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Centro de dados – GAZ NOVEC.

Estudo dos riscos de sobreaquecimento à entrada dos servidores e modelação da dispersão do gás 3M™ NOVEC™ 1230 em caso de incêndio, para o data hall do SAMU 95.

Projeto
Centro de dados – GAZ NOVEC
Ano
2022
Cliente
CHU Pontoise
Localização
França
Tipologia
Controlo de fumos · Incêndio
Falar de um projeto

Estudo dos riscos de sobreaquecimento à entrada dos servidores

Para um centro de dados existente, após auditoria, os objetivos eram estudar os riscos de sobreaquecimento à entrada dos servidores, verificar a aeráulica global da sala e depois modelar a dispersão do gás 3M™ NOVEC™ 1230 em caso de incêndio.

O essencial. Estudo de risco climático e de incêndio do data hall do SAMU 95 (CHU Pontoise), conduzido num gémeo digital de cerca de 10 milhões de malhas. Em condições padrão, a temperatura de aspiração dos servidores mantém-se controlada à volta de 25 °C. Em caso de incêndio, a dispersão do gás 3M™ NOVEC™ 1230 pelos bocais em falso-piso e falso-teto atinge uma concentração superior a 5 % em todas as zonas de risco, conforme às recomendações.

~10 M
malhas do gémeo digital
~25 °C
à aspiração dos servidores
> 5 %
concentração NOVEC atingida
CHU Pontoise · SAMU 95 3M™ NOVEC™ 1230 Bocais falso-piso & falso-teto ~10 M malhas Climático & incêndio

Objetivos principais da missão

O principal desafio da conceção de um centro de dados é a continuidade perpétua dos serviços. Avarias, manutenção e incêndios podem ocorrer, mas os equipamentos informáticos devem continuar a funcionar sem serem danificados. É neste âmbito que a EOLIOS aplicou a sua especialidade para realizar um estudo de risco climático e um estudo de risco de incêndio no data hall do SAMU 95.

Os objetivos: visualizar as temperaturas de entrada dos servidores, verificar a aeráulica global da sala e depois modelar a dispersão do gás 3M™ Novec™ 1230 em caso de incêndio.

Criação de um gémeo digital do centro de dados

Para este estudo, a totalidade do centro de dados foi reproduzida com um software 3D. Todos os sistemas AVAC são tidos em conta na modelação, bem como os ganhos de calor através das paredes.

A urbanização exata dos servidores está implementada: considera o caudal de cada servidor bem como a sua potência. Quanto mais preciso for o gémeo digital, mais os resultados se aproximam da realidade. A malha utilizada contém cerca de 10 milhões de elementos e é refinada nas zonas de forte gradiente.

Gémeo digital do centro de dados
Gémeo digital do centro de dados

Principais resultados — risco climático

No âmbito do estudo de risco climático, o balanço de potência do reciclador não revela sobrecarga. Contudo, a ausência de módulos de obturação nos racks, nas posições de servidores vazias, cria uma recirculação de ar.

Em condições padrão, a subida de temperatura está bem controlada: a temperatura é de cerca de 25 °C à aspiração dos servidores. Apesar da presença de bypass, as condições climáticas são respeitadas: os recicladores são eficazes no controlo da temperatura, incluindo em condições quentes. A conceção é considerada conforme às expectativas.

A reter. A adição de módulos de obturação nas posições vazias dos racks suprimiria as recirculações parasitas e fiabilizaria ainda mais o controlo térmico.

Definição · Módulo de obturação

Painel obturador instalado nas posições de servidores vazias de um rack. Impede o ar quente de contornar os equipamentos (bypass) e suprime as recirculações parasitas entre corredor quente e frio.

Identificação dos pontos quentes e recirculações
Identificação dos pontos quentes e recirculações de ar
Tubos de corrente térmica
Tubos de corrente térmica de intensidades caloríficas variadas

Estudo dos riscos de incêndio

No âmbito do estudo de risco de incêndio, todas as características do gás estão implementadas na simulação. O posicionamento dos 3 bocais em falso-piso permite prevenir rapidamente qualquer risco em caso de incêndio nesta zona, assegurando ao mesmo tempo uma difusão através do piso até ao nível do data hall. O mesmo acontece com os bocais em falso-teto.

Os resultados mostram que a dispersão do gás é conforme às expectativas: o sistema consegue dispersar gás suficiente para que o conjunto dos equipamentos informáticos e das zonas de risco atinja uma concentração superior a 5 % no ar ambiente. Para esta configuração, o sistema é portanto conforme às recomendações.

Definição · 3M™ NOVEC™ 1230

Agente extintor gasoso que apaga o fogo sem água nem resíduo e sem perigo para os equipamentos eletrónicos. A sua eficácia pressupõe atingir rapidamente uma concentração suficiente, e depois mantê-la, no volume protegido.

Os benefícios da CFD para os centros de dados

A simulação numérica abre novas perspetivas: permite prever um grande número de cenários e, portanto, controlar todos os imprevistos ligados a uma má conceção. Para o risco climático, a modelação multifísica tem em conta a totalidade dos fenómenos na origem dos circuitos fechados ou pontos quentes. Para o risco de incêndio, a CFD representa a evolução espacial e temporal da difusão do gás.

Saber-fazer: a simulação de incêndio dos centros de dados
Auditoria CFD do centro de dados — plumas térmicas
Auditoria CFD do centro de dados — plumas térmicas
FAQ

Centro de dados GAZ NOVEC — as suas questões

Risco climático, gémeo digital e dispersão do gás extintor: as respostas às questões que exploradores e projetistas de centros de dados colocam.

Porquê simular a dispersão do gás NOVEC por CFD?

Porque representa a evolução espacial e temporal da difusão do gás e verifica que uma concentração extintora suficiente é atingida em toda a parte, incluindo nas zonas de risco, antes da entrada em serviço, como na nossa engenharia de extração de fumos de um centro de dados.

O que é o gás 3M™ NOVEC™ 1230?

Um agente extintor gasoso que apaga o fogo sem água nem resíduo e sem danificar os equipamentos eletrónicos. A sua eficácia pressupõe atingir rapidamente uma concentração suficiente no volume protegido, e depois mantê-la.

Que malha para este gémeo digital?

Cerca de 10 milhões de elementos, refinada nas zonas de forte gradiente. Quanto mais o gémeo digital reproduz fielmente a urbanização, os caudais e as potências dos servidores, mais os resultados se aproximam da realidade.

Porquê adicionar módulos de obturação?

Nas posições de servidores vazias, a ausência de módulos de obturação cria recirculações de ar. Adicioná-los suprime esses bypass e fiabiliza o controlo da temperatura de aspiração, medida à volta de 25 °C.

O sistema é considerado conforme?

Sim: o risco climático está controlado (recicladores eficazes, sem sobrecarga) e a dispersão do NOVEC atinge mais de 5 % de concentração em todas as zonas de risco, conforme às recomendações.

Síntese

Síntese em vídeo do estudo

Modelação da dissipação do gás NOVEC no tempo e estudo dos sistemas de combate a incêndios do data hall SAMU 95.

Síntese em vídeo da missão · EOLIOS Engenharia
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