Ottimizza le prestazioni dei tuoi gruppi elettrogeni comprendendo le perdite di carico nei loro locali e il loro impatto sulla continuità operativa del tuo data center.
I gruppi elettrogeni sono l'ultima linea di difesa di un data center in caso di guasto dell'alimentazione principale. Uno studio approfondito delle perdite di carico nei loro locali è fondamentale per garantirne la disponibilità e l'affidabilità.
L'essenziale. Studio CFD delle perdite di carico nei locali gruppi elettrogeni di un data center a Marcoussis. I silenziatori acustici, indispensabili contro il rumore, generano importanti perdite di carico ; rivedendo i condotti e aggiungendo deflettori, lo studio ha ridotto queste perdite di oltre il 50 %, il che accelera lo scarico in copertura e riduce il rischio di ricircolo con i raffreddatori ad aria.
In un data center, i gruppi elettrogeni sono l'ultima linea di difesa in caso di guasto dell'alimentazione principale. Il loro funzionamento ottimale garantisce la continuità delle operazioni anche in caso di interruzione di corrente.
Tuttavia, le prestazioni di questi gruppi possono essere compromesse da diversi fattori, in particolare le perdite di carico nei locali in cui sono installati. Uno studio approfondito è quindi di importanza capitale per assicurare la disponibilità e l'affidabilità dei gruppi, e, per estensione, del data center nel suo insieme.
L'energia di un volume d'aria si esprime come somma di pressioni, costituendo la pressione totale:
Pressione dovuta al peso della colonna d'aria: ρgh.
Pressione dinamica legata alla velocità dell'aria: ρv²/2.
Pressione statica legata alla pressione interna dell'aria: P.
La perdita di carico di un componente è la differenza tra le pressioni totali al suo ingresso e alla sua uscita. È dovuta alle resistenze incontrate dall'aria attraverso gli elementi della rete (condotti, curve, serrande, griglie…). Sui gruppi elettrogeni, dei silenziatori installati a monte e a valle limitano il disturbo acustico, ma generano importanti perdite di carico aggiuntive.
Somma della pressione statica, della pressione dinamica (legata alla velocità) e della pressione dovuta al peso della colonna d'aria. La perdita di carico di un componente è la differenza di pressione totale tra ingresso e uscita.
Gli studi CFD delle perdite di carico permettono una modellazione numerica dettagliata dei flussi e forniscono informazioni cruciali sulle zone di perdita di carico, di turbolenza e di stagnazione. Permettono di individuare i punti deboli, ottimizzare la progettazione e prevedere l'effetto delle modifiche prima della loro realizzazione fisica, un metodo economico.
Da ricordare. Ridurre le perdite di carico permette di raggiungere velocità di scarico più elevate in copertura, e quindi di ridurre il rischio di ricircolo con i raffreddatori ad aria.
La maggior parte delle perdite di carico nelle linee di estrazione dei gruppi elettrogeni sono perdite di carico singolari, causate da bruschi cambiamenti di geometria (curve, restringimenti, allargamenti):
Formazione di vortici e zone di turbolenza — i cambiamenti bruschi perturbano il flusso e comportano perdite di energia.
Accelerazione e decelerazione del flusso — il passaggio tra sezioni larghe e strette converte l'energia cinetica in pressione.
Attrito alle pareti — le irregolarità di superficie aumentano la resistenza al flusso.
Queste perdite possono essere ridotte con una progettazione adeguata dei condotti: raccordi lisci e transizioni progressive tra le sezioni.
Perdita di energia localizzata provocata da un brusco cambiamento di geometria (curva, restringimento, allargamento) che crea vortici e turbolenza, in opposizione alle perdite distribuite dovute all'attrito lungo le pareti.
Il modello 3D del locale tecnico è stato creato a partire dai disegni e dal modello 3D del processo: gruppi elettrogeni, silenziatori, camini, condotti e plenum sono stati rappresentati fedelmente, rispettando la loro posizione reale.
Le velocità e le pressioni ottenute dalle simulazioni sono analizzate per calcolare le perdite di carico di ogni locale, valutando le variazioni di pressione totale lungo il percorso dell'aria.
I silenziatori riducono notevolmente il livello di decibel all'uscita del condotto. Ma il passaggio dell'aria attraverso questi dispositivi aumenta le perdite di carico (ostruzione, bruschi cambiamenti di direzione, turbolenza). Occorre quindi trovare il giusto equilibrio tra riduzione acustica e riduzione delle perdite di carico.
Dispositivo a setti assorbenti posto a monte e a valle del gruppo elettrogeno per attenuare il rumore. Efficace acusticamente, ostruisce il flusso e aggiunge perdite di carico da bilanciare.
La configurazione dei locali comportava perdite di carico eccessive. Sono state modificate per ridurre la resistenza al flusso, in particolare ai silenziatori e al condotto di scarico. Sono stati installati dei deflettori per rendere i cambiamenti di direzione meno bruschi.
Grazie a queste modifiche, le perdite di carico sono state ridotte di oltre il 50 %. Questa riduzione assicura un funzionamento efficiente dei gruppi e permette velocità d'aria più elevate all'uscita del condotto, riducendo i fenomeni di ricircolo con i raffreddatori ad aria in copertura.
Know-how: la simulazione CFD esterna per i data centerSilenziatori, perdite singolari e ottimizzazione dei condotti: le risposte alle domande di gestori e team di progettazione.
Perché i gruppi elettrogeni sono l'ultima linea di difesa del data center: perdite di carico eccessive compromettono la loro portata d'aria e quindi l'affidabilità. La CFD le quantifica e guida l'ottimizzazione, come nel nostro progetto Data Center PA 22.
Una perdita di energia localizzata dovuta a un brusco cambiamento di geometria (curva, restringimento, allargamento) che genera vortici e turbolenza. Prevale nelle linee di estrazione dei gruppi elettrogeni.
Attenuano il rumore con setti, ma ostruiscono il passaggio dell'aria e impongono cambiamenti di direzione, creando turbolenza e resistenza. Occorre bilanciare riduzione acustica e perdite di carico.
Rivedendo la geometria dei condotti ai silenziatori e al condotto di scarico, e installando deflettori per ammorbidire i cambiamenti di direzione. Le perdite sono così diminuite di oltre il 50 %.
Minori perdite di carico significano velocità di scarico più elevate all'uscita del condotto. Il pennacco viene proiettato più in alto e più lontano, riducendo il rischio di riaspirazione da parte dei raffreddatori ad aria vicini.
Esplora le nostre competenze, i progetti e i dossier tecnici per andare oltre la FAQ.
Studio CFD delle perdite di carico nei locali gruppi elettrogeni: modellazione 3D dei condotti e dei silenziatori, analisi delle velocità e pressioni, ottimizzazione che riduce le perdite di oltre il 50 %.
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