Centres de données : refroidissement au pire cas, énergie perdue

Le refroidissement fonctionne avec des réglages pour le pire cas

Ce qui se passe. La température de l’eau glacée, la température de l’air soufflé et les vitesses des ventilateurs sont réglées pour le jour le plus chaud et la salle la plus remplie, puis laissées telles quelles. La plus grande partie de l’année, la charge est plus faible et l’air extérieur plus frais, mais les consignes restent là où elles ont été posées à la mise en service.

Ce que cela coûte. De l’énergie de refroidissement dont les serveurs n’avaient pas besoin. Le refroidissement gratuit s’enclenche tard ou jamais, et les groupes froids tournent à charge partielle, là où ils sont le moins efficaces.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Relever les consignes à la main économise de l’énergie jusqu’à ce qu’un point chaud apparaisse ; la marge revient alors. Les exploitants sont jugés sur la disponibilité, pas sur la facture d’électricité, et gardent donc le réglage sûr.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des journaux de la gestion technique du bâtiment et de la consommation électrique (températures, positions de vannes et de ventilateurs, états des groupes froids, charge des serveurs, conditions extérieures), je vérifie quelle part de l’énergie de refroidissement part dans une marge jamais utilisée. Le diagnostic à distance à prix fixe indique si un refroidissement prédictif, qui agit en avance sur la charge et la météo, peut tenir vos limites avec moins d’énergie, et ce qu’il faudrait pour cela.

Pour aller plus loin : Commande prédictive économique

La commande de l'installation de refroidissement est réglée sur site, sans modèle physique

Ce qui se passe. Les groupes froids, pompes, tours de refroidissement et échangeurs sont commandés par des règles et réglés sur l’installation, une modification à la fois. Personne ne dispose d’une simulation du comportement de l’ensemble du circuit de refroidissement : une nouvelle idée de commande ne peut donc être essayée qu’en direct, dans un bâtiment où rien ne doit mal tourner.

Ce que cela coûte. Des mises en service lentes, des réglages prudents et des années passées avec une commande tout juste suffisante. Chaque extension exige de refaire le réglage par quelqu’un qui connaît l’installation.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Un modèle purement fondé sur les données exige des données de situations qui n’ont jamais eu lieu, comme des charges extrêmes ou des pannes partielles. Une simulation faite à la main par le constructeur de l’installation n’est souvent pas tenue à jour et ne correspond pas à l’installation telle qu’elle est.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir des schémas de tuyauterie et d’instrumentation, des données des équipements et de quelques semaines de journaux, je vérifie quelle part de l’installation peut être décrite par un modèle physique étalonné sur vos données. Le diagnostic à distance à prix fixe indique si un tel modèle est à portée et s’il pourrait servir à concevoir et à tester la commande avant sa mise en service.

Pour aller plus loin : Commande prédictive des installations de procédé

Les règles d'efficacité et de réutilisation de la chaleur se heurtent à des groupes froids à consigne fixe

Ce qui se passe. Les règles applicables aux centres de données fixent désormais des objectifs d’efficacité énergétique, de réutilisation de la chaleur perdue et d’origine de l’électricité. Les groupes froids, le refroidissement gratuit et la récupération de chaleur fonctionnent chacun avec leurs propres consignes fixes et se contrarient parfois, par exemple lorsque la récupération de chaleur veut de l’eau de retour chaude et que les groupes froids la veulent froide.

Ce que cela coûte. Le chiffre d’efficacité que mesurent les règles est moins bon que ce que le matériel pourrait donner, et la chaleur destinée à être réutilisée est perdue. Manquer un objectif peut coûter cher, tout comme surdimensionner le matériel par précaution.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Davantage de matériel, comme de plus grands échangeurs ou des groupes froids supplémentaires, ajoute de l’investissement mais pas de coordination. Régler chaque boucle à la main n’aide pas quand les boucles interagissent.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir de votre comptage, des journaux de refroidissement et de récupération de chaleur et des objectifs à atteindre, je vérifie où l’installation perd en efficacité et si une commande coordonnée pourrait atteindre les objectifs avec le matériel dont vous disposez. Le diagnostic à distance à prix fixe indique si une commande prédictive économique de toute l’installation de refroidissement, y compris la planification de la récupération de chaleur, vaut la peine d’être construite. Rafał a travaillé sur la commande prédictive du refroidissement à l’hélium superfluide du Grand collisionneur de hadrons du CERN, le laboratoire européen de physique des particules, une installation de refroidissement aux boucles couplées comparables.

Pour aller plus loin : Commande prédictive économique

La chaleur perdue des serveurs est trop froide pour le réseau de chaleur

Ce qui se passe. Un centre de données dégage énormément de chaleur, mais à basse température. Les salles refroidies par air fournissent de l’air tiède, et même le refroidissement liquide atteint moins que ce dont un réseau de chaleur urbain a normalement besoin. Pour vendre ou céder la chaleur, une pompe à chaleur doit la relever, et la charge des serveurs suit les clients, non la demande de chauffage.

Ce que cela coûte. De l’énergie pour la pompe à chaleur, et de la chaleur perdue en été ou la nuit, quand le réseau n’en a guère l’usage. Si le centre de données et le réseau sont exploités séparément, chacun paie le décalage de l’autre.

Pourquoi la solution habituelle ne suffit pas. Fixer une température de fourniture dans un contrat est simple, mais ignore que la charge et la demande varient toutes deux. Un ballon de stockage plus grand aide, mais il coûte de l’argent et ne dit pas quand le charger.

Comment un diagnostic à distance à prix fixe le vérifie. À partir de vos journaux de refroidissement et de charge, et du profil de température et de demande du réseau si vous l’avez, je vérifie quelle quantité de chaleur est disponible, à quelle température et à quel moment. Le diagnostic à distance à prix fixe indique si une commande conjointe du refroidissement, des pompes à chaleur et de la fourniture au réseau pourrait augmenter la part de chaleur utilisable, et quelles données les deux parties devraient partager.

Pour aller plus loin : Commande prédictive économique