Les nouveaux systèmes de refroidissement au sein des Datacenters
Les nouveaux systèmes de refroidissement: Au cours des dernières années, la gestion efficiente des Datacenters est devenue une priorité.
Devant la course à l’optimisation et la puissance des équipements informatiques ainsi que le maintien de la température interne des Datacenters (24 à 27°C selon l’ASHRAE), les gestionnaires des Datacenters ont dû s’adapter afin d’optimiser la consommation énergétique.
Face à la complexité de refroidissement des systèmes informatiques, différentes technologies de climatisation avancées ont vu le jour :
Refroidissement à air libre, le Free Cooling
Le Free Cooling consiste à utiliser directement l’air froid extérieur filtré pour refroidir un local. On introduit de l’air extérieur si celui-ci est d’une température plus basse que l’air repris (intérieur) et que la régulation est en demande de froid.
L’air froid peut provenir de cours d’eau, de lacs et d’autres sources d’eau. Il convient toutefois d’utiliser des systèmes de climatisation industriels si l’air libre extrait est trop froid. La différence d’air entre l’intérieur et l’extérieur ne doit pas dépasser 10°C.
Refroidissement à eau, le Free-Chilling
Le Free-Chilling va consister à apporter de la fraicheur avec des techniques à très basse consommation, utilisant les énergies renouvelables comme l’air, l’eau ou l’inertie thermique à disposition avant d’utiliser toute énergie électrique et donc coûteuse.
Le Free-Chilling peut être mis en œuvre pour différentes applications soit en direct, soit en parallèle d’un autre système de refroidissement :
- Le pré-refroidissement des bureaux, commerces, établissements de santé, salles à atmosphère contrôlée, laboratoires, pharmacie, métrologie, ateliers de production, etc.,
- La déshumidification des piscines ;
- Le pré-refroidissement des Datacenters ;
- Le refroidissement de process.
Le Free-Chilling est encore peu utilisé alors qu’il nous permettrait de diminuer, voir éviter, dans bien des cas, des travaux de climatisation et les consommations d’énergie engendrées.
Refroidissement adiabatique/évaporatif
S’appuyant sur une ancienne technique dont l’origine remonte à l’Empire romain, le refroidissement adiabatique/évaporatif est un procédé́ de diminution de la température de l’air par évaporation de l’eau dans l’air.
Le principe du refroidissement adiabatique peut être utilisé pour réduire sensiblement la facture énergétique des Datacenters.
Parmi les applications possibles les plus intéressantes, on peut citer l’augmentation de l’efficacité́ d’un groupe d’eau glacée free cooling, obtenue en humidifiant l’air ambiant entrant dans l’échangeur free cooling et dans le condenseur.
L’air ambiant, est humidifié et refroidi, sans coût énergétique supplémentaire, en traversant des panneaux adiabatiques. L’air est ainsi délivré à plus basse température, ce qui permet d’atteindre une puissance frigorifique supérieure en free cooling.
Avec un groupe d’eau glacée fonctionnant à pleine charge, l’adoption de ce système permet d’obtenir des économies d’énergie annuelles très intéressantes.
Refroidissement liquide
Le refroidissement liquide par immersion est une nouvelle technologie qui commence juste à être commercialisée. Une grande banque française s’est lancée dans l’aventure.
Le refroidissement par immersion des Datacenters permet d’optimiser la conception thermique en immergeant directement le matériel informatique dans un liquide non-conducteur. La chaleur générée par les composants est transférée directement et efficacement au fluide. Ces améliorations augmentent l’efficacité énergétique et permettent des densités au mètre carré plus élevées.
Les avantages de ce système de refroidissement sont :
- La réduction de la consommation d’énergie ;
- La diminution du nombre de pièces mobiles (ventilateurs…) nécessitant un entretien et un remplacement ;
- L’augmentation de la capacité de dissipation thermique du fluide contribue à l’augmentation de la densité de la carte ;
- Une meilleure utilisation du processeur en maintenant les températures sous la limite thermique ;
- Une facilité d’entretien de l’équipement informatique dû à un environnement propre et sec ;
- La réduction du bruit des salles de serveurs ;
- La possibilité de simplifier le système de détection et d’extinction des incendies des Datacenters.
Ce système permettrait d’obtenir de réelles économies d’énergie, mais le coût de mise en œuvre semble très onéreux. Est-ce l’avenir du refroidissement de nos Datacenters ?
Nous constatons que les évolutions des systèmes de refroidissement de nos Datacenters continuent d’avancer toujours en essayant d’améliorer l’efficience. Mais quelle solution sera la plus exploitable d’un point de vue OPEX/CAPEX … ?
À chaque Datacenter, sa solution !