Aperçu
En raison de leur fonction spécialisée (abriter un équipement informatique à forte consommation d'énergie et assurer un service 24/7/365), les centres de données consomment souvent plus de 100 fois (10 à 50 fois par surface occupée1) la quantité d'électricité d'un bureau commercial de taille similaire. Avec une consommation d'électricité aussi importante, la mise en place de mesures d'économie d'énergie efficaces dans les centres de données peut réduire significativement la consommation d'énergie et les coûts associés. Une analyse approfondie de toutes les possibilités existantes pour économiser l'énergie doit être réalisée afin de réduire autant que possible le coût total d'exploitation du centre de données.
La conception de centres de données efficaces sur le plan énergétique et les normes d'exploitation du secteur continuent d'évoluer rapidement. Les opérateurs des centres de données plus anciens ont besoin de conseils pour savoir quelles bonnes pratiques mettre en œuvre pour optimiser l'efficacité énergétique de leurs installations.
Pour améliorer l'efficacité énergétique des centres de données, l'efficacité énergétique actuelle doit être mesurée comme point de référence pour comparer les performances futures. L'indicateur d'efficacité énergétique (ou PUE de l'anglais « Power Usage Effectiveness »), créé par The Green Grid, est reconnu dans l'ensemble du secteur comme un indicateur de l'efficacité dans les centres de données :
PUE = Consommation énergétique totale du centre de données/Consommation énergétique du matériel informatique
Le suivi direct du courant électrique et du voltage dans plusieurs points critiques du centre de données fourniront les mesures utilisées pour le calcul de l'indicateur d'efficacité énergétique. Étant donné que la consommation électrique du site dans son ensemble va varier en fonction de la demande en énergie du matériel informatique et de la nécessité de refroidissement due aux conditions météos, l'indicateur d'efficacité énergétique doit être calculé à intervalles réguliers. Les valeurs de l'indicateur d'efficacité énergétique peuvent alors être intégrées pour fournir un indicateur des performances énergétiques moyennes du centre de données sur une période précise. On peut ainsi suivre les variations des performances énergétiques pour surveiller l'impact des mesures d'économie d'énergie adoptées.
Le comité technique de l'ASHRAE 9.9 - en charge des questions relatives aux installations critiques pour la mission, aux centres de données, aux espaces technologiques et équipements électroniques produit dans le cadre de la série Datacom de l'ASHRAE, des publications régulièrement mises à jour qui détaillent les pratiques actuelles du secteur concernant diverses questions liées à la conception, à l'exploitation et à la maintenance des centres de données. Parmi les publications de l'ASHRAE présentant un intérêt particulier en matière d'efficacité énergétique pour les exploitants de centres de données, on peut citer Best Practices for Datacom Energy Efficiency (Bonnes pratiques pour l'efficacité énergétique dans le secteur de la transmission des données) et Green Tips for Data Centers (Conseils écologiques pour les centres de données).
L'ASHRAE est également à l'origine de la norme 90.4, norme énergétique pour les centres de données qui détaille les exigences en matière d'efficacité énergétique pour la conception, la construction, l'exploitation et la maintenance des centres de données. Afin d'établir un cadre régissant la conception et la construction de nouveaux centres de données, cette norme a été développée pour pouvoir s'intégrer dans les codes et être adoptée par les juridictions locales.
Les normes et lignes directrices de l'industrie identifient les opportunités de mettre en place des mesures d'économie d'énergie dans les centres de données en construction ou en cours de conception. Mais quelles mesures l'exploitant d'un centre de données plus ancien peut-il adopter pour améliorer l'efficacité énergétique de son site ? Voici quelques pistes à suivre, loin de former une liste exhaustive :
Installer un équipement de suivi de la consommation énergétique
Les centres de données anciens ne disposent parfois pas des systèmes complets de suivi de la consommation d'énergie, ni des capteurs nécessaires pour respecter les normes de l'ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air‑Conditioning, Société américaine de chauffage, de réfrigération et de climatisation) et obtenir des chiffres permettant de calculer leur indicateur d'efficacité énergétique. L'installation d'appareils de suivi de l'énergie et de systèmes de mesure de l'efficacité énergétique du centre de données est essentielle pour pouvoir mettre en œuvre efficacement toutes les autres mesures de conservation de l'énergie.
Optimiser la température de l'air de pulsion
Ajustez (augmentez) la température de pulsion du système CVC afin de créer un environnement pour l'équipement informatique correspondant à la fourchette haute des températures recommandées dans les lignes directrices thermiques pour les environnements de traitement des données (Thermal Guidelines for Data Processing Environments) de l'ASHRAE. La température de pulsion plus élevée va augmenter l'efficacité du compresseur en cas d'utilisation d'une unité à détente directe pour le refroidissement. Elle augmentera l'efficacité du système de refroidissement si vous utilisez un système sur boucle d'eau froide.
Optimiser les commandes de la climatisation de la salle informatique
Les unités CRAC (Computer Room Air Conditioning) indépendantes de climatisation de salle informatique utilisées dans les anciens centres de données ont souvent des commandes individuelles et des points de déclenchement qui font que ces systèmes fonctionnent trop en raison de conflits entre systèmes indépendants sur les paramètres de température et d'humidité. Agrandir la zone morte des paramètres de température et d'humidité réduira la tendance de ces unités à agir ainsi. Des scénarios de contrôle plus sophistiqués peuvent être envisagés pour permettre des économies d'énergie supplémentaires.
