Global Data Center Engineering

CFD解析


CFDの事例

CFD(Computational Fluid Dynamics)に精通していない人にとっては、液体や気体の動きや障害物や他の影響との相互作用をモデリングする科学です。 CFDを使用して、熱除去を構成する3つの重要な要素(冷却ではなく熱除去を考える)を見ることができます。空気圧、空気流量、空気温度。気温には多くの焦点があり、気温は最も重要ではないという3つの要素のうち、多くを驚かせるかもしれません。これは、データセンターからの熱除去を設定する際に間違いが発生する回数です。

データセンター業界では、エネルギーコストを削減したい場合、最初に探し始めるのは冷却にあるということは秘密です。冷却コストはデータセンターの運用予算の50%以上を占め、密度が上昇し熱負荷が増加するにつれて増加し続けます。冷却の権利を得ることは、そのコストを制御するだけでなく、それらを巻き込むことも重要です。

これは既存のデータセンターの場合と同様に、設計テーブル上にあるものと同じです。多くの場合、冷却に関する前提がわかりました。このシナリオはよく知られていますか。

ケーススタディ(このシナリオは2回以上見られました)

あなたは何ヶ月もデータセンターを設計し、慎重に負荷を計算しました。キャビネットは、100ラックスペースでキャビネットごとに6キロワットの予想分布で設計されています。それは600kWの熱負荷です。あなたのUPSは、各フィードに3 x 300 kVAのUPSを2(N + 1)で設置しています。 90kWで8台の冷却ユニット(CRAC / CRAH / PACなど)を使用しているため、N + 1台の冷却能力があります。

その試運転の日に、ラックのロードバンクをそれぞれ6kWにクランクアップします… 600kWの熱が部屋に注ぎ込まれています。あなたの冷却ユニットは冷たい空気を22℃(72°F)で流しています…そして10分後に、室温は制御不能になります。 12分後、ラックの上部で33℃(92°F)の温度に達するようになります。何かひどく間違っています。冷却装置は壊れていますか?彼らはスタートアップが正しくテストされていませんでしたか?チェックは彼らが期待どおりに働いていることを示しています。

あなたはテストを中止し、部屋は暑すぎて誰もが汗をかいています。ラックに本物の歯車があった場合、それは災害の可能性があります。何がうまくいかないのですか。

本当に起こっていること

あなたは調査を始めます。最初に、ベンダーによって指定された冷却装置が実際に90kWの合計冷却能力であり、顕著な冷却負荷(本当に冷却できるもの)がずっと低いことがわかります。 (これは出口温度と戻り温度の関数ですが、ここではその詳細を掘り下げません)。実際の容量は実際にはもっと近く、ホラーで79kWになります。 (これは今では8台のユニットで88kWの冷却能力を失ってしまいました!冗長性がありますが、これは唯一の問題ではありません。

CFDでいくつかの答えを呼び出す時です。部屋は、部屋の熱除去に影響を与えるすべての重要な要素を取り入れてモデル化されています。空気を供給するのに障害がありますか?空気を戻すのに障害物がありますか?冷却装置からの空気の量は?その空気はどこに行きますか?どのくらい速く床下を移動していますか?オーバーヘッドが届いていますか?冷たい空気と熱い空気は混合していますか?どれくらい悪いですか?どのくらいの容量の熱除去ソリューションが実際に提供できますか。

これらの質問に答えるために、私たちは最新のFuture Facilities 6SigmaDCX CFDモデリングソリューションを使用して、どれほどシンプルか複雑かにかかわらず、詳細なモデルを構築します。 (単一のラック環境でのCFDは、運用コストの削減にも大きな影響を及ぼし、設置場所の悪い部品の過度の消耗によるメンテナンスにも大きな影響を与える可能性があることを示しています)。

平均して、お客様の施設の運営コストを25%削減します。 (極端な場合、電気代を50%以上削減しました)。これは、通常、8ヶ月未満のROIを意味します。

画像1 – 高温および冷気通路内の温度面を含むCFD、および別の断面温度面

他にCFDがデータセンターに対して行うこと

ケーススタディで述べたように、熱除去戦略には多くの問題があります。客室の設計、冷却装置の配置、誤解された評価、「きれいな」すべてが部​​屋に寄与し、最初の試運転と容量の最大値に対する期待に応えられませんでした。環境を構築する前にモデリングすることによって、これらの問題が存在することを知ることは、低コストの方法です。そして、はい、それ以前にモデル化されていれば、賢明な冷却能力対冷却能力の冷却能力の問題も発見されていました。 (我々は、製造業者の仕様を利用してモジュールの能力を作り、冷却目標のための可変セットポイント、および空気流を完成させる)。低コストのCFDにより、数十万ドルも資本コストと営業経費の両方で回避できます。

外部CFDを忘れないでください

外部を忘れないでください惑星で最も高度なデータセンターCFDモデリングとシミュレーションプラットフォームを利用して、GDCEは複雑な外部CFDモデルも実行します。これらは、熱面、重要な火災事象への風の影響(屋上での燃料漏れ火災につながる場所)、熱交換器や冷却塔への空気流、建築用モデリングなどを評価するために使用できます。非常に特殊な気流パターン。素晴らしい戦略を検証する科学のようなものはありません。外部CFDは、発電機、熱交換器、冷却塔、燃料タンク、発電プラントをどこに配置するかについてのさらなる検証と情報を提供します.CFD

シミュレーションが大きすぎるまたは小さすぎる – 競争力のある価格設定

GDCEは誰にでもCFDを手頃な価格で提供することを目標にしています。 1kWから30kWまでkW当たり125USDのCFDモデリングのためのキロワット・モデルあたりのコストを提供します。 30kW以上では、データセンターのラックサイズと使用するkWに基づいて固定料金を提供しています。 (kWは総IT負荷または総冷却能力のいずれか大きい方に基づいていますが、それは直感的ではありませんが、IT負荷をカバーできない冷却能力がたくさんあることがわかりました)。

これには、単一のモデルに対する4つのシナリオが含まれます。 (このシナリオでは、「このクーリングユニットが利用できない場合はどうすればよいでしょうか」を調べることができます)長期間ドアを開けておくとデータセンターにどのような影響がありますか 300mm。

あなたが望むシナリオの選択肢はあなたのものです。私たちはあなたに最も貴重なものを決定するために協力します。追加のシナリオは、1kW当たり25USDから30kWまでのコストで実行することができ、基本コストの約20%のサイズで交渉します。また、結果と分析の詳細な報告も含まれます。

画像2 – 画像全体に速度面を持つ外部CFD、発電プラントからの温度合理化

お問い合わせ
お客様のCFDニーズに合わせた詳細な範囲の作業を提供しましょう。お問い合わせは、データセンターのコスト削減の方法について、設計テーブルに依頼しているか、稼働中であるかにかかわらず検討します。

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