08 Nov Compromis dans la gestion des flux d’air externes des data centers
Lors de la construction d’un data center, l’équipe chargée de la conception de la salle de données doit tenir compte de l’impact de la disposition des racks de serveurs sur le refroidissement tout en maximisant l’espace utilisable. Elle doit prévoir l’emplacement des câbles et des canalisations pour faciliter l’accès et minimiser les interférences avec la circulation de l’air. Le système de refroidissement doit aussi gérer le rôle de l’éclairage et des équipements de distribution d’énergie qui ajoutent de la charge thermique.
Ces considérations interdépendantes représentent un défi de conception en soi. Cependant, les contraintes autour desquelles une solution doit être trouvée sont le résultat des décisions prises par l’équipe du projet. Elles intègrent la conception du bâtiment et les exigences de l’utilisateur final de l’installation.
Des considérations similaires s’appliquent à la conception de l’aménagement extérieur du bâtiment autour d’un data center ou d’un campus, mais avec une dimension supplémentaire. Alors que les décisions internes limitent la conception interne, la conception externe du data center doit répondre aux exigences des autorités locales. En cas de non-respect de ces exigences, le projet est rejeté ou le conflit avec la communauté environnante est permanent.
La gestion du flux d’air externe est cruciale pour maintenir une performance et une efficacité optimales de l’installation desservant le data center. Au-delà de la régulation thermique de l’installation externe, cette tâche s’accompagne de défis uniques. Notamment en matière de contrôle des émissions de chaleur ou de particules, de gestion du bruit et de considérations esthétiques.
Explorons les compromis permettant d’équilibrer les différents aspects de la gestion du flux d’air externe, qui peuvent être résolus grâce à la technologie du jumeau numérique.
Les défis liés à la circulation de l’air en toiture des data centers
- Émissions de particules : Les data centers sont de gros consommateurs d’énergie. Ils dépendent souvent de générateurs de secours pour fournir de l’électricité en cas de panne du réseau, ce qui émet des polluants. La gestion de ces émissions est essentielle pour se conformer aux réglementations environnementales et minimiser l’empreinte écologique du data center. L’impact des émissions sur l’environnement du site présente souvent un intérêt particulier pour les autorités locales.
- Bruit : Le fonctionnement des refroidisseurs, des générateurs et des autres équipements de refroidissement peut générer un bruit important. La gestion acoustique est essentielle pour garantir la conformité avec les ordonnances locales sur le bruit et maintenir un environnement confortable pour les communautés avoisinantes et le personnel du site.
- L’apparence : Les data centers sont souvent situés dans des zones urbaines ou suburbaines où leur apparence peut avoir un impact sur l’attrait visuel des environs. Dans les zones plus rurales, leur aspect incongru par rapport à leur environnement peut devenir une considération encore plus importante lorsqu’ils sont situés en dehors des zones peuplées. La gestion de l’aspect esthétique implique la conception d’infrastructures qui s’intègrent ou améliorent le paysage local, qu’il soit artificiel ou naturel.
- Gestion thermique : Une gestion thermique efficace est essentielle pour assurer le fonctionnement fiable de l’installation de refroidissement et, à son tour, prévenir la surchauffe des serveurs que le data center abrite. Toutefois, il peut s’avérer complexe de trouver un équilibre en toiture entre les performances thermiques et d’autres facteurs, tels que le bruit et les émissions. Parallèlement à cet exercice d’équilibre, les concepteurs doivent garder à l’esprit la pression exercée pour minimiser l’empreinte au sol dans l’intérêt de la réduction des coûts pour le terrain ainsi que pour les tuyaux et les câbles d’interconnexion.
Solution potentielle : la technologie du jumeau numérique
L’utilisation de la technologie du jumeau numérique constitue une approche innovante pour relever ces défis. Un jumeau numérique est une réplique virtuelle d’un système physique. Il permet de simuler et d’analyser différents scénarios à la fois dans les phases de conception et d’exploitation du cycle de vie d’un data center. Dans le contexte de la circulation de l’air dans les data centers, un jumeau numérique peut aider à :
- Optimiser les flux d’air pour améliorer les performances thermiques tout en tenant compte des stratégies de contrôle du bruit et des émissions de particules.
- Simuler l’impact des changements de conception sur l’efficacité de l’infrastructure extérieure qui soutient le data center.
- Comprendre l’impact des changements de performance de l’installation externe sur les systèmes de refroidissement en salle, grâce à la résolution combinée des domaines extérieurs et intérieurs.
Compromis dans la gestion du flux d’air des data centers
Gestion acoustique vs. performance thermique
L’un des compromis les plus importants concerne la gestion acoustique et les performances thermiques. Par exemple, l’utilisation d’un atténuateur acoustique sur un chiller peut réduire le bruit. Mais il oblige le ventilateur à travailler plus fort pour vaincre la différence de pression. Cela augmente la consommation d’énergie et réduit potentiellement le débit d’air dans le refroidisseur.
Solutions esthétiques ou accès au flux d’air
Un autre compromis consiste à utiliser des parapets ou d’autres structures pour cacher les tours de refroidissement et les groupes électrogènes des data centers. Ces solutions améliorent l’apparence. Toutefois, elles peuvent limiter l’apport d’air frais si elles obstruent le flux d’air vers les prises d’air. De ce fait, elles peuvent avoir un impact négatif sur l’efficacité du refroidissement, avec des sorties obstruées entraînant un air d’échappement chaud.
Performance débit-pression
La gestion des performances débit-pression des générateurs de secours et des chillers présente des défis supplémentaires. La résistance au flux d’air peut priver les installations d’air. En particulier, celles placées au milieu de regroupements denses peuvent ne pas générer suffisamment de flux d’air pour maintenir un refroidissement optimal lorsqu’elles sont en concurrence avec leurs voisines.
Conclusion
La gestion efficace du flux d’air externe autour des data centers nécessite de trouver un juste équilibre entre des priorités concurrentes. La gestion de l’acoustique, le contrôle des émissions de particules et les considérations esthétiques sont essentiels. Cependant, ils doivent être mis en balance avec la nécessité d’une régulation thermique efficace. La technologie du jumeau numérique offre une solution prometteuse. Elle permet en effet aux opérateurs de data centers de simuler et d’optimiser les scénarios de flux d’air avant de les mettre en œuvre dans le monde réel.
L’exploration de la technologie du jumeau numérique est un investissement utile pour les professionnels des data centers qui cherchent à améliorer leurs stratégies de gestion de refroidissement. En tirant parti de cet outil technologique innovant, vous pouvez atteindre un équilibre optimal entre les performances, la conformité et l’acceptation par la communauté.