ar é redirigida pelo vento para as zonas de admissão de ar novo. O ar quente é reintroduzido na aspiração dos sistemas, o que faz subir as temperaturas e degrada o seu funcionamento.
A auditoria técnica do local permite identificar com precisão o problema e as suas causas através de numerosas medições de temperaturas e velocidades nas zonas cruciais. Fornece também uma modelação 3D realista do local (cobertura, sistemas de insuflação, caudais, potências dissipadas), incluindo o ambiente exterior num raio de 100 m.
Um estudo das condições climáticas locais fornece as temperaturas máximas de verão, as velocidades e direções de vento médias, e as direções mais desfavoráveis, para nos colocarmos nos piores cenários e propor uma solução robusta durante todo o ano.
A CFD permite compreender o escoamento do ar, identificar o sobreaquecimento ou a má circulação, otimizar a conceção e validar o desempenho antes da entrada em serviço.
O estudo identificou que a libertação calorífica dos refrigeradores de ar é redirigida pelo vento para as zonas de admissão de ar novo. Este circuito de ar fechado provoca uma subida das temperaturas de cerca de 15 °C em relação ao exterior ao nível da aspiração. A conceção atual não era, portanto, funcional em caso de forte calor, provocando paragens em cascata das instalações.
Para reduzir as temperaturas na aspiração, as zonas de admissão de ar novo são deslocadas para longe das rejeições caloríficas a fim de diminuir a recirculação. Novas entradas de ar são posicionadas em cobertura, longe da zona de rejeição, e o isolamento da cobertura foi reforçado para limitar os ganhos solares.
A reter. A nova conceção reduz globalmente as temperaturas e permite obter uma temperatura de entrada de ar próxima da temperatura exterior.
A otimização dos sistemas de refrigeração melhora a eficiência energética, reduz os custos operacionais e o impacto ambiental. Garante uma fiabilidade acrescida prevenindo o sobreaquecimento e prolonga a vida útil dos equipamentos. Temperaturas controladas e uma boa regulação da humidade favorecem o funcionamento ótimo dos servidores.
Saber-fazer: simulação dos sobreaquecimentos extremos dos centros de dados
Circuito fechado em cobertura, auditoria e soluções técnicas: as respostas às questões que exploradores e projetistas colocam antes de um estudo CFD.
Os sistemas de climatização em vigor não eram suficientes e surgiam problemas de sobreaquecimento em caso de forte calor. O estudo CFD mostrou que a libertação calorífica dos refrigeradores de ar, redirigida pelo vento para as zonas de admissão de ar novo, provocava uma subida das temperaturas de cerca de 15 °C em aspiração, causando paragens em cascata das instalações, um fenómeno estudado mais amplamente nos nossos estudos de origem dos sobreaquecimentos.
É a contaminação do ar de alimentação pela rejeição calorífica dos sistemas: a libertação quente dos refrigeradores de ar é redirigida pelo vento para as zonas de admissão de ar novo, o que faz subir as temperaturas na aspiração.
As zonas de admissão de ar novo foram deslocadas para longe das rejeições caloríficas para diminuir a recirculação, novas entradas de ar foram posicionadas em cobertura longe da zona de rejeição, e o isolamento da cobertura foi reforçado para limitar os ganhos solares.
Por uma auditoria técnica do local (medições de temperaturas e de velocidades nas zonas cruciais), uma modelação 3D realista incluindo o ambiente exterior num raio de 100 m, e uma análise meteorológica para nos colocarmos nos piores cenários e propor uma solução robusta durante todo o ano.
Uma melhor eficiência energética, custos operacionais e um impacto ambiental reduzidos, uma fiabilidade acrescida pela prevenção do sobreaquecimento e uma vida útil prolongada dos equipamentos, com uma temperatura de entrada de ar próxima da temperatura exterior.
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