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Data Center – Paris

Description de la mission d'étude CFD d'un data center

EOLIOS Ingénierie a d’apporté son expertise technique dans la compréhension et la modélisation des échanges thermiques et aérauliques extérieurs d’un data center en France en relation avec le dégagement calorifique de groupe électrogène via la réalisation d’études CFD.

Projet

Data Center - Paris

Année

2023

Client

NC

Localisation

France

Typologie

Data center Externe

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Description du projet

Les refroidissements capables de répondre aux évolutions des industries informatiques sont nécessaires en raison de l’augmentation de la densité des équipements informatiques (plus de 10 kW / rack). Le refroidissement pour évacuer la chaleur des équipements informatiques de haute densité est une considération clé pour les centres de données. Ces calories sont évacuées par une série de systèmes disposés en forte concentration en toiture.

Cette analyse examine le panache d’échappement d’une série de générateurs pour un centre de données. Le but du processus est de déterminer si l’échappement thermique de ces systèmes peut contaminer l’air d’alimentation par phénomènes de bouclage.

Pour cela, nos ingénieurs EOLIOS ont simulé par le calcul numérique CFD le comportement thermo-aéraulique des différents phénomènes qui ont lieu à l’extérieur du modèle.

Une multitude de paramètres fut pris en compte par nos experts ; les températures radiantes des paroisses, le tirage thermique issu des procédés de fabrication, la pression du vent, la résistance interne à l’écoulement d’air vertical ; l’emplacement et les caractéristiques de résistance à l’écoulement des ouvertures de l’enveloppe ; le terrain local et l’impact immédiat de la structure du bâtiment au vent ; ainsi que la présence de systèmes mécaniques brassant de l’air autour des process.

Nous vérifions la conception d’un système permettant d’améliorer le brassage d’air des aérorefroidisseurs situés en toiture de locaux techniques occupés par des groupes électrogènes.

Modèle d'étude 3D CFD

Création d’un modèle numérique d’étude

Les groupes électrogènes installés sont des groupes électrogènes en conteneurs ne nécessitant pas de construction permettant une installation plus simple que des groupes électrogènes classiques.

Schéma d'un groupe électrogène en conteneur
Dessin technique des groupes électrogènes en conteneur

Le projet compte un total de 7 groupes électrogènes, 4 groupes sont installés devant le bâtiment et 3 autres sont installés en toiture.

Simulation du vent autour du bâtiment

Les premières simulations CFD de l’aéraulique externe ont mis en évidence différents phénomènes intéressant pouvant permettre l’augmentation du potentiel éolien. La restriction de la section de passage du vent a l’arrière du bâtiment permet la création d’un effet Venturi, donc une augmentation locale de la vitesse.

Suite a cette étude, Eolios a été en mesure de proposer des conceptions différentes en respectant les différents enjeux architecturaux. Ces conclusions ont donné lieu à un travail de fond avec les équipes de conception, afin d’accentuer et d’exploiter au mieux cette augmentation local de vitesse.

Etude des vitesses de vent sous la toiture dans les zones d'implantation des éoliennes

Etude des surchauffes

La surchauffe est une condition dans laquelle un système ou un appareil s’échauffe à un niveau où il commence à fonctionner moins efficacement ou à causer des dommages. La surchauffe peut être causée par la mauvaise ventilation, l’utilisation excessive ou une mauvaise maintenance. Elle peut être évitée en s’assurant que l’appareil est correctement ventilé et en surveillant l’utilisation et la maintenance de l’appareil.

Nos ingénieurs mettent en valeur comme cité précédemment vos éventuels complications et problèmes dus à la conception. Ce n’est pas anodin, ici, on a un rebouclage d’air. Ou l’air est chauffé par le rejet calorifique des groupes électrogènes situé en contrebas et grâce au vent Nord-Est dominant, cet air est absorbé par les aérofroidisseurs qui sont censés refroidir vos systèmes. Ici, ce phénomène reste minime et créera une légère surchauffe.

Si ce phénomène était récurrent sur plusieurs appareils, la surchauffe endommagerait sévèrement l’entièreté du site et ne serait plus pérenne. Il ne faut pas oublier que ce site se situe en France ou en cas de forte chaleur l’air ambiant peut avoir une température supérieure à 40°C.

Etude des vitesses de vent sous la toiture dans les zones d'implantation des éoliennes
Simulation CFD d'un data center
Etude des vitesses de vent sous la toiture dans les zones d'implantation des éoliennes

Synthèse vidéo de l'étude

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