Ottimizzazione energetica e calcolo del PUE dei data center
Migliorare le prestazioni energetiche dei data center - Ottimizzare il PUE
Siamo esperti in studi CFD e analisi energetica globale dei data center per una riduzione sostenibile del PUE.
- Valutazione del PUE (Power Usage Effectiveness) in condizioni reali e previste
- Analisi energetica dettagliata delle infrastrutture di raffreddamento
- Identificazione delle perdite di calore e del sovradimensionamento
- Ottimizzare il funzionamento delle apparecchiature HVAC (refrigeratori, UTA, ventilconvettori, ecc.).
- Studio delle interazioni tra flusso d'aria, produzione di freddo e carichi IT
- Confronto degli scenari di gestione dell'energia (free cooling, contenimento, ridondanza, ecc.)
- Individuazione di aree di consumo eccessivo e proposte di miglioramenti mirati.
- Supporto per le procedure di certificazione e rendimento energetico
I nostri progetti di Data Centre:
Analisi dei flussi d'aria interni ai data center
Distribuzione dell'aria e gestione delle zone calde all'interno dei data center
I data center sono ambienti ad alta densità energetica, in cui possono essere concentrate diverse centinaia di kilowatt in pochi metri quadrati. Questa densità termica richiede una gestione rigorosa della circolazione dell’aria, per rimuovere in modo efficiente il calore prodotto dalle apparecchiature informatiche e mantenere condizioni operative stabili. Il sistema di raffreddamento diventa quindi un elemento centrale della strategia energetica e spesso rappresenta più del 30% del consumo elettrico complessivo del sito.
In quest’ottica, gli studi CFD realizzati da EOLIOS permettono di riprodurre virtualmente il comportamento dei flussi d’aria e delle temperature in tutto il data center, tenendo conto delle caratteristiche specifiche dell’installazione (architettura, potenza IT, apparecchiature di ventilazione, ecc.). Questa modellazione dinamica in 3D rende visibile ciò che non lo è: aree di surriscaldamento, squilibri di pressione, ricircolo dell’aria calda, percorsi preferenziali o stagnanti. Questi fenomeni, spesso invisibili a occhio nudo, possono portare a un graduale deterioramento dell’efficienza termica e a una maggiore esposizione al rischio di danni materiali.
Un’analisi dettagliata della distribuzione dell’aria è quindi una leva prioritaria per l’ottimizzazione. Non solo garantisce un apporto uniforme di aria fredda ai cabinet dei computer, ma assicura anche che il calore estratto venga rimosso correttamente senza interazioni indesiderate con i flussi in entrata.
Titolo del video
Ottimizzazione della ventilazione e delle attrezzature nelle sale dati
Gli studi CFD forniscono elementi tecnici concreti per ottimizzare la configurazione degli impianti esistenti o per guidare la progettazione di nuove sale computer. In particolare, ci permettono di :
- Determinare il posizionamento ottimale delle piastrelle foratenei pavimenti sopraelevati, in base agli effettivi requisiti termici di ogni vano.
- Convalidare o correggere la configurazione dei corridoi caldi e freddi, identificando le aree di miscelazione dell’aria o di cortocircuito.
- Valutare l’efficacia dei sistemi di contenimento, quantificando il loro impatto sulla separazione del flusso e sulla temperatura di ingresso del server.
- Regola il controllo delle unità di trattamento dell’aria (CRAC/CRAH) in base al carico termico locale, ai gradienti di temperatura e alle perdite di carico misurate nei vari percorsi dell’aria.
Queste simulazioni facilitano l’identificazione delle aree di debolezza e dei margini di miglioramento, in un approccio guidato dagli obiettivi di prestazione energetica, sicurezza termica e affidabilità operativa. Grazie a questo approccio, è possibile ottenere un migliore controllo della temperatura riducendo al contempo lo sforzo di ventilazione e il consumo energetico associato.
Ridurre le perdite di calore: la CFD a sostegno dell'efficienza energetica
Controllare il ricircolo e la miscelazione dell'aria - L'importanza di una suddivisione efficace
L’efficienza energetica di un data center dipende in larga misura dalla capacità di mantenere una netta separazione tra l’aria fredda soffiata verso i rack IT e l’aria calda estratta dalle apparecchiature. Infatti, l’implementazione di un’efficace suddivisione porta generalmente a un miglioramento di 0,1-0,3 punti del PUE.
Quando questa separazione non è perfetta, si può verificare un ricircolo o una miscelazione che riduce l’efficienza di raffreddamento del 20-40%. L’aria fredda viene quindi utilizzata in modo improprio o riscaldata prematuramente, costringendo i sistemi a lavorare di più per compensare, con un conseguente aumento del consumo energetico.
