Optimisation énergétique et calcul du PUE des data centers
Amélioration de la performance énergétique de datacenters – Optimisation du PUE
Nous sommes experts des études CFD et de l’analyse énergétique globale des datacenters pour la réduction durable du PUE.
- Évaluation du PUE (Power Usage Effectiveness) en conditions réelles et projetées
- Analyse énergétique détaillée des infrastructures de refroidissement
- Identification des pertes thermiques et des surdimensionnements
- Optimisation du fonctionnement des équipements CVC (groupes froids, CTA, ventilos-convecteurs…)
- Étude des interactions entre flux d’air, production de froid et charges informatiques
- Comparaison de scénarios de gestion énergétique (free cooling, confinement, redondance…)
- Détection des zones de surconsommation et propositions d’améliorations ciblées
- Accompagnement dans les démarches de performance énergétique et de certification
Nos projets Data Center :
Analyse des flux d’air internes dans les datacenters
Répartition de l’air et gestion des zones chaudes à l’intérieur des datacenters
Les datacenters sont des environnements à très forte densité énergétique, dans lesquels plusieurs centaines de kilowatts peuvent être concentrés sur quelques mètres carrés. Cette densité thermique impose une gestion rigoureuse de la circulation de l’air, afin d’évacuer efficacement la chaleur produite par les équipements informatiques et de maintenir des conditions d’exploitation stables. Le système de refroidissement devient alors un élément central de la stratégie énergétique, représentant fréquemment plus de 30 % de la consommation électrique globale du site.
Dans cette logique, les études CFD menées par EOLIOS permettent de reproduire virtuellement le comportement des flux d’air et des températures dans l’ensemble du datacenter, en prenant en compte les spécificités de l’installation (architecture, puissance IT, équipements de ventilation, etc.). Cette modélisation 3D dynamique rend visible ce qui ne l’est pas : zones de surchauffe, déséquilibres de pression, recirculations d’air chaud, chemins préférentiels ou stagnants. Ces phénomènes, souvent invisibles à l’œil nu, peuvent entraîner une dégradation progressive de l’efficacité thermique et une exposition accrue aux risques d’incident matériel.
L’analyse fine de la répartition de l’air constitue donc un levier prioritaire d’optimisation. Elle permet non seulement de garantir l’alimentation homogène en air froid des baies informatiques, mais aussi de s’assurer que la chaleur extraite est correctement évacuée sans interaction indésirable avec les flux entrants.
Titre vidéo
Optimisation de la ventilation et des équipements des halls de données
Les études CFD apportent des éléments techniques concrets pour optimiser la configuration des installations existantes ou orienter la conception de nouvelles salles informatiques. Elles permettent notamment de :
- Déterminer le positionnement optimal des dalles perforées dans les planchers techniques, en fonction des besoins thermiques réels de chaque baie.
- Valider ou corriger la configuration des allées chaudes et froides, en identifiant les zones de mélange ou de court-circuit d’air.
- Évaluer l’efficacité des systèmes de confinement, en quantifiant leur impact sur la séparation des flux et sur la température d’entrée des serveurs.
- Ajuster le pilotage des unités de traitement d’air (CRAC/CRAH), en fonction de la charge thermique locale, des gradients de température et des pertes de charge mesurées dans les différents parcours aérauliques.
Ces simulations facilitent l’identification des points de faiblesse et des marges d’amélioration, dans une démarche guidée par les objectifs de performance énergétique, de sécurité thermique et de fiabilité opérationnelle. Grâce à cette approche, il est possible d’atteindre une meilleure régulation des températures tout en réduisant l’effort de ventilation et la consommation d’énergie associée.
Réduction des pertes thermiques – La CFD en appui à l’efficacité énergétique
Contrôle des recirculations et mélanges d’air – L’importance d’un cloisonnement efficace
L’efficacité énergétique d’un datacenter repose en grande partie sur la capacité à maintenir une séparation nette entre l’air froid soufflé vers les baies informatiques et l’air chaud extrait par les équipements. En effet, la mise en place d’un cloisonnement efficace entraîne en général une amélioration typique de 0,1 à 0,3 points de PUE.
Lorsque cette séparation est imparfaite, des recirculations ou des mélanges peuvent se produire, réduisant l’efficacité du refroidissement de 20 à 40 %. L’air froid est alors mal utilisé, ou réchauffé prématurément, ce qui oblige les systèmes à fonctionner davantage pour compenser, entraînant une surconsommation d’énergie.
