Global Data Center Engineering

CFD分析


CFD的案例

对于那些可能不熟悉CFD – 计算流体动力学的人来说,这是对液体或气体运动进行建模和与障碍物等影响的相互作用的科学。利用CFD,我们可以看到构成除热的三个关键要素(并认为除热,而不是冷却):空气压力,气流和空气温度。温度有很多的重点,而且可能会让许多人觉得这三个要素,温度是至关重要的。这是发生数据中心设置散热的错误。

数据中心行业并不秘密,如果您想降低能源成本,首先要开始寻找的是冷静。冷却成本占数据中心运营预算的50%以上,随着密度的增加和热负荷的增加,冷却成本也将继续增长。让冷静权利不仅仅是控制这些成本,而且也是控制它们的关键。

对于现有的数据中心来说,这是一样的,因为它仍然在设计表上。我们已经看到很多次关于冷却的假设。这种情况是否熟悉?

案例研究(我们已经看到这种情况不止一次)

您花了几个月的时间设计数据中心,并仔细计算了负载。机柜的设计预计在100个机架空间内每个机柜的6千瓦分布。这是600kW的热负荷。您的UPS的大小在2(N + 1),每个馈送3 x 300 kVA UPS。您有8个冷却单元(CRAC / CRAH / PAC等),每个90kW,为您提供N + 1的冷却能力。

它的调试当天,您将货架上的负载库调到了6kW,每个都有600kW的热量涌入房间。您的冷却单元在22C(72F)处倾倒冷气,10分钟内房间温度升高失控。 12分钟后,您开始在机架顶部达到33C(92F)的温度。有什么可怕的,非常错误的。冷却单元是否损坏?他们没有启动测试正确吗?支票显示,他们正在按预期工作。

你停止测试,房间变得太热,每个人都出汗。如果货架上有真正的装备,那可能是一场灾难。出了什么问题?
真的发生了什么

你开始调查首先,您发现供应商指定的冷却机实际上是90kW总冷却能力,而明智的冷却负载(您真正可以冷却的)要低得多。 (这是出口温度与回温度的函数,但是我们不在这里详细介绍)。真正的能力实际上更接近,你惊恐地发现了79kW。 (这是你八个单位的88kW冷却能力的损失!有你的冗余!但这还不是唯一的问题,房间温度飙升)。

现在是时候打电话给CFD了解一些答案。房间的建模,采取了所有的关键要素,影响室内的除热。是否有障碍物供应空气?是否有障碍物返回空气?来自冷却单元的空气量是多少?那空气在哪里?在地板下移动多快?是否提供开销?冷热混合空气?有多糟糕?散热解决方案真正提供了什么能力?

为了回答这些问题,我们使用最新的未来设备6SigmaDCX CFD建模解决方案来构建详细的模型,无论它们多么简单或复杂。 (我们甚至表示,CFD在单机架环境中可能会对降低运营成本,以及对位置不合适的部件造成过度磨损的维护产生深远的影响)。

平均而言,我们将客户设施的经营成本降低了25%。 (在极端情况下,我们将电费降低了50%以上)。这通常意味着投资回报率不到8个月。

图1 – 在冷热通道中具有温度平面的CFD和另一截面温度平面
CFD为数据中心做什么?

正如我们在案例研究中提到的,散热策略可能会有很大的错误。房间设计,冷却单元安排,误解评级和“漂亮”均导致房间初始调试和容量上限达不到预期。在构建环境之前,通过建模来了解这些问题是一种低成本的方式。是的,即使冷却单元的容量问题对于明智的和总的冷却能力将被发现,如果它们被模仿之前。 (我们利用制造商的规格创建模块容量,完成冷却目标的可变设定点和气流)。通过低成本差价合约,资本和运营费用可以避免数十万美元的成本。

不要忘记外部CFD

GDCE利用地球上最先进的数据中心CFD建模和仿真平台,还执行复杂的外部CFD模型。这些可用于评估热平面,对关键火灾事件的风力影响(即,屋顶上的燃料溢出火灾将导致),到热交换器和冷却塔的气流,以及建筑模型,设置对地形轮廓高度特定的气流模式。没有什么像科学来验证一个伟大的策略。外部CFD提供进一步的验证和信息,说明在何处放置发电机,换热器,冷却塔,燃料箱,发电机等等。

没有模拟太大或太小 – 我们的竞争力定价

GDCE已经成为使CFD为所有人负担得起的一个目标。我们为每千瓦125KD的CFD建模提供每千瓦成本,从1kW到30kW。超过30kW,我们将根据您的数据中心机架尺寸和kW来提供固定费率。 (kW基于总IT负载或总制冷量,以较大者为准),我们知道这听起来是直观的,但是我们已经看到很多冷却能力无法覆盖IT负载。

这包括单个模型的4个场景。 (场景允许您检查“如果此冷却单元不可用如何?”如何长时间打开门将影响我的数据中心?将高架地板安装在600mm真的​​比我安装在300毫米?

您希望选择什么样的场景,我们将与您一起确定对您最有价值的内容。额外的情况也可以以每瓦功率25美元/天高达30kW的价格运行,并且协商的基本成本约为20%左右。它还将包括高度详细的结果和分析报告。

图像2 – 外部CFD与图像上的速度平面,以及发电机工厂的温度流线

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让我们为您的差价合约需求提供详细的作品范围。联系我们,我们将讨论如何降低数据中心的成本,无论是在设计表上还是已经在运行。

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