Gli studi CFD consentono di visualizzare con precisione queste aree critiche. Rivelano i ricircoli di aria calda nei corridoi freddi, le perdite d’aria attraverso le solette o le strutture, o i flussi d’aria fredda che aggirano le corsie senza raffreddarle efficacemente. Questi malfunzionamenti, spesso invisibili nelle indagini convenzionali, vengono modellati dinamicamente per comprenderne le cause e suggerire miglioramenti pratici.
I vantaggi della suddivisione dei data center
Implementazione di soluzioni di contenimento
Per ridurre queste perdite, l’implementazione di soluzioni di contenimento è un approccio particolarmente efficace. Separando fisicamente i corridoi caldi da quelli freddi, è possibile controllare meglio i flussi d’aria, limitare la miscelazione eindirizzare il raffreddamento proprio dove è necessario.
EOLIOS supporta i suoi clienti nella progettazione e nella validazione di questi sistemi. Poiché ogni architettura è unica, le simulazioni permettono di valutare diverse configurazioni possibili – con o senza falso pavimento, in un corridoio caldo o freddo – e di misurare il loro impatto sulla temperatura di ingresso delle apparecchiature e sul comportamento del flusso.
Questi studi portano a raccomandazioni personalizzate in base ai vincoli del sito, con un obiettivo chiaro: garantire un raffrescamento efficiente riducendo le perdite di calore e ottimizzando il consumo energetico legato alla ventilazione e alla produzione di freddo.
Adattamento dinamico del raffreddamento al carico IT del data center
Simulazione di carichi termici in evoluzione
I data center non sono ambienti statici. I carichi di lavoro IT cambiano costantemente, sia a causa del graduale aumento della potenza IT, del consolidamento dei server o dell’integrazione di nuove tecnologie. Questa variabilità richiede un continuo adattamento del sistema di raffreddamento per evitare qualsiasi deriva energetica o termica.
Grazie alla simulazione digitale, EOLIOS modella non solo lo stato attuale del data center, ma anche gli scenari previsti. In questo modo è possibile valutare il comportamento dei flussi d’aria e delle temperature in caso di aumento della densità dei rack, diattivazione parziale di una sala o di unaumento localizzato del carico. Questo approccio permette di convalidare il corretto dimensionamento delle apparecchiature di refrigerazione e di garantire che la configurazione attuale rimanga efficiente anche in caso di cambiamenti futuri.
Differenza di temperatura tra due configurazioni di raffreddamento
Controllo intelligente e modulazione dell'energia
Una visione dinamica del data center apre anche la strada a una gestione dell’energia più precisa e intelligente. Comprendendo come i flussi reagiscono alle variazioni di carico, è possibile adattare in tempo reale la potenza di ventilazione e raffreddamento alle reali esigenze delle apparecchiature, senza sovradimensionare gli impianti.
Questa regolazione fineevita il raffreddamento eccessivo nei periodi di bassa attività, garantendo al contempo un comfort termico ottimale durante i picchi di carico. Il risultato è una significativa riduzione del consumo energetico complessivo e una maggiore durata dei sistemi di ventilazione e raffreddamento, che risultano meno sollecitati.
Supporto per la valutazione dei premi CEE
Trasformare l'efficienza energetica in leva finanziaria
In un settore in cui ogni chilowattora conta, i data center sono al centro della sfida della performance energetica. Lo schema dei Certificati di Risparmio Energetico (CEE) offre un’opportunità concreta per finanziare azioni di riduzione dei consumi, a patto che i risparmi ottenuti possano essere rigorosamente dimostrati. Grazie alla sua esperienza in materia di flussi termici e aeraulici e al supporto di una modellazione digitale avanzata, EOLIOS assiste i suoi clienti nella progettazione, nella giustificazione e nello sviluppo di progetti idonei a ottenere i certificati energetici.
L’obiettivo di ogni studio è quello di quantificare con precisione il risparmio energetico ottenuto grazie ad azioni mirate: miglioramento del contenimento del caldo/freddo, regolazione dei set point di controllo, riposizionamento delle apparecchiature di refrigerazione o riconfigurazione della ventilazione.
Queste ottimizzazioni, anche se spesso invisibili a occhio nudo, si traducono in riduzioni significative dei consumi, che possono essere monetizzate tramite la CEE se adeguatamente documentate.
Modellazione, calcoli e documenti di supporto personalizzati in base ai requisiti del sistema.
La preparazione di un dossier CEE – che sia basato su una scheda operativa standardizzata o su un progetto specifico – richiede unadimostrazione rigorosa del risparmio energetico, spesso supportata da misurazioni, ipotesi operative precise e prove della sostenibilità dei risultati. EOLIOS utilizza la sua esperienza nella simulazione CFD e negli audit energetici per fornire i dati tecnici affidabili e tracciabili richiesti dalle autorità.
