Estudo externo dos fluxos termo-aeráulicos de um centro de dados e do impacto dos grupos electrogéneos: visão da pluma térmica e do seu efeito nos refrigeradores de ar.
A EOLIOS Engenharia forneceu uma visão das condições termo-aeráulicas da pluma térmica de um centro de dados e do seu grupo electrogéneo sobre os refrigeradores de ar.
O essencial. Estudo CFD externo de um centro de dados: a pluma térmica do grupo electrogéneo de emergência e o seu impacto nos refrigeradores de ar em cobertura. A simulação, conduzida numa periferia de 500 m com um perfil de vento tipo túnel de vento, revelou um circuito fechado (gases quentes do grupo electrogéneo reaspirados pelos refrigeradores de ar) e pontos quentes; foram propostas soluções para o suprimir antes das obras.
Este projeto colocou vários desafios técnicos ao longo da fase de conceção e de construção. Um deles era a rejeição de ar quente e de fumos proveniente dos dispositivos de refrigeração e dos grupos electrogéneos de emergência. O espaço relativamente pequeno disponível torna menos evidente que o fluxo de ar fresco, o ar evacuado e os fumos do centro de dados estejam sempre separados.
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.
Assim, na modelação CFD, o perfil vertical das velocidades do vento é extremamente importante. Depende principalmente do grau de rugosidade do ambiente, ou seja, da tendência dos edifícios, árvores e obstáculos para abrandar o vento. Em toda a espessura da camada limite atmosférica, a velocidade do vento aumenta à medida que nos afastamos do solo. Para ter em conta o cisalhamento do vento, utilizamos uma metodologia similar a um túnel de vento físico, considerando o ambiente urbano numa periferia de 500 m à volta do local e aplicando um perfil de velocidade dependente do local. Isto permite avaliar o impacto das plumas térmicas segundo diferentes configurações de vento.
A simulação CFD permitiu constatar a presença de um circuito fechado entre o grupo electrogéneo e os refrigeradores de ar: os gases quentes libertados pelo grupo electrogéneo são reabsorvidos pelos refrigeradores de ar. É problemático para o funcionamento destes permutadores de calor, pois o ar absorvido deve situar-se continuamente na faixa de temperatura adequada. Foram propostas soluções de melhoria para impedir qualquer circuito fechado, e por conseguinte qualquer disfunção.
Reaspiração, por um refrigerador de ar, de uma parte do ar quente rejeitado nas proximidades (aqui os gases do grupo electrogéneo). Eleva a temperatura de aspiração e faz sair o permutador da sua faixa de funcionamento.
As simulações numéricas contribuem para uma melhor compreensão dos fenómenos termo-aeráulicos. O interesse maior da CFD é prever e verificar todas as eventualidades a fim de desenvolver soluções técnicas pertinentes. Graças aos servidores de cálculo que a EOLIOS possui, os modelos podem ser simulados na sua integralidade com uma grande precisão. Isto permite analisar simultaneamente o impacto de numerosos fenómenos na evolução termo-aeráulica externa do centro de dados, e permitiu nomeadamente evidenciar defeitos de conceção que puderam ser retificados.
Zona localizada de temperatura anormalmente elevada em cobertura de um centro de dados, provocada por uma má evacuação ou uma reaspiração de ar quente. Ameaça a faixa de funcionamento dos refrigeradores de ar.
A reter. A CFD permite analisar, prever, verificar e corrigir qualquer erro de conceção. Um método rápido e preciso que poupa tempo e custos, com resultados concretos e fiáveis.
Graças às conclusões do estudo, pudemos propor às equipas de conceção soluções adaptadas para resolver estas problemáticas. Integrar a CFD desde a fase de conceção é recorrer a especialistas para assegurar que nenhum problema surja no futuro.
Saber-fazer: a simulação CFD externa para os centros de dadosPluma térmica, circuito fechado e pontos quentes: as respostas às questões dos exploradores e equipas de conceção.
Analisar, por simulação CFD externa, a pluma térmica de um centro de dados e o impacto da rejeição do seu grupo electrogéneo nos refrigeradores de ar em cobertura, como no nosso projeto DC25 & DC26.
A reaspiração, pelos refrigeradores de ar, dos gases quentes rejeitados pelo grupo electrogéneo vizinho. O ar aspirado sai então da faixa de temperatura adequada, o que degrada a refrigeração.
Para reproduzir o cisalhamento do vento e a camada limite atmosférica por um método próximo de um túnel de vento físico, e avaliar o impacto das plumas segundo as orientações de vento.
A CFD evidenciou os defeitos de conceção na origem do circuito fechado e dos pontos quentes; foram propostas soluções de melhoria às equipas para os corrigir antes das obras.
Permite analisar, prever, verificar e corrigir os erros antes da construção. Um método rápido e preciso que poupa tempo e custos, com resultados fiáveis.
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