Vertiv a développé les systèmes à eau glacée Vertiv™ Liebert® afin de répondre aux demandes de capacité des datacenters, tout en prenant des mesures pour réduire considérablement leur impact sur l’environnement.
Le portefeuille Vertiv étendu pour un système à eau glacée innovant
Afin de répondre aux demandes de capacité et réduire leur impact environnemental, le secteur des datacenters développe des datacenters plus grands. Pour faire face a cette évolution, les systèmes à eau glacée vont jouer un rôle important en agissant sur les émissions directes et indirectes, qui sont prises en compte dans la mesure de l’impact total équivalent du réchauffement (TEWI).
Les systèmes à eau glacée vont également permettre d'équilibrer la consommation d'eau et d'énergie afin de soutenir une faible efficacité de la consommation d’eau (WUE). Ces systèmes sont des solutions durables pour le refroidissement des datacenters notamment grâce à la combinaison d’un faible TEWI et d’une faible WUE.
En limitant la quantité de réfrigérant utilisée, les systèmes à eau glacée vont réduire les émissions directes et ainsi permettre l’utilisation de nouveaux types de réfrigérants plus écologiques disponibles sur le marché. De plus, ces systèmes vont réduire les émissions indirectes lorsqu’ils adoptent de nouvelles technologies et que le système est optimisé grâce aux meilleures pratiques en matière de contrôle de système.
Les systèmes à eau glacée pour limiter l'impact environnemental des datacenters
Effets directs des systèmes à eau glacée
Les systèmes à eau glacée sont efficaces pour réduire les émissions directes notamment grâce leur charge de réfrigérant globale limitée par kilowatt (kW) de refroidissement. Pour limiter l’impact sur l’atmosphère, les systèmes à eau glacée peuvent utiliser certains réfrigérants comme les hydrofluorooléfines (HFO) et les réfrigérants mélangés à des HFO dont le GWP est beaucoup plus faible que celui des réfrigérants classiques.
Cette solution est plus sûre et plus rentable que les autres systèmes de refroidissement par réfrigérant. Afin de répondre au problème d'inflammabilité des réfrigérant HFO, les systèmes à eau glacée vont maintenir le réfrigérant inflammable à l’extérieur des salles.
Effets indirects des systèmes à eau glacée
L’un des effets indirects importants d’un système de refroidissement est lié à la consommation électrique. Pour évaluer le rendement d’un système de refroidissement, la mesure utilisée est l’efficacité énergétique de l’alimentation partielle (partial Power Usage Effectiveness, pPUE).
La pPUE est le rapport entre la somme de l’énergie utilisée par la charge IT et le système de refroidissement divisé par l’énergie utilisée par la charge IT. Plus la valeur est faible, plus le système de refroidissement est efficace. Une pPUE de 1 représente un datacenter dans lequel chaque watt d’énergie est utilisé par les équipements IT et le système de refroidissement n’utilise pas d’énergie.
Les systèmes à eau glacée d’aujourd’hui, y compris les systèmes pris en charge par Vertiv, sont capables de prendre en charge des valeurs pPUE inférieures à 1,1 dans des villes comme Londres grâce aux stratégies d’optimisation.
En savoir plus sur les systèmes à eau glacée
Optimisation des systèmes à eau glacée
Il existe différentes stratégies d'optimisation qui permettent aux systèmes à eau glacée d’offrir un excellent rendement
Augmentation des températures de l’air et de l’eau
Afin de faire face à l'augmentation des températures de l'air et de l'eau ces dernières années, les technologies de freecooling sont plus fréquemment utilisées pour le refroidissement grâce à l'air ambiant plus froid. Les groupes de production d’eau glacée quant à eux vont se servir de la température de l’air froid extérieur comme principale source de refroidissement. Cette solution peut être combinée au freecooling afin de combiner rendement élevé et disponibilité continue. De plus, le contrôle intégré des groupes de production d’eau glacée freecooling peut permettre un fonctionnement en « mode mixte », où le compresseur marche en mi-saison pour compenser les températures d’air plus élevées qui limitent le freecooling.
