Dimensionner le refroidissement d’une salle de serveurs

Combien de chaleur produit l’équipement informatique?

Pour les puissances d’équipement nord-américaines, le document donne les conversions : un BTU par heure vaut 0,293 watt, un watt vaut 3,41 BTU par heure, et une tonne de refroidissement vaut trois mille cinq cent trente watts.

Combien de chaleur ajoute l’onduleur?

Une partie fixe liée à sa puissance nominale plus une partie proportionnelle à la charge. La feuille de calcul de Schneider Electric donne la chaleur d’un onduleur avec batteries comme 0,04 fois sa puissance nominale plus 0,05 fois la charge informatique, et celle de la distribution électrique comme 0,01 fois la puissance nominale de l’onduleur plus 0,02 fois la charge informatique. Pour un système d’onduleurs redondant, la puissance utilisée est celle de l’onduleur en service seulement; la capacité redondante est laissée de côté.

La partie fixe explique qu’un onduleur surdimensionné et peu chargé ajoute proportionnellement plus de chaleur. Le document note que dans son exemple, les apports de l’onduleur et de la distribution sont amplifiés parce que le système ne fonctionne qu’à 30% de sa capacité. Dimensionner l’onduleur au plus près de la charge réelle, ce que couvre le guide de dimensionnement des onduleurs, réduit donc aussi la charge de refroidissement.

À quoi correspond le total d’une salle type?

À environ une fois et demie la charge informatique. L’exemple de Schneider Electric est un centre de données de 250 kW nominaux et de 465 m², avec 150 baies et jusqu’à 20 employés, chargé à 30% de sa capacité, un niveau typique : la charge informatique est donc de 75 kW. Sa chaleur totale est de 105 kW, environ 50% de plus que la charge informatique. Dans cet exemple, l’informatique représente 71% de la chaleur, l’onduleur 13%, l’éclairage 10%, la distribution électrique 4% et les occupants 2%.

La feuille de calcul ne tient pas compte de la chaleur qui entre par les murs extérieurs, les fenêtres et le toit. Schneider Electric note que c’est acceptable pour les salles situées dans un bâtiment climatisé; une salle exposée à l’extérieur demande qu’un consultant en climatisation ajoute cette charge.

Quelle capacité de refroidissement faut-il installer?

La charge thermique plus des marges pour l’humidification, la redondance et la croissance. Schneider Electric énumère les facteurs : la charge de l’équipement, électrique comprise; la charge du bâtiment; le surdimensionnement pour l’humidification; le surdimensionnement pour la redondance; et le surdimensionnement pour les besoins futurs. L’humidification à elle seule peut obliger à surdimensionner un CRAC jusqu’à 30% dans les salles où l’air se mélange beaucoup.

Pour les petites salles, sous quatre mille pieds carrés (372 m²), le document donne une règle générale : une puissance de CRAC de 1,3 fois la charge informatique prévue, plus toute capacité ajoutée pour la redondance. Les grandes salles demandent d’examiner les effets des murs, du toit et de la recirculation propres à l’installation.

La salle d’onduleurs a-t-elle besoin de son propre refroidissement?

Souvent, parce que ses limites sont plus serrées que celles de la salle informatique. Le document de l’ASHRAE sur l’équipement électrique note que les modules d’onduleur, contrairement à la plupart de l’équipement électrique, sont refroidis par air forcé, et qu’une salle de batteries d’onduleur doit être tenue dans la plage étroite que précise le fabricant des batteries, parce que leur durée de vie est très sensible à la température. L’ASHRAE recommande de 18 à 27 °C à l’entrée de l’équipement informatique, mais donne 25 °C comme idéal pour les batteries au plomb, leur vie étant réduite environ de moitié par tranche de 8 à 10 °C au-dessus.

Un onduleur qui partage la salle avec l’informatique est compté dans la feuille de calcul ci-dessus. Une salle d’onduleurs et de batteries séparée se dimensionne de la même façon, à partir des termes de l’onduleur et de la distribution, et se tient à la température des batteries plutôt qu’à la plage d’entrée informatique. Le guide sur l’onduleur de salle de serveurs couvre le côté onduleur.

Qu’arrive-t-il à la charge quand le refroidissement tombe en panne?

Elle augmente. L’ASHRAE note que pendant une panne de climatisation, la puissance tirée par l’équipement informatique augmente à mesure que ses ventilateurs internes accélèrent pour le refroidir. Cette puissance supplémentaire est de la chaleur supplémentaire dans une salle qui perd déjà son refroidissement, et une charge supplémentaire pour l’onduleur. Une capacité de refroidissement redondante, dimensionnée sur toute la charge thermique, onduleur compris, est ce qui empêche une unité en panne de devenir un événement pour toute la salle. La conception, l’installation et l’entretien du refroidissement sont réalisés par des sous-traitants spécialisés en refroidissement. Pour les batteries que la salle protège, des batteries de remplacement dimensionnées pour les onduleurs de centre de données sont classées par modèle d’onduleur.