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Centro dati CFD – Saint Denis

Simulazione CFD esterna di un centro dati

Lo studio approfondito di EOLIOS ha permesso di completare la valutazione del rischio, ottimizzare la progettazione e determinare i consumi energetici del data center.

Progetto

Studio CFD esterno - Centro dati a Saint Denis - Parigi

Anno

2021

Cliente

Equinix

Posizione

Francia - Saint Denis

Tipologia

Banca dati

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Descrizione del progetto

contesto

Equinix è il leader globale nell’interconnessione e nei data center . I data center Equinix si trovano nella maggior parte dei paesi del mondo, nei cinque continenti. Parigi è un luogo ricco di reti e denso di cloud ed è uno degli hub centrali di connettività più importanti al mondo.

Equinix ha aperto un nuovo data center a Saint Denis. Questo unico data center è costituito da una parte inferiore (in particolare data center esistenti) e da una parte superiore (il data center PA10). Questa combinazione ha posto diverse sfide tecniche durante la fase di progettazione e costruzione. Uno era il rilascio di aria calda e fumi dai dispositivi di raffreddamento e dai generatori di emergenza. Lo spazio relativamente piccolo disponibile rende meno ovvio che il flusso d’aria fresca, l’aria di scarico e i fumi del data center siano sempre separati.

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Simulazione CFD esterna di un centro dati

Nell’ambiente del data center iperscalabile, a causa della crescente densità di apparecchiature IT (oltre 10 kW/rack), sono necessari standard di sistema di raffreddamento in grado di soddisfare i settori IT in evoluzione. Il raffreddamento per rimuovere il calore dalle apparecchiature IT ad alta densità è un aspetto fondamentale per i data center. Queste calorie vengono evacuate da una serie di sistemi posti in alta concentrazione sul tetto.

I subappaltatori di Equinix, CCI e IMOGIS, hanno chiesto a EOLIOS di effettuare un’analisi approfondita dei flussi intorno all’edificio. Pertanto, abbiamo creato un modello computerizzato dettagliato che include gli edifici circostanti, tutti i dispositivi di raffreddamento sui tetti dei data center, tutti gli scarichi, le prese d’aria e i dettagli come parabrezza, lamelle e tetti. . Abbiamo quindi utilizzato questo modello per calcolare il flusso d’aria, la temperaturae la distribuzionedel vapore acqueo (umidità relativa) in diversi scenari.

Questi scenari variano in base alla modalità operativa (normale, manutenzione, emergenza) e alle condizioni meteorologiche (alta o bassa temperatura, velocità e direzione del vento).

Lo studio ha fornito sia agli appaltatori che a Equinix informazioni dettagliate su ciò che potrebbe accadere in varie circostanze. È stato utilizzato per completare la valutazione del rischio , ottimizzare la progettazione e determinare il consumo energetico del data center. Le informazioni fornite dallo studio CFD hanno permesso di risolvere in modo ottimale le sfide ingegneristiche associate.

Dimensionamento degli studi CFD esterni

Modello CAD

Il modello CAD prodotto mostra la geometria del progetto e l’ambiente circostante entro un raggio di 800 m. È stato creato a partire dai modelli 3D esistenti, dalle planimetrie catastali e integrando i progetti di data center previsti.

Illustrazione di pennacchi termici di diverse intensità di calore

Considerazione dei parabrezza

Il modello CAD prodotto mostra la geometria del progetto e l’ambiente circostante entro un raggio di 800 m. È stato creato a partire dai modelli 3D esistenti, dalle planimetrie catastali e integrando i progetti di data center previsti.

Che cos’è un parabrezza in metallo?

Un frangivento metallico è un dispositivo progettato per ridurre il rumore e le vibrazioni generate dal vento. Di solito è progettato per essere installato all’esterno di pareti o finestre e comprende un telaio metallico cavo con un velo metallico avvolto intorno ad esso.

Questo tipo di elemento consente di tenere conto dell’aspetto frangivento del parabrezza, lasciando un trasferimento d’aria equivalente.

Illustrazione di pennacchi termici di diverse intensità di calore

Considerazione di DRY in modalità bagnato

Gli ingegneri di EOLIOS hanno modellato raffreddatori adiabatici che funzionano come raffreddatori a secco per la maggior parte dell’anno. Utilizzano l’acqua per il raffreddamento adiabatico dell’aria di aspirazione solo quando la temperatura dell’aria ambiente o il carico di raffreddamento sono elevati (+35 C°).

In modalità adiabatica, questi sistemi incorporano un processo a due fasi. L’evaporazione dell’acqua viene utilizzata per raffreddare l’aria che entra nel raffreddatore spruzzando l’acqua nel flusso d’aria o spargendola su un mezzo attraverso il quale passa l’aria. A 42,1°C e 29,6% UR, gli essiccatori scaricano aria a 31,5°C e 98% UR.

Illustrazione di pennacchi termici di diverse intensità di calore

Integrazione dell'impatto degli edifici adiacenti

Nell’ambito di questo studio CFD, i sistemi principali degli edifici adiacenti sono stati inclusi nel modello di studio. Ricordiamo che questi sistemi sono studiati in modo semplificato, in questo quadro le ipotesi di dimensionamento di questi sistemi hanno valori approssimati.

Per dimensionare questi sistemi e ottenere una precisione vicina alla realtà, gli ingegneri di EOLIOS utilizzano le stesse caratteristiche tecniche dettagliate nelle schede tecniche dell’edificio di riferimento. D’altra parte, viene modellata solo l’attrezzatura principale.

Questo approccio tecnico è valido per questa scala, ma può portare a discrepanze nel dimensionamento della capacità installata. In questo contesto, tutte le analisi relative agli edifici dello studio devono essere considerate come tendenze.

L’obiettivo principale di questo tipo di analisi è quello di studiare le possibili perturbazioni di questi sistemi da parte dei sistemi tecnici dettagliati degli edifici adiacenti.

Dimensionamento degli studi CFD esterni

EOLIOS ingénierie apporta la sua esperienza all’intero sito e lavora per diversi scenari. Qui di seguito riportiamo un estratto di quello studio che trattava dei diversi venti prevalenti nel sito che potevano potenzialmente influenzare e disturbare il sito.

Sul tetto del sito c’è un problema di vento da ovest.

Il calore estratto dai generatori viene restituito al sistema adiabatico Dry. I 2/3 delle siccità sono leggermente disturbati da un aumento localizzato della temperatura.

Illustrazione dell'attuale tubo e dell'impatto del vento

Video riassuntivo dello studio

La nostra missione ingegneristica è quella di comprendere i fenomeni termo-aerodinamici presenti sul tetto di un data center. Il simulazione CFD externon da dati centro montarere il distribuzione del calore e velocità dell’aria à lextraériesu da centro da donazionenées. Elil peut égalemento montarerer come laria è acluiminé à lintériesu da centro da donazionenéQuesto vale in particolare per le aree a ventilazione naturale, come i locali dei generatori..

Da di più, elil montarere come laria è tetto ventilato e come Come funzionano i raffreddatori ad aria. Infine, elil peut aider à compfare come questi raffreddatori d’aria potrebbe êessere ottimès per migliorare l’efficienza energia e ridurre i costi dell’elettricità.

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