Optimisation de la régulation du système à eau glacée
Pour maximiser le rendement, il faut optimiser le système dans son ensemble en coordonnant le fonctionnement des unités externes avec les unités internes. Les gestionnaires d’installation à eau glacée tels que le Vertiv™ Liebert® iCOM™ CWM vont être utilisés dans cet objectif d'optimisation. Ce gestionnaire permet de coordonner le fonctionnement de toutes les unités du système à eau glacée, et peut également permettre d'optimiser la température de l’eau de fonctionnement en fonction de la charge du datacenter.
Amélioration de la technologie de compresseur
L'amélioration de la technologie de compresseur permet de contribuer à améliorer le rendement du compresseur. Les groupes de production d’eau glacée freecooling qui fonctionnent avec des compresseurs à vis contrôlés par inverter ou des compresseurs centrifuges sans huile sont donc désormais mis à disposition pour améliorer le rendement énergétique des systèmes à eau glacée et ainsi réduire la consommation d’électricité.
Système adiabatique
Afin d'améliorer le rendement d’un système à eau glacée, il est possible d'utiliser des groupes de production d’eau glacée freecooling dotés de la technologie adiabatique. Cette technologie convient à une utilisation intensive tout au long de l’année. Equipés de régulateurs intégrés, les groupes de production d'eau glacée adiabatiques vont permettre d’utiliser de l’eau uniquement en cas de besoin en fonction de la redondance, du rendement ou de la demande de refroidissement.
Système de récupération de chaleur
Afin d'améliorer le rendement des groupes de production d’eau glacée, il existe le système de récupération de chaleur. Celui-ci va permettre de réutiliser la chaleur capturée par le datacenter à d’autres fins. La chaleur peut permettre de répondre à la demande de chauffage dans d’autres parties du bâtiment, dans les bâtiments voisins ou dans un réseau de chauffage urbain.
Dispositif de stockage de refroidissement
Les réservoirs de stockage d’eau froide sont un moyen efficace de réduire la consommation électrique. Les réservoirs vont se servir de stockage d’énergie thermique (Thermal Energy Storage, TES) afin d'atténuer les charges des centrales électriques pendant les fortes demandes.
Les sites augmentent la puissance de leurs systèmes de refroidissement la nuit pour produire de l’eau froide, en profitant des tarifs réduits de la nuit. Ces sites s’appuient ensuite sur cette puissance frigorifique stockée pour le refroidissement diurne.
Les avantages des systèmes à eau glacée
Les systèmes à eau glacée offrent de nombreux avantages comme la durabilité. Ils intègrent des réfrigérants à faible GWP dans les unités de refroidissement. Le système va pouvoir atteindre des valeurs pPUE inférieures à 1,1 grâce à l’adoption des technologies les plus récentes disponibles sur le marché.
De plus, ces systèmes offre de la flexibilité en termes de positionnement des unités de refroidissement extérieures, car il ne nécessite pas de configuration fixe et il n’y a pas de limites physiques (en dehors de la taille de la pompe) pour la proximité des unités.
Les systèmes à eau glacée présentent également des avantages :
- Conception
Les systèmes à eau glacée sont installés à l'extérieur, ce qui permet de maintenir les réfrigérants inflammables hors du datacenter.
- Support haute densité
Le refroidissement liquide permet de garantir un refroidissement haute densité. Les datacenters se développent pour proposer une refroidissement exclusivement liquide et certains datacenters refroidis par air sont conçus pour accueillir des racks refroidis par liquide à l’avenir.
Le système à eau glacée simplifie la transition pour l'intégration du refroidissement liquide dans des sites existants refroidis par air qui ne disposent pas de l’infrastructure nécessaire et offre une meilleure flexibilité pour combiner différentes unités intérieures pour différentes applications et densités IT.
- Continuité
Lors d'une panne de courant, l’eau des réservoirs d'un groupe de production d’eau glacée peut compléter l’alimentation en eau glacée afin de maintenir l’environnement du datacenter suffisamment froid et proche des températures de fonctionnement normales.
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