Les systèmes de refroidissement traditionnels comme le refroidissement périmétrique avec un plénum de faux-plancher ne sont plus suffisants. Les experts sont dorénavant conscients que ces pratiques anciennes sont inefficaces, coûteuses et ont un impact significatif sur l'empreinte carbone.
Le confinement des allées froides (CACS) comme allées chaudes (HACS) peut améliorer la performance énergétique et la prévisibilité des systèmes de refroidissement des data centers. Pour performer énergétiquement un data center, on peut alors confiner ses allées froides et allées chaudes.
Aujourd'hui, nous vous montrons la différence entre le confinement de l'allée froide et chaude. Ces deux approches de refroidissement d'un data center sont subventionner par les primes Energie ou les Certificats d'Economies d'Energie (CEE).
Qu'est-ce qu'un data center ?
Un data center ou centre de données est un site physique regroupant des équipements informatiques (serveurs, routeurs, commutateurs, disques durs, baies de stockage…) chargés de stocker, de traiter et de distribuer des données en les protégeant à travers un réseau interne ou via un accès Internet. Il ne s'agit pas de salles informatiques avec opérateurs saisissant ou traitant des données informatiques. La perte d'énergie représente 49 % des dépenses dans un data center. En France, un data center consomme en moyenne 5,15 MWh/m2/an.
A titre d'exemple, un data center de 10000 m2 consomme autant qu'une ville de 50 000 habitants (Dalkia -2013). C'est pour cela qu'il est primordial de mettre e place des systèmes optimales.
Les systèmes de refroidissements traditionnels dans les data center avaient les mêmes caractéristiques :
- Refroidissement d'ambiance : les climatiseurs sont placés sur le même périmètre extérieur des rangées de baies
- L'air chaud et l'air froid sont mélangés et l'air chaud retourne aux conduits de retour des climatiseurs.
- Les composants électriques et de refroidissement sont surdimensionnés. Cela réduit son rendement.
Un data center est composé de 4 parties :
- Un système de refroidissement : le refroidissement dans un centre de données est primordial, car il génère beaucoup de chaleur. On considère que 1 kW IT correspond à 1 kW de chaud à traiter. Un plancher technique surélève les salles informatiques afin d'assurer une circulation des flux chauds et des flux froids.
- Secours électriques : un data center doit fonctionner en continu, ce réseau secondaire Besoins spécifiques assure l'alimentation en cas de coupure ou panne électrique du réseau primaire.
- Equipements informatiques : la partie la plus évidente dans un data center est le rack. Le rack ou baie est une armoire métallique aux dimensions standards constitué d'un espace 19". Il sert à entreposer les équipements informatiques.
- Alimentation électrique HQ : cette partie est composée par les onduleurs, les générateurs et les équipements électriques qui assurent l'alimentation du data center
Comment fonctionne un système de refroidissement dans un data center ?
Les confinements d'allées froides et chaudes canalisent les flux d'air, il s'agit d'un moyen efficace afin d'améliorer la gestion des flux d'air dans les centres de données et les salles de serveur. Les flux d'air chaud et froid sont séparés par des parois. Les baies informatiques intégrées de ventilateur permettent d'orienter et d'assurer la circulation d'air sans mélange de flux.
En effet, cette solution permet d'homogénéiser l'ambiance à l'intérieur du data center. Ils optimisent ainsi l'efficacité énergétique et le fonctionnement des infrastructures primaires (élévation de la température de soufflage, abaissement de l'humidité et réduction du débit d'air).
Confinement de l'allée froide :
Ce système de confinement permet au reste du data center de devenir un grand plénum de retour d'air chaud. Les flux d'air chaud/froid à l'intérieur du dada center sont séparés.
Confinement de l'allée chaude :
Ce type de confinement collecte l'air chaud évacué des équipements informatiques pour le refroidir ensuite e le mettre à disposition des entrées d'air des équipements. Cela permet de créer un système autonome de supporter des charges informatiques hautes densités.
Le brassage des flux d'air froid et chaud dans le data center réduit les efforts des équipements informatiques en redirigeant l'air chaud vers le faux-plafond et le renvoyant aux climatiseurs de la salle informatique.
Les avantages du confinement de l'allée chaude et froide
Ces deux types de confinement améliorent significativement le rendement des data centers. Cependant, nous remarquons que le système de confinement de l'allée chaude est plus optimal que le système de confinement de l'allée froide. En effet, il fonctionne généralement à une température d'air de retour supérieur grâce au confinement de l'air chaud par rapport au reste du data center.
Allée froide confinée :
- En assemblant les baies (ou armoires) en "Allée froide confinée", on permet de garantir que l'air pulsé par les climatiseurs de salle soit utilisé par les serveurs. Ainsi, on permet une meilleure maîtrise de la température d'entrée d'air, car il n'y a pas de retour d'air chaud sur les faces avant des armoires.
- Facilité de déploiement avec refroidissement au niveau de la salle
Allée chaude confinée :
- Les points de consigne peuvent être réglés à un niveau supérieur tout en conservant un environnement de travail confortable, avec le refroidissement par système de confinement de l'allée chaude.
- L'intégration du système de confinement de l'allée chaude n'a pas d'impact direct sur l'infrastructure.
D'autres solutions possibles : utilisation de l'air extérieur (Free cooling/Free chilling)
Le Free Cooling ou Free Chilling sont des techniques qui consistent à utiliser l'air extérieur lorsqu'il est inférieur à 23 °C ou 25 °C afin de refroidir les serveurs d'un data center. En ce qui concerne le Free Cooling, la qualité vde l'air est contrôlé en permanence avant d'être diffusé dans le data center. D'autre part, le Free Chilling permet de dévier une partie ou la totalité de l'eau de refroidissement lorsque la température de l'air extérieur passe en dessous d'une température donnée. L'eau glacée est alors refroidie par l'air extérieur. Les Certificats d'Economies d'Energie (CEE) ou les primes CEE financent la mise en place d'un système de Free Cooling par eau de refroidissement en substitution d'un groupe de production de froid permettant de refroidir un réseau hydraulique de climatisation en utilisant l'air extérieur. La fiche correspondante est BAT-TH-156.
Les primes CEE : financement de la mise en place d'un système de refroidissement des allées froides et chaudes dans un data center
Les Certificats d'Economies d'Energie (CEE) ou primes CEE financent la mise en place d'un système de refroidissement des allées froides et chaudes dans un data center. La fiche relative à cette opération est BAT-TH-153. Le système de confinement permet simultanément de séparer les flux d’air chaud et d’air froid par des parois rigides et étanches. La température de soufflage après travaux est mesurée à chaque point de soufflage et n’est pas inférieure à 22 °C.
