Quelle est l’utilité des chauffages dans les centres de données?

Lorsque l’on évoque les centres de données, la plupart des gens ont tendance à penser à des systèmes géants de climatisation, à la gestion des flux d’air et à des stratégies de refroidissement complexes visant à protéger les serveurs sensibles à la chaleur. Toutefois, dans le système complexe d’un centre de données, le rôle du chauffage est essentiel et bien plus important qu’on ne pourrait le penser.

Dans certaines circonstances, les réchauffeurs sont essentiels pour garantir des performances optimales, éviter les dommages matériels et maintenir la stabilité de l’environnement.

Chauffages dans les centres de données

Le centre de données abrite des milliers de serveurs, de câbles, d’unités de refroidissement, de blocs d’alimentation et de systèmes de stockage qui fonctionnent de manière optimale dans des environnements étroitement réglementés.

Pendant la majeure partie de l’année ou dans les régions chaudes, l’accent est mis sur le maintien de la fraîcheur dans l’installation, mais il existe des scénarios spécifiques, comme les régions froides ou les périodes d’arrêt, où les réchauffeurs sont nécessaires pour protéger l’équipement et assurer la disponibilité opérationnelle.

Ce blog expliquera pourquoi les réchauffeurs sont utilisés dans les centres de données, quels sont les types de réchauffeurs les plus répandus, comment ils sont installés et entretenus et quelles sont les meilleures pratiques à suivre pour des opérations de chauffage efficaces.

Pourquoi les réchauffeurs sont-ils nécessaires dans les Centres de données ?

À première vue, l’idée de chauffer un lieu à l’aide de nombreuses machines qui génèrent elles-mêmes de la chaleur peut sembler contradictoire. Néanmoins, l’utilisation de réchauffeurs par les centres de données présente un certain nombre de raisons impérieuses :

Prévention de la condensation

La condensation est l’un des plus grands dangers dans un centre de données. En abaissant la température sous le point de rosée, en particulier lors d’une coupure d’énergie ou de chutes extrêmes des températures extérieures, l’humidité peut se condenser sur les composants électroniques sensibles. Ces condensations peuvent entraîner des courts-circuits, de la corrosion et, dans certains cas, des dommages permanents. Les réchauffeurs sont utilisés pour maintenir les niveaux d’humidité en maintenant les températures au-dessus des seuils critiques.

Uniformité de la température

Des températures irrégulières dans une salle de centre de données peuvent générer des points chauds et des points froids, entraînant des tensions sur le matériel. Dans certains cas, ils utilisent des réchauffeurs pour éliminer ces zones froides afin d’assurer une distribution uniforme de la chaleur sur l’ensemble des baies et des équipements. Cela permet non seulement de prolonger la durée de vie d’un matériel, mais aussi d’améliorer les performances et l’efficacité énergétique du système.

Adaptabilité au climat

 Les centres de données qui opèrent dans des régions plus froides ou à haute altitude sont souvent confrontés à des températures extérieures inférieures à zéro. Ces conditions extrêmes peuvent s’infiltrer dans la structure et affecter les températures internes. Le chauffage d’appoint assure que les batteries de secours, les câbles et les serveurs demeurent dans leur plage de fonctionnement idéale, même lorsque les systèmes de refroidissement sont éteints ou fonctionnent en mode veille.

Préparation pour une jeune entreprise

Les réchauffeurs rendent l’environnement chaud et sûr pour démarrer les serveurs lors de la remise en service des systèmes après une maintenance ou une panne de courant. Ceci est très important pour éviter les problèmes tels que les chocs thermiques ou les pannes matérielles soudaines.

Types de réchauffeurs utilisés dans les Centres de données

Les centres de données modernes s’appuient sur différents types de réchauffeurs en fonction de leurs besoins, de la taille du centre de données et de la zone géographique.

Les trois types de chauffage les plus couramment utilisés sont les suivants :

Réchauffeurs à circulation

Les réchauffeurs à circulation sont utilisés pour chauffer des fluides tels que l’eau ou l’huile, qui circulent ensuite dans l’installation ou dans des composants spécifiques. Ils sont parfaits pour les applications qui requièrent une régulation thermique constante.

Ils sont particulièrement utiles dans les centres de données qui utilisent un système de refroidissement liquide où le fluide doit demeurer dans la plage de température requise pour éviter d’endommager des pièces ou des composants délicats.

Le réchauffeur à circulation présente un design compact et un thermostat intégré qui permet un contrôle précis de la température. Ils sont souvent intégrés dans un système de secours ou de réserve pour maintenir la température dans les cas où le système CVC principal est hors service.

Réchauffeurs en ligne

Les réchauffeurs en ligne sont similaires aux réchauffeurs à circulation, mais sont directement installés dans les conduites d’écoulement des fluides. Le fluide circulant dans la canalisation est chauffé à la température souhaitée par le réchauffeur en ligne.

Ceci est particulièrement utile pour les processus qui requièrent un débit constant et un échange immédiat de chaleur.

Les centres de données utilisent fréquemment des réchauffeurs en ligne lorsqu’ils utilisent des systèmes de refroidissement liquide en boucle fermée, où le liquide de refroidissement est maintenu à la température idéale et empêche qu’il ne devienne trop froid ou que la température ne descende trop bas pendant les périodes de faible activité.

