Présentation des normes environnementales de l’ASHRAE

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Les recommandations de l’ASHRAE que nous présentons dans cet article servent de base pour le Code de Conduite Européen pour les Datacentres

Présentation de l’ASHRAE

logo_ASHRAE.jpgL’ASHRAE, pour American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers 1)Traduction approximative : Association américaine des professionnels du chauffage, refroidissement et conditionnement d’air est un organisme américain à but non lucratif qui compte plus de 50.000 membres issus de divers milieux : universitaires, industriels, consultants et utilisateurs finaux. Il est très reconnu dans le secteur du refroidissement industriel pour être une source d’information impartiale.

Les directives thermiques de l’ASHRAE sont particulièrement bien documentées dans le domaine des Datacentres en raison des nombreux retours d’expérience des groupes de travail des fabricants d’équipements informatiques. Jusqu’à il y a peu, chaque fabricant définissait ses propres normes environnementales.

Le comité TC 9.9 de cet organisme s’occupe de définir les normes environnementales des bâtiments qui hébergent des équipements électroniques. Il a publié en 2004 le livre « Thermal Guidelines for Data Processing Environments » [<1>Traduction approximative : Directives thermiques pour les environnements de traitement de données. – Voir la [Page de présentation du livre ]] qui aborde la plupart des questions concernant la conception et l’exploitation d’un Datacentre d’un point de vue thermodynamique. Les principaux fabricants d’ordinateurs (par exemple IBM, HP, Intel, Sun, Dell, etc.) sont fortement représentés au sein de ce comité. Les informations publiées par celui-ci permettent donc d’avoir une idée assez précise des exigences environnementales actuelles et futures du matériel informatique et répondent à certaines questions fondamentales relatives aux Datacentres comme les températures et les taux d’humidité recommandés ainsi que la localisation des points de mesure.

Les recommandations de ce livre ont été mises à jour en 2011 dans le document « Thermal Guidelines for Data Processing Environments–Expanded Data Center Classes and Usage Guidance » (voir le tableau ci-dessous pour la comparaison entre les recommandations de 2004, 2008 et celles de 2011). En sept ans les fabricants de matériel informatique ont fait des efforts significatifs pour certifier le fonctionnement de leurs produits dans des conditions environnementales moins contraignantes. Plusieurs constructeurs vont dès aujourd’hui au delà des limites ASHRAE.

Le diagramme psychrométrique

Définition

Le diagramme psychrométrique permet de représenter un point de fonctionnement en fonction de sa température (axe x) et de son hygrométrie absolue (axe y).

Sur ce diagramme on peut placer les courbes d’hygrométries relatives de 0 à 100% comme sur la figure ci dessous.

Les limites de fonctionnement du système en température et hygrométrie peuvent également être positionnées sur ce diagramme, voir les recommandations ASHRAE.Diagramme psychrométrique, évolution des hygrométries relatives de l'air avec la température

  • Références

La référence ci-dessous indique comment fonctionne un psychromètre (appareillage utilisé pour mesurer l’Hygrométrie) et fournit la feuille de calcul Excel permettant de générer un diagramme psychrométrique

Recommandations de l’ASHRAE

Les classes environnementales


Le tableau 2.1 du « Thermal Guidelines for Data Processing Environments »2)<1> de l’ASHRAE établit six différentes classes d’environnement et les conditions environnementales associées pour les équipements électroniques.

- Les classes les plus strictes A1 à A4 correspondent à des centres de données. La classe A1 correspond à un centre de données ou les conditions environnementales sont très strictement contrôlées et où les niveaux de service requis sont critiques. La classe A4 correspond à un centre de données plus classique.

- La classe la moins stricte, la classe C, est un centre de type entrepôt qui dispose d’équipements électroniques tels que des terminaux au point de vente. L’équipement électronique se trouvant dans un environnement de classe C n’est généralement pas refroidi par la climatisation ou ne contribue que de façon significative à sa charge de travail.

La norme environnementale pour les Datacentres de classe A1 à A4 est décrite dans le tableau et le climatogramme ci-dessous.

Où se trouvent les points de mesure ?

Ces conditions environnementales sont applicables à l’air entrant dans l’équipement informatique. L’air envoyé par le système de refroidissement dans une allée froide ayant tendance à se réchauffer en montant (surtout si l’air chaud n’est pas confiné), il faudra se montrer vigilant sur la température de l’air à l’entrée des équipements placés en haut du rack.

Conditions environnementales recommandées

Elargissement des recommandations ASHRAE jusqu'à 2008 puis évolution par le biais des classes de matériels

L’augmentation de la plage de température et de taux d’humidité permet de réduire la charge de travail du système de refroidissement et augmente les opportunités de faire du Free-Cooling. Par exemple, l’abaissement de la température minimale à 18°C au lieu de 20°C n’est pas une incitation à baisser la température mais permet plutôt d’éviter de chauffer l’air extérieur dans le cas où celui-ci est inférieur à 20°C.

schema-psychrometrique-ashrae2011.jpg

A noter que la plage des températures admissible à titre exceptionnelle pour un Datacentre de classe A1 est plus large :

- Minimum : 15°C

- Maximum : 32°C

Ressources documentaires

- Tous les ouvrages publiés par le comité TC 9.9 de l’ASHRAE

- Télécharger le document “Thermal Guidelines for Data Processing Environments – Expanded Data Center Classes and Usage Guidance” (Anglais) (format PDF)

References   [ + ]

1. Traduction approximative : Association américaine des professionnels du chauffage, refroidissement et conditionnement d’air
2. <1>
Bruno Bzeznik

Ingénieur de recherche - Université Grenoble Alpes - Directeur du pôle "Calcul" de GRICAD - Responsable technique des plateformes CIMENT (mésocentre de calcul intensif de l'Université Grenoble Alpes)

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