Studio esterno dei flussi termo-aeraulici di un data center e dell'impatto dei gruppi elettrogeni: panoramica del pennacchio termico e del suo effetto sui raffreddatori ad aria.
EOLIOS Ingegneria ha fornito una panoramica delle condizioni termo-aerauliche del pennacchio termico di un data center e del suo gruppo elettrogeno sui raffreddatori ad aria.
L'essenziale. Studio CFD esterno di un data center: il pennacchio termico del gruppo elettrogeno di emergenza e il suo impatto sui raffreddatori ad aria in copertura. La simulazione, condotta su una periferia di 500 m con un profilo di vento tipo galleria del vento, ha rivelato un ricircolo (gas caldi del gruppo elettrogeno riaspirati dai raffreddatori ad aria) e punti caldi; sono state proposte soluzioni per eliminarlo prima dei lavori.
Questo progetto ha posto diverse sfide tecniche nel corso della fase di progettazione e costruzione. Una di esse era lo scarico d'aria calda e di fumi proveniente dai dispositivi di raffreddamento e dai gruppi elettrogeni di emergenza. Lo spazio relativamente ridotto disponibile rende meno evidente il fatto che il flusso d'aria fresca, l'aria evacuata e i fumi del data center restino sempre separati.
Volume d'aria calda rilasciato da una sorgente (gruppo elettrogeno, raffreddatore ad aria) che sale e si deforma per galleggiamento e vento. La sua traiettoria condiziona il rischio di riaspirazione da parte dei sistemi vicini.
Così, durante la modellazione CFD, il profilo verticale delle velocità del vento è estremamente importante. Dipende principalmente dal grado di rugosità dell'ambiente — la tendenza di edifici, alberi e ostacoli a rallentare il vento. 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, utilizziamo una metodologia simile a una galleria del vento fisica, considerando l'ambiente urbano su una periferia di 500 m attorno al sito e applicando un profilo di velocità dipendente dal sito. Questo permette di valutare l'impatto dei pennacchi termici secondo diverse configurazioni di vento.
La simulazione CFD ha permesso di constatare la presenza di un ricircolo tra il gruppo elettrogeno e i raffreddatori ad aria: i gas caldi rilasciati dal gruppo elettrogeno vengono riassorbiti dai raffreddatori ad aria. È problematico per il funzionamento di questi scambiatori di calore, perché l'aria assorbita deve continuamente trovarsi nel giusto intervallo di temperatura. Sono state proposte soluzioni di miglioramento per impedire ogni ricircolo e, di conseguenza, ogni malfunzionamento.
Riaspirazione, da parte di un raffreddatore ad aria, di una parte dell'aria calda rilasciata nelle vicinanze (qui i gas del gruppo elettrogeno). Aumenta la temperatura di aspirazione e porta lo scambiatore fuori dal suo intervallo di funzionamento.
Le simulazioni numeriche contribuiscono a una migliore comprensione dei fenomeni termo-aeraulici. L'interesse principale della CFD è di prevedere e verificare tutte le eventualità per sviluppare soluzioni tecniche pertinenti. Grazie ai server di calcolo che EOLIOS possiede, i modelli possono essere simulati nella loro interezza con grande precisione. Questo permette di analizzare simultaneamente l'impatto di numerosi fenomeni sull'evoluzione termo-aeraulica esterna del data center, e ha in particolare permesso di mettere in evidenza difetti di progettazione che hanno potuto essere corretti.
Zona localizzata di temperatura anormalmente elevata in copertura di un data center, provocata da una cattiva evacuazione o da una riaspirazione d'aria calda. Minaccia l'intervallo di funzionamento dei raffreddatori ad aria.
Da ricordare. La CFD permette di analizzare, prevedere, verificare e correggere ogni errore di progettazione. Un metodo rapido e preciso che fa risparmiare tempo e costi, con risultati concreti e affidabili.
Grazie alle conclusioni dello studio, abbiamo potuto proporre ai team di progettazione delle soluzioni adeguate per risolvere queste problematiche. Integrare la CFD fin dalla fase di progettazione significa rivolgersi a esperti per assicurarsi che nessun problema si presenti in futuro.
Know-how: la simulazione CFD esterna per i data centerPennacchio termico, ricircolo e punti caldi: le risposte alle domande di gestori e team di progettazione.
Analizzare, con simulazione CFD esterna, il pennacchio termico di un data center e l'impatto dello scarico del suo gruppo elettrogeno sui raffreddatori ad aria in copertura, come nel nostro progetto DC25 & DC26.
La riaspirazione, da parte dei raffreddatori ad aria, dei gas caldi rilasciati dal gruppo elettrogeno vicino. L'aria aspirata esce allora dal giusto intervallo di temperatura, il che degrada il raffreddamento.
Per riprodurre il taglio del vento e lo strato limite atmosferico con un metodo vicino a una galleria del vento fisica, e valutare l'impatto dei pennacchi secondo gli orientamenti del vento.
La CFD ha messo in evidenza i difetti di progettazione all'origine del ricircolo e dei punti caldi; sono state proposte ai team soluzioni di miglioramento per correggerli prima dei lavori.
Permette di analizzare, prevedere, verificare e correggere gli errori prima della costruzione. Un metodo rapido e preciso che fa risparmiare tempo e costi, con risultati affidabili.
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Studio CFD esterno del data center DC23: pennacchi termici dei gruppi elettrogeni e impatto del ricircolo sui raffreddatori ad aria.
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