Estudo dos fenómenos termo-aeráulicos ligados à rejeição de calor dos grupos electrogéneos de um centro de dados em França, por simulação CFD.
A EOLIOS Engenharia trouxe a sua especialidade técnica na compreensão e na modelação das trocas térmicas e aeráulicas externas de um centro de dados em Paris, em ligação com a libertação de calor dos grupos electrogéneos, através da realização de estudos CFD.
O essencial. Estudo CFD externo de um centro de dados parisiense de 7 grupos electrogéneos em contentor (4 no solo, 3 em cobertura). A simulação do vento revela um efeito Venturi na traseira do edifício, explorado para reforçar o potencial aeráulico. Evidencia também um ligeiro circuito fechado: sob vento de Nordeste dominante, o ar quente rejeitado em baixo é reaspirado pelos refrigeradores de ar, um risco a vigiar quando o ar ambiente ultrapassa 40 °C.
São necessários sistemas de refrigeração capazes de responder às necessidades evolutivas do IT devido à densidade crescente dos equipamentos (mais de 10 kW / baia). Estas calorias são evacuadas por uma série de sistemas dispostos em forte concentração em cobertura.
Esta análise examina a pluma de escape de uma série de grupos electrogéneos. O objetivo: determinar se o escape térmico destes sistemas pode contaminar o ar de alimentação por circuito fechado. Os nossos engenheiros simularam por cálculo CFD o comportamento termo-aeráulico dos fenómenos exteriores: temperaturas de paredes radiantes, tiragem térmica, pressão do vento, aberturas da envolvente, terreno local e impacto do edificado.
Volume de ar quente rejeitado por uma fonte (grupo electrogéneo, refrigerador de ar) que se eleva e se deforma sob o efeito da sua flutuabilidade e do vento. A sua trajetória condiciona o risco de reaspiração pelos sistemas vizinhos.
Os grupos instalados são grupos em contentor, que não exigem qualquer construção, para uma instalação mais simples do que os geradores convencionais. O projeto conta no total 7 grupos electrogéneos: 4 instalados em frente ao edifício e 3 em cobertura.
As primeiras simulações da aeráulica externa evidenciaram fenómenos interessantes que permitem aumentar o potencial do vento. A restrição da secção de passagem do vento na traseira do edifício cria um efeito Venturi, logo um aumento local da velocidade.
Na sequência deste estudo, a EOLIOS propôs diferentes conceções que respeitam os desafios arquiteturais. Estas conclusões deram origem a um trabalho aprofundado com as equipas de conceção, a fim de acentuar e explorar o melhor possível este aumento local de velocidade.
Aceleração de um escoamento de ar quando atravessa um estreitamento de secção. Na traseira do edifício, aumenta localmente a velocidade do vento, o que pode ser explorado para varrer melhor os refrigeradores de ar.
O sobreaquecimento é um estado em que um sistema aquece até um nível em que funciona de forma menos eficaz, ou até sofre danos. Pode ser causado por uma má ventilação, um uso excessivo ou uma má manutenção.
Aqui, observa-se um circuito de ar: o ar é reaquecido pela rejeição dos grupos electrogéneos situados em baixo e, graças ao vento dominante de Nordeste, esse ar é aspirado pelos refrigeradores de ar que deveriam arrefecer os sistemas. Este fenómeno mantém-se mínimo e cria um ligeiro sobreaquecimento.
Reaspiração, pelos refrigeradores de ar, de uma parte do ar quente rejeitado nas proximidades. Eleva a temperatura na aspiração e pode degradar a refrigeração; o seu controlo condiciona a fiabilidade do local.
A reter. Se se repetisse em vários aparelhos, este circuito fechado danificaria gravemente o local. A lembrar: em França, em caso de forte calor, o ar ambiente pode ultrapassar 40 °C.
Os nossos engenheiros evidenciam as complicações e problemas de conceção potenciais, e propõem soluções adaptadas para garantir um funcionamento fiável do local mesmo nas condições mais extremas.
Saber-fazer: a simulação CFD externa para os centros de dadosControlar as rejeições térmicas de um centro de dados não se fica pela sua cobertura. À escala do bairro, o calor acumulado destas instalações, agora massivas e densificadas, modifica o microclima urbano: elevação da temperatura do ar, plumas convectivas que interagem com o tecido edificado, degradação do conforto e consumo excessivo de climatização dos edifícios vizinhos.
É precisamente o objeto do nosso estudo de impacto de ilha de calor urbana dos centros de dados: prolongar a simulação aeráulica do local para quantificar este aquecimento à escala da cidade, calibrar a estratégia de rejeição e antecipar as exigências regulamentares ligadas à densificação dos centros de dados.
Grupos em contentor, efeito Venturi e circuito fechado: as respostas às questões que exploradores e equipas de conceção colocam.
Examinar a pluma de escape de uma série de grupos electrogéneos e determinar se a sua rejeição térmica pode contaminar o ar de alimentação por circuito fechado, por simulação numérica CFD dos fenómenos exteriores, como no nosso projeto irmão centro de dados PA 22.
Sete grupos electrogéneos em contentor: quatro instalados em frente ao edifício e três em cobertura. Estes grupos em contentor não exigem qualquer construção e simplificam a instalação face aos geradores convencionais.
A restrição da secção de passagem do vento na traseira do edifício cria um efeito Venturi, ou seja, um aumento local da velocidade do vento. O estudo permitiu propor conceções que exploram o melhor possível esse ganho de velocidade.
O circuito fechado mantém-se mínimo e provoca apenas um ligeiro sobreaquecimento. Mas, se se repetisse em vários aparelhos, danificaria gravemente o local, tanto mais que em França o ar ambiente pode ultrapassar 40 °C em caso de forte calor.
É o estado em que um sistema aquece até funcionar de forma menos eficaz, ou até sofrer danos. Pode vir de uma má ventilação ou de um circuito de ar quente reaspirado pelos refrigeradores de ar.
Explore as nossas especialidades, projetos e dossiês técnicos para ir mais longe do que a FAQ.
Estudo termo-aeráulico externo de um centro de dados parisiense: modelação dos grupos em contentor, simulação do vento (efeito Venturi) e análise do circuito fechado térmico.
Gémeo digitalEstudo data center – Data Hall e Instalações UPS
Controlo de fumosEngenharia de extração de fumos num centro de dados
HiperescalaCFD externo & interno – Centro de dados em hiperescala
OtimizaçãoOtimização CFD – Centro de dados
InternoCentro de dados – DC28 – Interno
Instalações técnicasInstalações técnicas – Centro de dados
RefrigeraçãoOtimização da refrigeração – Centro de dados
ExternoCentros de dados – DC15.1 & DC15.2 – Externos
ExternoCentro de dados – PA 22 – Externo
GeradorEstudo de perda de pressão – Gerador – Centro de dados
IncêndioCentro de dados – GAZ NOVEC
InternoCentro de dados – DC17 – Interno
ExternoCentro de dados – D14 – Externo
ExternoCentros de dados – DC25 & DC26 – Externo
InternoCentro de dados – DC10 – Interno
InternoCentro de dados – DC25 – Interno
ExternoDC23 – Externo
Especialidades CFD, projetos entregues e dossiês técnicos: todo o domínio Centro de dados, reunido num único ponto de acesso.