Le centre de données de NTT à Francfort a un objectif :
Économiser de l'énergie en refroidissant
La quantité de données stockée dans le monde augmente de manière exponentielle. Le marché des centres de données qui traitent et stockent ces données est donc également en plein essor. Les centres de données modernes nécessitent des systèmes de refroidissement performants en raison de l’extrême densité des serveurs et de leur forte déperdition de chaleur. Tant l’approvisionnement en énergie que le refroidissement sont des facteurs critiques pour le fonctionnement sûr de telles installations. Les directives européennes visant à améliorer l’efficacité obligent les exploitants à changer de mentalité : il s’agit de réduire drastiquement la consommation d’énergie pour la réfrigération !
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Le campus de centres de données de NTT, le Data Center Frankfurt 1, est l’un des plus grands sites de centres de données avec une surface de 60.000 m². Il est utilisé pour la sauvegarde des données, les services de colocation jusqu’aux applications informatiques complexes et les solutions cloud. Les bâtiments sont construits et équipés spécialement pour être utilisés comme centres de données. L’emplacement est idéal en raison de la sécurité maximale et de la disponibilité de l’infrastructure qu’il offre. Les aspects importants étaient avant tout la mise à disposition sûre de l’énergie, la connexion simple aux réseaux de données ainsi que la protection contre les risques naturels. Pour répondre à la forte demande des clients, NTT Global Data Centers EMEA GmbH exploite trois autres sites dans la seule région de Francfort, qui peuvent, à terme, fournir des surfaces supplémentaires de plus de 50 000 m² .
Le défi réside dans le refroidissement
Outre l’approvisionnement continu et sûr en énergie, l’un des plus grands défis pour NTT est l’énorme chaleur dégagée par les serveurs fonctionnant 24 heures sur 24, 365 jours par an : En plus d’une alimentation électrique redondante avec des groupes électrogènes de secours supplémentaires ou des batteries tampon, il est donc nécessaire de disposer d’un système de refroidissement extrêmement fiable et tout aussi efficace pour les armoires des ordinateurs et toutes les autres zones critiques. En moyenne, chaque kilowatt de puissance de calcul nécessite entre 0,2 et 0,5 kW de puissance de refroidissement, ce qui explique la taille des installations de refroidissement nécessaires. Afin de rendre le processus de refroidissement aussi sûr et efficace que possible, le centre NTT à Francfort mise sur un système de refroidissement des installations informatiques avec un circuit central d’eau froide pour la distribution à l’intérieur du bâtiment. Des variateurs de fréquence de Danfoss Drives sont notamment utilisés à cet effet. Le concept sophistiqué couvre chaque domaine, de la gestion de l’air de refroidissement à l’intérieur des salles de serveurs à la dissipation de l’énergie thermique dans l’environnement.
Refroidissement sécurisé chez NTT : comment ça marche ?
Christian Tietz, ingénieur commercial chez Danfoss Drives, explique étape par étape le fonctionnement de la technique qui refroidit le centre de données de NTT. Écoutez et découvrez comment les variateurs de fréquence prennent en charge la régulation des pompes. Depuis la première mise en service des installations en 2003, ils garantissent toujours un débit optimal et régulent la vitesse de rotation du moteur des pompes à l’aide d’une mesure de pression différentielle. De cette manière, ils fournissent en permanence aux consommateurs la quantité d’eau froide dont ils ont besoin.
L’installation dispose à la fois de centrales de refroidissement de retour qui rejettent de la chaleur ou fournissent de l’eau de refroidissement via l’air extérieur et de machines frigorifiques activables si la différence avec l’air extérieur n’est pas suffisante pendant les périodes chaudes. L’enclenchement se fait par étapes afin de refroidir de la manière la plus efficace possible sur le plan énergétique. Pendant la saison froide, l’air extérieur est souvent suffisant.
Outre les variateurs de fréquence de la série VLT pour les pompes à eau froide et à eau de refroidissement, NTT utilise depuis environ deux ans, en Europe continentale, exclusivement des Danfoss Turbocor comme compresseurs dans les machines frigorifiques installées, afin de pouvoir profiter ici aussi de la régulation de vitesse en continu du variateur installé. L’amélioration considérable de l’efficacité de la charge partielle qui en résulte est l’un des nombreux facteurs qui ont poussé NTT à prendre cette décision.
Plus de 100 000 heures de fonctionnement sans panne chez NTT
Les variateurs de fréquence répartissent équitablement les heures de fonctionnement entre toutes les pompes. Cela permet de réduire considérablement l’usure subie par chacune d’entre elles, ce qui prolonge leur durée de vie et augmente considérablement leur fiabilité. Tous les composants de l’installation frigorifique sont reliés par Modbus à une centrale de contrôle et sont commandés de manière centralisée par celle-ci. Cela permet également au personnel de service de surveiller à tout moment les états de fonctionnement des différents composants de l’installation. Si jamais la communication entre la centrale de contrôle et les convertisseurs devait être interrompue, les variateurs de fréquence passent automatiquement à une vitesse fixe dimensionnée au maximum afin de garantir le refroidissement des serveurs.
