Les solutions écoperformantes pour le refroidissement des centres de données s’imposent de plus en plus comme un incontournable pour réduire les couts d’exploitation. Ces couts représentent près de la moitié – de 40 à 50 % – des dépenses énergétiques d’un centre de données. L’efficacité énergétique est maintenant au cœur des préoccupations d’entreprises qui mettent en œuvre de nouvelles technologies de refroidissement, comme le mentionne un article du magazine français Filière 3e, spécialisé en efficacité énergétique.
Ces entreprises énergivores, de par la quantité de données qu’elles traitent quotidiennement, utilisent aujourd’hui des technologies comme le KyotoCooling (ou roue de Kyoto), qui consiste à utiliser la chaleur que dégage les équipements de stockage de données pour le chauffage du bâtiment et l’air frais extérieur pour le refroidissement sans frais de la machinerie, la configuration séparée des allées chaudes et allées froides ou relaient cette chaleur récupérée à des entreprises situées à proximité de leurs installations.
Au Québec, une cinquantaine de centres de données existent, sans compter les petits centres de données annexés à des entreprises, dont l’existence passe sous le radar, et consomment 50 MW d’énergie au total, selon les plus récents chiffres d’Hydro-Québec. Bien que le marché des mines de cryptomonnaies et autres Bitcoin soit soumis au moratoire de la société d’État, cette réalité exclut les centres de données qui sont toujours accueillis dans la province.
(Pour lire l’article de Filière 3e, cliquer ici.)
Solutions écoperformantes au Québec
Root Data Center détient deux centres de données de 55 MW à Montréal et en construit présentement un troisième de 10 MW. La compagnie combine deux systèmes de refroidissement pour abaisser la facture énergétique : l’approche classique des allées chaudes/allées froides avec le confinement des allées chaudes et le refroidissement sans frais.
Le premier vise à empêcher l’air chaud de contaminer l’air froid. Cette technique, en augmentant l’efficacité de la climatisation, offre un refroidissement à haute densité de 40 kW par cabinet – un facteur d’efficacité énergétique atteignant 1,2 PUE (Power usage effectiveness). Le second permet l’utilisation d’un système d’échangeur d’air écoénergétique et d’une technologie de refroidissement sans eau s’approvisionnant dans l’air ambiant frais de la métropole pour refroidir les installations plus de 90 % du temps.
Autre entreprise innovante du secteur, Carnot Réfrigération a récemment commercialisé la technologie de climatisation INROW, permettant de gérer les points chauds directement à la source. Ses unités sont utilisées par deux grandes compagnies de télécommunications canadiennes et le seront dans une cinquantaine de sites-pilotes, d’ici un an.
La solution modulable s’intègre directement entre les rangées de serveurs, pour climatiser les tours des salles de serveurs par zone, en fonction de points de chaleur bien précis. Elle fonctionne par le refroidissement sans frais extérieur – de même que pour l’entreprise précédente – jusqu’à 90 % du temps. Ce système se jumelle au procédé « freecooling » (refroidissement gratuit) breveté par l’entreprise, Raincycle TM, principale source de réfrigérant.
Hydro-Québec elle-même bénéficie de la roue de Kyoto pour maintenir une température constante dans son centre de données de Drummondville, inauguré il y a deux ans.
« La roue thermique géante responsable du refroidissement laisse pénétrer l’air extérieur. L’air chaud confiné à travers des cheminées est pulsé au travers des pales de la roue, réchauffant le métal qui la compose d’un côté, tandis que de l’autre, l’air froid extérieur refroidit la roue dans un mouvement continu », explique Jonathan Côté, porte-parole d’Hydro-Québec.
Consommant très peu d’énergie, le centre est doté d’un système de gestion (DCIM) qui lui offre un aperçu précis de la consommation et de la température de chaque élément. « Le centre devrait atteindre, après 2020, un PUE inférieur à 1.3, caractéristique d’un centre de référence au niveau international en matière d’optimisation énergétique », ajoute M. Côté.
Actuellement, l’emplacement géographique du site et ses conditions climatiques assurent la climatisation des salles informatiques par refroidissement gratuit durant 85 % de l’année. Ce système à haute efficacité aidera à la réduction du PUE.
Liquide diélectrique, la clé?
À l’Université de Sherbrooke, des chercheurs testent présentement la technologie de refroidissement par immersion dans un liquide diélectrique, donc qui ne conduit pas le courant électrique, évacue la chaleur produite et refroidit avec efficacité. Ce système haute performance pour la microélectronique servirait les centres de données afin de réduire les couts d’exploitation des infrastructures et augmenter leurs performances.
Le programme Advanced Cooling a reçu au début juin un appui financier de ses partenaires de 2,6 M$ sur trois ans pour la poursuite des recherches sur le refroidissement des centres de données.
(Pour retrouver l’article d’Électricité Plus au sujet de ce projet de recherche, cliquer ici.)
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