Instalações técnicas – Centro de dados
Estudo térmico das instalações técnicas dos centros de dados
Como a procura de capacidade de armazenamento e de potência de processamento continua a crescer, a gestão térmica das salas de equipamento dos centros de dados está a revelar-se um grande desafio.
O objetivo do estudo é utilizar a CFD para propor soluções personalizadas e inovadoras para garantir um desempenho ótimo, a máxima eficiência energética e uma fiabilidade inigualável nestes ambientes críticos.
As instalações estudadas são uma sala de UPS, uma sala de STS e uma sala de transformadores, situadas em Meudon.
Instalações técnicas - Centro de dados
Ano
2024
Cliente
NC
Localização
França
Tipologia
Centro de dados
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Utilização de CFD para otimização térmica
Porquê realizar um estudo CFD (Computational Fluid Dynamics)?
No mundo dos centros de dados, a gestão térmica desempenha um papel central.
Normalmente, são criados corredores quentes e frios nos corredores dos centros de dados para otimizar o arrefecimento dos servidores e do equipamento. No entanto, quando se trata de salas de equipamento, a situação é muito diferente.
Cada instalação é única, com as suas próprias restrições e configurações, o que significa que as soluções de refrigeração normalizadas são muitas vezes inadequadas.
Neste contexto, a experiência em CFD (Computational Fluid Dynamics) desempenha um papel fundamental.
Na ausência de medições estabelecidas e de soluções prontas, é essencial utilizar ferramentas de modelização avançadas para compreender e otimizar a circulação do ar, a dissipação do calor e a distribuição da temperatura.
Utilizando a CFD, é efectuada uma análise aprofundada da infraestrutura paraidentificar as zonas quentes,otimizar os fluxos de ar e conceber soluções de arrefecimento adequadas nestas salas técnicas.
Processo de modelação para o estudo CFD
A fim de produzir um modelo 3D de uma sala de instalações para o estudo CFD, a abordagem adoptada baseou-se em planos das instalações e em visitas ao local.
Em primeiro lugar, os planos arquitectónicos detalhados da sala foram utilizados para determinar as dimensões e a disposição do equipamento.
Depois, durante a visita ao local, foram feitas observações mais aprofundadas e medições precisas, e foram anotados pormenores específicos, como sistemas de arrefecimento, grelhas de ventilação e obstáculos.
Utilizando software de modelação 3D, foram criados modelos geométricos das salas, incorporando o equipamento e os obstáculos na sala, respeitando a sua localização real.
Finalmente, atribuindo as propriedades físicas adequadas a cada elemento do modelo, tais como a condutividade térmica dos materiais, as perdas de calor das máquinas e o desempenho dos sistemas de ar condicionado, foi possível efetuar os estudos CFD.
Resultados da simulação
Deteção de anomalias térmicas e fenómenos de looping
Soluções feitas à medida para uma gestão térmica óptima
Para evitar os ciclos e reduzir as temperaturas excessivas, foram propostas novas concepções adaptadas a cada sala técnica.
Na sala STS, as saídas de calor foram revestidas para melhor canalizar e evacuar o calor.
Na sala das UPS, foi instalada uma cobertura integral entre as secções superior e inferior para compartimentar as massas de ar quente e frio.
Na sala dos transformadores, as entradas de ar das unidades CRAH (Computer Room Air Handler) foram elevadas para permitir uma melhor extração do ar carregado de calor.
Simulação detalhada da redundância: Manter a temperatura com um CRAH desligado
Foi efectuada uma análise meticulosa da redundância nas salas técnicas para garantir uma fiabilidade inigualável dos sistemas de refrigeração.
Para tal, foram instaladas duas unidades CRAH (Computer Room Air Handler) em cada sala, funcionando em paralelo para uma redundância operacional óptima.
Esta abordagem garante a manutenção de uma capacidade de refrigeração suficiente, mesmo em caso de avaria de uma das unidades.
A fim de validar a eficácia desta redundância, foram realizadas simulações detalhadas considerando a desativação de uma unidade CRAH.
Os resultados mostraram que, mesmo com uma unidade CRAH desactivada, a temperatura nas salas de equipamentos manteve-se dentro de um intervalo adequado, sem risco de sobreaquecimento.
Este facto demonstra a eficácia da redundância implementada.
Na EOLIOS, a importância vital da redundância em ambientes críticos, como os centros de dados, é sempre levada em consideração.
A nossaexperiência em simulação CFD permite-nos conceber soluções de refrigeração robustas e fiáveis, garantindo a disponibilidade contínua dos equipamentos, mesmo em caso de falha de uma unidade.
Resumo em vídeo do estudo
Resumo em vídeo da missão
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