A Francfort, NTT utilise la technologie Danfoss depuis la mise en service du centre de données en 2003 : Outre les VLT HVAC Drives FC 102, des VLT 6000 sont encore utilisés dans certaines zones du site. Selon l’exploitant, ils ont dû fonctionner environ 100 000 heures – sans jamais poser de problèmes. Les puissances typiques utilisées vont de 11/15 kW à 37 kW, dans un ordre de grandeur d’environ 60 variateur de fréquence par bâtiment – soit 500 à 600 unités au total.
Comment mettre en œuvre l'ESG dans les entreprises ?
Tous les épisodes de la série des podcasts en un coup d'œil
Dans la série des podcasts "Mise en œuvre de l’ESG dans votre entreprise : Que faire maintenant ?", nous partons à la découverte de l’ESG. Pour ce faire, nous avons à nouveau invité de nombreux experts.
« ESG » est l’acronyme de Environmental, Social and Governance (environnement, social et gouvernance). L’ESG était auparavant connu sous le nom de responsabilité sociale des entreprises. Dans l’épisode (1/4), Robert Weber, podcaster dans le domaine de la technologie, nous livre ses réflexions sur l’ESG : "Pour moi, l’ESG a toujours été encouragé par l’Union européenne. C’est un véritable monstre bureaucratique qui complique la vie des entreprises. En discutant avec les invités de cette série de podcasts, je me suis rendu compte que j’avais tort".
Christopher Scheubel de Cubemos et Marie Hammer de Danfoss expliquent dans l’épisode (2/4) ce que signifie l’ESG et quelles sont les actions à entreprendre dans les entreprises. Ils s’accordent à dire que l’ESG est une véritable opportunité pour les entreprises. En effet, tout le monde doit désormais aborder de manière stratégique des questions telles que les chaînes d’approvisionnement et la consommation d’énergie.
Quoi qu’il en soit, malgré toutes les opportunités, l’ESG représente également un défi pour les entreprises. Le sujet est nouveau et de nombreux processus n’ont pas encore été définis. Larisa Xanthopoulou et Michael Wassermann de Danfoss Drives expliquent dans l’épisode (3/4) comment Danfoss fait face à ce défi et donnent un aperçu du parcours ESG de l’entreprise. "Nous mettons l’accent sur la transparence et l’apprentissage en partageant des données et des informations avec nos clients.
Christine Twellmeyer et Jesper Therbo de Danfoss partagent des conseils pratiques dans l’épisode (4/4). Christine prodigue des conseils en interne sur les mesures à prendre pour améliorer l’efficacité énergétique sur les sites Danfoss, tandis que Jesper montre aux clients et aux partenaires comment économiser de l’énergie et réduire les émissions dans les bâtiments grâce à la technologie d’entraînement.
La Commission européenne décrète la neutralité carbone pour les centres de données d'ici 2030
Mot-clé : décarbonisation. Dans l’UE, les centres de données doivent être climatiquement neutres d’ici 2030, c’est-à-dire qu’ils doivent être exploités avec un bilan CO2 neutre à 100%. C’est ce que demande la Commission européenne depuis 2020 déjà. Pour atteindre cet objectif ambitieux, il faut encore plus d’efficacité énergétique dans les processus, une réutilisation conséquente de la chaleur résiduelle et un approvisionnement en énergie alimenté par des énergies renouvelables.
Le refroidissement des centres de données joue un rôle crucial à cet égard. En raison de sa forte consommation d’énergie, elle est en même temps un point de départ principal pour les économies de CO₂ . Un refroidissement efficace permet également d’économiser du CO₂ à chaque kilowattheure de puissance non consommé. Si la chaleur dégagée est ensuite utilisée à bon escient, tout le monde en profite au final. Il est bon de savoir que les centres de données disposent d’un énorme potentiel pour l’utilisation de la chaleur résiduelle. Au lieu d’être rejetée dans l’environnement extérieur, la chaleur résiduelle peut par exemple être injectée dans le réseau de chauffage urbain et servir ainsi au chauffage et à la production d’eau chaude des communes voisines.
La technologie nécessaire existe déjà et fait ses preuves au quotidien dans de nombreuses applications. En savoir plus sur la récupération et la réutilisation de la chaleur dans les centres de données.
