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XPair.com - Page 1 / 40 SAVOIR FAIRE Vu sur: http://conseils.xpair.com/ Climatisation des salles informatiques Mai 2016 - XPair.com - Page 2 / 40 SOMMAIRE 1 - APPROCHE TECHNIQUE ....................................................................................................................... 3 1. Pourquoi climatiser des salles informatiques ........................................................................................ 3 2. La qualité de la climatisation ................................................................................................................. 4 3. Soufflage par le haut ou par le faux-plancher ? .................................................................................... 5 4. Principe de climatisation salle informatique .......................................................................................... 6 5. Climatiser les baies mais pas la pièce ................................................................................................ 10 2 - FAQ ........................................................................................................................................................ 11 3 - ASPECTS REGLEMENTAIRES ............................................................................................................ 15 Sécurité incendie : coupe-feu, détection incendie, ... .................................................................................. 15 4 - REGLES ET OUTILS DE CONCEPTION ET DE REALISATION ........................................................ 16 1. Calculs des charges de climatisation .................................................................................................. 16 2. Puissance et secours pour salles informatiques ................................................................................. 17 3. Entretien, maintenance des systèmes de climatiseurs ....................................................................... 19 4. Filtration : tableau de correspondance ................................................................................................ 20 5. Schéma général climatisation informatique ......................................................................................... 20 6. Principes d'armoires de climatisation .................................................................................................. 21 7. Schémas de principe des systèmes de climatisation .......................................................................... 24 8. Climatisation de data centers : climatiser à la source ! ....................................................................... 24 5 – PRODUITS RECOMMANDES .............................................................................................................. 27 1. Freecooling indirect à air avec échangeur évaporatif.......................................................................... 27 2. Climatisation de précision : armoires HPM ......................................................................................... 30 3. Climatiseur à haut rendement - Liebert® PDX .................................................................................... 31 4. Climatisation 'in row' pour le refroidissement des racks, détente directe ou eau glacée – CRV ........ 32 5. Climatisation de précision adaptée au Cloud – Liebert PCW ............................................................. 33 6. Groupes d'eau glacée HPC de 60 à 1 600 kW ................................................................................... 34 7. Groupes d'eau glacée multi-scroll 500 à 1450 kw pour datacenters .................................................. 35 8. Condenseurs HPA (5 - 100kW) et drycoolers HPD (5 - 700kW) ......................................................... 39 9. Climatisation de shelters ..................................................................................................................... 40 Mai 2016 - XPair.com - Page 3 / 40 1 - APPROCHE TECHNIQUE 1. Pourquoi climatiser des salles informatiques Les fabricants d'ordinateurs livrent des appareils qui dégagent d'importantes quantités de chaleur dans un espace de plus en plus réduit en volume. Le fonctionnement de ces machines n'est garanti que si elles travaillent dans des conditions d'ambiances bien particulières où la température, l'hygrométrie et la pureté de l'air sont maîtrisées. De ce fait, la climatisation a une fonction industrielle liée intimement au process de l'entreprise, qui est très souvent un centre d'informations et de calculs essentiels pour l'entreprise : data center, centre télécom, ... Son fonctionnement doit donc répondre à des exigences :  De précisions  De fiabilité  De maintenance rapide Les puissances frigorifiques à introduire dans la salle informatique sont dues principalement aux dégagements calorifiques des ordinateurs. Dans la mesure du possible, les salles doivent être sans ouverture extérieure de sorte de ne pas introduire ensoleillement et poussière. Les individus ont un taux d'occupation faible et n'ont qu'une présence de contrôle et de maintenance. Les apports sont donc généralement très élevés : 100 à 700 Watts/m², en hypothèses moyennes ! Ils sont souvent CONSTANTS été comme HIVER. D'où, pour préserver l’énergie, l'utilisation de récupération d'énergie par freecooling (utilisation de l'air extérieur par temps froid). Mai 2016 - XPair.com - Page 4 / 40 2. La qualité de la climatisation La climatisation fait donc partie du "process" informatique sans quoi il ne peut fonctionner correctement (voir chapitre précédent). Les fabricants d'ordinateurs fixent les conditions de fonctionnement de leurs machines avec des tolérances ; exemple : 20°C+/-1°C. Cette condition