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Comment assurer le refroidissement dans un data center ?

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Le nombre d’équipements et la quantité d’énergie consommée par les data centers requièrent un système de refroidissement performant. L’objectif est de maintenir les conditions de températures idéales dans l’ensemble de l’infrastructure. Afin de répondre à cette exigence tout en limitant la quantité d’électricité utilisée pour le refroidissement, les gestionnaires des centres expérimentent des solutions innovantes en plus des dispositifs classiques.

L’importance du système de refroidissement dans un data center

Selon l’organisation internationale ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) recommande une température comprise entre 18 et 27 °C à l’entrée du serveur et d’environ 25 °C dans les salles serveur. Quant à l’humidité relative, elle doit se situer entre 20 et 80 %. Les entreprises doivent une bonne compréhension de l’alimentation et du refroidissement du centre afin d’évaluer précisément leurs besoins actuels et futurs en la matière, ainsi que les coûts.

La forte demande explique l’essor fulgurant du marché des technologies de refroidissement d’air dans les centres de traitement de données. Sur la période 2020-2025, le site ReasearchandMarkets.com anticipe un taux de croissance annuel combiné (TCAC) de 3 %. Cette croissance est attribuée à deux principaux facteurs : le déploiement continu de structures informatiques dans les pays en développement et la recherche de systèmes plus performants et plus écologiques.

Les techniques de refroidissement d’un centre de données

Les unités CRAC et CRAH sont les plus couramment utilisées dans les data centers France, dont le sol est généralement surélevé sur une dalle de béton afin de libérer en dessous un espace destiné à accueillir les tuyaux de refroidissement.

Les unités CRAH (traitement de l’air de la salle informatique) soufflent de l’air sur un échangeur de refroidissement contenant de l’eau glacée produite par une « usine » interne. Cette eau réfrigérée circule à travers le serpentin de refroidissement. Les unités CRAC soufflent également de l’air sur un échangeur rempli de réfrigérant dont l’état froid est assuré par un compresseur intégré à l’unité. L’excès de chaleur est ensuite évacué puis refroidi.

Voici un aperçu des technologies de refroidissement exploitées par les gestionnaires de data centers :

• L’eau glacée

Dans les data centers de taille moyenne, de l’eau réfrigérée est employée pour abaisser la température de l’air transporté par les unités CRAH ou CRAC.

• La séparation des allées froides et des allées chaudes

Des « allées froides » sont disposées à l’avant des racks et y diffusent de l’air froid qui traverse les serveurs. L’air chaud est récupéré à l’arrière par les « allées chaudes » et est envoyé vers le système de climatisation pour être refroidi et réutilisé dans les « allées froides ». L’absence de contact entre ces deux airs facilite le maintien d’une température stable.

• Le refroidissement vectoriel calibré (CVC)

Sur les serveurs « à haute densité », cette technologie améliore l’entrée et la sortie de l’air, facilitant la gestion de la chaleur. En outre, elle réduit le recours aux ventilateurs.

• L’immersion

Très récente, cette technique consiste à plonger le serveur ou tout autre équipement dans un fluide diélectrique ignifuge et non conducteur.

• Le refroidissement gratuit

Ce terme regroupe les procédés permettant de refroidir les serveurs en exploitant l’air frais extérieur au lieu d’utiliser le même air de manière cyclique à l’intérieur du bâtiment. Son avantage est d’être très économe en énergie.

• Le refroidissement liquide

Cette appellation désigne les méthodes d’expulsion de l’air chaud faisant intervenir un liquide de refroidissement. Idéalement, ce dernier doit être en contact direct avec les processeurs pour un maximum d’efficacité.

Parmi elles figure le système du refroidissement direct sur puce. Des tuyaux acheminent le liquide vers une plaque froide reliée aux processeurs d’une carte mère. La chaleur condensée se répand alors et est évacuée puis traitée par une centrale de refroidissement.

• L’évaporation

L’air chaud entraîne une évaporation de l’eau, laquelle est captée par un équipement détrempé ou un matériel de brumisation. Le dispositif nécessite une moindre quantité d’énergie, mais utilise un gros volume d’eau.

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