Dir sidd den Ingenieur vun enger 1-MW-Datesall: Chiller, e Kaltwaasserkrees, UPS-Batterien an e Notstroumgenerator. D'Hëtzt fléisst vun de Server an d'Loft, an d'Waasser an no baussen — a jidde Watt, deen Dir fir d'Killung ausgitt, schlägt sech am PUE nieder.
Wat Dir léiere wäert
Wéi d'Hëtzt duerch eng Anlag wandert, a firwat de Kaltwaasserkrees Iech an enger Kris Minutte gewënnt.
Firwat Chiller un heißen Deeg manner effizient ginn (Carnot-COP) a wat PUE a WUE wierklech moossen.
Wéi UPS-Batterien a Generatore bei engem Stroumausfall openee iwwerdroen.
Simulator
Zäit 0 min
Aflëss < 24 °C
Aflëss ≥ 27 °C
Aflëss ≥ 32 °C
◎Chiller leeft
⟳Chiller start (5 min)
✕Chiller ausgeléist (verréigelt bis zum Zerécksetzen)
Reegler
Chiller #1…#n. En nei gestartene Chiller brauch 5 min, ier en killt.
Méi waarmt Waasser = besser Chiller-Effizienz, awer méi waarm Server-Aflëss.
Batch-Jobs, déi op méi spéit verschoben ginn: elo manner Hëtzt a Leeschtung.
Notzt kal Äusseluft iwwer en Dréchenkiller, wann et kal genuch ass.
Verdampft Waasser fir d'Kondensatorloft ze killen: besser Effizienz, awer Waasserverbrauch.
Nëmmen néideg, wann den automateschen Start feelschléit. Dauert 3 min.
Läscht eng Sécherheetsausléisung vun engem Chiller, soubal de Feeler iwwerpréift ass; ugeholl vu 15 min no der Ausléisung un.
Indikatoren
Server-Aflosstemperatur
22,4°C
normal
PUE
1,34
normal
Anlagenleeschtung
1076kW
UPS-Batterie
100%
normal
Kaltwaasser-Temperatur
14,0 °C
Chiller-COP
5,1
IT-Laascht
803 kW
Chiller am Betrib
2
Verfügbar Chiller (net ausgeléist)
3
Ausgeléist Chiller (verréigelt)
0
Zerécksetze vun der Ausléisung méiglech an
0 min
WUE
0,00 L/kWh
CO₂-Emissiounen
484 kg/h
Tendenz
Kriszeszenarien
Niveau 1 · Chiller-Ausfall an der Spëtzt
En heeßen Nomëtteg, 32 °C dobaussen. D'IT zitt 850 kW op zwee vun dräi Chiller, an d'Kaltwaasser leeft op 16 °C, fir Energie ze spueren — dat léisst de Server-Aflëss just ongeféier 2 K Marge bis zur vun ASHRAE recommandéierter Grenz. Ee vun de Chiller ass um Punkt auszefalen. Haalt d'Aflëss am recommandéierte Beräich, loosst d'IT-Aarbecht weiderlafen a bréngt d'Anlag zeréck op voll Redundanz.
Aflëss ni iwwer 27 °C
Aflëss ≤ 25 °C um Enn (zeréck op normal)
Duerchschnëttlech IT-Laascht ≥ 750 kW (net einfach Server ausschalten)
All dräi Chiller um Enn erëm verfügbar (ausgeléist Eenheet zeréckgesat)
Niveau 2 · Hëtztwell an en Demand-Response-Opruff
D'Aussentemperatur klëmmt vun 30 °C op 42 °C. D'Chiller verléieren Kapazitéit an Effizienz. Dann stellt den Netzbetreiber eng Demand-Response-Ufro: d'Leeschtung vun dësem Site eng hallef Stonn ënner 900 kW halen.
