Refroidissement des centres de données : pourquoi les processus et les preuves sont importants

Les centres de données imposent certaines des exigences les plus strictes en matière de systèmes de refroidissement parmi tous les types de bâtiments. Les densités thermiques élevées, le fonctionnement continu, les attentes strictes en matière de disponibilité et la pression croissante sur l'efficacité énergétique impliquent que les équipements de refroidissement doivent fonctionner exactement comme prévu. Pour les opérateurs de centres de données, cela rend le processus de sélection et de validation des équipements de refroidissement aussi important que les équipements eux-mêmes.

Deux éléments sont essentiels pour réduire les risques :

1. Un processus de conception basé sur des données de performance précises
2. Les tests en présence du fabricant, une procédure utilisée pour vérifier les performances avant que l'équipement n'arrive sur le site.

Cet article explore le processus de sélection des équipements de refroidissement pour les centres de données, l'importance des tests en présence du fabricant et le rôle de la certification des produits dans la réduction des risques de retards dans les projets, de spirale des coûts et de problèmes futurs liés au système.

Le processus d'approvisionnement des centres de données

Contrairement aux applications de refroidissement de confort, les systèmes CVC des centres de données doivent prendre en charge des infrastructures critiques. De plus, la demande en centres de données dépasse la vitesse à laquelle ils peuvent être construits, ce qui signifie que tout retard dans les programmes de construction peut entraîner de lourdes pénalités financières. Par conséquent, lorsqu'il s'agit de spécifier des équipements de refroidissement, les opérateurs de centres de données ne choisissent pas seulement un produit, ils choisissent un partenaire. Le processus d'approvisionnement doit donc être rigoureux, transparent et parfaitement aligné sur les exigences opérationnelles dès le départ.

Le processus commence généralement par une définition claire des besoins du centre de données, notamment :

• Charge informatique et densité thermique
• Stratégie de redondance (par exemple N, N+1, 2N)
• Conditions environnementales et plages de température admissibles
• Objectifs en matière d'efficacité énergétique (PUE) et de durabilité
• Scénarios de défaillance
• Type de système, par exemple CRAC, CRAH avec eau glacée, refroidissement naturel, refroidissement par liquide, etc.
• Considérations relatives à la planification et à la conformité
• Plus, toutes les contraintes liées à l'emplacement et à l'infrastructure.

Un SLA (accord de niveau de service) est utilisé pour définir les performances du centre de données. Les SLA sont extrêmement stricts et leur non-respect entraîne des conséquences financières considérables. Toute ambiguïté dans les exigences à ce stade augmente le risque de défaillance des performances par la suite.

Une fois les exigences opérationnelles définies, elles doivent être traduites en spécifications techniques précises pour les équipements CVC-R. Cela peut inclure :

• Capacité de refroidissement dans des conditions de fonctionnement réalistes sur 365 jours par an
• Performances en charge maximale et en charge partielle (avec la redondance et la résilience requises)
• Stratégies de circulation d'air et de contrôle
• Exigences en matière de tuyauterie
• Intégration avec les systèmes de surveillance et de contrôle
• Contraintes acoustiques et spatiales.

Les fabricants répondent en proposant des solutions, qui sont susceptibles d'inclure des informations techniques et préalables à l'achat détaillées, telles que des fiches techniques, des fiches de sélection, des schémas de tuyauterie et d'instrumentation (P&ID), des plans d'ensemble (GA), des séquences de contrôle, des manuels d'installation et d'utilisation (IOM) et des détails d'intégration pour les systèmes BMS et EPMS.

Pour les opérateurs de centres de données, cette phase préalable à l'achat est cruciale. Il s'agit souvent de la dernière occasion de vérifier que les données de performance, les hypothèses et les interfaces sont bien comprises avant de s'engager contractuellement. Les déclarations de performance des fabricants doivent être basées sur des données vérifiées et corroborées de manière indépendante, plutôt que sur des valeurs théoriques ou optimales, car toute inexactitude à ce stade peut avoir une incidence directe sur le choix des équipements, la conception du système, le coût du projet et la résilience opérationnelle à long terme.

Ensuite, l'équipe de conception, l'équipe d'approvisionnement et le client examinent l'offre du fabricant afin de vérifier sa conformité avec le cahier des charges (capacité, redondance, plage ambiante, encombrement, acoustique, efficacité, codes/normes, etc.). Des clarifications et des révisions sont courantes au cours de cette phase afin de garantir l'alignement technique et contractuel.

