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Centros de dados – DC15.1 e DC15.2 – Externos

Em poucas palavras

A EOLIOS aplicou os seus conhecimentos técnicos para analisar e representar os fluxos externos de calor e ar dos centros de dados.

Projeto

Centros de dados - DC15.1 e DC15.2 - Externos

Ano

2024

Cliente

NC

Localização

Itália

Tipologia

Centro de dados

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Contexto

A EOLIOS ingénierie, um dos líderes europeus em modelação CFD para centros de dados, contribuiu com os seus conhecimentos técnicos para a compreensão e modelação das trocas externas de calor e ar num centro de dados em França, em relação à libertação de calor de um grupo gerador, através da realização de um estudo CFD.

No ambiente dos centros de dados de muito grande escala, são necessárias normas de sistemas de arrefecimento capazes de responder às mudanças no sector das TI, devido à crescente densidade do equipamento de TI (mais de 10 kW / bastidor). O arrefecimento para remover o calor do equipamento de TI de alta densidade é uma consideração fundamental para os centros de dados. Estas calorias são evacuadas por uma série de sistemas instalados em grandes concentrações no telhado.

Esta análise examina a pluma de escape de uma série de geradores para um centro de dados. O objetivo do processo é determinar se os gases de escape térmicos destes sistemas podem contaminar o ar de alimentação através de um circuito.

Para tal, os nossos engenheiros da EOLIOS utilizaram o cálculo numérico CFD para simular o comportamento térmico e aeroeléctrico dos diferentes fenómenos que se desenrolam no exterior do modelo.

Os nossos especialistas tiveram em conta uma multiplicidade de parâmetros: temperaturas radiantes das paredes, correntes de ar térmico dos processos de fabrico, pressão do vento, resistência interna ao fluxo de ar vertical; a localização e as caraterísticas de resistência ao fluxo das aberturas da envolvente; o terreno local e o impacto imediato da estrutura do edifício no vento; e a presença de sistemas mecânicos que movimentam o ar em torno dos processos.

Vamos verificar a conceção de um sistema para melhorar a mistura de ar nos refrigeradores de ar situados no telhado das salas técnicas ocupadas por geradores.

Modelo de estudo 3D CFD

Criar um gémeo digital

O gémeo digital do centro de dados estudado em CFD inclui os volumes de ar, todos os geradores, os refrigeradores de ar externos e as paredes em contacto com o exterior. Todos os sistemas HVAC são modelados. O gémeo digital também inclui os edifícios circundantes, que foram cuidadosamente modelados para obter a evolução mais precisa da pluma térmica de acordo com as diferentes direcções do vento e, assim, identificar rapidamente potenciais problemas térmicos. Ao analisarmos estes resultados numa perspetiva global ou local, podemos propor soluções adaptadas aos diferentes problemas identificados.

Modelo 3D

Todos os grupos electrogéneos foram modelados em CFD utilizando o gémeo digital. Motores, chaminés, ventiladores de extração de calor, chaminés, sistemas de equipamento e armários eléctricos são todos tidos em conta no estudo. O refinamento da resolução CFD fornece uma distribuição de temperatura complexa que é representativa da realidade. Durante o estudo, foram identificados alguns fenómenos específicos, que conduziram a trabalhos de conceção para resolver essas questões.

Captação de fenómenos termo-aerodinâmicos externos

As simulações iniciais permitiram-nos captar os principais fenómenos térmicos envolvidos nos estudos dos centros de dados, bem como os vários fenómenos inerentes aos sistemas de arrefecimento. A captação destes fenómenos permitiu-nos começar rapidamente a procurar soluções para os problemas identificados. A utilização de modelos 3D durante a fase de investigação permitiu-nos estudar e conceber as diferentes soluções previstas.

Figura - Traço de corrente

As simulações CFD tornaram possível representar zonas de temperaturas elevadas em todos os pontos do espaço. Esta propriedade permitiu-nos identificar com precisão as zonas de looping entre o ar expelido pelos refrigeradores de ar e o ar que estes aspiram. Com base nos resultados obtidos, concluímos que a dinâmica termo-aerodinâmica da conceção original poderia levar ao sobreaquecimento do sistema de arrefecimento. Os resultados permitiram-nos rever a conceção inicial e implementar soluções adequadas.

Figura - Simulação CFD

Porquê utilizar CFDs?

Através de um estudo CFD, é possível analisar, verificar e, se necessário, corrigir potenciais erros de conceção. Este método rápido e preciso reduz o tempo de conceção e fornece resultados concretos e seguros. Incluir um estudo CFD na fase de projeto significa recorrer a profissionais para garantir que não surjam problemas no futuro.

Resumo em vídeo do estudo

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