Simulation et optimisation énergétique d'un Data-center et de ses équipements de climatisation

Abstract

Aujourd’hui de nombreux experts s’accordent à dire que l’augmentation de la consommation d’énergie des centres de calcul informatique est un problème environnemental et économique majeur qu’il faudra résoudre dans les années à venir. L’augmentation constante de la performance des équipements informatiques et l’explosion des systèmes de type « cloud computing » nécéssitent de plus en plus d’infrastructures toujours plus consommatrice d’électricité. Ainsi des estimations montrent que la consommation des data-center dans le monde pourrait atteindre 109 kWh dans les 5 prochaines années. Afin de favoriser de nouvelles conceptions de salle informatique, en 2011 l’ASHRAE « American Society of Heating, Refrigerating and Air-conditioning Engineers » à fait paraitre un ensemble de recommandations concernant l’environnement optimal de fonctionnement des serveurs informatiques. Nous nous intéresserons particulièrement aux contraintes liées à la température et à l’hygrométrie, et par le biais de modèles numériques nous tenterons d’optimiser la consommation d’un data center de 32 serveurs. L’objectif de l’étude sera de démontrer que des économies énergétiques et financière peuvent être réalisées en améliorant le système de distribution d’air conditionnée et en maîtrisant les conditions de fonctionnement des serveurs informatiques Le code de mécanique des Fluides Thétis nous permettra d’estimer les champs de vitesse et de température d’air dans la salle informatique. Ainsi nous optimiseront la conception du système de ventilation afin de favoriser les économies d’énergie tout en maintenant un niveau sécurité de fonctionnement maximum. Le logiciel TRNSYS nous permettra de simuler les consommations des principaux équipements participant au conditionnement de l’air tel que les pompes à chaleurs, les tours de refroidissement, les pompes de circulation, les ventilateurs, etc. Les simulations seront réalisées pour une année « standard », avec les conditions climatiques de la ville de Bordeaux