Aflëss ni iwwer 27 °C
Duerchschnëttlech Anlagenleeschtung ≤ 900 kW während der Ufro
Duerchschnëttlech IT-Laascht ≥ 720 kW iwwer de Szenario
Niveau 3 · Netzausfall, Generator start net
D'Netz fält aus. De Generator sollt bannent zéng Sekonnen iwwerhuelen — dës Kéier mécht hien et net. D'Server lafen op UPS-Batterien mat ongeféier zéng Minutte Energie, an d'Chiller sinn aus.
Keen IT-Ausfall
Batterie ni ënner 72 %
Aflëss ni iwwer 25 °C
Basis — de Modell hannert de Zuelen
All Relatioun, déi de Simulator notzt, mat hirer Quell. Konstanten, déi als Annahme markéiert sinn, si Beispillkalibréierungen.
Energiebilanz vum Loftknuet: d'Server erhëtzen d'Loft, d'Killspiralen transportéiere Wäerme an d'Kaltwaasser.
C_air · dT_air/dt = P_IT + P_fans − Q_CRAH, Q_CRAH = UA · (T_air − T_chw)[4][11]Annahm: Kapazitéiten, Spiralleitwäert, Chiller-Gréisst a Batterieenergie si Beispillwäerter fir en 1-MW-Sall.
Energiebilanz vum Waasserknuet: d'thermesch Mass vum Krees puffert de Fossé tëscht Hëtztlaascht a Chiller-Kapazitéit.
Chiller-Effizienz als fixen Deel vun der Carnot-Grenz — si fält, wann d'Äusseluft méi waarm gëtt. D'Verdampfertemperatur follegt der tatsächlecher Temperatur vum Kaltwaasserkrees (2 K drënner), net dem Sollwäert, dofir hieft e Krees, deen no enger Ausléisung méi waarm gëtt, de COP kuerz un.
COP = 0.45 · T_evap / (T_cond − T_evap), T_evap = T_chw − 2 K, T_cond = T_air,out + 12 K [K][5]Annahm: Kapazitéiten, Spiralleitwäert, Chiller-Gréisst a Batterieenergie si Beispillwäerter fir en 1-MW-Sall.
Power Usage Effectiveness: Gesamtleeschtung vun der Anlag gedeelt duerch IT-Leeschtung (1,0 ass de Idealfall).
D'UPS-Batterieenergie leeft mat der geschützter Laascht eidel, bis de Generator iwwerhëlt.
E_batt(t+Δt) = E_batt − (P_IT + P_fans + P_pumps)/η_UPS · Δt (energy balance); generator ≤ 10 s[6]Annahm: Kapazitéiten, Spiralleitwäert, Chiller-Gréisst a Batterieenergie si Beispillwäerter fir en 1-MW-Sall.
No all Stroumëmschaltung stoppen d'Chiller a mussen nei starten.
chiller restart after any power transfer = 5 min (quick-start; typical 10–15 min)[11]
Emissioune vun der Intensitéit vum Netzstroum, oder vum Diesel, wann de Generator leeft.
CO₂ = P_facility × grid intensity (≈450–650 g/kWh in the scenarios); diesel ≈ 2.69 kg CO₂/L[9][10][13]
Aner Betribskonstanten, déi de Modell notzt.
chillers 3 × 450 kW, derate 2.5 %/K above 35 °C · adiabatic effectiveness 70 % · loop P-gain 150 kW/K · IT shutdown at 40 °C inlet · manual generator start 3 min · chiller trip reset accepted 15 min after the trip · battery 150 kWh (≈10 min at full load), recharge 10 %/h · UPS η 95 %Annahm: Kapazitéiten, Spiralleitwäert, Chiller-Gréisst a Batterieenergie si Beispillwäerter fir en 1-MW-Sall.
Zoufall: e Mulberry32-Generator mat Seed; benotzt Verdeelungen — uniform, exponentiell (invers CDF), normal (Box–Muller), Poisson (Knuth). De Seed gëtt ugewisen a kann deelt ginn.