Réglage de la climatisation : quelle température ?

Le réglage du système de conditionnement d’air (température, humidité) consomme en moyenne 30% de la consommation totale du Datacentre.

Aujourd’hui, la majorité des Datacentres sont exploités à des températures proches de 20°C (entre 68°F et 70°F) ; une température que l’on pourrait facilement augmenter sans risque pour le matériel, avec de possibles économies d’énergie à la clef. Selon la société SUN Microsystems, un réglage à 27°C (80°F) permettrait une économie d’énergie de 4%[source : Datacenterknowledge] .

La situation n’est cependant pas si simple. Selon les Datacentres, une augmentation de température peut aussi se solder par une augmentation de la consommation électrique globale.

Face à ces données contradictoires, vous trouverez ici quelques recommandations sur le réglage de la climatisation en Datacentre.

Des spécifications environnementales différentes pour chaque matériel

Encore aujourd’hui, chaque constructeur fixe, pour chacun de ses produits, ses propres spécifications environnementales.

Ainsi les paramètres environnementaux que le matériel est capable de tolérer, comme la température, le taux d’humidité, la concentration de poussière dans l’air, la vitesse des mouvements d’air, ou même la vitesse de changement de température, peuvent varier significativement selon les constructeurs.

C’est un vrai casse-tête pour les gestionnaires de Datacentre qui doivent se décider sur un réglage précis qui respecte les exigences de tous les équipements exploités.

Des normes environnementales pour harmoniser

Fort de ce constat, plusieurs acteurs ont participé à l’élaboration d’une norme pour tenter d’harmoniser ces spécifications.

Les normes environnementales existantes

ASHRAE Classe 1 – Précurseur sur ce sujet, l’association américaine des professionnels du conditionnement d’air (ASHRAE[American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers – [Ashrae.org ]]) propose dans le document “Thermal Guidelines for Data Processing Environments” l’environnement de classe 1 qui décrit les conditions environnementales appropriées au sein d’un Datacentre (par exemple, température entre 18°C et 27°C).

Le code de bonne conduite européen sur les Datacentres impose à ses participants l’achat de matériel ainsi que le réglage de la climatisation respectant les spécifications de la classe environnementale 1 de l’ASHRAE.

La classe environnementale 3.1 correspondant aux Datacentres de cette norme élargit l’intervalle de température exploitable (de 15°C à 35°C), ce qui facilite le recours au Free Cooling pour les Datacentres équipés.
Le code de conduite européen sur les Datacentres imposera le respect de cette norme pour les nouveaux équipements et pour le réglage du système de refroidissement à partir de 2012.

Quelques conseils avant de régler la climatisation

– Lors de l’installation, placer la salle serveurs dans un local situé orienté nord.

– Réduire les dégagements de chaleur :

– Fermer les ouvertures, faire la chasse aux ponts thermiques, aux fuites d’air.

  • Occulter, voir isoler, les éventuelles fenêtres pour empêcher le réchauffement dû au rayonnement solaire (effet de serre).
  • Attention aux tuyaux de chauffage qui peuvent traverser la pièce, le cas échéant, les isoler.

– Placer les arrivées d’air frais au plus près des zones à refroidir

– Mettre en place le confinement de l’air par allées chaudes et froides (voir le schéma ci-contre).

– Profiter de la fraicheur nocturne et de l’hiver: mettre en place le Free Cooling. Voir le retour d’expérience du projet EcoClim.

– Dans le cas d’un Datacentre de grande taille, il est conseillé de répartir les équipements dans le Datacentre en fonction de leurs spécifications environnementales.

Si le Datacentre dispose d’unités de distribution de froid (CRAC 1)Computer Room Air Conditionner : Unité de distribution de froid en salle serveur) réglables de manière indépendantes. Il peut être très intéressant de réorganiser les équipements IT en fonction de leurs spécifications environnementales.

Au lieu de régler tout le système de refroidissement sur le matériel le moins tolérant (par exemple, une température à 18°C), cette réorganisation permet de créer plusieurs zones de température en fonction de la tolérance du matériel. Par exemple, une zone à 18°C pour le matériel sensible dont les spécifications environnementales sont contraignantes et une zone à 27°C (ou plus) pour le matériel plus récent conforme aux normes ASHRAE.

Microsoft et Google ou Facebook exploitent d’ores et déjà des Datacentres dépourvus de système de production de froid (qui ne s’appuient donc que sur le Free Cooling) qui sont exploités à des températures pouvant atteindre 35°C.

Un réglage optimal pour chaque Datacentre

Une élévation de la température (mais toujours dans les limites de la norme) permet :

– De moins solliciter le système de refroidissement actif (Unité de production de froid).

– D’allonger les périodes pendant lesquelles il est possible d’effectuer du Free Cooling (si le Datacentre possède l’installation nécessaire au FreeCooling).

En contrepartie, si l’augmentation de température est importante (30°C et au delà), la consommation électrique des équipements IT peut augmenter de manière significative (voir l’étude “L’effet de la température du l’efficience énergétique d’un Datacentre”)

Il n’existe donc pas de réglage optimal de la température applicable à tous les Datacentres.

Il existe pour chaque Datacentre, en fonction de son infrastructure (par exemple, équipé ou non pour effectuer du Free Cooling) et en fonction des équipements IT installés, une température optimale qui se situe dans la plage de températures recommandées par les normes existantes.

Alors que la température actuelle des Datacentres se situe aux alentours de 20°C, selon plusieurs experts, aujourd’hui, la température optimale se situerait plutôt aux alentours de 27°C.

Malheureusement, la meilleure manière de déterminer concrètement cette température est encore d’effectuer des tests en observant l’évolution de la consommation globale du Datacentre en fonction de la température.

Ressources complémentaires

Projet Ecoclim au LPSC Grenoble (FreeCooling)

Onze conseils de Gartner pour optimiser l’efficacité énergétique des datacenters (source Le Monde Informatique – 19/11/2008 )

References   [ + ]

1. Computer Room Air Conditionner : Unité de distribution de froid en salle serveur
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