Studio CFD dei pennacchi termici di un data center a Milano: scarico dei gruppi elettrogeni, impatto sugli edifici adiacenti e zone calde in copertura.
EOLIOS Ingegneria ha fornito una panoramica delle condizioni termo-aerauliche del pennacchio termico di un data center e dei gruppi elettrogeni dei data center adiacenti, per mettere in sicurezza il raffreddamento in copertura.
L'essenziale. Studio CFD esterno di un data center a Milano: il pennacchio di scarico dei generatori è confrontato con i sistemi in copertura, con un profilo del vento ricostruito come in una galleria del vento su una periferia urbana di 300 m. Risultato: i pennacchi hanno un'influenza a grande distanza, ma non esiste un ricircolo importante in prossimità degli scarichi. L'elevatissima densità di impianti crea tuttavia alcune zone calde in copertura, corrette da un'ottimizzazione della disposizione.
Questo studio esamina il pennacchio di scarico di una serie di generatori rispetto ai sistemi in copertura di un data center. L'obiettivo: determinare se lo scarico dei sistemi può contaminare l'aria di alimentazione delle diverse apparecchiature e misurarne l'impatto sugli edifici adiacenti.
A tal fine, i nostri ingegneri simulano mediante calcolo numerico CFD il comportamento termo-aeraulico dei diversi fenomeni che avvengono all'esterno del modello.
Volume d'aria calda rilasciato da una sorgente (gruppo elettrogeno, sistema in copertura) che si solleva e si deforma per effetto della propria galleggiabilità e del vento. La sua traiettoria determina il rischio di riaspirazione da parte dei sistemi vicini e l'impatto sull'intorno.
Nella modellazione CFD, la forma del profilo verticale delle velocità del vento è determinante. Dipende soprattutto dalla rugosità della superficie, cioè dall'effetto frenante degli edifici, degli alberi e degli ostacoli che si oppongono al flusso alla superficie. Su tutto lo spessore dello strato limite atmosferico, la velocità del vento aumenta man mano che ci si allontana dal suolo.
Per tenere conto del taglio del vento, lo studio utilizza una metodologia simile a una galleria del vento fisica: l'ambiente urbano è ricostruito su una periferia di 300 m attorno al sito, con un profilo di velocità dipendente dal sito.
Zona dell'atmosfera vicina al suolo dove il vento è frenato e tagliato dal rilievo e dagli edifici. La sua ricostruzione fedele determina il realismo delle velocità del vento applicate al modello.
La simulazione CFD mostra che i pennacchi termici hanno un'influenza a grande distanza fuori dalla loro zona di emissione. Ma nel complesso, in prossimità diretta degli scarichi, non esiste alcun ricircolo importante in grado di arrestare i sistemi: l'aria di alimentazione è correttamente aspirata nelle parti basse ed evacuata in quota.
Queste conclusioni sono state un aiuto prezioso per i team di progettazione, per verificare che la disposizione dei sistemi di raffreddamento non generasse alcuna zona di ricircolo, anche rispetto agli effetti di isola di calore urbana sugli edifici vicini.
Riaspirazione, da parte dei sistemi di raffreddamento, di una parte dell'aria calda appena rilasciata. Innalza la temperatura all'aspirazione e riduce la potenza disponibile; la sua assenza conferma la corretta disposizione delle apparecchiature.
La simulazione, condotta sul modello nella sua interezza, consente l'analisi simultanea di numerosi fenomeni. Mette in evidenza che l'elevatissima densità di installazione genera alcune zone calde in copertura: i sistemi più svantaggiati, al centro, possono riaspirare aria oltre il loro campo di funzionamento, un problema vicino ai surriscaldamenti interni.
Il confronto dei piani di temperatura prima e dopo mostra l'effetto di una disposizione ottimizzata dei sistemi di raffreddamento: le riprese di aria calda sono riportate nei campi ammissibili.
Da ricordare. Anche senza un ricircolo importante, una densità di apparecchiature elevata genera zone calde localizzate. La CFD, condotta già in fase di progettazione, valida la disposizione dei sistemi e mette in sicurezza il loro campo di funzionamento.
Grazie alle conclusioni dello studio, sono state proposte soluzioni adeguate ai team di progettazione per risolvere queste problematiche. La simulazione CFD permette di analizzare, verificare e correggere gli errori potenziali già in fase di progettazione: un metodo rapido e preciso, che fa risparmiare tempo e costi garantendo al contempo risultati concreti e affidabili. Integrare la CFD fin dalla fase di progettazione è la garanzia di evitare problemi futuri.
Know-how: la simulazione CFD esterna per i data centerPennacchio, profilo del vento e zone calde in copertura: le risposte alle domande di gestori e team di progettazione.
Esaminare il pennacchio di scarico di una serie di generatori rispetto ai sistemi in copertura, determinare se questo scarico può contaminare l'aria di alimentazione delle apparecchiature e misurarne l'impatto sugli edifici adiacenti, come nel nostro progetto gemello data center PA 22.
Il profilo verticale delle velocità del vento dipende dalla rugosità della superficie (edifici, alberi, ostacoli). Riproducendo l'ambiente urbano su 300 m attorno al sito con un profilo di velocità dipendente dal sito, lo studio ricrea il taglio del vento come in una galleria del vento fisica.
I pennacchi termici hanno un'influenza a grande distanza fuori dalla loro zona di emissione, ma in prossimità diretta degli scarichi non esiste un ricircolo importante in grado di arrestare i sistemi: l'aria di alimentazione è correttamente aspirata nelle parti basse ed evacuata in quota.
La densità di installazione molto elevata genera alcune zone calde in copertura. I sistemi più svantaggiati, al centro, possono riaspirare aria oltre il loro campo di funzionamento, cosa che l'ottimizzazione della disposizione corregge.
La simulazione CFD permette di analizzare, verificare e correggere gli errori potenziali già in fase di progettazione. Rapida e precisa, fa risparmiare tempo e costi garantendo al contempo risultati affidabili prima della realizzazione.
Esplora le nostre competenze, i progetti e i dossier tecnici per andare oltre la FAQ.
Studio CFD esterno del data center D14 a Milano: pennacchio termico dei gruppi elettrogeni a 50 °C, influenza sui sistemi in copertura e sugli edifici adiacenti. La simulazione conferma l'assenza di un ricircolo importante e localizza le zone calde legate alla densità di impianti.
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