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19.02.2018

Climatisation économe en énergie de centres informatiques

Grâce au progrès constant de la numérisation, telle que l'informatique en nuage, le besoin d'une puissance de traitement plus élevée augmente aussi en continu.

Pour pouvoir répondre en toute fiabilité à cette demande, il est indispensable de construire d'autres centres informatiques de plus en plus grands dont la surface dépasse en partie les 5 000 m².

Par ailleurs, l'équipement performant de ces centres peut dégager jusqu'à 30 kW de chaleur par baie (armoire pour héberger du matériel informatique). Pour pouvoir maintenir une température de service constante et donc empêcher une surchauffe des systèmes, un refroidissement fiable et sans interruption s'avère d'une nécessite absolue. La climatisation des centres informatiques représente un critère nécessaire à l'exploitation en matière de fiabilité et de disponibilité des serveurs.

La climatisation peut constituer jusqu'à 50 % de la totalité du besoin en énergie selon le système de refroidissement utilisé qui se compose de la ventilation, distribution d'air et du refroidissement, notamment dans les centres informatiques plus petits. C'est pourquoi les grands centres informatiques sont construits de préférence dans des pays où les tarifs de l'électricité sont bas, comme aux Pays-Bas ou en Suède. Pour les pays où comparativement les tarifs de l'électricité sont élevés, comme p. ex. en Allemagne, des concepts énergétiques astucieux sont également demandés pour cette raison, ceux-ci font baisser le besoin en énergie et augmentent en même temps la compétitivité.

Le bon type de refroidissement pour chaque baie

Les possibilités d'un refroidissement d'une salle de serveurs sont multiples et varient selon la taille du centre d'informatique et le nombre de baies. En règle générale, on choisit un refroidissement à air notamment pour les petits centres informatiques et les moyens (500 – 5 000 m²). L'air est refroidi à ce propos à l'aide d'un appareil de réfrigération à circulation d'air et amené jusqu'aux baies via des conduites dans un espace intermédiaire sous le sol.

Les allées froides et les allées chaudes sont garanties à ce propos en matière d'économie d'énergie. Dans le cas de plusieurs rangées de baies, celles-ci doivent être placées de manière à ce que les faces avant et arrière des baies se fassent face. L'air tempéré est pulsé exclusivement dans les allées froides. L'équipement informatique absorbe l'air froid, l'ensemble du système est refroidi et dégage l'air réchauffé dans l'allée chaude. L'air chaud est réaspiré ensuite par l'appareil de réfrigération à circulation d'air et le cycle recommence. Pour éviter que l'air froid et l'air chaud ne se mélangent, il est indispensable de capoter les allées froides avec p. ex. du verre. Ainsi, on peut encore faire baisser de 30 % supplémentaires le besoin en refroidissement. La température de l'air frais dans les allées froides doit se situer entre 18 °C et 27 °C, ainsi que présenter une humidité de l'air de 60 % maximum (point de condensation entre 5,5 °C - 15 °C).

Dans des pays, p. ex. dans le nord de la Suède ou la Finlande, où la température moyenne est faible, on fait pénétrer en règle générale en plus soit un refroidissement direct avec de l'air froid depuis l'extérieur, soit un refroidissement indirect avec des conduites d'eau dont le milieu est refroidi à l'extérieur. On n'a recours au refroidissement à l'aide d'un appareil de réfrigération que si la température extérieure est trop élevée. Cela entraîne bien entendu une baisse des coûts énergétiques.

