Data Center – GAZ NOVEC

En quelques mots

Pour un data center existant, après Audit, les objectifs étaient d’étudier les risques de surchauffe en entrée de serveurs, de vérifier l’aéraulique globale de la pièce puis de modéliser la dispersion du gaz 3M™ NOVEC™ 1230 en cas d’incendie.

Projet

Data Center - GAZ NOVEC

Année

2022

Client

CHU PONTOISE

Localisation

France

Typologie

Désenfumage

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Principaux objectifs de cette mission

Le principal défi dans la conception de data center est la continuité perpétuelle des services qu’il assure. Des pannes, des maintenances et des incendies peuvent avoir lieu mais les équipements IT doivent continuer de fonctionner sans être endommagés. C’est dans ce cadre qu’EOLIOS a pourvu son expertise en data center pour faire une étude de risque climatique ainsi qu’une étude de risque incendie dans le data hall du SAMU 95. 

Les objectifs étaient de visualiser les températures en entrée de serveurs et vérifier l’aéraulique globale de la pièce puis de modéliser la dispersion du gaz 3M™ Novec™ 1230 en cas d’incendie.

Création d'un jumeau numérique du data center

Jumeau numérique Data Center

Pour cette étude l’entièreté du centre de données a été reproduite avec un logiciel 3D. L’ensemble des systèmes CVC est pris en compte dans la modélisation. Les calculs prennent en aussi compte l’apport calorifique par les murs du data center. L’urbanisation exacte des serveurs est implémentée, elle considère le débit de chaque serveur ainsi que sa puissance. Plus le jumeau numérique créé est précis plus les résultats seront proches de la réalité. Le maillage utilisé contient environ 10 millions d’éléments et est raffiné dans les zones de fort gradient.

Principaux résultats obtenus

Dans le cadre de l’étude de risque climatique, le bilan de puissance du recycleur ne révèle pas de surcharge de puissance. Néanmoins, l’absence de modules de cloisonnement à l’intérieur des baies au niveau des emplacements de serveurs vides crée des recirculations d’air. Ces bouclages peuvent s’avérer gênants. En condition standard, l’augmentation de la température est bien contrôlée, la température est de l’ordre de 25°C au niveau de l’aspiration des serveurs. 

Malgré la présence de bypass les conditions climatiques sont respectées. Cela indique que les recycleurs sont efficaces en termes de contrôle de la température. En condition chaude, le recycleur arrive aussi à maintenir un environnement climatique approprié pour les équipements informatiques. La conception est considérée comme conforme aux attentes.

Illustration de panaches thermiques de différentes intensité calorifique

Dans le cadre de l’étude de risque incendie, toutes les caractéristiques du gaz sont implémentées dans la simulation. On constate que le positionnement des 3 buses en faux plancher permet de prévenir rapidement tout risque en cas de feux dans cette zone, mais permet aussi une diffusion par le sol au niveau du data hall. Idem pour les buses en faux plafond. Les résultats de la simulation montrent que la dispersion de gaz est conforme aux attentes. 

Le système de diffusion incendie parvient à dispersé assez de gaz afin que l’ensemble des équipements informatiques ainsi que les zones à risques aient une concentration de gaz supérieur à 5% dans l’air environnent. Pour cette configuration, le système est donc conforme aux recommandations.

Les avantages de la simulation CFD pour les data centers

La simulation numérique offre de nouvelles perspectives pour les bureaux de conception. Cela permet de prévoir un grand nombre de scénarios et par conséquent de maitriser tous les imprévus liés à une mauvaise conception. Dans le cas de la gestion du risque climatique, la modélisation multiphysique permet de prendre en compte la totalité des phénomènes à l’origine de la création de bouclages ou de points chauds. Dans le cas de la gestion du risque incendie, la CFD permet de représenter l’évolution spatiale et temporelle de la diffusion du gaz au vu de ces caractéristiques.

Illustration de panaches thermiques de différentes intensité calorifique

Par ailleurs, l’expérience d’EOLIOS en thermique et en aéraulique général permet à notre équipe de proposer des solutions innovantes et pertinentes dans le cas de problème de risque climatique ou incendie. Néanmoins implémenter des simulations CFD dans votre processus de conception c’est faire appel à des experts en mécanique des fluides, thermique et simulations numériques.

Synthèse vidéo de l'étude

Modélisation de la dissipation dans le temps du gaz NOVEC, etudes des systèmes de lutte contre les incendies.

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