Conception du jumeau numérique de votre data center
Nos projets Data Center :
Vous avez besoin d'une expertise ?
Création de jumeaux numériques de data centers
Expertise en création de jumeaux numériques pour data centers
Chez EOLIOS, notre double expertise en modélisation CFD (Computational Fluid Dynamics) et en compréhension fine des infrastructures numériques nous permet de créer des jumeaux numériques fidèles et exploitables de data centers existants ou en projet. Ces modèles virtuels permettent d’anticiper le comportement réel des installations dans une grande variété de conditions, d’optimiser leur performance thermique et énergétique, et de renforcer leur résilience face aux aléas d’exploitation.
Nous accompagnons les exploitants, ingénieurs infrastructures, maîtres d’ouvrage et bureaux d’études spécialisés dans la conception, l’exploitation et la modernisation des data centers. Grâce à une approche mêlant observation terrain, récupération des données techniques et simulation numérique, nous apportons des outils concrets d’aide à la décision. Pour fiabiliser les choix techniques, valider les hypothèses de conception ou d’évolution, et atteindre des objectifs ambitieux en matière de performance énergétique, la création de jumeaux numériques en appui à la CFD est un atout majeur.
- Modélisation aéraulique 3D des flux d’air en data hall
- Validation de la conception thermique en phase projet
- Simulation des conditions de vent extérieur sur le bâtiment
- Optimisation de la disposition des racks et équipements IT
- Évaluation de la résilience face aux scénarios de défaillance
- Appui à la modernisation de salles existantes
- Simulation de l’impact de l’ajout de baies haute densité
- Estimation des gains liés à des modifications d’exploitation
- Aide à la certification ou au suivi d’indicateurs de performance (PUE, DCIE)
Les jumeaux numériques offrent aux exploitants de centres de données un outil puissant pour mieux comprendre, piloter et optimiser leurs installations. Grâce à la simulation CFD, EOLIOS accompagne ses clients dans la modélisation fine de leurs data centers existants ou en projet, afin de valider leur performance énergétique, anticiper les évolutions et garantir une haute résilience opérationnelle.
Valider la haute performance énergétique de son data center
Évaluer la conception face aux conditions extérieures
La performance énergétique d’un data center dépend autant de son architecture que de son implantation. Grâce à la création d’un jumeau numérique complet, il est possible de simuler précisément les conditions de vent et de température auxquelles sera exposé le bâtiment tout au long de l’année. Nos modèles intègrent les spécificités de l’environnement local : topographie, végétation, bâtiments voisins, rugosité du sol, régimes de vent dominants… Cette analyse permet d’évaluer l’interaction entre les flux d’air extérieurs et les structures du data center, afin d’identifier les risques de recirculation d’air chaud, les zones de stagnation thermique ou les effets de surpression sur les équipements de ventilation.
Etude du comportement du vent autour d’un data center
Ces simulations sont particulièrement utiles pour les data centers en toiture ou implantés en zone urbaine dense, où les effets de masque et les tourbillons peuvent fortement perturber le fonctionnement du free cooling ou des échangeurs. Elles permettent de tester la robustesse du bâtiment face à des conditions climatiques extrêmes (rafales, canicules, inversions thermiques) dans une logique de résilience.
Etude des panaches thermiques d’un data center
Vérifier l’efficacité des dispositifs de refroidissement
Au-delà de l’enveloppe, c’est bien l’efficacité interne du système de refroidissement qui conditionne la consommation électrique du data center. En modélisant l’ensemble des installations dans un jumeau numérique, de l’implantation des racks et allées confinées jusqu’aux CTA, plénums et gaines techniques, nous sommes en mesure de simuler le comportement aéraulique et thermique global de l’installation. Cette modélisation prend en compte les flux d’air réels, les apports thermiques par baie, les pertes de charge et la régulation en place.
Grâce à ces simulations, il devient possible de tester différentes configurations de fonctionnement : charge partielle, pic d’activité, scénario de montée en charge, voire perte partielle de redondance. L’objectif est de vérifier la tenue des températures admissibles, d’éviter les zones de surchauffe, de quantifier les performances du confinement (hot aisle / cold aisle), et d’identifier d’éventuels déséquilibres entre les allées.
Ces analyses sont essentielles pour valider que les promesses de performance énergétique théorique sont tenues dans des conditions opérationnelles réelles. Elles contribuent aussi à maximiser l’efficacité énergétique (PUE) sans compromettre la sécurité d’exploitation.
Jumeau numérique de data hall
Moderniser ses infrastructures grâce aux jumeaux numériques
Améliorer en continu la performance du data center
Les data centers sont des systèmes vivants. Ils évoluent en permanence pour s’adapter à la demande, intégrer de nouvelles technologies ou répondre à des contraintes de maintenance. Dans ce contexte, le jumeau numérique constitue un outil de pilotage stratégique, capable d’anticiper les impacts d’une évolution sur le comportement thermique et aéraulique du site.