Systèmes de patins et contrôles

Les systèmes de chauffage montés sur patins sont des ensembles préfabriqués comprenant des réchauffeurs, des panneaux de contrôle, des pompes, des vannes et la tuyauterie, livrés comme une solution prête à l’emploi.

Ces systèmes sont fréquemment utilisés dans les grands centres de données qui nécessitent des solutions de chauffage personnalisées et automatisées.

Il s’agit d’une méthode efficace et évolutive d’intégration du chauffage dans le système global de gestion thermique.

Les panneaux de contrôle de ces systèmes peuvent être intégrés au système de gestion du bâtiment (BMS) de l’installation, permettant de centraliser le contrôle et la surveillance de la température en temps réel.

Considérations relatives à l’installation et à l’entretien des réchauffeurs

Les centres de données requièrent une installation adéquate et un entretien constant des réchauffeurs afin de garantir la sécurité, la fiabilité et l’efficacité énergétique. Plusieurs facteurs doivent être pris en considération :

Placement stratégique

Les réchauffeurs doivent être installés dans les zones où les risques de condensation ou de refroidissement sont les plus importants, c’est-à-dire dans les coins de la pièce, près des murs extérieurs, autour des systèmes de refroidissement et dans les salles de batteries ou les armoires de réseau. Un placement judicieux permet d’éviter les zones de surchauffe ou de sous-chaleur et assure une distribution uniforme.

Intégration des systèmes CVC

Les réchauffeurs ne sont pas censés fonctionner de manière isolée. Ils doivent être intégrés aux systèmes CVC et aux capteurs environnementaux afin d’éviter les cycles contre-productifs de chauffage et de refroidissement. L’automatisation intelligente permet de n’utiliser le chauffage qu’en cas d’extrême nécessité.

Normes de conformité et de sécurité

Les systèmes de chauffage des centres de données doivent être conformes aux normes industrielles telles qu’ANSI, ASHRAE et NFPA. Cela comprend la protection contre l’incendie, une isolation adéquate et des systèmes d’arrêt d’urgence. La sécurité lors de l’utilisation de l’électricité est également primordiale, surtout lorsqu’il s’agit d’éléments chauffants de forte puissance.

Entretien de routine

Comme tout autre composant d’un centre de données, les réchauffeurs requièrent une inspection régulière. Les inefficacités ou les risques sont dus à l’accumulation de poussière, à la corrosion ou aux défaillances des composants. Le nettoyage de routine, le diagnostic du système et le remplacement des pièces permettent de maintenir les performances du système et de prévenir les pannes.

Meilleures pratiques pour le chauffage des centres de données

Les systèmes de chauffage dans les centres de données doivent être conçus et gérés avec précision pour que le chauffage soit efficace sans interférer avec les stratégies de refroidissement, Voici quelques exemples de bonnes pratiques dans ce secteur :

Utiliser les réchauffeurs comme un complément et non comme système principal

Les réchauffeurs ne doivent que compléter votre système de gestion thermique. Pour la majorité des centres de données, l’exigence principale sera le refroidissement, avec un chauffage minimal utilisé uniquement en cas d’anomalies de température ou de risques pour l’environnement.

Installations de capteurs d’humidité

La prévention de la condensation étant l’un des principaux objectifs des réchauffeurs, il est primordial d’associer les systèmes de chauffage à des capteurs d’humidité et de point de rosée précis. Ces capteurs peuvent activer le chauffage uniquement lorsque des conditions précises sont remplies, garantissant ainsi une utilisation optimale de l’énergie.

Tirer parti de l’automatisation intelligente

Connectez vos systèmes de chauffage au système BMS du centre de données pour empêcher une réponse automatique basée sur les données en temps réel. Les plateformes basées sur l’IA et l’apprentissage automatique peuvent également aider à prédire les changements environnementaux et à ajuster de manière proactive les paramètres de chauffage et de refroidissement.

Considérations relatives à l’efficacité énergétique

Les éléments chauffants à économie d’énergie Elect, qui ont une faible consommation en veille et un rendement de conversion élevé. Envisagez des réchauffeurs alimentés par des énergies renouvelables lorsque c’est possible, en particulier dans les régions où le chauffage est intense.

Redondance et systèmes de sauvegarde

Tout comme les systèmes de refroidissement, les réchauffeurs doivent être dotés d’unités de secours pour garantir un fonctionnement sans faille. Pour les applications critiques, la redondance est obligatoire dans les situations où la stabilité de l’environnement ne peut être compromise.

Conclusion

Dans la conception des centres de données, le chauffage n’est peut-être pas une préoccupation majeure, mais il joue un rôle essentiel, en particulier par temps froid et pendant les cycles d’alimentation. Ils assurent également une protection contre la condensation, garantissent que la température d’un fluide donné a été maintenue à un niveau optimal et veillent à ce que les systèmes essentiels restent dans des paramètres environnementaux très stricts, protégeant ainsi les infrastructures précieuses et assurant la continuité des opérations.

Les centres de données modernes utilisent des réchauffeurs à circulation, des unités en ligne et des systèmes à patins pour un chauffage efficace et évolutif, intégré à un contrôle automatique et à une maintenance constante. Compte tenu de leur complexité croissante et des conditions météorologiques imprévisibles, les centres de données requièrent d’atteindre une stabilité indispensable en équilibrant le chauffage et le refroidissement pour assurer leur succès à long terme.

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