Point chaud dans les data center : causes et effets

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Origine des points chauds dans un data center

L’ASHRAE (American Society of Air Conditioning Engineers) recommande de maintenir une température d’entrée entre 18°C et 27°C. Les principaux fabricants d’équipements électroniques, qui ont participé à l’élaboration de nouvelles normes, ont convenu que ce sont précisément ces températures qui garantiront le niveau approprié de fiabilité et d’opérabilité des équipements installés dans le centre de données.

Schéma des perturbations aérauliques d’un data center – origines des points chauds

Les points chauds dans un centre de données sont définis par l’ ASHRAE TC 9.9 comme des zones où l’air entrant dans les serveurs, les systèmes de stockage, les routeurs ou tout autre équipement électronique sera supérieur à 27 °C. La zone arrière des rack et les zones dans les allées chaudes ne sont pas considérées comme des points chauds. Les points chauds peuvent réduire la fiabilité et endommager les équipements électroniques en raison de l’incapacité de dissiper la chaleur générée. 

Les fabricants de serveurs et de matériel informatique peuvent justifier le refus du service de garantie en raison de la violation des termes du contrat de service par la présence de zones chaudes.

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Quelles entrées d’air parasites peut-il y avoir dans un centre de données ?

Il s’agit généralement d’entrées de câbles non scellées ou d’entrées de conduits de câbles de la salle informatique, les fentes de conduits d’air, fentes au bas des supports porteurs ou simplement de trous dans les murs ou de portes. Dans le cas du plancher surélevé lui-même, il peut exister des ouvertures pour l’entrée des câbles, des ouvertures sous les armoires, des plaques perforées redondantes qui peuvent ne pas être situées dans les couloirs froids, des ouvertures dans le plancher autour de la salle informatique (derrière les unités de contrôle d’air, sous les unités de distribution d’énergie).

Une capacité de refroidissement excessive dans un centre de données peut nuire

De manière surprenante, un manque de capacité de refroidissement est très rarement à l’origine de points chauds. Une capacité de refroidissement excessive peut entraîner des points chauds. Comment cela peut-il arriver ?

Si 8 unités de refroidissement sont nécessaires pour refroidir la salle informatique du centre de données , et que 10 ou 12 sont installées et fonctionnent, où, bien sûr, chacune des 10 ou 12 unités fonctionnera avec moins de puissance (que lorsque seulement 8 unités de refroidissement auraient fonctionné) . Cela conduit à une diminution de l’alimentation en air et de la charge, ce qui conduit à l’apparition de zones chaudes supplémentaires dans des endroits à faible pression statique.

Élimination des points chauds dans le centre de données

Seul le nombre requis de dalles perforées doit être installé dans les couloirs froids du centre de données . Les dalles de plancher surélevées ne doivent pas être situées dans des allées chaudes ou dans un espace inutilisé de la salle informatique. Pour calculer le nombre de dalles perforées nécessaires dans la conception d’ un centre de données , il faut se reporter aux étude CFD de dimensionnement.

L’emplacement des grilles de diffusion doit correspondre à la charge thermique de chaque armoire. Les directives générales pour le placement des dalles sont indiquées dans le tableau ci-dessous.

Pourquoi réaliser une simulation CFD d’un data center ?

La simulation CFD fournit des informations sur la relation entre le fonctionnement des systèmes mécaniques et les variations de la charge thermique des équipements informatiques. Grâce à ces informations, le personnel informatique et le personnel du site peuvent optimiser l’efficacité du flux d’air et maximiser la capacité de refroidissement.

Charge de l’armoire
Mise en place de grilles perforées
Jusqu’à 2 kW
Les dalles perforées peuvent être décalées dans le couloir afin qu’une dalle soit utilisée pour refroidir deux ou plusieurs armoires.
2 kW – 5kW
Une grille pour chaque armoire
À partir de 5 kW
Nécessite un plancher de grille ouvert de 40% à 60%. Il est impératif d’isoler les allées froides et chaudes.

Il est également nécessaire de sceller les armoires des équipements inutilisés. Il s’agit d’installer des panneaux obturateurs vierges pour couvrir tout espace ouvert dans le rack non occupé par l’équipement. Scellez également tous les espaces latéraux entre les rails de montage et les parois de l’armoire, les ouvertures en bas et en haut des armoires. Ne laissez pas l’air chaud recirculer de l’arrière de l’armoire vers l’avant.

Libérez un maximum d’espace sous le plancher surélevé pour une meilleure circulation de l’air. Retirez les câbles inutilisés, les débris, etc.

Pour vérifier si tout a été fait correctement, mesurez la température à l’entrée du serveur, en particulier sur les rangées supérieures des armoires de télécommunication. Cela peut être fait à l’aide de divers thermomètres : un thermomètre IR sans contact; thermomètres LCD à bande ou moniteurs de température RF sans fil. Si l’air d’admission est trop froid ou trop chaud, des plaques perforées peuvent être ajoutées, déplacées ou remplacées. Ce contrôle doit être effectué régulièrement, en particulier dans les cas où un nouvel équipement est installé ou un ancien équipement est démantelé.

Simulation de flux d’air et analyse CFD

Pour bénéficier de toutes ces mesures, il est nécessaire d’étudier attentivement la charge thermique, la capacité des équipements de refroidissement et le flux d’air dans la salle informatique du data center.

Bien entendu, des coûts supplémentaires seront engagés, mais ces coûts se justifient. Selon les statistiques d’experts impliqués dans l’optimisation du système de climatisation du centre de données, la réduction minimale de la consommation d’énergie grâce aux actions ci-dessus est de 10% à 36%.

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