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1 Audrey CHOPITON Génie Climatique et Energétique INSA de Strasbourg Projet de Fin d’Études : Les Green Datacenters COMPTE RENDU DE VISITE DATACENTER HEXANET 10/06/2015

COMPTE RENDU DE VISITE DATACENTER HEXANET …eprints2.insa-strasbourg.fr/1935/21/Annexe_6_Compte_Rendu_Visite... · 5 NOUVEAU DATACENTER 1) Ventilation Une CTA double flux avec échangeur

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Audrey CHOPITON Génie Climatique et Energétique INSA de Strasbourg

Projet de Fin d’Études : Les Green Datacenters

COMPTE RENDU DE VISITE DATACENTER HEXANET

10/06/2015

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PRESENTATION

Présentation de Hexanet Hexanet fait partie du groupe Isagri. Le datacenters que j’ai visité a été livré clés en main à Hexanet en février. C’est Pertuy Construction qui s’est chargé du projet et Imhoff qui a fait les travaux. Hexanet a fait construire ce nouveau datacenter dans le but de s’agrandir et de migrer ses baies informatiques de son ancien site à un site plus grand, plus adapté et bien plus performant.

Présentation du site Hexanet possède 2 datacenters dans la même rue. Un datacenter ancien (70m²) qui a plus de 10 ans et qui est plutôt une salle informatique et un nouveau datacenter fraichement inauguré. J'ai pu visiter les 2 bâtiments mais je vais principalement parlé du nouveau site construit. Le nouveau site est un bâtiment est tout en longueur de 600m² avec un demi niveau pour le local technique dédié à la production de froid et les groupes froid sont en terrasse.

Dans la conception du bâtiment, 2 salles informatiques de 140m² chacune ont été construites cote à cote. Pour prévoir une éventuelle extension, la structure a été prévue pour ajouter 2 salles supplémentaires au-dessus des salles existantes. Ainsi la surface IT totale pourrait atteindre 560m². Les murs sont constitués de 20cm de béton armé, pas d’isolation, pas de fenêtres. Actuellement seule une salle est équipée (faux plancher, armoire de climatisation, baies informatiques) et occupée à 80% (46 baies en place sur une disponibilité de 58 baies). La migration entre l'ancien datacenter et le nouveau est en cours. Le taux de remplissage des baies du nouveau datacenter se situe entre 20% et 40%.

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Le refroidissement a été dimensionné pour les 2 salles informatiques, avec une occupation de 60 baies par salle, et je suppose, un taux remplissage supérieur à 50%. Ceci nous donne une climatisation énormément dimensionnée par rapport à l'occupation actuelle. Le site est raccordé sur la fin de la même boucle d'EDF, sur l'allé et le retour. Sur le site, l'électricité et la climatisation sont redondés avec même un double niveau de redondance sur la climatisation. Le site est donc un Tier III.

Zone géographique Le bâtiment se trouve dans la ville de Reims dans une zone industrielle. Dans cette zone, il n'y a pas de contrainte d'espace, le choix a donc été fait d'un bâtiment en longueur. Cela peut sans doute s'expliquer par la volonté d'une manutention plus facile.

Performance du datacenter Un système de suivi du PUE va être mis en place. Au vu du dimensionnement de la climatisation et de l'occupation de la salle, il est évident que le PUE n'est pas bon.

Services du datacenter Hexanet propose plusieurs services :

- Location de serveurs - Colocation (location d'emplacement dans les baies) - Suite privative (location de services : le client vient installer son matériel informatique

dans une zone qui lui est réservée) - Redondance entre site : l'ancien site est maintenu en service et pour les clients c'est

l'occasion de pouvoir redonder leur matériel sur les 2 sites de cet hébergeur.

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NOUVEAU DATACENTER

1) Ventilation Une CTA double flux avec échangeur à plaques est installée pour apporter de l’air hygiénique pour les personnes (techniciens, clients) et brasser l'air des 2 salles informatiques.

Consigne : T =20 3°C Débit de soufflage : 630 m3/h. Marque: CIAT

Elle est en tout air neuf avec échange de calories avec l’air repris via un échangeur. Si nécessaire, un complément de chaud est apporté par une batterie électrique.