À partir d'un dégagement de chaleur des appareils de 25 kW, un refroidissement de l'air ne suffit plus et un refroidissement par eau ou réfrigérant est recommandé, étant donné que ces milieux absorbent beaucoup mieux la chaleur que l'air. Dans ce cas, des échangeurs thermiques sont placés directement à côté dans les armoires à proximité immédiate ou sous les baies ou les appareils de climatisation. Dans le premier cas, il faut prévoir une infrastructure importante des conduites d'eau froide. Selon le nombre de baies et l'architecture du bâtiment, les appareils de réfrigération à circulation d'air peuvent être placés soit sur la façade avant de la salle de serveurs soit dans une zone technique séparée. Pour ce qui est du refroidissement par l'eau ou réfrigérant, les appareils de réfrigération sont situés en règle générale à l'extérieur ou sur le toit.

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Kaiflex vous fait faire des économies supplémentaires

Il est impératif de prendre l'isolation de conduites se refroidissant comme élément de tout projet de climatisation et de ventilation de centres informatiques des points de vue suivants :

1. Augmenter la fiabilité
S'applique à toutes les conduites qui amènent aussi bien des fluides froids que de l'air : une isolation efficace est une condition essentielle pour créer un fonctionnement sûr de l'ensemble du système et maximiser les potentiels d'économie d'énergie. Du condensat se forme dès que la température dans les conduites et les conduits de ventilation est inférieure à la température ambiante. En revanche, le condensat entraîne de la corrosion à long terme ainsi que de la rouille et donc un endommagement irréparable des conduites. Les serveurs dans ces centres fonctionnent par ailleurs 24h sur 24 et 365 jours par an, c'est pourquoi ils ont besoin d'un refroidissement permanent et fiable. Si les conduites et les conduits d'aération ne sont pas étanches, cela entraîne obligatoirement un échange de ceux-ci et en conséquence une influence défavorable sur le refroidissement, avec effets dévastateurs sur la performance informatique du centre de données.

Les matériaux isolants Kaiflex permettent d'éviter en toute fiabilité ce point dangereux. Grâce à sa structure en cellules fermées et une résistance à la diffusion de la vapeur d'eau de jusqu'à μ ≥ 10 000, le matériau isolant en caoutchouc est résistant à l'humidité. Même des endommagements à la surface n'ont aucune influence défavorable sur l'écran pare-vapeur.

2. 2. Éviter les pertes d'énergie
Il est impératif de prendre toutes les mesures nécessaires en raison de la part élevée de frais de refroidissement des centres informatiques pour apporter si possible une très grande quantité d'air refroidi à sa destination. Les matériaux isolants Kaiflex veillent à ce propos à ce que la température soit constante dans les conduites d'eau froides et les conduits de ventilation. La conductibilité thermique allant jusqu'à λ0 °C = 0,033 W/(m·K) veille à ce qu'aucune énergie respectivement température ne soit considérée comme perdue sur le chemin depuis l'appareil de réfrigération ou l'extérieur jusqu'aux baies.

Dans certains pays, la chaleur perdue évacuée ne réalimente pas les appareils de climatisation, mais est vendue en chaleur perdue à des réseaux de chauffage urbain. Dans ce cas, l'isolation avec Kaiflex veille à ce qu'ici une grande quantité de l'énergie thermique produite arrive si possible chez l'acheteur.

3. Protection de l'équipement informatique
L'équipement informatique est sensible et doit être protégé en toute fiabilité des salissures. L'utilisation des matériaux isolants Kaiflex, à cellules fermées, à l'intérieur des salles de serveurs ne présente à ce propos pas de danger, étant donné qu'ils sont dénués de poussière et de fibres.

(1) Operationally safe data centre - Guidelines, BITKOM (German)
(2) http://www.energieagentur.nrw/energieeffizienz/energieeffizienz-nach-branchen/energieeffizienz_in_rechenzentren
(3) https://www.informatik-aktuell.de/index.php?id=2475#c14654
(4) BEST OF DataCenter-Insider: https://www.datacenter-insider.de/das-best-of-datacenter-insider-v-38888-13272/
(5) Header: https://www.shutterstock.com/de/image-illustration/network-server-room-computers-digital-tv-714012847?src=UqVUX9r9RUFRi5jr4qz5uA-1-9