Una aplicación habitual de la simulación de fluidos es el modelado de la refrigeración de equipos eléctricos (por ejemplo, bombas) o electrónicos (clúster de computación, servidores).
Este tipo de equipos puede sufrir daños o funcionar de forma incorrecta (disminución de la eficiencia) cuando se alcanzan temperaturas no muy superiores a la temperatura ambiente (por ejemplo, por encima de 40ºC). Por ello, el control de la temperatura en las instalaciones en las que se alojan es fundamental.
Para ello es necesario un buen diseño del sistema de refrigeración que garantice que los equipos no alcanzan las temperaturas límite máximas y, además, sea eficiente, optimizando el consumo de energía. Por estas razones, la simulación de fluidos (CFD) es aplicada a este tipo de problemáticas de forma habitual.
En este post, describimos la aplicación de la simulación de fluidos (CFD) al edificio donde se alojan las bombas de la estación de bombeo del embalse de Almudévar. La estación de bombeo consta de 7 bombas (una de ellas, generalmente no estará activa). En el proceso de bombeo, el calor liberado por los variadores de las bombas es considerable (más de 100 kW por bomba). Además, dependiendo del día y hora en el que se realice el bombeo (por ejemplo, un día de Verano a las 2 de la tarde), el calor recibido por la nave desde el ambiente es considerable. Sobre todo, considerando que la temperatura máxima del aire en la zona próxima a las bombas no debería superar los 40ºC para evitar daños en los equipos.
Con esta limitación de la temperatura máxima en el aire, un sistema de refrigeración es necesario. El sistema diseñado consta de una serie de entradas de aire localizadas justo enfrente de los variadores de las bombas, y un conjunto de ventiladores situados en la pared opuesta. Gracias a la acción de los ventiladores se consigue un flujo de aire adecuado para refrigerar las zonas próximas a las bombas sin alcanzar la temperatura máxima marcada.
nablaDot, mediante técnicas de simulación de fluidos, ha apoyado el diseño del sistema de refrigeración de las bombas. En el siguiente video se puede observar la evolución de la temperatura del aire en dos planos transversales de la estación de bombeo.
En el siguiente video se ve la evolución de la temperatura del aire en un plano horizontal (a nivel de las entradas de aire) y un plano vertical que situado entre las entradas de aire y los variadores de las bombas.
La simulación de fluidos proporciona información útil y detallada para conseguir un diseño adecuado de los sistemas de refrigeración de equipamientos eléctricos y electrónicos. Un mal diseño por no utilizar técnicas de cálculo adecuadas puede suponer problemas de operación y daños materiales con un coste económico considerable.