Il y a des pièges à son sur :

- L’air neuf et l’air extrait : pour éviter que le bruit de la CTA rayonne vers l’extérieur (contraintes réglementaires)

- L’air repris et l’air soufflé : pour éviter que le bruit de la CTA rayonne vers les salles Il y a des sondes placées sur air neuf, air repris et air soufflé

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Analyse critique : - Au niveau de la CTA, il n’y a pas de redondance. La batterie froide de la CTA n’est

reliée qu’au réseau d’eau glacée A. En cas de panne du réseau A, le refroidissement de l’air soufflé n’est plus assuré.

- Dans les 2 salles informatiques construites, il y a une bouche de soufflage et une bouche de reprise. Celles sont placées juste au-dessus des armoires de climatisation. Je pense qu'il aurait été plus judicieux de les placer plus loin des armoires et plus espacées entre elles.

2) Chauffage Le bâtiment comprend un petit bureau. Le chauffage de ce bureau se fait par un convecteur électrique.

3) Refroidissement

Climatisation des salles infos Salle 1 : Conditions en ambiance :

Ts = 22 1°C HR > 45% Pour l’humidité, deux sondes d’humidité sont placées sur les gaines de soufflage et reprise d’air de la CTA. Un humidificateur compare les valeurs et humidifie l’air soufflé pour assurer 45% minimal en ambiance.

HeaterSteam de la marque CAREL Analyse critique :

- Une consigne de T à 22°C est plutôt élevée par rapport à ce qu’on peut trouver chez les concurrents

- Les consignes de T et de HR sous assez strictes et autorisent très peu de dérive.

Des plages de fonctionnement plus larges (ex Ts=223°C et HRmin=30%) resteraient correctes et permettraient des économies immédiates en mettant en route moins souvent les appareils.

Instrumentation :

- Sondes de régulation : 1 par armoire. La régulation se fait sur la température de retour.

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- Sondes de contrôle : placées sur les faces avant de certaines baies. Permettent de suivre la température en entrée de serveurs

Sonde de contrôle placée sur face avant de certaines baies : mesure de température et humidité.

Faux plancher : 70cm. Il ne sert que pour les câbles électriques et est presque complétement libre. La climatisation suit une logique similaire aux datacenters Victor Hugo et Ikoula. C’est-à-dire qu’on a une logique allée chaude / allée froide avec soufflage en faux plancher et climatiseurs placés le long des murs. Elle ne comporte pas de baie confinée. Elle comporte 3 CRACs (=Armoires de climatisation) répartis sur 140m² pour une répartition maximale de 58 baies. Remplissage des baies : 20 à 40% Densité : 27kW/salle, ce qui correspond à 590 W/baie

Organisation de la salle 1 :

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L'installation comporte des armoires à eau glacée refroidies par 2 groupes de production d'eau glacée à condensation par air. Le régime d'eau glacée est de 9/15°C. L’installation de refroidissement de ce site a été faite de façon à mettre la sécurité en avant : tout est redondant.

o Réseau d’eau glacée : il y a 2 réseaux d’eau glacée totalement séparés et indépendants (A et B). Chaque réseau possède un groupe froid, un ballon tampon, un vase d’expansion et 2 pompes séparées (second niveau de redondance).

o Groupe froid : il y a un second niveau de redondance également car il y a 2 circuits frigorifiques par groupe.

o CRAC : La salle contient 3 armoires : une est reliée uniquement au réseau A,

une est reliée uniquement au B et celle du milieu est reliée aux 2 réseaux

pour assurer un secours en cas de panne d’un des réseaux (ce qui a très peu

de chances d’arriver par rapport aux précautions prises en amont).

