Optimiser sa consommation d’électricité en commençant par le refroidissement des salles qui représente la plus grosse consommation d’électricité en utilisant simplement l’air extérieur. Un retour d’expérience Dc2scale.
La consommation d’électricité constitue la principale dépense énergétique d’un Datacenter. En effet, un datacenter est très énergivore, d’une part parce qu’il faut alimenter les différents serveurs sur lesquels sont stockées les données, mais également puisqu’il faut refroidir l’ensemble du matériel informatique utilisé pour qu’il fonctionne convenablement.
La consommation d’énergie et principalement d’électricité est donc un enjeu de plus en plus important pour les datacenters dans la réduction de leur empreinte carbone. Pour mieux comprendre la consommation en énergie d’un datacenter, un ratio d’efficacité énergétique appelé PUE (Power Usage Effectiveness) a été inventé. Ce ratio permet de comparer l’électricité utilisée pour le refroidissement des salles à l’électricité utilisée pour alimenter les systèmes IT hébergés.
Pour vous donner un exemple, si ce PUE est à 2, cela signifie qu’il faut utiliser autant d’énergie pour refroidir les salles informatiques que pour alimenter les différents équipements. Les datacenters vont ainsi chercher à diminuer au maximum ce ratio d’une part pour réduire la facture énergétique et donc faire des économies, mais surtout pour réduire au maximum son empreinte carbone.
Aujourd’hui, l’objectif pour tous les datacenters est d’avoir un PUE qui soit compris entre 1,2 et 1,4. Pour atteindre cet objectif, il faut donc optimiser sa consommation d’électricité en commençant par le refroidissement des salles qui représente la plus grosse consommation d’électricité en utilisant simplement l’air extérieur.
Pour refroidir de façon efficace notre premier datacenter de Vélizy tout en limitant au maximum notre consommation d’électricité nous avons fait le choix d’y installer un système de Free Cooling.
Mais un système de free cooling, qu’est-ce que c’est ?
Le Free Cooling consiste à utiliser la différence de température entre l’air en sortie des ordinateurs et la température de l’air extérieur afin d’aider au système de refroidissement. Le free cooling fonctionne 86 % de l’année et nous permet d’obtenir un PUE entre 1,10 et 1,15 contrairement au reste du temps où le PUE est plutôt à 1,45 (l’été quand le freecooling ne fonctionne pas). Cependant, ce système, qui parait simple au premier abord, est en réalité bien plus complexe.
En effet, pour garantir son bon fonctionnement, il faut un air qui soit ni trop chaud, ni trop froid et il faut aussi être capable de gérer la bascule vers un mode de climatisation classique quand le freecooling ne suffit plus. Pour garantir l’efficacité de cette solution, les équipes DC2SCALE ont largement travaillé sur la régulation et l’intégration de cette dernière à son système de monitoring environnemental intégrant divers capteurs (hygrométrie, pression de soufflage, température du couloir froid et couloir chaud).
Il existe deux types de free cooling
- Le free cooling direct sur l’air : il consiste à utiliser directement de l’air extérieur pour refroidir l’intérieur de la salle. Cependant, il faut purifier l’air avec des filtres à l’entrée et gérer les variations des conditions atmosphériques. Un air trop humide ou trop sec pourrait dégrader le matériel et par conséquent limiter sa durée de vie. Il faut donc être capable de filtrer l’air et de compenser les variations des conditions atmosphériques puisque l’humidité de l’air évolue en permanence. L’air extérieur plus froid est donc filtré avant de rentrer dans la salle des serveurs, il est ensuite utilisé pour refroidir les serveurs et ressort donc en air chaud. Enfin, l’air chaud est évacué de la salle des serveurs.
- Le free cooling indirect sur l’air : ce système n’utilise pas directement l’air extérieur pour refroidir le bâtiment. En effet, l’air extérieur, ne rentre pas dans le bâtiment s’il est trop chargé en particules ou avec un taux d’humidité trop élevée. L’air du circuit de refroidissement du Datacenter passe dans un échangeur d’air qui permet un échange de chaleur entre l’air chaud et l’air froid sans qu’il n’y ait jamais de contact direct entre les deux. Ainsi, l’air redevenu froid retourne dans le circuit de refroidissement du datacenter, et cela, en permanence.
Pour l’installation d’un système de free cooling direct dans notre datacenter historique de Vélizy, nous avons fait appel à l’entreprise Aveltec, spécialisée depuis 2007 dans le refroidissement et le traitement de l’air. Pour ce projet, nous souhaitions travailler avec une entreprise française et expérimentée qui serait capable de répondre parfaitement à nos besoins et nous nous sommes donc tournés vers Aveltec qui a déjà équipé plus de 25 000 sites en France et dans le monde entier. Aveltec a pu nous proposer une solution sur mesure en fonction de nos besoins et également en s’adaptant à la disposition des lieux.
Quels sont les éléments qui composent un système de free cooling direct ?
Pour que vous puissiez comprendre un peu mieux le fonctionnement d’un système de free cooling direct, nous vous lister et vous expliquer le rôle de chacun des éléments qui composent ce système.
Les équipements installés sur le site de Vélizy sont les suivants :
- Le régulateur TLSX4 Connect mesure les températures intérieures et extérieures. Ainsi, il adapte automatiquement la ventilation pour maintenir la température idéale dans le bâtiment et déclenchera la clim en écrêtage pour produire les frigories nécessaires quand les conditions extérieures ne permettent plus d’utiliser l’air pour le refroidissement.
C’est le système de ventilation composé de caissons intérieurs qui permettra de mécaniser les flux en injectant l’air frais venu de l’extérieur avec des grilles d’entrée d’air au plus près des équipements et captera la chaleur pour l’expulser vers l’extérieur via des registres aluminium permettant ainsi de maintenir une température idéale dans le datacenter.
- Afin de garantir l’intégrité du site l’air extérieur est filtré avec des filtres Avelplis pour le rendre compatible avec les exigences de la salle.
Le Freecooling constitue donc une solution intéressante pour la diminution de l’empreinte carbone, mais aussi de la facture énergétique des datacenters. En effet, avec la crise énergétique actuelle, le prix de l’électricité est particulièrement important en hiver (en raison d’une forte demande) et ce système permet donc une réduction importante des coûts en hiver, alors qu’en été, le système de climatisation classique fonctionne quand il fait trop chaud pour utiliser l’air extérieur.