Une fois la sélection des produits confirmée et l'approvisionnement approuvé, le fabricant procède à la construction des équipements. Avant leur expédition, les produits sont généralement soumis à un test en présence du fabricant (FWT) afin de vérifier que les unités fournies répondent aux exigences techniques et de performance convenues avant leur livraison sur site.

Le test en présence du fabricant

Le test en présence du fabricant permet aux opérateurs, aux consultants et aux parties prenantes d'observer et de vérifier les performances des équipements dans des conditions contrôlées avant leur livraison. Pour les centres de données, cette étape est de plus en plus considérée comme essentielle plutôt que comme une option supplémentaire.

Les FWT consistent à tester les équipements CVC dans les locaux du fabricant, en présence de représentants du client ou d'un organisme indépendant qui assistent au processus au nom du client. Ils comprennent généralement un examen de tous les dessins, schémas P&ID, schémas de câblage, séquences de contrôle et procédures de test par rapport au cahier des charges. L'objectif est de confirmer que l'unité :

• Répond aux critères de performance spécifiés
• Fonctionne comme prévu dans les conditions de charge définies
• Se comporte comme prévu lors du démarrage, de l'arrêt et des conditions de défaillance simulées
• Passe tous les contrôles de sécurité
• Fonctionne correctement avant l'installation et la mise en service.

Si l'unité ne correspond pas aux performances indiquées sur la fiche de sélection, trois choses se produiront :

1. Des investigations doivent être menées
2. Le problème doit être résolu
3. L'unité doit être testée à nouveau.

Selon le problème et la facilité avec laquelle il peut être résolu, cela peut prendre des semaines, voire des mois, ce qui retarde le programme de construction. Si les implications financières peuvent être graves, une conséquence pire encore est la perte de crédibilité, en particulier sur un marché où le partenariat et la confiance sont essentiels.

Le FWT est essentiel, car une fois que l'équipement CVC est installé dans un centre de données en service, la correction des problèmes de performance peut être très coûteuse et perturbatrice. Le FWT transfère ce risque en amont en identifiant rapidement les problèmes potentiels, tels que :

• Déficits de capacité
• Problèmes de contrôle ou de séquencement
• Écarts par rapport aux performances déclarées
• Problèmes liés aux composants ou à l'assemblage.

Pour les opérateurs de centres de données, cela réduit le risque de surprises de dernière minute. Cependant, la détection précoce des problèmes reste source de difficultés à court terme. Un test en usine échoué aura de graves répercussions sur le calendrier du projet, en termes de temps et d'argent, car le produit devra être réparé ou remplacé, puis testé à nouveau.

Réduire le risque d'échec des tests en usine

Une vérification indépendante par un tiers, telle que celle fournie par les programmes Eurovent Certified Performance, permet de garantir que les données de performance utilisées lors de la conception et de l'achat sont fiables et comparables.

Les programmes Eurovent Certified Performance utilisent des protocoles d'évaluation de pointe, notamment des tests en laboratoire, des audits en usine, la certification des logiciels de sélection et l'évaluation de toutes les données soumises (y compris les fiches techniques et les supports marketing) afin de garantir que les données déclarées sont exactes, vérifiées et certifiées conformément aux normes reconnues et aux exigences du monde réel.

En outre, les unités de refroidissement informatique et les refroidisseurs de processus à très haute température certifiés Eurovent font l'objet d'un processus de surveillance qui comprend des audits réguliers en usine, des tests en laboratoire et des contrôles logiciels. Cela garantit que les produits et leurs logiciels de sélection restent précis et conformes aux données certifiées, une étape essentielle pour garantir les performances des produits.

Pour les opérateurs de centres de données, cela offre :

• La certitude que les équipements fonctionnent comme prévu
• Une plus grande transparence lors de la sélection des équipements
• Une confiance dans les outils de sélection des logiciels, car ceux-ci ont également été certifiés
• Des conditions équitables pour comparer différentes solutions certifiées.

Les données de performance certifiées permettent de prendre de meilleures décisions dès le début du cycle de vie du projet, réduisant ainsi le risque de sous-performance ultérieure.