Les études CFD permettent de visualiser précisément ces zones critiques. Elles révèlent des recirculations d’air chaud dans les allées froides, des fuites d’air à travers les dalles ou les structures, ou encore des flux d’air froid qui contournent les baies sans les refroidir efficacement. Ces dysfonctionnements, souvent invisibles dans les relevés classiques, sont modélisés de façon dynamique pour en comprendre les causes et proposer des améliorations concrètes.
Les apports de la mise en place de cloisonnements en datacenter
Mise en œuvre de solutions de confinement
Pour réduire ces pertes, la mise en place de solutions de confinement constitue une approche particulièrement efficace. En cloisonnant physiquement les allées chaudes et froides, il devient possible de mieux contrôler les flux d’air, de limiter les mélanges et d’orienter précisément le refroidissement là où il est nécessaire.
EOLIOS accompagne ses clients dans la conception et la validation de ces dispositifs. Chaque architecture étant unique, les simulations permettent d’évaluer plusieurs configurations possibles — avec ou sans faux plancher, en allé chaude ou allée froide — et de mesurer leur impact sur la température d’entrée des équipements ou encore le comportement des flux.
Ces études aboutissent à des recommandations adaptées aux contraintes du site, avec un objectif clair : garantir un refroidissement efficace en réduisant les pertes thermiques, tout en optimisant les consommations énergétiques liées à la ventilation et à la production de froid.
Ajustement dynamique du refroidissement à la charge informatique des datacenters
Simulation des charges thermiques évolutives
Les datacenters ne sont pas des environnements figés. Les charges informatiques évoluent en permanence, que ce soit en raison de l’augmentation progressive de la puissance IT, de la consolidation de serveurs, ou de l’intégration de nouvelles technologies. Cette variabilité impose une adaptation continue du système de refroidissement pour éviter toute dérive énergétique ou thermique.
Grâce à la simulation numérique, EOLIOS modélise non seulement l’état actuel du datacenter, mais aussi des scénarios projetés. Il devient alors possible d’évaluer le comportement des flux d’air et des températures en cas de densification des baies, d’activation partielle d’une salle, ou d’augmentation localisée de la charge. Cette approche permet de valider le bon dimensionnement des équipements de froid et de s’assurer que la configuration actuelle reste performante face aux évolutions futures.
Différence de température entre deux configurations de refroidissement
Régulation intelligente et modulation énergétique
Une vision dynamique du datacenter ouvre également la voie à une gestion plus fine et plus intelligente de l’énergie. En comprenant comment les flux réagissent aux variations de charge, il est possible d’adapter en temps réel la ventilation et la puissance frigorifique aux besoins réels des équipements, sans surdimensionner les installations.
Cette régulation ajustée permet d’éviter les excès de refroidissement lors des périodes de faible activité, tout en garantissant un confort thermique optimal lors des pics de charge. À la clé, une réduction sensible de la consommation énergétique globale, mais aussi une meilleure longévité des systèmes de ventilation et de refroidissement, moins sollicités à outrance.
Accompagnement à la valorisation des primes CEE
Transformer l’efficacité énergétique en levier financier
Dans un secteur où chaque kilowattheure compte, les datacenters sont au cœur des enjeux de performance énergétique. Le dispositif des Certificats d’Économie d’Énergie (CEE) offre une opportunité concrète de financer les actions de réduction de consommation, à condition de démontrer rigoureusement les économies réalisées. Grâce à sa maîtrise des flux thermiques et aérauliques et à l’appui de la modélisation numérique avancée, EOLIOS accompagne ses clients dans la conception, la justification et la valorisation de projets éligibles aux CEE.
Chaque étude réalisée vise à quantifier précisément les gains énergétiques obtenus par des actions ciblées : amélioration du confinement chaud/froid, ajustement des consignes de régulation, repositionnement d’équipements de froid, ou encore reconfiguration de la ventilation.
Ces optimisations, bien que souvent invisibles à l’œil nu, se traduisent par des baisses de consommation significatives, qui peuvent être monétisées via les CEE si elles sont correctement documentées.
Modélisation, calculs et justificatifs adaptés aux exigences du dispositif
L’élaboration d’un dossier CEE – qu’il repose sur une fiche d’opération standardisée ou un projet spécifique – exige une démonstration rigoureuse des économies d’énergie, souvent appuyée par des mesures, des hypothèses de fonctionnement précises et une preuve de pérennité des résultats. EOLIOS mobilise son savoir-faire en simulation CFD et en audit énergétique pour fournir les données techniques fiables et traçables exigées par les organismes instructeurs.
