DATOS DEL PROYECTO

Cliente: Data4

Fecha: 2025-2026

Tecnología: Simulación CFD

INTRODUCCIÓN

En este proyecto analizamos el funcionamiento del sistema de refrigeración de dos centros de datos de unos 2MW de potencia de IT en distintos escenarios de funcionamiento acordados con el cliente. Para ello utilizaremos modelos de simulación mediante Mecánica de Fluidos Computacional (CFD).

El objetivo principal es garantizar que la temperatura de los servidores y la humedad de la sala se mantengan dentro de los rangos óptimos de funcionamiento, evitando la aparición de zonas de acumulación de calor y fenómenos de recirculación del aire que pudieran reducir la eficiencia del sistema.

Las simulaciones de ventilación y refrigeración se realizaron modelando los pasillos con los cerramientos previstos en el diseño de la sala. Asimismo, se ajustaron las infiltraciones de aire entre pasillos, las pérdidas de carga en las rejillas de ventilación y el calor disipado por los ventiladores de impulsión para tener en cuenta las condiciones reales de operación. Estas hipótesis se mantuvieron constantes en todos los análisis para tener una comparativa real entre los diferentes escenarios estudiados.

MODELOS CFD

En primer lugar, generamos la geometría adaptada al estudio térmico a partir de los planos y los datos de los equipos interiores en los diversos layout planteados. La modelización geométrica planteada nos resolver con eficiencia tanto el flujo del aire como el campo de temperaturas al reducir los requisitos de tamaño de malla en regiones de bajo interés.

Para este proyecto se desarrollaron modelos térmicos de ScStream capaces de reproducir el campo de temperaturas y el movimiento del aire, así como la distribución de la humedad y las pérdidas de carga de la instalación.

Tras ello, configuramos el modelo CFD con las condiciones de impulsión y extracción definidas en el diseño, teniendo en cuenta el equilibrio de caudales previsto en el sistema de refrigeración. Además, escogimos un modelo de turbulencia que permitiera captar los fenómenos de interés del estudio con un mallado adecuado a los objetivos del análisis.

ESTUDIOS EN ESTADO ESTACIONARIO

Tras definir los modelos, podemos calcular los diferentes casos de estudio resolviendo numéricamente las ecuaciones que definen el movimiento del aire y el campo de temperaturas para flujo incompresible turbulento. Evaluamos en primer lugar los criterios de convergencia monitorizando los residuos y la estabilidad de los parámetros a estudio, especialmente los residuos y las velocidades. Cuando los modelos terminan de calcularse, pasamos a obtener resultados en la etapa de postproceso.

El objetivo de los casos estacionarios era comprobar que se mantuvieran las condiciones térmicas adecuadas en los diferentes escenarios y colocaciones posibles de los racks, evaluar la distribución del aire y asegurar que se cumplieran los estándares acordados con el cliente. Para ello proporcionamos los mapas de temperaturas y humedades en diferentes planos representativos, los mapas de presión para evaluar las posibles fugas (leaks) entre pasillos y las líneas de corriente.

ESTUDIO TRANSITORIO ANTE FALLO ELÉCTRICO

El último paso de estos estudios es la comprobación de la respuesta del sistema ante un fallo eléctrico que apague los equipos de refrigeración. Se parte para ello del estado estacionario, se modela el fallo eléctrico como un corte de la refrigeración que dura un tiempo definido por la configuración eléctrica. Cuando arrancan los generadores de emergencia, se modela el reestablecimiento gradual de la refrigeración con una rampa lineal en flujo y potencia refrigeradora. Finalmente se simula la evolución del flujo y su temperatura hasta alcanzar temperaturas admisibles de nuevo, calculando así el tiempo de recuperación de la sala.

Con este estudio se aporta seguridad en el diseño de los sistemas de refrigeración y de actuación ante fallos de suministro eléctrico, permitiendo identificar zonas críticas y puntos de mejora desde fases tempranas del proyecto.