Internet FR économise 80% de consommation en climatisation

Par Frédéric Bordage  -  17/06/2008

 
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L’approche classique de refroidissement d’un centre informatique (datacenter) consiste à répartir au maximum les serveurs afin que l’air chaud des uns ne réchauffe pas trop les autres. Bien que très logique, cette approche impose le refroidissement de l’ensemble des flux d’air de la pièce, à l’aide de puissants climatiseurs verticaux, très gourmands en énergie.

Comptant parmi les principaux hébergeurs en France, Internet FR a suivi la démarche inverse. Il a compartimenté ses salles informatiques afin de maîtriser et concentrer les flux d’air chaud en provenance des serveurs dans un espace réduit pour faciliter son évacuation. Cette technique multiplie par 2 l’efficacité des systèmes de refroidissement, réduisant de près de 50% l’énergie nécessaire au maintien des serveurs à la température optimale de fonctionnement.

De plus, pour créer de l’air frais, Internet FR a eu recourt à la technique du free-cooling qui consiste l’aspirer l’air extérieur quand la température le permet. Cette technique peut être mise en œuvre dès que la température extérieure est inférieure à 13°. Elle permet d’éviter d’utiliser des compresseur à eau (climatisation classique) qui sont de véritables gouffres énergétiques. En dehors des serveurs, la climatisation est en effet le principal poste de dépense d’énergie dans un datacenter. Elle contribue donc à augmenter le PUE (voir le glossaire).

Combinées, ces 2 mesures ont permis à Internet Fr de diviser par trois la consommation électrique nécessaire au refroidissement des serveurs de ses clients, sans remettre en cause la fiabilité ou le niveau de performances. Internet FR recourt en revanche encore peu à la virtualisation. Elle ne permet pas selon lui de conserver facilement le niveau de performances contractuel vendu aux clients.

L’hébergeur a également installé de nouveaux onduleurs à volant d’inertie qui lui permettent d’augmenter le rendement de 20%. A la différence des équipements standards pourvus de batterie au plomb, les onduleurs à volant d’inertie s’appuient sur un générateur capable de fournir son autonomie à l’onduleur.

Ce type d’onduleur élimine le besoin de batterie au plomb. Ils sont également capables de fournir un courant stable alors que les onduleurs traditionnels génères ondes parasites (fréquences harmoniques) qui entraînent la perte de synchronisation du courant sur les lignes de transport. Pour compenser ce phénomène, les opérateurs installent des équipements spécifiques de redressement, qui opèrent la re-synchronisation du courant, mais au prix d’une déperdition d’énergie de 20% en moyenne.

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Commentaires

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links for 2008-06-19 | Les Giraultises blogguent (non vérifié) le 19/06/2008

A priori, le free-cooling ne consiste pas à aspirer de l’air extérieur, l’idée n’est pas totalement dénuée d’interet mais en l’état, il ne s’agit pas de ça.

L’idée derrière le free-cooling est liée à la manière de produire l’eau glacée pour refroidir les salles informatiques. En général cette eau à 7-8°C est produite par une machine frigorifique qui effectivement consomme pas mal d’énergie. En été par exemple, pas moyen de faire autrement.
Par contre dès que la température descend en deçà d’une certaine température, 13°C apparemment, on n’a plus besoin de produire du froid, on se sert directement de l’eau refroidie à l’extérieur.

Il me semble que le principe est mis en œuvre dans les armoires de clim, elles disposent de 2 batteries (des « radiateurs ») l’une est branchée sur le groupe frigorifique, l’autre sur le free-cooling. L’électronique de l’armoire passe d’une source à l’autre en fonction de la température sur son réseau free-cooling. En deçà de 13°C, il ferme son circuit principal et pompe de la flotte sur le free-cooling. Le groupe frigorifique finit par s’arrêter puisque plus aucune clim ne réclame de l’eau glacée.

En ce moment et si 13°C sont suffisants, internet.fr peut quasiment se passer de production frigorique la nuit. Il doit en être de même jusqu’à disons fin mars. Durant les journées froides d’hiver, le free-cooling suffit amplement toute la journée.

Le PUE de l’installation en bénéficie directement. Par contre les valeurs données sont plutot à l’optimisme.
Primo, Si le free-cooling fait s’arrêter le groupe frigorifique quand c’est possible, il ne touche pas aux pompes, aux ventilateurs etc. Tout le reste de l’installation reste actif. Le gain ne porte que sur ce seul élément, fortement consommateur il est vrai.
Secundo, on ne gagne quelque chose qu’une partie de l’année, en été plus question de se servir du free-cooling, nuit comprise.
Par ailleurs, le groupe frigorifique a un bon rendement, c’est l’inverse d’un moteur thermique, pour produire 3 kW frigorifique, il n’a besoin que d’1 seul kW électrique. On fait donc des économies quand on peut l’arrêter mais proportionnement à ce ratio (environ).

Bilan, c’est dur d’obtenir un PUE divisé par 2 ou par 3 sauf à partir d’une situation totalement m..dique. facteur 3, c’est un peu douteux.

noway (non vérifié) le 23/09/2008

S’agissant des onduleurs avec volants d’inertie, ce n’est pas bien clair. Le principe du volant d’inertie est d’emmagasiner de l’énergie dans le volant qui est rotation très rapide. Il remplace en gros les batteries mais je ne vois pas bien en quoi il améliore le rendement des onduleurs.

Pour ce qui est du générateur associé, de toutes façons, il est nécessaire avec batterie ou avec le volant. La différence tient peut-être à la manière dont ils sont agencés/reliés.
Un détail à savoir, avec le volant d’inertie, il a juste assez d’énergie pour quelques dizaines de seconde au plus. Avec les batteries au plomb, on tient plusieurs minutes (> 10) en général. On parle ici à périmètre budgétaire de même ordre.

En gros, si on n’a pas de batteries mais un système basé sur le volant d’inertie, il faut impérativement que les générateurs démarrent hyper vite et au quart de tour. Ce n’est pas fréquent dans les data centres parce que 30 à 40 secondes pour passer d’une source d’énergie à l’autre, c’est super short. Peut-être qu’à l’avenir on en verra davantage.

En tout cas, mieux vaut pour ses clients qu’Internet.fr procède à des tests fréquents. D’ailleurs même le test est super riskos, une fois qu’on a constaté que le générateur ne démarrait pas il faut remettre EDF dans le temps qui reste au volant d’inertie avant de s’arrêter. Séquence frissons garantis !

noway (non vérifié) le 23/09/2008

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