CFD-palvelut datakeskuksille

CFD-palvelut datakeskuksille

CFD-virtauslaskentapalvelumme (Computational Fluid Dynamics) tarjoaa datakeskustoimijoille tehokkaan keinon varmistaa datakeskuksen jäähdytyksen energiatehokkuuden ja toimintavarmuuden jo suunnitteluvaiheessa. Laskennallisen virtausdynamiikan avulla voidaan simuloida ilman, lämmön ja epäpuhtauksien käyttäytymistä ja leviämistä sekä rakennuksen sisällä että sen ympäristössä. CFD-simuloinnit auttavat tekemään tietoon perustuvia päätöksiä, pienentämään elinkaarikustannuksia ja täyttämään tiukentuvat ympäristö- ja lupavaatimukset koko datakeskuksen elinkaaren ajan.

Mitä?
CFD-simuloinnit mahdollistava datakeskuksen virtuaalisen prototypoinnin, jonka avulla suunnitteluratkaisuja voidaan testata virtausdynamiikan näkökulmasta. Varmistamalla, että monimutkaiset ratkaisut toimivat suunnitellusti, voidaan vähentää teknisiä riskejä ja parantaa energiatehokkuutta.

Miten?
Nykyaikainen virtauslaskenta on supertietokoneisiin perustuva matemaattinen laskentamenetelmä, jolla ratkaistaan kaasujen, nesteiden ja hiukkasten käyttäytymistä ja liikettä. CFD on laajasti käytetty työkalu sekä datakeskusten ulkoisissa että sisäisissä analyyseissä.

Miksi?
Tarkoituksena on tuottaa tietoa päätöksenteon tueksi tai suunnitelmien validoimiseksi. CFD:n hyödyntäminen datakeskusten suunnittelussa tuottaa tietoa, jota ei ole mahdollista saada muilla menetelmillä, tai on erittäin kallista. Tämä mahdollistaa suorituskyvyn parantamisen, elinkaarikustannusten pienentämisen ja komponenttien pidemmän käyttöiän. Virtauslaskentaa voidaan käyttää myös lupavaiheessa osoittamaan, että ympäristövaikutukset on huomioitu asianmukaisesti ja ne ovat hyväksyttävällä tasolla.

Virtauslaskentapalvelut datakeskuksille

Sisäinen analyysi

• Palvelimien imuilman lämpötilajakauman analyysi
• Ilmanjaon optimointitoimenpiteet
• Lämpötilajakauman (”hot spot”) analyysi
• Ilmankosteusjakauman analyysi
• Vikatileiden seurausanalyysi
• Anturien sijoittaminen optimaalisesti

Ulkoinen analyysi

• Lämpöpumppujen ilmanoton ja poistoilman sekoittomisen estäminen  (jäähdytyksen optimointi)
• Ilmanoton- ja poistoilman sekoittumisen estäminen (jäähdytyksen optimointi)
• Hukkalämmön leviäminen (ympäristövaikutusten arviointi)
• Päästöjen / epäpuhtauksien leviäminen (ympäristövaikutusten arviointi)

Ulkoinen CFD-analyysi

Datakeskusten jäähdytys on tärkeä aihe sekä sijoittajan, tilaajan että ympäristön ja ympäristön asukkaiden näkökulmasta. Pelkkä jäähdytys voi kuluttaa useita kymmeniä prosentteja kokonaistehosta. Kehittyvät teknologiat tarjoavat mahdollisuuden merkittäviin energiansäästöihin vähentyneen jäähdytystarpeen ansiosta, samalla kun sääntely ja kestävää kehitystä koskevat standardit ohjaavat teknologiaa vihreämpään suuntaan. Datakeskusten monimutkaisuuden vuoksi se, mikä toimii paperilla, ei välttämättä toimi käytännössä. Esimerkiksi teollisten lämpöpumppujen sijoittaminen katolle voi aiheuttaa ei-toivottuja oikosulkuvirtausilmiöitä (”hullunkierto”). Lisäksi datakeskukset sijaitsevat usein asuinalueiden tai luonnon läheisyydessä, mikä tuo mukanaan tarpeen arvioida ja lieventää ympäristövaikutuksia.

Datakeskuksen jäähdytyksen tehokkuus

Lämpöpumppujen lähiympäristön mikroilmasto-olosuhteisiin vaikuttavat monet tekijät, kuten suurilla tilavuusvirroilla toimivien lämpöpumppujen tiheä sijoittelu, asennuspaikan esteet, itse datakeskusrakennus, ympäröivä maasto ja rakennettu ympäristö sekä paikalliset tuuliolosuhteet. Suuri ilmavirtausnopeus aiheuttaa aina ympäröivän ilman sekoittumista virtaukseen. Tämä voi johtaa ei-toivotun lämpimän ilman kulkeutumiseen lämpöpumpun ilmanottoon viereisistä lämpöpumpuista, mikä heikentää jäähdytyksen suorituskykyä. CFD-pohjaisilla optimointitoimenpiteillä voidaan pienentää elinkaarikustannuksia ja edistää vihreämpää suunnittelua.

