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Les différentes technologies de refroidissement des datacenters Révision 2 Par

Les différentes technologies de refroidissement des datacenters Révision 2 Par Tony Evans Introduction 2 Méthodes d'évacuation de la chaleur 3 Options des systèmes de refroidissement 16 Conclusion 17 Ressources 18 Cliquez sur une section pour y accéder directement Table Des Matières Livre Blanc 59 On compte 13 méthodes de base d'évacuation de la chaleur afin de refroidir le matériel informatique et d'acheminer la chaleur indésirable jusqu’à l’exterieur. Ce document décrit ces technologies fondamentales de refroidissement à l'aide de termes et de schémas simples. Parmi ces méthodes, 11 utilisent le cycle de réfrigération comme principal moyen de refroidissement. Des systèmes à réfrigérants pompés fournissent l'isolation entre le système primaire d'évacuation de la chaleur et le matériel informatique. Les méthodes à air direct ou indirect utilisent les conditions extérieures comme premier moyen de refroidissement, ce qui les rend plus efficaces dans les climats tempérés. Les informations contenues dans ce document permettent aux informaticiens de s'impliquer davantage dans la spécification de solutions de refroidissement précises et plus compatibles avec les objectifs informatiques. Résumé Général > by Schneider Electric. Les livres blancs APC font maintenant partie de la bibliothèque Schneider Electric produite par le Datacenter Science Center de Schneider Electric DCSC@Schneider-Electric.com Les différentes technologies de refroidissement des datacenters Schneider Electric – Datacenter Science Center Livre Blanc 59 Rev 2 2 L'évacuation de la chaleur des datacenters est l'un des enjeux majeurs et pourtant l’un des moins bien compris des environnements informatiques vitaux. Les équipements informatiques les plus récents sont de plus en plus compacts tout en utilisant une quantité d'électricité identique ou même supérieure à celle des équipements remplacés. La chaleur produite dans les datacenters augmente donc. Des systèmes précis de refroidissement et d'évacuation de la chaleur sont utilisés pour collecter et transporter cette énergie thermique indésirable pour la rejeter à l'extérieur dans l'atmosphère. Ce document explique les 13 technologies de refroidissement, ainsi que leurs composants, conçus pour transporter l'énergie thermique depuis l'environnement informatique jusqu'à l'extérieur. Les informations présentées ici peuvent servir de base aux professionnels de l'informatique pour gérer avec succès la spécification, l'installation et l'exploitation de systèmes de refroidissement des environnements informatiques. Pour une définition des divers termes utilisés dans ce document, consultez le Livre blanc n° 11, Explication de la terminologie du refroidissement et de la climatisation pour les professionnels de l'informatique. Comment fonctionnent les systèmes de climatisation ? Le livre blanc n° 57, Principes fondamentaux des systèmes de climatisation destinés aux technologies de l'information fournit des informations sur la nature de la chaleur présente dans les environnements informatiques, sur le fonctionnement du cycle de réfrigération, sur les fonctionnalités de base des dispositifs de refroidissement de précision et sur les équipements d'évacuation de la chaleur vers l'extérieur. Architectures de refroidissement Une architecture de refroidissement se décrit fondamentalement à partir des éléments suivants : 1. une méthode spécifique d'évacuation de la chaleur (qui fait l'objet de ce livre blanc) ; 2. un type spécifique de distribution d'air ; 3. l'emplacement de l'unité de refroidissement qui fournit directement de l'air froid aux équipements informatiques. Ces trois éléments sont brièvement décrits ci-dessous, avec les références des livres blancs qui les traitent, pour esquisser le contexte d'un système complet de refroidissement de datacenter. Évacuation de la chaleur L'évacuation de la chaleur fait l'objet de ce livre blanc. Distribution de l'air Il s'agit d'une part très importante du système de refroidissement puisque la distribution d'air au matériel informatique influe considérablement sur les performances globales de ce dernier. Le livre blanc n° 55, Les différents types de distribution d'air pour les environnements informatiques, décrit les neuf façons fondamentales de distribuer l'air afin de refroidir le matériel informatique dans les datacenters et les salles réseau. Introduction Les différents types de distribution de l'air pour les environnements informatiques Lien vers les ressources Livre Blanc 55 Explication de la terminologie du refroidissement et de la climatisation pour les professionnels de l'informatique Lien vers les ressources Livre Blanc 11 Principes fondamentaux des systèmes de climatisation destinés aux technologies de l'information Lien vers les ressources Livre Blanc 57 Les différentes technologies de refroidissement des datacenters Schneider Electric – Datacenter Science Center Livre Blanc 59 Rev 2 3 Emplacement de l'unité de refroidissement L'unité de refroidissement est définie dans ce document comme le dispositif qui fournit de l'air frais au matériel informatique. Une unité de refroidissement peut être placée à quatre endroits différents. En général, cette unité est séparée des autres