Système de refroidissement durable et efficace pour centres de données

PROJET PILOTE MENÉ À BONNE FIN

Les centres de données contiennent de grandes quantités de serveurs, qui sont généralement abrités dans un espace relativement compact. En effet, bien que la surface au sol d’un centre de données aie souvent des dimensions colossales – 50 000 m² ou plus n’a rien d’exceptionnel – la majeure partie de ces bâtiments est occupée par de longues rangées de racks 19’’, remplis de haut en bas de serveurs. Une quantité importante de chaleur est donc générée ; un centre de données doit par conséquent être équipé d’un système de refroidissement puissant et fiable.

La plupart des centres de données européens utilisent de l’eau à cet effet. Le fluide réfrigérant refroidit les serveurs via un circuit spécifique, après quoi l’eau réchauffée est à nouveau refroidie à l’aide d’une ou plusieurs tours de refroidissement. Cela fonctionne parfaitement, mais l’eau doit être mélangée à un acide puissant – souvent de l’acide sulfurique – pour éviter les dépôts calcaires. De plus, l’eau ne peut être utilisée que pour une période limitée.

Centre de données à 1 000 000 000 €

« Cette technique est par conséquent peu durable », précise Sebastien Marion, Complex Designs & Equipment Architect. « Notre client nous a donc demandé si nous pouvions concevoir une meilleure solution. Naturellement, la nouvelle méthode de refroidissement devait être au moins aussi efficace et fiable que la méthode traditionnelle, mais beaucoup plus durable. La nouvelle méthode de refroidissement que nous avons développée a été appliquée pour la première fois dans un centre de données en région wallonne (Belgique). Le centre de données – qui a nécessité un investissement total de plus de 1 000 000 000 € - est la propriété d’un célèbre géant d’Internet, pour le compte de qui notre client a optimisé le système de refroidissement existant sur la base d’une nouvelle méthode. »

D’une machine à café au centre de données

« L’eau est un excellent conducteur de froid mais chaque fois qu’elle est chauffée, une partie s’évapore, ce qui en modifie la composition chimique. Il se forme alors un dépôt calcaire, ou ‘scaling’, sous la forme de carbonate de calcium. Et comme c’est le cas avec une machine à laver ou une machine à café, ce dépôt calcaire raccourcit aussi considérablement la durée de vie de certains composants dans un centre de données d’un milliard d’euros. »

« Dans un système de refroidissement traditionnel, on ajoute par conséquent un acide agressif – comme de l’acide sulfurique – à l’eau. L’inconvénient est que l’acide sulfurique n’est pas une solution durable, et les aérosols sont en outre cancérogènes. Un problème supplémentaire est qu’il est difficile d’atteindre avec précision le taux d’acidité souhaité dans le circuit de refroidissement avec de l’acide sulfurique. »

L’approche naturelle

« Pour ce projet pilote, nous avons donc élaboré une solution à base de CO₂, un acide beaucoup moins agressif, plus sûr et facile à contrôler. Un autre avantage est que la qualité de l’eau est préservée plus longtemps, de sorte que la consommation d’eau baisse de 50 %. »

Du fait que l’installation CO₂ pH ajoute à chaque fois une certaine quantité de CO₂ – à l’aide d’un ‘skid’ de dosage conçu spécifiquement pour les centres de données – l’équilibre chimique de l’eau reste intact plus longtemps. Cette méthode – connue sous l’appellation équilibre calcium-carbone – est également présente dans la nature. Un élément important à cet égard est que le CO₂ qui est utilisé pour ce projet satisfait à la norme ‘green origin’, et ne cause donc aucune émission supplémentaire.

Une solution plus sûre et sans risque de surdosage

L’installation CO₂ pH se compose de cuves de stockage (chaque circuit de refroidissement est associé à une cuve contenant 36 000 litres de CO₂ liquide) et de skids de dosage avec une partie contrôle et suivi correspondante. L’ensemble présente un fonctionnement plus sûr qu’avant – comme on n’utilise plus d’acides corrosifs – et il n’y a pas de risque de surdosage. Au contraire, le système peut être réglé avec une grande précision grâce au CO₂.

« Le centre de données en Wallonie est l’un des premiers au monde qui utilise cette technologie de refroidissement mais, entre-temps, pour le même client, nous avons également conçu une installation CO₂ Ph similaire dans un deuxième centre de données et nous travaillons aujourd’hui au développement du système de refroidissement d’un troisième centre de données. Cette technologie est au demeurant intéressante pour tous les centres de données refroidis à l’eau. »