Séparer l'air chaud de l'air froid
Créez une disposition allée chaude/allée froide pour le matériel informatique pour optimiser le flux d'air froid vers les entrées du matériel et l'élimination de l'air chaud sortant des armoires. La création de couloirs chauds et froids peut s'effectuer en ajoutant des cloisons ou des plafonds qui empêcheront air chaud et air froid de se mélanger.
Améliorer la gestion de la pression de l'air dans les faux planchers
Pour les centres de données avec des faux planchers, vérifier l'étanchéité du système et l'élimination des obstacles inutiles à l'intérieur du faux plancher améliorera l'efficacité énergétique. Les fuites d'air non contrôlées du faux plancher peuvent être à l'origine de quantités inadaptées d'air froid envoyées vers le matériel informatique. Les obstacles et blocages dans le faux plancher peuvent aussi nuire à la circulation de l'air vers le matériel. Dans ces cas, des températures de pulsion plus élevées du système CVC et davantage d'énergie des ventilateurs sont nécessaires pour traiter les besoins de refroidissement du matériel.
Améliorer l'efficacité des unités CRAC
L'utilisation d'une commande à vitesse variable pour les ventilateurs de l'air entrant et celle de moteurs à commutation électronique (EC) sont des fonctionnalités standards dans les nouvelles unités CRAC, qui en améliorent l'efficacité énergétique. Moderniser des unités CRAC existantes ou remplacer les anciens modèles pour bénéficier de ces fonctionnalités permettra de faire des économies d'énergie.
Améliorer l'efficacité des transformateurs
Pour les centres de données qui comportent d'anciens composants de distribution électrique approchant de leur fin de vie utile, des économies d'énergie rentables peuvent être réalisées en remplaçant les transformateurs électriques à l'efficacité standard par des transformateurs à haute efficacité. En plus de réduire les pertes électriques internes, ces transformateurs à haute efficacité produisent moins de chaleur résiduelle qui doit être refroidie de manière mécanique. Au moment du remplacement, lorsque cela est possible, re-configurer le système de distribution de l'électricité dans le centre pour réduire le nombre de transformateurs nécessaires peut aussi permettre des économies d'énergie.
Améliorer l'efficacité de l'éclairage
Pour les centres actuellement éclairés par des tubes fluorescents, remplacer ce système par des lampes LED permettra de réaliser d'importantes économies d'énergie. Installer des commandes d'éclairage améliorées comme des détecteurs de mouvement/présence ou d'autres commandes manuelles permettant d'éteindre les lumières lorsqu'il n'y a personne peut aussi s'avérer une mesure d'économie d'énergie rentable.
Les exploitants de centres de données anciens peuvent réduire le coût total d'exploitation de leur site en intégrant des mesures d'économie d'énergie comme celles décrites ci-dessus. Les économies et coûts anticipés pour chaque mesure doivent être calculés le plus précisément possible pour déterminer quelles sont les mesures les plus rentables, et allouer les ressources financières en conséquence. Comme dans tout projet de modernisation, ces considérations doivent inclure la possibilité d'introduire des modifications ultérieures et prendre en compte les conditions d'exploitation.
Nous souhaitons remercier Keith Madigan, PE, BEAP, BCxP, LEED AP (BD+C, O+M) pour les informations et l'expertise qu'ils ont apportées à cette recherche.
Keith Madigan est vice-président du service de conseils en équipements de J.S. Held. Il est ingénieur professionnel et compte plus de 30 ans d'expérience dans les domaines de la conception de bâtiments et d'infrastructures, de la gestion de projets de construction et dans le domaine du conseil aux clients, tant dans le secteur privé que dans le secteur public. Son expérience comprend des missions d'aide à la gestion de la construction, des évaluations multidisciplinaires de l'état des propriétés, des services de conseil relatifs aux codes du bâtiment et aux bâtiments verts et durables certifiés LEED (Leadership in Energy and Environmental Design, Leadership en conception énergétique et environnementale). Il a également participé à des enquêtes portant sur les vices de construction, des évaluations de l'enveloppe des bâtiments, la mise en service des systèmes de Mécanique, électricité et plomberie (MEP) et des enquêtes judiciaires/assistance de témoins experts auprès des clients d'assurance.
Vous pouvez contacter Keith à l'adresse [e-mail protégé] ou au +1 667 239 2271.
Dans le rapport sur les risques mondiaux de J.S. Held, nous combinons notre expertise technique, scientifique, financière et stratégique pour offrir un aperçu des sujets les plus déterminants pour 2024....
Dans cet article, nous examinons les composantes essentielles de la faculté de récupération face aux catastrophes – préparation, atténuation et résilience – et nous approfondissons les connaissances susceptibles d'aider les gestionnaires de risques et les dirigeants d'entreprise à protéger leurs organisations...
L'implication d'un consultant dans un projet d'atténuation dès le début permet de poser des questions axées sur l'atténuation afin de cibler une série de facteurs qui peuvent avoir un impact sur le coût global, la complexité ou l'étendue des travaux d'atténuation. Définissant les attentes...