En s’appuyant sur un modèle CFD précis et constamment actualisé, il devient possible de tester rapidement l’effet d’une modification : ajout d’un rack, inversion du sens d’alimentation d’une allée, déplacement d’une CTA, changement de consigne de régulation, etc. Ces simulations facilitent la prise de décision en objectivant les conséquences réelles sur les flux d’air, les températures critiques ou les consommations électriques. Elles permettent également d’identifier des inefficacités jusque-là difficilement visibles, comme des recirculations d’air chauds récurrentes ou des déséquilibres de pression entre zones.
Cette approche s’inscrit dans une logique d’amélioration continue et de maintenance prédictive : plutôt que de subir les effets d’une modification a posteriori, le gestionnaire peut désormais anticiper, corriger et optimiser à chaque étape du cycle de vie du data center.
Jumeau numérique de data hall
Optimiser les choix techniques en phase de projet
Dans un projet de modernisation, chaque choix technique a un impact sur la performance globale du data center. Le jumeau numérique permet de simuler et de comparer objectivement plusieurs variantes de conception, bien avant la réalisation des travaux. Que l’on envisage le remplacement d’un groupe froid, l’optimisation d’un réseau de gaines, ou l’ajout d’un confinement d’allée, les simulations CFD permettent d’évaluer précisément les bénéfices énergétiques, thermiques et opérationnels associés à chaque scénario.
Cette méthode permet d’éviter les erreurs de conception coûteuses ou inefficaces, en mettant en évidence les points faibles de certaines options ou les interactions imprévues entre systèmes. Elle favorise aussi un dialogue plus fluide entre les différentes parties prenantes du projet (maîtrise d’ouvrage, exploitant, bureau d’études, intégrateurs), grâce à des visualisations claires et des indicateurs partagés.
Enfin, cette approche donne une base rationnelle pour prioriser les investissements et chiffrer les gains attendus, dans une logique de retour sur investissement (ROI) énergétique.
Accompagner le déploiement de baies haute densité
Prendre des décisions éclairées avant travaux
L’essor du calcul intensif, des applications critiques et de l’intelligence artificielle entraîne une concentration croissante de puissance dans les baies informatiques. Ces nouvelles configurations haute densité, souvent supérieures à 20 kW par baie, imposent une maîtrise précise de la distribution thermique et aéraulique. Avant toute modification physique, le jumeau numérique permet de tester virtuellement l’impact de ces charges localisées sur l’environnement immédiat.
En intégrant les données de dissipation thermique des équipements, la géométrie de la salle, les dispositifs de confinement et les capacités du système de refroidissement, les simulations CFD fournissent une cartographie détaillée des températures d’entrée, des gradients thermiques et des vitesses d’air. Cette approche permet de détecter, en amont, les zones susceptibles de dépasser les seuils d’alerte ou de perturber les flux.
En fonction des résultats, des mesures correctives peuvent être intégrées au projet : ajout de dalles perforées, modification du sens de soufflage, renforcement localisé de la climatisation ou réorganisation des priorités de refroidissement.
Exemple de simulation numérique dans un data hall
Simuler la montée en charge
L’un des atouts majeurs du jumeau numérique est sa capacité à simuler dynamiquement des scénarios d’évolution progressive. Dans le cadre d’un déploiement de baies haute densité, il devient possible d’étudier l’impact d’une montée en charge progressive sur une ou plusieurs zones du data hall. Cette approche permet de valider la résilience des installations sans passer par une phase de test coûteuse ou risquée.
En comparant plusieurs étapes de croissance (par exemple : 10 kW → 15 kW → 22 kW par baie), les ingénieurs peuvent identifier les seuils critiques au-delà desquels apparaissent des instabilités thermiques ou des baisses de rendement. Cela permet non seulement de mieux planifier les investissements, mais aussi de répartir la charge de manière plus homogène sur l’ensemble du site, en fonction des capacités de refroidissement locales.
Les résultats peuvent être visualisés sous forme d’animations thermiques, de cartographies de pression ou d’indicateurs d’efficacité énergétique (PUE local, température ΔT air entrée/sortie). Ces livrables facilitent la communication entre équipes techniques, responsables d’exploitation et directions stratégiques.
Exemple de cartographie en pression d'un data hall
Anticiper et gérer les scénarios de défaillance
Simuler des pannes et des cas dégradés
Dans un data center, chaque seconde de défaillance peut générer des impacts critiques sur les services hébergés. Grâce au jumeau numérique, il devient possible d’évaluer la robustesse de l’infrastructure face à une large gamme de scénarios dégradés — sans jamais perturber le fonctionnement réel du site.
En modélisant finement les équipements sensibles (groupes froids, armoires de traitement d’air, dispositifs de régulation), EOLIOS simule des défaillances ciblées : perte d’un groupe de production frigorifique, arrêt d’une rangée d’unités CRAH, défaut de soufflage sur une allée, rupture d’alimentation électrique sur une zone critique, etc. Ces simulations permettent d’observer en temps réel les trajectoires de température, les gradients de pression, les zones de stagnation ou les recirculations non contrôlées.