pouvant être étendue à l'humidité relative %HR et à la qualité de l'air en termes de filtration. En général, nous allons trouver des salles informatiques avec des niveaux suivants :  température ambiante : 20 à 26°C  humidité ambiante : 50 à 60%HR Les climatiseurs destinés à traiter la salle informatique, outre leurs capacités importantes de puissance et de débits seront caractérisés par UNE REGULATION TRES PRECISE MAINTENANT PAR EXEMPLE LE POINT DE CONSIGNE EN TEMPERATURE à +/- 0,3°C ! LA FIABILITE des armoires de climatisation est essentielle dans la chaîne de fonctionnement de la salle informatique. Cette fiabilité doit être comparable au niveau de qualité des ordinateurs ! Mai 2016 - XPair.com - Page 5 / 40 3. Soufflage par le haut ou par le faux-plancher ? D'une manière générale, nous trouverons dans les salles informatiques un sol recouvert d'un faux-plancher autorisant le passage aisé des multiples câbles ainsi que les modifications consécutives. C'est pourquoi, ce faux-plancher formé de gaines en-dessous de chaque machine/ordinateur, est très souvent utilisé comme plénum de soufflage de l'air traité. De plus, la position des grilles de soufflage ou grilles perforées pouvant se positionner au droit des machines/ordinateurs, le refroidissement de ces derniers peut s'ajuster en termes de puissances et de flux d'air frais. La ou les reprises, quant à elle(s), sont dans la mesure du possible disposées au-dessus des ordinateurs, et peuvent récupérer immédiatement un air qui peut atteindre jusqu'à 35°C. Dans le cas où la salle informatique ne disposerait pas de faux-plancher (salle plus réduite, de moindre puissance, …), les climatiseurs peuvent travailler avec un soufflage bas à faible vitesse et une reprise haute.  L'air froid est soufflé au ras du sol à une très faible vitesse  La convection naturelle de l'air est respectée du bas vers le haut de la salle  Les baies ont une entrée d'air en partie basse Mai 2016 - XPair.com - Page 6 / 40 Autre conception : le soufflage par le haut et la reprise par le bas ou frontale sur l'appareil : dans le cas où nous ne disposerions pas de faux-plancher (salle plus réduite, de moindre puissance, …), le soufflage par le dessus peut s'opérer. D'une manière générale, il est important que le taux de brassage d'air soit très important pour atteindre des valeurs de l'ordre de 50 vol/h voire plus ! 4. Principe de climatisation salle informatique 1- Détente directe à condensation à air L'armoire de climatisation dispose d'un compresseur frigorifique relié à un condenseur à air déporté par des conduites à réfrigérant. La batterie froide constitue l'évaporateur à travers lequel l'eau pulsée puise ses frigories. Mai 2016 - XPair.com - Page 7 / 40 2- Détente directe à condensation à eau L'armoire de climatisation dispose d'un circuit frigorifique avec un échangeur à réfrigérant. Le secondaire de l'échangeur est alimenté par une eau réfrigérée (tour, drycooler, ...). 3- Eau glacée L'armoire de climatisation est alimentée au droit de sa batterie froide par de l'eau glacée (exemple : à 6/12°C), provenant d'un groupe frigorifique dénommé ici "MATRIX", le plus souvent dédié à l'informatique. Mai 2016 - XPair.com - Page 8 / 40 4- Freecooling L'armoire de climatisation dispose d'une double batterie froide. Batterie 1 : de type à détente directe alimentée par le circuit frigorifique interne de l'armoire de climatisation. Batterie 2 : batterie en connexion directe avec l'eau réfrigérée de l'aéroréfrigérant, qui en hiver et en inter saisons fournit quasiment gratuitement - "FREECOOLING" - les frigories de l'air frais extérieur. 5- Dualfluid, eau glacée + condensation à air Mai 2016 - XPair.com - Page 9 / 40 L'armoire de climatisation dispose de 2 batteries froides. Batterie 1 : alimentée par une eau glacée dédiée ou du bâtiment par exemple. Batterie 2 : alimentée par le circuit frigorifique interne de l'armoire de climatisation. Ce dernier peut par exemple s'enclencher en secours. 6- Dualfluid, eau glacée + condensation à eau L'armoire de climatisation dispose de 2 batteries froides. Batterie 1 : alimentée par une eau glacée dédiée ou du bâtiment par exemple. Batterie 2 : alimentée par le circuit frigorifique interne de l'armoire de climatisation; circuit ayant son échangeur à réfrigérant réfrigérée (tour, drycooler,...). Mai 2016 - XPair.com - Page 10 / 40 5. Climatiser les baies mais pas la pièce Pour gérer un local serveur de 10 m² ou d'un datacenter de 1 000 m², il n'est pas nécessaire de mettre en oeuvre une puissance excessive pour toute la salle informatique. Un système de refroidissement en circuit fermé de la baie au refroidissement ponctuel existe. Cette solution permet de passer par exemple de 30 kW pour la salle à 30 kW localisés pour la baie. Cette solution a de nombreux avantages et s’adapte particulièrement aux salles informatiques et data-centers dotés de baies avec des racks à haute densité (très chargés) :  Diminution de la puissance frigorifique par rapport à une solution de climatisation globale de la pièce – Economie de l’ordre de 15% en installation et utilisation  Diminution de la surface de la salle : jusqu’à 50% en fonction des baies utilisées,  Flexibilité d’aménagement,  Fiabilité du traitement climatisé du rack.  Sécurité de fonctionnement avec tous les secours que nécessite un data-center. Voir l’approche détaillés chapitre IV « Climatisation de data centers : climatiser à la source ! » Mai 2016 - XPair.com - Page 11 / 40 2 - FAQ Niveau de filtration, freecooling, ... Quel est le niveau de filtration requis pour une salle informatique ? Le niveau de filtration est de type G4 soit un rendement gravimétrique de 65 à 80 suivant la mesure décrite dans le document EUROVENT4/5. Quel est le niveau de uploads/Geographie/ climatisation-salles-informatiques-pdf.pdf