1/ Production de froid :

Groupes froid à condensation par air : Marque : CIAT Fluide : R410A, 2 circuits frigorifiques à 36kg de fluide chacun BP = 2.5 bar / HP = 42 bar P absorbée = 135kW 6 batteries de condensation par groupe Produisent de l’eau à 9°C. Eau non glycolée, mais les conduites extérieures sont équipées d’un traçage électrique. (Ils fonctionnent 30 minutes et s’arrêtent 1h environ). Relevés sur site (Les réseaux n’étaient pas en fonctionnement) : Réseau A : allé : 8°C / retour : 9.3°C Réseau B : allé : 8°C / retour : 9.8°C

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2/ Local technique de production de froid :

On a 2 réseaux d'eau glacée indépendants comportant chacun :

- Groupe froid eau-air - Ballon tampon de 2000L - Vase d'expansion - Désemboueur - Débitmètre - 2 pompes en parallèle

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Photos des CRACS :

3/ Salles informatiques :

Armoire de climatisation de la salle informatique : Marque : CIAT

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ANALYSE CRITIQUE DE L’INSTALLATION :

Bâtiment Le bâtiment n’est pas isolé. Rappelons que c’est tout à fait aux normes. La règlementation prévoit des exceptions pour certains types de bâtiments comme les piscines, les centres hospitaliers et les datacenters. (Ils ne font pas partis du tertiaire mais du process).

1/ Production de froid Le dimensionnement a pris en compte les besoins de 2 salles informatiques remplies au maximum. Ainsi, les groupes de froid ont été nettement surdimensionnés et tournent très peu. Actuellement, ils produisent de l’eau à 9°C ce qui est très bas par rapport aux besoins. En effet, les armoires modulent leur débit via des vannes de réglage et consomment au total seulement 30% du froid produit. Un régime d’eau glacée trop bas provoque 2 conséquences entrainant des surconsommations. Première conséquence : Sachant que pour une consigne de soufflage à 22°C, une eau aussi froide n’est pas nécessaire (70% de froid non utilisé), il est conseillé de remonter le régime d’eau. De plus, l’installation est équipée de détendeurs électroniques qui permettent la

modulation du régime d’eau glacée avec en général, une plage de 2,5°C. Ensuite, il faudrait tenir compte du remplissage de la salle et diminuer le régime d’eau au fur et à mesure que l’occupation de la salle augmente. J’ai réalisé une estimation. En admettant un rendement de 85% de la batterie à eau glacée des armoires, je trouve qu’un régime de 12/18 convient (respect du fonctionnement du détendeur). La seconde conséquence d’un régime d’eau glacée trop bas est la déshumidification. En effet, on va davantage travailler en latent qu’en sensible et déshumidifier l’air soufflé. Pour combler le manque d’humidité, un humidificateur a été installé sur le soufflage d’air neuf de la CTA. Ce modèle est vraisemblablement un modèle à vapeur avec production de vapeur par une batterie électrique. Une augmentation du régime d’eau va permettre de ne plus utiliser le déshumidificateur. Le régime d’eau glacée trop bas entraine des surconsommations à 2 niveaux. Pour un soufflage d’air à 22°C, un régime d’eau 12/18 conviendrait. On pourrait ainsi faire des économies de % sur la consommation électrique du site :

- 3%/°C pour l’augmentation du régime d’eau glacée - 1%/°c pour l’absence de déshumidification

Au total, ou pourrait économiser 12% des consommations électriques. Des consommations plus faibles ont été relevées de février à avril. Elles sont très vraisemblablement liées à la très faible charge à refroidir (déménagement d’équipements début mai). Sans cette migration de serveurs, elles auraient être expliquées par la contribution des pertes surfaciques du bâtiment.

2/ Local technique Pas de redondance sur la CTA mais ce n’est nécessaire. En effet, en cas de panne sur la CTA il y a toujours les armoires qui font un brassage de l’air de la salle.

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3/ Salle informatique Consigne de soufflage trop stricte. Des plages de fonctionnement plus larges en ambiance (pour T et HR) permettraient une réduction des consommations immédiate.

Sécurité Concernant la sécurité, cette installation a été très bien conçue : il y a 2 niveaux de redondance. En effet, il y a 2 circuits d’eau glacée indépendants, ce qui est déjà très bien mais en plus dans chaque réseau il y a 2 pompes séparées et 2 circuits frigo séparés qui se servent de secours. Tout a été pensé pour que le refroidissement ne se coupe pas en cas de panne. Parmi tous les sites que j’ai visité et étudié, c’est celui sur lequel la climatisation a été la plus valorisée PERSONNES PRESENTES Arthur JOLY Hexanet Responsable infrastructure

Stéphane LOCATELLI Hexanet Responsable système et réseaux