Garantir le test en présence de témoins

Le rôle de la certification ne s'arrête pas là. Elle peut contribuer à garantir que les installations d'essai internes d'un fabricant certifié fournissent des résultats de test en présence de témoins précis. Dans certains programmes de certification Eurovent, tels que le programme Chillers and Heat Pump (LCP-HP) et le programme IT Cooling Unit (ITCU), la certification Eurovent permet aux fabricants d'utiliser leurs propres laboratoires pour les essais de surveillance Eurovent dans le cadre de l'option dite « Participant Laboratory ». Cette option n'est disponible que lorsque le laboratoire du fabricant répond à toutes les exigences des normes et méthodes d'essai pertinentes indiquées dans les documents TCR (règles de certification technique) spécifiques au programme.

À des fins de surveillance, un certain nombre d'unités (déterminé par les règles du programme) sont sélectionnées pour être testées. Certains de ces tests peuvent être effectués dans le laboratoire du fabricant, mais toujours par un laboratoire partenaire indépendant accrédité désigné par Eurovent Certification. Le laboratoire partenaire doit utiliser son propre équipement de mesure calibré plutôt que les appareils disponibles dans le laboratoire du fabricant et doit respecter les règles du programme et les normes applicables.

Au cours de ces essais, Eurovent Certification peut également demander aux fabricants d'effectuer des mesures avec leurs propres appareils pour certains essais et de partager ces résultats. Eurovent Certification procède ensuite à une comparaison interne entre les mesures du fabricant et celles du laboratoire indépendant afin de vérifier que les écarts restent dans les limites autorisées définies par le document TCR spécifique au programme et basées sur les normes applicables. Si les écarts dépassent la plage autorisée, Eurovent Certification exige une analyse des causes profondes et, si nécessaire, des mesures correctives.

Eurovent Certification délivre également un document d'approbation de conformité aux laboratoires des fabricants agréés pour effectuer les tests de surveillance Eurovent. Bien que ce document ne soit pas une accréditation ou une certification officielle du laboratoire participant, il confirme que le laboratoire répond aux normes pertinentes, démontre une précision de mesure conforme et est donc agréé pour les tests Eurovent.

Pour les prescripteurs et les exploitants de centres de données, cela offre une triple garantie. Les données certifiées garantissent la véracité des déclarations de performance du fabricant, tandis que le test en présence du fabricant - dans un laboratoire dont la précision des tests est vérifiée par Eurovent Certification - confirme que l'unité livrée répond effectivement à ces déclarations aux points de fonctionnement critiques du projet.

Conclusion : des hypothèses à l'assurance

À mesure que les centres de données continuent de croître en taille, en densité et en importance, la tolérance à l'incertitude quant aux performances des systèmes de refroidissement continue de diminuer. Les équipements CVC ne sont plus sélectionnés uniquement sur la base de leur capacité nominale ou de leur conformité à une spécification écrite ; ils doivent offrir des performances éprouvées et reproductibles dans des conditions de fonctionnement réelles, dès le premier jour et tout au long de leur cycle de vie.

Pour y parvenir, il est essentiel de disposer d'un processus d'approvisionnement robuste, étayé par des données de performance précises et validé par des tests en usine en présence de témoins. Si la précision des tests effectués par le laboratoire du fabricant a également été validée de manière indépendante, le risque d'écarts dans les données peut être encore réduit. Cependant, les tests en usine ne peuvent à eux seuls compenser les données de performance déclarées non vérifiées au stade de la conception et de l'approvisionnement. Si les hypothèses de performance théoriques sont incorrectes, le risque d'échec des tests en usine en présence de témoins, de modifications de conception, de retards dans le projet et d'augmentation des coûts augmente.

C'est pourquoi la certification Eurovent Certified Performance est essentielle pour les systèmes de refroidissement des centres de données. En vérifiant de manière indépendante que les données de performance déclarées par les fabricants sont précises, comparables et reproductibles, la certification Eurovent fournit une base fiable pour la conception des systèmes et la sélection des équipements. Pour les opérateurs et les prescripteurs, elle réduit l'incertitude dès le début du cycle de vie du projet, favorise une comparaison équitable des solutions et diminue le risque de résultats inattendus par la suite.

La certification Eurovent propose des programmes de certification dédiés aux équipements de refroidissement des centres de données, notamment son programme IT Cooling Unit (ITCU) (CRAC/CRAH/Hybrid et unités à porte arrière) et son programme Chillers and Heat Pump (LCP-HP) qui certifie les refroidisseurs de processus à très haute température avec ou sans refroidissement naturel. Eurovent Certification propose également des programmes pour l'ensemble de l'infrastructure de refroidissement, y compris les tours de refroidissement, les échangeurs de chaleur, les unités de traitement d'air et le refroidissement par évaporation.

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