Quelques degrés de plus pour améliorer la performance énergétique des datacenters

Par Nicolas Miceli, responsable du pôle performance énergétique au sein d’APL. De formation ingénieur industrie et environnement, Nicolas Miceli bénéficie de près de 10 années d’expérience dans le domaine de l’optimisation énergétique et capacitaire des datacenters.

La température d’une grande majorité de datacenters est encore maintenue à des niveaux trop bas. Pourtant, selon les standards actuels, elle peut être remontée de quelques degrés, sans compromettre la continuité de service IT. À la clé : une réduction des consommations énergétiques des salles serveurs et une augmentation de la capacité de refroidissement sans investissement supplémentaire.

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Température des datacenters : les préconisations ont évolué
Longtemps, la température communément admise par les exploitants de salles informatiques était de l’ordre de 22 °C en ambiance, engendrant des températures et de 15 à 16 °C au soufflage des armoires de climatisation. Depuis 2015, l’ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers) recommande des plages de températures en entrée de serveur de 18 à 27 °C, avec une hygrométrie comprise entre 8 et 60 %. Pour la majorité des matériels récents, les préconisations de température s’étendent même de 15 à 32 °C, pour une hygrométrie comprise entre 8 et 80 %.

Cette augmentation des températures de fonctionnement ouvre de nouvelles possibilités pour les exploitants de datacenters. En effet, avec de telles plages d’utilisation des matériels, une densification des salles informatiques est possible sans renforcer les systèmes de climatisation (et donc, sans investissement supplémentaire) ou, à l’inverse, à isopérimètre, la consommation énergétique peut être considérablement réduite.

Free cooling et free chilling : valoriser les températures extérieures
La hausse des températures en entrée de serveur rend également l’usage du free cooling ou du free chilling  – ces systèmes qui consistent à utiliser l’air extérieur pour souffler de l’air frais dans la salle ou refroidir l’eau à la place du groupe de production d’eau glacée – bien plus intéressant, notamment dans des régions tempérées.

En effet, les matériels IT tolèrent désormais, en moyenne, une température de 25 °C en entrée. Si bien que les périodes de l’année pendant lesquelles le free cooling peut être utilisé, sans activer la production de froid, s’allongent considérablement. Il en va de même avec le free chilling, qui peut être utilisé plus fréquemment dans l’année, afin de fournir de l’eau glacée à 15 °C (et au-delà), au lieu de 7 °C pour les installations historiques de climatisation. Sachant que les systèmes de refroidissement représentent de 30 à 50 % de la consommation électrique d’un datacenter, les économies énergétiques potentielles sont conséquentes.

Des datacenters plus chauds, oui… mais pas n’importe comment !
Remonter la température globale du datacenter nécessite toutefois de bien connaître les spécificités des équipements de climatisation et des matériels IT hébergés dans les salles, et en particulier, de maîtriser l’ensemble des flux d’air y circulant. En effet, pour limiter les besoins en refroidissement, il est indispensable d’éviter que l’air frais ne se mélange avec l’air chaud, généré par la dissipation thermique des équipements IT. Il faut donc s’assurer que l’air frais est acheminé correctement jusqu’aux serveurs en urbanisant la salle en allées froides et chaudes, à l’aide de systèmes de confinement et d’étanchéification.

Un projet d’optimisation énergétique d’un datacenter nécessite une phase approfondie d’audit et d’études pour prendre en compte l’ensemble de ses paramètres : surface, puissance des matériels, taux de charge, infrastructures physiques, systèmes de refroidissement, flux d’air, contraintes environnementales (poussière, degré d’hygrométrie…), etc. Sa mise en œuvre ainsi que les gains énergétiques dépendent des caractéristiques et des infrastructures de chaque site, du niveau de pilotage assuré en amont et de la politique d’exploitation des salles serveurs adoptée en aval. Néanmoins, à titre d’exemple, un retour sur investissement peut être atteint en deux ans quand le datacenter exploite une puissance IT supérieure à 200 kW et que son PUE s’établit au-delà de 1,6.

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