Base de connaissances
À mesure que la densité des serveurs augmente, de plus en plus de centres de données les refroidissent à l'aide de liquide plutôt qu'avec de l'air seul, et l'échangeur à plaques est devenu l'un des éléments clés et silencieux de l'installation de refroidissement. Il sépare le liquide propre qui alimente les serveurs du réseau d'eau principal du bâtiment, il permet à l'air frais extérieur de prendre le relais lorsque les conditions météorologiques le permettent, et il peut transférer la chaleur résiduelle à un utilisateur qui en a besoin. Ce guide explique où se trouve l'échangeur et pourquoi il est là.
Deux circuits qui ne doivent pas se rencontrer
Un centre de données à refroidissement par liquide utilise deux types d’eau. Le circuit de l’installation correspond au système propre au bâtiment : de longues canalisations, des groupes frigorifiques, des tours de refroidissement ou des aéroréfrigérants, de nombreux matériaux et une eau de bonne qualité, mais pas parfaite. Le circuit technique alimente les baies et traverse les plaques froides des processeurs, avec des passages si fins que la moindre impureté ou tout produit de corrosion suffirait à les obstruer. Un échangeur à plaques, souvent intégré à une unité de distribution du fluide de refroidissement, permet à la chaleur de passer d’un circuit à l’autre tout en maintenant les fluides séparés, de sorte que les serveurs ne sont en contact qu’avec leur propre fluide de refroidissement, propre et traité.
Pourquoi un échangeur à plaques ?
L'espace dans une salle de serveurs est précieux, et un échangeur à plaques permet d'assurer cette fonction tout en occupant un encombrement réduit. Il permet de rapprocher les températures des deux circuits, ce qui permet d'utiliser de l'eau plus chaude dans l'installation et d'économiser l'énergie du groupe frigorifique. Il réagit rapidement aux variations de charge informatique et maintient le volume du circuit technique à un niveau réduit, ce qui limite le coût du fluide de refroidissement et les dégâts qu’une fuite pourrait causer. Lorsque les circuits sont propres et fermés, on utilise généralement une unité compacte et étanche ; lorsque le circuit côté installation est moins propre, on privilégie une unité équipée de joints d’étanchéité et pouvant être ouverte.
Refroidissement naturel et récupération de chaleur
Ce même échangeur permet le refroidissement naturel. Lorsque l’air extérieur est suffisamment frais, des aéroréfrigérants installés sur le toit ou dans la cour refroidissent un circuit de glycol, et un échangeur à plaques transfère ce froid à l’eau de l’installation tandis que les groupes frigorifiques sont à l’arrêt. Le refroidissement par liquide permettant d’utiliser de l’eau plus chaude, les plages horaires pendant lesquelles ce système fonctionne s’allongent. À l’inverse, la chaleur extraite des serveurs peut être transférée via un échangeur à plaques vers un réseau de chauffage, un bâtiment voisin ou un processus industriel, transformant ainsi la chaleur perdue en un produit utile.
Conçu pour un fonctionnement en continu
Un centre de données fonctionne en continu ; c’est pourquoi les échangeurs sont conçus avec une redondance : des unités montées en parallèle afin qu’une puisse être mise hors service pour entretien, des vannes permettant d’isoler chacune d’entre elles, des crépines pour protéger les canaux, et des commandes qui maintiennent le circuit technique dans ses limites, quelle que soit l’activité du site. Le choix du type, du matériau et de la disposition dépend des fluides, de la charge et de la tolérance du site face à une défaillance. TECS Engineering conçoit et fournit des solutions d’échangeurs de chaleur à plaques pour les circuits de refroidissement des moteurs, des centrales électriques et des installations industrielles, et fabrique les aéroréfrigérants et les radiateurs qui dissipent la chaleur dans l’air ; communiquez-nous la charge, les circuits et les conditions du site, et notre équipe d’ingénieurs vous apportera une réponse.
En bref
- Sépare le circuit propre des serveurs de l'eau de l'installation du bâtiment
- Se trouve souvent à l'intérieur du unité de distribution du liquide de refroidissement
- Compact, réactif, avec un faible écart de température
- Avec les aéroréfrigérants, on bénéficie d'un refroidissement naturel lorsque les conditions de l'air extérieur le permettent.
- Transmet la chaleur du serveur à des fins de chauffage ou d'utilisation industrielle
- Conçu avec des unités de réserve, des dispositifs d'isolation et de filtration
Ce qu'il faut joindre à votre demande
- La charge thermique des systèmes informatiques et ses perspectives d'évolution
- Les fluides des deux côtés et leur qualité
- Températures requises par le circuit technique
- Côté installation : groupes frigorifiques, tours de refroidissement ou aéroréfrigérants
- Redondance souhaitée et place disponible
- Conditions climatiques du site et projets éventuels de récupération de chaleur
Les questions qu'on nous pose souvent
Pourquoi un centre de données à refroidissement par liquide a-t-il besoin d'un échangeur à plaques ?
Afin de maintenir le liquide de refroidissement propre qui alimente les serveurs à l'écart du réseau d'eau principal du bâtiment, de sorte que les impuretés ou les produits de corrosion n'atteignent jamais les microcanaux des plaques froides.
Qu'est-ce qu'une unité de distribution de liquide de refroidissement ?
L'unité qui alimente le circuit technique à l'aide de pompes, de filtres et de dispositifs de régulation ; un échangeur à plaques intégré à celle-ci transfère la chaleur à l'eau de l'installation.
En quoi un échangeur à plaques contribue-t-il au refroidissement naturel ?
Il transfère le refroidissement d'un circuit d'aéroréfrigérant extérieur vers l'eau de l'installation, ce qui permet aux groupes frigorifiques de se mettre en veille lorsque l'air extérieur est suffisamment frais.
La chaleur produite par un centre de données peut-elle être réutilisée ?
Oui. Un échangeur à plaques peut alimenter un réseau de chauffage, un bâtiment voisin ou un processus industriel.
Comment éviter une défaillance ?
Grâce à un montage en parallèle des unités, aux vannes d'isolement, aux crépines et aux dispositifs de régulation, il est possible d'effectuer l'entretien d'un échangeur tandis que les autres continuent d'assurer le refroidissement des serveurs.
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