Les data centers sont des infrastructures qui hébergent des milliers de serveurs informatiques, nécessaires au fonctionnement des services en ligne. Ces serveurs, gourmands en énergie, génèrent une quantité significative de chaleur, pouvant compromettre leurs performances et leur durabilité. Il est donc essentiel de refroidir efficacement les data centers, afin de garantir leur bon fonctionnement et de réduire leur impact environnemental. Mais comment s’y prendre ?
Sommaire
Le refroidissement par air, la solution la plus répandue
Le mode le plus fréquemment adopté pour assurer le refroidissement d’un data center demeure le refroidissement par air. Cette méthode implique l’utilisation de ventilateurs pour faire circuler de l’air frais à travers les espaces où sont logés les serveurs, tout en évacuant l’air chaud vers l’extérieur. Bien que cette approche soit relativement simple à mettre en place, elle comporte plusieurs inconvénients notables. Tout d’abord, elle engendre une consommation élevée d’électricité, puisque les ventilateurs doivent fonctionner de manière continue. De plus, son efficacité est limitée du fait que l’air n’est pas un conducteur thermique très performant. Enfin, cette méthode est tributaire des conditions climatiques extérieures, ce qui peut poser des problèmes dans les régions caractérisées par :
- des températures élevées ;
- une forte humidité ;
- une présence fréquente de poussière ou de particules en suspension.
Pour optimiser le refroidissement par air, il existe des solutions plus sophistiquées, comme le free cooling ou le refroidissement adiabatique. Le free cooling consiste à utiliser l’air extérieur quand il est plus frais que l’air intérieur, ce qui permet de réduire la consommation d’énergie. D’autre part, le refroidissement adiabatique consiste à humidifier l’air entrant, déclenchant ainsi une baisse de température par évaporation. Ces deux approches contribuent à minimiser la dépendance à l’égard des climatiseurs, qui sont notoirement énergivores.
Le refroidissement par immersion, la solution la plus innovante
Le refroidissement par immersion est une variante du refroidissement par liquide, qui consiste à utiliser un appareil de refroidissement de datacenter qui est entièrement submergé dans un liquide. Ce système autonome ne nécessite aucune connexion à un réseau d’eau ou d’électricité. Le fluide utilisé est un diélectrique à changement de phase, passant de liquide à gazeux en absorbant la chaleur des serveurs. Le gaz est ensuite condensé par un échangeur thermique, qui utilise l’air ambiant ou un autre fluide pour le refroidir. Le liquide est ainsi recyclé en permanence, permettant une réduction significative de la consommation d’eau et d’énergie.
Le refroidissement par liquide, la solution la plus performante
Le refroidissement par liquide est une alternative au refroidissement par air, qui offre de nombreux avantages. Il s’agit d’utiliser un liquide, généralement de l’eau ou un fluide caloporteur, pour absorber la chaleur des serveurs et la transférer vers un système de refroidissement externe. Cette technique est plus performante que le refroidissement par air, car le liquide est un meilleur conducteur de chaleur. De plus, elle permet une réduction de la consommation d’énergie, nécessitant moins de ventilateurs et de climatiseurs.
Deux approches distinctes de refroidissement par liquide sont largement utilisées : le refroidissement indirect et le refroidissement direct. Dans le premier cas, le liquide circule à travers des tuyaux ou des plaques en contact avec les serveurs, sans les immerger. En revanche, le refroidissement direct implique d’immerger les serveurs dans un liquide, généralement un fluide diélectrique non-conducteur d’électricité. Cette méthode est plus efficace, car elle permet de refroidir directement les composants électroniques, mais elle nécessite des serveurs spécialement conçus pour résister à l’immersion.