Les centres de données dépendent d’un contrôle environnemental rigoureux pour protéger l’infrastructure informatique et assurer la continuité des opérations. Les températures dans les salles de serveurs doivent idéalement être maintenues entre 20 °C et 25 °C, avec une humidité relative de 40 % à 60 %. De légers écarts peuvent suffire à provoquer des baisses de performance ou des pannes d’équipement.
À l’heure où la densité de calcul augmente et les cibles de carboneutralité deviennent prioritaires, les exploitants font face à des défis de refroidissement complexes, allant des déséquilibres de circulation d’air aux pressions croissantes sur les coûts d’exploitation.
Défis liés au refroidissement des centres de données
La stabilité des conditions environnementales dans un centre de données repose sur la capacité à surmonter plusieurs défis techniques et opérationnels, notamment :
- Un refroidissement inégal. Des variations dans le débit d’air ou d’eau, combinées à des fluctuations de la charge thermique des serveurs, peuvent entraîner des écarts importants de température entre différentes zones. Une mauvaise conception du flux d’air peut aggraver la situation, par exemple lorsque l’air chaud n’est pas correctement évacué.
- Des problèmes liés à la qualité de l’air et de l’eau. Une eau de mauvaise qualité peut entraîner de la corrosion, des fuites ou le développement de micro-organismes dans les systèmes refroidis à l’eau. De leur côté, la poussière et les contaminants présents dans l’air peuvent nuire au rendement des systèmes de climatisation.
- L’évolutivité et l’intégration. L’augmentation des besoins informatiques exige un accroissement correspondant de la capacité de refroidissement. L’ajout de serveurs ou de systèmes de stockage peut être complexe, surtout en présence de contraintes d’espace ou lorsque de nouvelles technologies doivent cohabiter avec des équipements existants.
- Les exigences en matière de coûts et de durabilité. La consommation d’énergie, l’utilisation de l’eau et l’empreinte carbone du refroidissement des centres de données sont des enjeux majeurs. Puisque le refroidissement peut représenter jusqu’à 60 % de la facture énergétique d’un site, les exploitants doivent trouver des solutions rentables qui assurent un bon équilibre entre performance et consommation de ressources.
- La résilience des installations. Les centres de données peuvent être vulnérables aux aléas climatiques, aux pannes d’électricité ou aux cyberattaques. Les systèmes de refroidissement doivent donc être conçus pour résister à ces perturbations en cas d’imprévu.
Solutions pour le refroidissement des centres de données
Un refroidissement efficient, qu’il repose sur l’air ou sur un liquide, doit être au cœur de toute stratégie d’exploitation d’un centre de données.
Refroidissement à air
Les climatiseurs de salle informatique (CSI) ont longtemps été la méthode la plus répandue pour contrôler la température. Toutefois, avec la densité croissante des serveurs modernes, ces systèmes peuvent rapidement atteindre leur limite, entraînant une hausse de la consommation d’énergie et une baisse de l’efficacité. Pour des charges thermiques plus élevées, le recours au refroidissement liquide ou direct devient nécessaire.
Refroidissement à eau
Les fluides ayant des propriétés de transfert thermique supérieures à celles de l’air, les systèmes refroidis à l’eau sont particulièrement efficaces pour gérer de fortes charges thermiques. On distingue généralement deux configurations : les systèmes en boucle ouverte et ceux en boucle fermée. Les premiers peuvent être assemblés à partir de composants individuels pour une plus grande flexibilité de conception, tandis que les seconds sont préassemblés en usine, offrant une solution clé en main simple et fiable.
Dans les endroits où l’approvisionnement en eau est un défi, l’utilisation d’eau recyclée, potentiellement conjuguée à un stockage et à un traitement sur place, peut augmenter la durabilité et la résilience du système. En cas de préoccupations liées à la qualité de l’eau, comme le développement de micro-organismes, des traitements supplémentaires de désinfection peuvent être envisagés.
Dans les régions où l’approvisionnement en eau est limité, l’utilisation d’eau recyclée, combinée à un stockage et à un traitement sur place, peut améliorer la durabilité et la résilience du système. En cas de préoccupations liées à la qualité de l’eau, comme le développement de micro-organismes ou d’entartrage, des traitements supplémentaires de filtration et de désinfection peuvent être envisagés.
L’importance de la surveillance et de la mesure
Quel que soit le système choisi, il est essentiel de surveiller en continu les débits et les températures pour optimiser l’utilisation des ressources en eau et en énergie. La mesure numérique du débit permet de contrôler les cycles de refroidissement, d’ajuster la vitesse des pompes et de limiter l’eau d’appoint dans les tours de refroidissement, ce qui réduit les pertes et améliore l’efficacité globale.
Les données collectées par les capteurs et instruments de mesure permettent aussi d’adopter une approche proactive sur le plan de l’entretien en sonnant l’alerte en cas de détection de débits anormaux, de détérioration de la qualité de l’eau ou de baisses de performance.
Les solutions BlueEdgeTM de Badger Meter proposent des technologies parfaitement adaptées aux centres de données, notamment :
- Des débitmètres électromagnétiques ou à ultrasons pour mesurer avec précision le volume et la vitesse de l’eau dans le réseau. Des modèles à pince permettent une installation sans coupure ni perçage de la conduite.
- Des dispositifs d’analyse de la qualité de l’eau qui permettent le maintien d’une qualité optimale de l’eau dans les systèmes en boucle ouverte ou fermée ainsi que la prévention de l’accumulation de contaminants, de la prolifération bactérienne, de la corrosion et des fuites.
- Des solutions de CVC intégrées avec logiciel d’analyse, qui peuvent combiner les mesures de débit, de température et de qualité de l’eau afin d’aider à optimiser la performance globale du système et prolonger la durée de vie des équipements.
De la donnée à l’action : faire du refroidissement un avantage stratégique
Le refroidissement est un élément fondamental de la stratégie d’exploitation des centres de données, permettant de protéger l’infrastructure informatique en tout temps et en toutes circonstances. Avec les bons systèmes en place, accompagnés des technologies adéquates pour les gérer et en maximiser la performance, les exploitants peuvent non seulement maîtriser leurs coûts énergétiques, mais aussi assurer une exploitation fiable et efficace pour les années à venir.