dispositifs du système d'évacuation de la chaleur. Dans certains cas, l'architecture de refroidissement tout entière est placée « dans des conteneurs » et située à l'extérieur, adjacente au datacenter. L'emplacement de l'unité de refroidissement joue un rôle important dans la conception du datacenter, notamment pour l'efficacité globale du refroidissement, la densité de puissance informatique (kW/rack) et l'utilisation de l'espace de rack informatique. Pour plus d'informations, consultez le livre blanc n° 130, Avantages des architectures de refroidissement par rangée et par baie pour les datacenters. On compte 13 grandes méthodes d'évacuation de la chaleur pour refroidir l'environnement informatique et acheminer l'énergie thermique indésirable depuis le matériel informatique jusqu'à l’exterieur. On retrouve une ou plusieurs de ces méthodes de refroidissement dans la quasi-totalité des salles informatiques et des datacenters vitaux. Certaines méthodes d'évacuation de la chaleur éloignent les composants du cycle de réfrigération de l'environnement informatique et ajoutent quelques boucles supplémentaires d'eau et autres liquides pour assister ce processus (sous forme de tuyaux autonomes). L'évacuation de la chaleur peut être considérée comme le processus consistant à déplacer l'énergie thermique depuis l'espace informatique jusqu'au dehors. Ce « déplacement » peut prendre tout simplement la forme d'un conduit d'air servant à « transporter » l'énergie thermique jusqu'au système de refroidissement situé à l'extérieur. Toutefois, il s'effectue en général à l'aide d'un échangeur de chaleur permettant de transférer l'énergie thermique d'un fluide à un autre (par exemple, de l'air à l'eau). La Figure 1 simplifie les 13 méthodes d'évacuation de la chaleur en illustrant deux points importants du « déplacement » d'énergie thermique : l'intérieur et l'extérieur. Le « fluide de transport » entre les points de passation intérieurs et extérieurs représente le fluide (liquide ou gaz) qui transporte l'énergie thermique entre les deux points. Notez qu'il peut y avoir plus d'un échange de chaleur à l'intérieur, comme c'est le cas avec le système CRAC de refroidissement au glycol (par ex. climatiseur de salles informatiques), ou à l'extérieur, dans le cas d'un refroidisseur. Notez également que chacun de ces systèmes peut être configuré de façon à fonctionner en mode économique. Les paragraphes suivants fournissent une vue détaillée des systèmes utilisant ces méthodes et décrivent individuellement les transferts d'énergie thermique. Échange ou transport de chaleur interne Échange ou transport de chaleur externe CRAC refroidi par air CRAC refroidi au glycol Fluide de transport Condensateur Refroidisseur sec Conduit d'air Refroi- disseur* Condensateur Eau glacée Refroidisseur évaporatif direct à air frais Refroidisseur évaporatif à air indirect Unité sur le toit Air Fluide frigorigène Glycol CRAC refroidi à l'eau Tour de refroidissement Eau de condensateur Refroidi par air autonome Conduit d'air Air Limites du datacenter Refroidisseur sec Tour de refroidissement CRAH Échangeur de chaleur à fluide frigorigène pompé Eau glacée * Notez que dans certains cas, le refroidisseur se trouve physiquement à l'extérieur Méthodes d'évacuation de la chaleur Avantages des architectures de refroidissement par rangée et par rack pour les datacenters Lien vers les ressources Livre Blanc 130 Les différentes technologies de refroidissement des datacenters Schneider Electric – Datacenter Science Center Livre Blanc 59 Rev 2 4 Système à eau réfrigérée La première rangée de la Figure 1 décrit un système de refroidissement de salle informatique (également connu sous l'acronyme CRAH) associé à un refroidisseur. Cette combinaison est en général désignée sous l'appellation de système à eau réfrigérée. Dans un tel système, les composants du cycle de réfrigération sont éloignés des systèmes de climatisation de la salle informatique et pris en charge par un appareil appelé groupe de production d'eau réfrigérée illustré par la Figure 2. La fonction de ce groupe est de produire de l'eau réfrigérée (à environ 8-15° C). Cette eau réfrigérée est pompée dans des tuyaux depuis le groupe de production jusqu'aux unités de CRAH situées dans l'environnement informatique. Les systèmes de refroidissement de salle informatique ressemblent physiquement à des climatiseurs de salle informatique, mais fonctionnent différemment. Ils refroidissent l'air (éliminant donc la chaleur) en attirant l'air chaud de la salle informatique pour le faire passer par des serpentins d'eau réfrigérée remplis d'eau réfrigérée en circulation. La chaleur évacuée de l'environnement informatique ressort avec l'eau réfrigérée (désormais réchauffée) sortant du CRAH et revenant au groupe de production de froid. Ce groupe extrait alors la chaleur de l'eau réfrigérée réchauffée et la transfère à un autre courant d'eau en circulation appelée eau de condensateur, qui passe par un appareil dénommé tour de refroidissement. Comme le montre la Figure 2, une tour de refroidissement rejette la chaleur de la salle informatique dans l'environnement extérieur en pulvérisant l'eau chaude du condensateur sur un matériau comparable à une éponge (appelé fill) en haut de la tour. L'eau se diffuse et une partie uploads/Science et Technologie/ vavr-5udtu5-r2-fr.pdf