Les temps de montée en température sont estimés selon différents scénarios de charge, ce qui permet de hiérarchiser les risques, de définir des seuils d’alerte réalistes, et de tester l’efficacité des mesures correctives prévues dans le PRA (Plan de Reprise d’Activité).
Plan de température pour l’étude de scénarios avec et sans défaillance d'un data hall
Garantir la continuité de service
Les simulations en mode dégradé permettent de valider concrètement les hypothèses de conception en termes de redondance et de résilience. Le jumeau numérique devient un véritable outil de certification interne des capacités du site à absorber un incident sans interruption de service.
Les configurations de secours, fonctionnement en mode N+1, redondance 2N, bascule automatique de circuits de soufflage, peuvent être testées en conditions simulées, sans mobiliser les équipements ni perturber les opérations en cours. Ces tests virtuels aident à optimiser les plans d’urgence et à sécuriser les futures opérations d’exploitation ou de maintenance.
Ils sont également précieux dans les contextes d’évolution : extension d’un data hall, mise en service d’un nouveau groupe froid, réaffectation d’espaces techniques… Le jumeau numérique assure une continuité dans la qualité de service, tout en facilitant la traçabilité des choix techniques.
Simulation incendie dans un data hall
Améliorer l'efficacité énergétique du data center
Tester l’impact de modifications sur la performance globale
L’optimisation énergétique ne consiste pas seulement à concevoir un data center performant en phase initiale, mais à continuellement adapter son fonctionnement aux conditions réelles d’exploitation. Grâce à un jumeau numérique fidèle, chaque modification envisagée peut être testée virtuellement pour en évaluer les effets thermiques, énergétiques et opérationnels.
Ainsi, l’ajout d’une cloison de confinement, la modification d’un setpoint de soufflage ou l’arrêt ponctuel d’un ventilateur en configuration redondante peuvent être simulés précisément. Le jumeau numérique permet de visualiser les flux d’air réels, d’anticiper les dérèglements potentiels et de chiffrer les économies d’énergie associées à chaque scénario.
Cette approche garantit que toute décision technique, aussi minime soit-elle, contribue réellement à l’amélioration globale du rendement énergétique du site.
Identifier les leviers d’amélioration
La richesse du jumeau numérique réside également dans sa capacité à croiser de multiples sources d’information : relevés de température in situ, profils de charge informatique, taux d’utilisation des unités de traitement d’air, etc. Cette approche systémique permet d’identifier les équipements surdimensionnés ou mal exploités, de localiser les recirculations non souhaitées et de pointer les zones de pertes thermiques invisibles à l’œil nu.
EOLIOS utilise ces données pour proposer des axes d’optimisation concrets : redéploiement des flux d’air, rééquilibrage de la ventilation, adaptation des stratégies de régulation, suppression des points chauds… En s’appuyant sur des visualisations claires et des comparatifs de performance, ces actions ciblées contribuent à une amélioration mesurable du PUE (Power Usage Effectiveness) du site.
Améliorer l'efficacité énergétique du data center
Face à l’augmentation des charges informatiques, à l’évolution rapide des technologies et aux exigences croissantes en matière de performance énergétique, les exploitants de data centers doivent désormais s’appuyer sur des outils puissants pour sécuriser leurs décisions. Le jumeau numérique s’impose comme une solution stratégique : il permet de simuler, d’anticiper et d’optimiser le comportement réel des installations dans un environnement virtuel maîtrisé.
Chez EOLIOS, nous mettons la puissance de la simulation CFD au service de l’exploitation et de l’amélioration continue des infrastructures numériques. En couplant des audits de terrain rigoureux à la modélisation avancée des flux d’air et des transferts thermiques, nous donnons à nos clients une vision claire et exploitable de leur data center, à l’instant T comme en projection. Nos interventions permettent d’appuyer les hypothèses de conception, d’accompagner les évolutions de configuration (modernisation, haute densité), de simuler des scénarios critiques ou encore de réduire l’empreinte énergétique des installations.
Vous projetez une extension, une reconfiguration ou une montée en puissance de vos infrastructures IT ? Vous souhaitez évaluer votre résilience ou optimiser vos systèmes de refroidissement ?
Prenez contact avec nos ingénieurs pour échanger sur la création d’un jumeau numérique adapté à vos besoins.
Datas centers : sur le même sujet
Commissioning : étude et modélisation CFD des bancs de charge
En savoir plus
Optimisation énergétique et calcul du PUE des data centers
En savoir plus
Etude d’impact d’îlot chaleur urbains des data centers
En savoir plus
Audit et Diagnostic des centres de données
En savoir plus
Bureau d’étude CFD
En savoir plus
Locaux techniques – Data Center
En savoir plus
Etude thermique des locaux Techniques
En savoir plus
Simulation Incendie Data Center
En savoir plus
Simulation CFD externe pour Data center
En savoir plus