Ogni progetto è soggetto a :
- Un’analisi energetica dettagliata del prima e del dopo,
- Rapporti tecnici per aiutare a comporre il dossier di candidatura.
Grazie ai suoi strumenti digitali, EOLIOS massimizza le possibilità di ottenere il premio CEE, garantendo al contempo la coerenza con i tuoi obiettivi operativi. Il risultato: un guadagno economico diretto che aumenta la redditività dei tuoi investimenti in efficienza energetica.
Migliorare le prestazioni energetiche dei data center - Verso un PUE ottimizzato
Indicatori di performance e strumenti di gestione
Il miglioramento del PUE (Power Usage Effectiveness) è spesso l’indicatore centrale di un approccio all’ottimizzazione energetica dei data center. Gli studi CFD contribuiscono direttamente a questo obiettivo, fornendo una migliore comprensione dei flussi d’aria e di calore e quindi un controllo più preciso dell’ambiente termico.
Regolando con precisione la distribuzione dell’aria, limitando le zone sovraraffreddate ed eliminando le sacche di calore, le simulazioni permettono diottenere una maggiore uniformità di temperatura nelle corsie frigorifere. Questa stabilità termica permette di ridurre i margini di sicurezza e di modulare con precisione la capacità di refrigerazione in base alle reali esigenze. Il risultato è una riduzione significativa dell’elettricità consumata dai sistemi di raffreddamento e un miglioramento del PUE complessivo.
Visualizzazione dei risultati e supporto al processo decisionale
Gli studi prodotti da EOLIOS non si limitano alla modellazione tecnica: sono concepiti come veri e propri strumenti decisionali. I risultati sono presentati sotto forma di mappe visive – termiche e aerauliche – nonché di scenari comparativi e chiari indicatori di performance che possono essere utilizzati direttamente dai team tecnici e dai responsabili delle decisioni.
Questo approccio permette difare scelte obiettive, giustificare gli investimenti o le modifiche tecniche esupportare gli aggiornamenti dei data center con una visione precisa del loro impatto energetico.
Innovazione EOLIOS - Riduzione del consumo energetico in eccesso sui tetti
Ottimizzare la posizione delle apparecchiature sul tetto: una leva sottovalutata
In un data center, l’efficienza energetica non dipende solo dalle apparecchiature presenti nella camera bianca: anche le installazioni sul tetto, come i refrigeratori, i dry-cooler o le torri di raffreddamento, svolgono un ruolo fondamentale. Un layout mal concepito può portare al ricircolo di aria calda, a prese d’aria inquinata o riscaldata o a zone di turbolenza, costringendo i sistemi di raffreddamento a lavorare di più per mantenere le condizioni richieste.
EOLIOS offre un approccio innovativo all’analisi CFD di queste zone critiche, concentrandosi sull’impatto dell’ambiente esterno sulle prestazioni termiche. L’obiettivo è massimizzare l’EER (Energy Efficiency Ratio), ovvero il rapporto tra la capacità di raffreddamento utile prodotta e l’energia elettrica consumata dall’apparecchiatura di raffreddamento.
Questi studi permettono di :
- Ottimizza la disposizione delle apparecchiature sul tetto per limitare gli effetti dell’autoriscaldamento e del ricircolo.
- Identificare le fonti di consumo energetico in eccesso dovute alla scarsa interazione tra l’edificio e l’ambiente circostante.
- E soprattutto, per quantificare con precisione la differenza di prestazioni energetiche tra diversi scenari.
In molti casi, un’oculata riconfigurazione o suddivisione può migliorare l’efficienza energetica dei sistemi di refrigerazione fino al 10%, pari a diverse decine di MWh all’anno. Questo approccio mirato permette anche di dimensionare meglio le apparecchiature e di prolungarne la durata. Grazie alla simulazione digitale, EOLIOS fornisce ai suoi clienti leve concrete per ridurre in modo sostenibile il PUE e massimizzare il ritorno sull’investimento energetico.
Isosuperficie di temperatura - Pennacchi dei centri dati
Controlla il tuo PUE, ottimizza il tuo raffreddamento con EOLIOS
In un settore in cui l’affidabilità non tollera compromessi e ogni kilowatt conta, ottimizzare il consumo energetico dei data center sta diventando una necessità strategica. Grazie alla simulazione digitale CFD, EOLIOS può aiutarti a fare un ulteriore passo avanti: comprendere meglio i flussi d’aria, anticipare le variazioni di carico, ridurre in modo sostenibile i consumi e migliorare il PUE.
Che si tratti di un nuovo progetto o di un miglioramento di un’installazione esistente, la nostra esperienza è al tuo fianco in ogni fase del processo, con soluzioni pratiche e su misura.
Contattaci per trasformare i tuoi vincoli termici in fattori di performance.