Ympäristövaikutusten analyysi

Datakeskuksen jatkuvaluonteinen toiminta tuottaa huomattavan määrän lämpöä, mikä edellyttää energiaintensiivisiä jäähdytysratkaisuja lämpötilojen pitämiseksi hallinnassa. Lisäksi käyttökatkosten estämiseksi tarvitaan suuri määrä generaattoreita sähkönsyötön häiriöitä varten. Suurissa datakeskuksissa voi olla jopa yli sata generaattoria, joita käynnistetään ja testataan säännöllisesti. Dieselgeneraattorit päästävät ympäristöön epäpuhtauksia, kuten pienhiukkasia (PM), typen oksideja (NOx), rikkidioksidia (SO₂) ja hiilidioksidia (CO₂), sekä lämpöä läheiseen ympäristöön.

Datakeskusten sääntely, suunnittelu ja rakentaminen kehittyvät koko ajan huomioimaan energiatehokkuutta ja ympäristövaikutuksia. Esimerkkeinä voidaan mainita uusiutuvien energialähteiden käyttö, hukkalämmön hyödyntäminen sekä generaattoreiden varustaminen päästöjenhallintajärjestelmillä ja suodatuksella.Koska datakeskukset sijaitsevat usein lähellä asuinalueita, CFD on kustannustehokas menetelmä ympäristövaikutusten, kuten epäpuhtauksien tai lämmön leviämisen, arviointiin eri skenaarioissa ja suunnitteluvaihtoehdoissa.

CFD sisäinen analyysi

Virtauslaskennan avulla datakeskuksesta saadaan virtaustekninen virtuaalinen prototyyppi, jonka avulla voidaan testata erilaisia serverien konfiguraatioita, ja löytää näille optimointimahdollisuuksia sekä simuloida vikatilanteita, kuten lämpötilan jakautumista jäähdytysyksikön häiriötilanteessa. CFD auttaa myös sijoittamaan reaaliaikaisia mittausantureita optimaalisesti mahdollisten kuumien alueiden (”hot spot”) havaitsemiseksi.

Korkeat lämpötilat lisäävät laitevikaantumisen riskiä ja lyhentävät komponenttien käyttöikää. Kun jäähdytyslaite vikaantuu, lämpötilat alkavat nousta ajan funktiona. CFD-simuloinneilla voidaan analysoida lämpötilajakaumia, ilmankosteusjakaumia sekä ilman virtausnopeuksia serveritilassa tai serverien ilmanottoaukoissa. CFD-simulointeja voidaan käyttää eri jäähdytysstrategioiden ja pohjaratkaisujen arviointiin sekä tulevien laajennusten tai teknologisen kehityksen mahdollistamien parannusten evaluointeihin.

Valitse luotettava kumppani

Swecolla on vankka kokemus hankkeista, joissa edellytetään korkeaa luottamuksellisuutta. Yhtiöllä on käytössä järjestelmällinen tiedonhallinta sekä määritellyt tietoturvaa koskevat toimintamallit ja prosessit, joita ylläpidetään ja kehitetään jatkuvasti. Näiden käytäntöjen avulla suojataan tiedot ja IT‑infrastruktuuri tunnistettuja ja mahdollisia tulevia uhkia ja riskejä vastaan. Samalla varmistetaan Swecon toiminnan ja asiakasprojektien luottamuksellisuus, tiedon eheys, saatavuus sekä toiminnan jatkuvuus.

Laatusertifikaatit 

Swecon johtamisjärjestelmillä on seuraavat sertifikaatit:

• ISO 9001: Laatusertifikaatti takaa, että prosessimme ovat korkeiden laatuvaatimusten mukaisia.
• ISO 14001: Ympäristösertifikaatti varmistaa, että ympäristöjohtamisjärjestelmämme täyttää kansainväliset standardit.
• ISO 45001: Työterveys- ja työturvallisuussertifikaatti osoittaa sitoutumisemme turvalliseen työympäristöön.
• ISO 27001: Tietoturvallisuuden hallinnan sertifikaatti määrittelee vaatimukset tietoturvallisuuden hallintajärjestelmälle ja auttaa suojaamaan tietoja systemaattisesti ja tehokkaasti tietoturvariskien hallinnan kautta.

Näiden standardien vaatimukset täyttämällä varmistamme toimintamme laadun, ympäristön ja ihmisten hyvinvoinnin sekä tietojen luottamuksellisuuden, eheyden ja saatavuuden.