Chaque projet fait l’objet :
- D’une analyse énergétique détaillée avant/après,
- De rapports techniques facilitant la constitution du dossier de demande.
En s’appuyant sur ses outils numériques, EOLIOS maximise vos chances d’obtenir la prime CEE, tout en assurant la cohérence avec vos objectifs d’exploitation. Le résultat : un gain financier direct venant renforcer la rentabilité des investissements en efficacité énergétique.
Amélioration de la performance énergétique des datacenters – Vers un PUE optimisé
Indicateurs de performance et outils de pilotage
L’amélioration du PUE (Power Usage Effectiveness) est souvent l’indicateur central dans une démarche d’optimisation énergétique de datacenter. Les études CFD y contribuent directement en permettant une meilleure compréhension des flux d’air et de chaleur, et donc une régulation plus fine de l’environnement thermique.
En affinant la distribution de l’air, en limitant les zones sur-refroidies et en supprimant les poches de chaleur, les simulations permettent d’atteindre une plus grande homogénéité des températures dans les allées froides. Cette stabilité thermique permet de réduire les marges de sécurité et de moduler précisément la puissance frigorifique en fonction des besoins réels. À la clé, une baisse notable de la consommation électrique des systèmes de refroidissement, et une amélioration du PUE global.
Visualisation des résultats et accompagnement décisionnel
Les études produites par EOLIOS ne se limitent pas à des modélisations techniques : elles sont conçues comme de véritables outils d’aide à la décision. Les résultats sont restitués sous forme de cartographies visuelles – thermiques et aérauliques – mais aussi via des scénarios comparatifs et des indicateurs de performance clairs, directement exploitables par les équipes techniques et les décideurs.
Cette approche permet d’objectiver les choix, de justifier des investissements ou des modifications techniques, et d’accompagner les évolutions du datacenter avec une vision précise de leurs impacts énergétiques.
Innovation EOLIOS – Réduction des surconsommations énergétiques en toiture
Optimisation de l’implantation des équipements en toiture : un levier sous-estimé
Dans un datacenter, l’efficacité énergétique ne dépend pas uniquement des équipements en salle blanche : les installations en toiture, comme les groupes froids, dry-coolers ou tours aérofrigérantes, jouent également un rôle clé. Une implantation mal pensée peut provoquer des recirculations d’air chaud, des prises d’air pollué ou réchauffé, ou des zones de turbulence, forçant les systèmes de refroidissement à travailler davantage pour maintenir les conditions requises.
EOLIOS propose une approche innovante d’analyse CFD de ces zones critiques, en se concentrant sur l’impact de l’environnement extérieur sur les performances thermiques. L’objectif est de maximiser le EER (Energy Efficiency Ratio), c’est-à-dire le rapport entre la puissance frigorifique utile produite et l’énergie électrique consommée par les équipements de froid.
Ces études permettent :
- D’optimiser l’implantation des équipements en toiture pour limiter les effets d’auto-échauffement et de recirculation.
- D’identifier les sources de surconsommation énergétique dues à une mauvaise interaction entre bâtiment et environnement.
- Et surtout, de quantifier précisément l’écart de performance énergétique entre plusieurs scénarios.
Dans de nombreux cas, une reconfiguration ou un cloisonnement judicieux permet d’améliorer le rendement énergétique des systèmes frigorifiques jusqu’à 10 %, représentant plusieurs dizaines de MWh par an. Cette approche fine permet également de mieux dimensionner les équipements ou de prolonger leur durée de vie. Grâce à la simulation numérique, EOLIOS fournit à ses clients des leviers concrets pour réduire durablement leur PUE et maximiser leur retour sur investissement énergétique.
Isosurface de température – Panaches de datacenter
Maîtrisez votre PUE, optimisez votre refroidissement avec EOLIOS
Dans un secteur où la fiabilité ne tolère aucun compromis et où chaque kilowatt compte, l’optimisation énergétique des datacenters devient une nécessité stratégique. Grâce à la simulation numérique CFD, EOLIOS vous aide à franchir un cap : mieux comprendre vos flux d’air, anticiper les évolutions de charge, réduire durablement votre consommation et améliorer votre PUE.
Que vous cherchiez à sécuriser une nouvelle conception ou à améliorer une installation existante, notre expertise vous accompagne à chaque étape, avec des solutions sur mesure et concrètes.
Contactez-nous pour transformer vos contraintes thermiques en leviers de performance.
Datas centers : sur le même sujet
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
Comprendre le fonctionnement d’un Data Center
En savoir plus
Ingénierie climatique des data centers
En savoir plus
