Le Free Cooling

Définition

Traditionnellement, le système de refroidissement d’un Datacentre repose sur l’utilisation d’une pompe à chaleur [1] (Voir notre article sur les différents systèmes de refroidissement employés au sein des Datacentres). Ce système largement exploité (réfrigérateur, congélateurs, climatiseurs) permet de produire du froid mais consomme en contrepartie une quantité significative d’énergie.

On entend donc par FreeCooling, le refroidissement d’un Datacentre sans le recours à la pompe à chaleur.

Il existe de nombreux systèmes permettant de réduire ou de supprimer le recours à la pompe à chaleur. Le guide des bonnes pratiques du code de conduite européen sur les Datacentres distingue quatre types de FreeCooling.

Free Cooling à air - direct

Schéma simplifié du refoidissement d’un Datacentre en Free Cooling à air - direct

 L’air frais de l’extérieur entre directement dans le circuit d’air de refroidissement du Datacentre
 L’air extérieur peut éventuellement être rafraichi en passant dans un échangeur air - eau si le datacentre dispose d’eau industrielle (c’est par exemple le cas du projet EcoClim au LPSC de Grenoble).
 Si nécessaire, il peut y avoir une pompe à chaleur qui ne prendra alors le relais qu’en cas de nécessité (lorsque la température extérieur est par exemple supérieur à 30°C (Voir les recommandations de l’ASHRAE et de l’ETSI).
 Le flux d’air en sortie est recyclé et mixé avec l’air extérieur pour éviter une charge de travail en humidification/des-humidification inutile

Free Cooling à air - indirect

Schéma simplifié du refroidissement d’un Datacentre en Free Cooling à air - indirect

Dans le cas où l’air extérieur frais est impropre pour une entrée directe dans le circuit de refroidissement du Datacentre (taux d’humidité trop élevée, trop chargé en particules) il est tout de même possible d’effectuer un échange de chaleur.

 L’air du circuit de refroidissement du Datacentre est recyclé et passe par un échangeur de chaleur air - air avec l’air extérieur.

Free Cooling à eau - direct

Schéma simplifié du refroidissement d’un Datacentre en Free Cooling à eau - direct

 Le datacentre est situé à proximité d’une source d’eau fraîche (cours d’eau, eau industrielle, etc.)
 Cette eau peut être encore rafraichie à l’aide d’un échangeur eau - air ou par une tour de refroidissement [2] (refroidissement par évaporation).
 L’eau est directement distribuée dans le circuit d’eau glacée du Datacentre.
 Ce système est encore plus efficace avec l’exploitation de baies réfrigérées (refroidissement au plus près de la source de chaleur).

Free Cooling à eau - indirect

Schéma simplifié du refroidissement d’un Datacentre en Free Cooling à eau - indirect

 De même que pour le FreeCooling à eau direct, le datacentre est situé à proximité d’une source d’eau fraîche (cours d’eau, eau industrielle, etc.)
 Cette eau peut être encore rafraichie à l’aide d’un échangeur eau - air ou par une tour de refroidissement [2] (refroidissement par évaporation).
 L’eau n’est pas contre pas directement distribuée dans le circuit d’eau glacée du Datacentre mais passe par un échangeur de chaleur eau - eau .
 Ce système est encore plus efficace avec l’exploitation de baies réfrigérées (refroidissement au plus près de la source de chaleur).

Outils Free Cooling

L’organisation à but non lucratif The Green Grid propose sur son site plusieurs outils à destination des opérateurs souhaitant refroidir leurs installation en Freecooling.

• Europe

 Carte Free Cooling à air
 Carte Free Cooling à eau
 Outil de calcul d’économie d’énergie grâce au Free Cooling

• États Unis

 Carte Free Cooling à air
 Carte Free Cooling à eau
 Outil de calcul d’économie d’énergie grâce au Free Cooling

• Japon

 Carte Free Cooling à air
 Carte Free Cooling à eau
 Outil de calcul d’économie d’énergie grâce au Free Cooling

Ressources documentaires

 Projet EcoClim au LPSC de Grenoble : Ce retour d’expérience est très intéressant car selon la température, le Datacentre est refroidi en Free Cooling à air direct ou en Free Cooling à eau indirect (avec de l’eau industrielle à l’aide d’un échangeur de chaleur air - eau)

 Guide pratique du FreeCooling (Anglais)

 Autres ressources documentaires sur les datacentres