Exemple de la région Rhin-Main
La région Rhin-Main en Allemagne est considérée, avec la capitale britannique Londres, comme le plus important site de traitement de données en Europe. Une bonne soixantaine de centres de données s’y sont installés. Il n’est donc guère surprenant que les premiers projets d’utilisation de la chaleur résiduelle via le réseau de chauffage urbain voient le jour dans cette région. Le vecteur de la chaleur perdue est l’eau de refroidissement des centres de calcul, qui se réchauffe dans les locaux en raison de la chaleur perdue. Mais pour exploiter pleinement le potentiel des centres de données à ce niveau, il faut d’abord, dans de nombreux cas, passer du refroidissement par air au refroidissement par eau des ordinateurs. En effet, un système de refroidissement par air transmet généralement la chaleur perdue directement à l’air extérieur. De nombreux exemples pratiques montrent que l’utilisation de la chaleur résiduelle dans le réseau de chauffage urbain peut bien fonctionner. L’une d’entre elles a été réalisée à Nordborg, au Danemark. Dans l’épisode du podcast "Crise énergétique : une incitation à plus d’efficacité ? épisode (2/4)" vous en saurez beaucoup plus. À partir de la 7e minute environ, Helge Vandel Jensen de Danfoss Drives explique ce que Danfoss fait pour atteindre sa propre neutralité en matière de CO₂ et comment, pour ce faire, la chaleur résiduelle du centre informatique propre à Danfoss au siège de Nordborg est utilisée dans le réseau de chauffage urbain de la commune voisine. Écoutez l’épisode de ce podcast.
Crise énergétique : une incitation à plus d'efficacité ?
Tous les épisodes en un coup d'œil
Dans le cycle de podcasts sur le thème "Crise énergétique – une incitation à plus d’efficacité ?", nous partons en voyage sur les routes pour plus efficacité énergétique – de l’hydrogène vert à l’alimentation en courant continu dans l’industrie, en passant par les technologies de stockage. Pour cela, nous avons invité de nombreux experts en énergie. Ils expliquent comment l’industrie doit se positionner sur le plan technologique pour les prochaines années et ce qui devrait être fait en matière de politique énergétique.
Dans l’épisode 1/4 de la saison, vous entendrez l’hôte du podcast, Robert Weber. Il se demande comment nous avons pu glisser dans la situation actuelle – alors que les technologies et même les incitations politiques pour une meilleure efficacité énergétique et l’utilisation d’énergie verte existent depuis longtemps. Il donne à nouveau la parole à des invités des épisodes précédents du podcast sur le thème de l’énergie et de l’innovation.
Épisode 2/4Ce podcast accueille Sebastian Weckmann, directeur du département des systèmes énergétiques industriels au Fraunhofer IPA, et Helge Vandel Jensen, directeur du développement commercial de l’électrification chez Danfoss Drives, deux experts absolus dans le domaine des nouvelles voies sur l’approvisionnement énergétique industriel. Quelles sources d’énergie pouvons-nous utiliser à l’avenir ? En combien de temps la transition se fera-t-elle ? Que peuvent faire les entreprises industrielles maintenant ? L’épisode 2/4 fournit des réponses à ces questions.
Tout le monde parle d’hydrogène vert : dans l’épisode 3/4 de la saison, Robert Weber s’entretient avec Jochen Bard de l’Institut Fraunhofer pour discuter de cette source d’énergie particulière. L’Europe deviendra-t-elle championne de l’hydrogène grâce à sa propre production ? Où importerons-nous de l’hydrogène vert ? Si oui, où et comment se transporte-t-il ? L’expert de Danfoss Damir Alihodzic complète cet interivew avec des connaissances spécialisées autour de la production de l’hydrogène, qu’on appelle l’électrolyse. Il sait quelle technologie se cache dans les grands électrolyseurs et partage ses connaissances avec vous dans l’épisode de ce podcast.
Enfin, la finale de la saison, avec Egon Schubert d’Innofas et Reiner Kaiser de Danfoss Drives, offre un aperçu en profondeur du monde de la technologie de stockage décentralisé. Qu’en est-il de la stabilité de notre réseau électrique ? Quelle peut être la contribution des installations de stockage à cet égard ? Comment et surtout à quelle vitesse les entreprises peuvent-elles intégrer un stockage décentralisé ? C’est ce dont Robert Weber discute avec ses invités dans cet épisode.
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La chaleur excédentaire est la plus grande source d'énergie inexploitée au monde
Saviez-vous que la chaleur excédentaire est la plus grande source d’énergie inexploitée au monde ? Chaque fois qu’un moteur tourne, il génère de la chaleur. Quiconque a déjà ressenti la chaleur derrière son réfrigérateur peut le confirmer. Il en va de même, à plus grande échelle, dans les data centers et autres bâtiments commerciaux. Il est bon de savoir que nous pouvons réutiliser la chaleur excédentaire pour fournir de la chaleur et de l’eau chaude à une usine, par exemple, ou la réutiliser par le biais du chauffage urbain dans les habitations et les industries voisines. Rien que dans l’UE, la chaleur excédentaire représente 2 860 TWh/an, ce qui correspond presque à la demande totale d’énergie de l’UE pour le chauffage et l’eau chaude dans les bâtiments résidentiels et tertiaires. Réutiliser cette chaleur, c’est faire preuve d’efficacité énergétique dans sa forme la plus pure.
Pour en savoir plus sur ce sujet, consultez la publication de Danfoss.
