Collaborateurs : John Floren, David Story

Les centres de données vieillissants sont à un carrefour. Autrefois la colonne vertébrale des opérations d’entreprise, plusieurs doivent maintenant composer avec une hausse incessante des besoins en énergie, des réglementations changeantes, des avancées technologiques rapides et une charge de travail toujours croissante. Pour les professionnels chargés de maintenir ces installations en bon état, les défis sont complexes et implacables : équilibrer le temps de fonctionnement, l’efficacité, la conformité et les coûts, le tout dans les limites d’infrastructures vieillissantes et de budgets serrés.

Malgré les obstacles, il y a une bonne nouvelle : les établissements hérités n’ont pas à prendre du retard. Avec des stratégies réfléchies et des mises à jour ciblées, les centres de données dépassés peuvent s’adapter aux exigences actuelles. Voici un aperçu plus approfondi des obstacles auxquels ils font face — et des solutions qui ont un impact.

Contraintes d’alimentation et de refroidissement

Le défi : Les centres de données plus anciens n’ont jamais été conçus pour répondre aux exigences énergivores des charges de travail de données d’aujourd’hui. Construit à l’origine pour des densités de puissance d’environ 30 watts par pied carré, beaucoup font maintenant face à des charges de travail supérieures à 150 watts par pied carré. Cet écart exerce une pression énorme sur l’infrastructure vieillissante, ce qui entraîne des inefficacités, des coûts d’exploitation plus élevés et des risques accrus de surchauffe et de temps d’arrêt.

Des solutions qui ont un impact

  • Confinement de l’allée chaude/froide. En isolant les flux d’air chaud et froid, cette mise à niveau simple empêche le mélange d’air chauffé par l’équipement et l’air refroidi par les systèmes CVC, améliorant considérablement l’efficacité du refroidissement. Le résultat ? Une augmentation de l’efficacité d’utilisation de l’énergie (PUE) de 25%.
  • Rétro-mise en service. Dans le cours normal des activités, il est courant que plusieurs changements non coordonnés soient déclenchés par des projets de construction, des réparations et de l’entretien (ou leur absence). Cela peut par inadvertance conduire à des systèmes de CVC inefficaces et inefficaces. Une réévaluation approfondie des systèmes de refroidissement peut révéler les inefficacités, optimiser le flux d’air et affiner les points de consigne de température, réduisant ainsi la pression sur les systèmes vieillissants et réduisant les coûts d’exploitation.
  • Gestion dynamique du refroidissement. Le déploiement de systèmes intelligents de gestion du refroidissement peut surveiller les charges de travail et les conditions environnementales en temps réel, en ajustant automatiquement les opérations de refroidissement pour minimiser la consommation d’énergie.
  • Production d’énergie sur site avec intégration de microréseaux. Pour les installations confrontées à des contraintes de réseau, les microréseaux offrent une solution énergétique flexible et résiliente. Les microréseaux peuvent intégrer un mélange de technologies de production d’énergie localisées , y compris les piles à combustible à oxyde solide, les systèmes à base d’hydrogène, le photovoltaïque solaire et les options nucléaires ultralégées émergentes. Ces systèmes fonctionnent indépendamment ou conjointement avec le réseau, fournissant une alimentation de secours pendant les pannes et prenant en charge la demande de pointe. En mettant en œuvre des solutions de microréseaux, les centres de données peuvent réduire la dépendance aux sources d’énergie externes, améliorer la résilience énergétique, stabiliser les coûts opérationnels et améliorer considérablement la durabilité en intégrant des technologies énergétiques renouvelables ou à faibles émissions.

Le contexte est important

L’efficacité de ces solutions dépend fortement de la géographie et de l’aménagement des installations existantes. Par exemple :

  • Climat. Les centres de données dans les climats plus frais peuvent bénéficier de solutions de refroidissement gratuites, tirant parti de l’air extérieur pour la dissipation de la chaleur, tandis que ceux des régions plus chaudes doivent s’appuyer davantage sur des systèmes CVC robustes.
  • Disponibilité de l’alimentation. Les installations dans les régions où l’infrastructure de réseau n’est pas fiable peuvent avoir besoin de donner la priorité aux solutions de microréseau ou à la production sur site pour maintenir la disponibilité.
  • Contraintes d’espace. Les installations plus anciennes avec un espace limité peuvent avoir besoin d’explorer des technologies compactes comme le refroidissement par liquide ou les mises à niveau de l’équipement modulaire afin de maximiser l’efficacité sans rénovations importantes.

En abordant ces limitations d’alimentation et de refroidissement avec des stratégies ciblées, les centres de données peuvent non seulement prolonger la durée de vie de leur infrastructure existante, mais également fonctionner de manière plus durable et rentable.

Mise à niveau sans temps d’arrêt

Le défi : Pour les centres de données vieillissants, la modernisation peut ressembler à une « chirurgie à cœur ouvert », c’est-à-dire à maintenir les systèmes critiques opérationnels tout en effectuant les mises à niveau nécessaires. Cette tâche déjà complexe est compliquée par le vieillissement de l’équipement qui peut approcher les limites de ses performances, laissant peu de place à l’erreur. Le maintien de la disponibilité pendant ces projets nécessite une planification et une exécution méticuleuses.

Des solutions qui ont un impact

  • Mise en œuvre progressive. La mise à niveau d’un système à la fois, tout en assurant la redondance des systèmes d’alimentation et de refroidissement, peut minimiser les risques. Cette approche permet aux opérateurs de maintenir les opérations critiques sans surcharger l’infrastructure existante.
  • Des solutions temporaires. Le déploiement d’unités de refroidissement temporaires, de génératrices de secours ou de systèmes d’alimentation modulaires facilite une performance ininterrompue lors de la mise à niveau. Ces mesures provisoires fournissent un soutien essentiel pendant que les améliorations permanentes sont en cours.
  • Évaluations et planification d’experts. Faire appel à des ingénieurs qualifiés ayant de l’expérience en rétrofits réels peut faire une grande différence. Ces professionnels peuvent effectuer des évaluations détaillées des sites, élaborer des plans de mise à niveau par étapes et coordonner avec les équipes de l’installation pour minimiser les perturbations opérationnelles. Leur expertise soutient une transition en douceur avec un risque minimal pour la disponibilité.

Le contexte est important

Les stratégies de modernisation sans temps d’arrêt doivent être adaptées aux circonstances spécifiques de chaque installation. Par exemple:

  • Taille et âge des installations. Des installations plus grandes et plus anciennes avec des aménagements tentaculaires peuvent nécessiter une planification plus approfondie pour maintenir la redondance, tandis que les centres de données plus petits peuvent bénéficier de mises à niveau modulaires.
  • Niveaux de redondance existants. Les installations avec redondances intégrées (par exemple, deux alimentations électriques ou des systèmes de refroidissement N+1) offrent plus de flexibilité pour une mise en œuvre par phases, tandis que celles qui n’en ont pas peuvent avoir besoin de solutions temporaires pour faciliter des opérations ininterrompues.
  • Sensibilité à la charge de travail. Les applications critiques qui ne peuvent tolérer aucun temps d’arrêt peuvent nécessiter des investissements supplémentaires dans une capacité temporaire ou une mise en phase plus conservatrice pour protéger la fiabilité du système.

En tenant soigneusement compte de ces facteurs, les exploitants peuvent aligner leurs efforts de rénovation avec les exigences uniques de leurs centres de données, permettant ainsi des mises à niveau essentielles sans compromettre la performance.

Conformité à la réglementation en vigueur

Le défi : Les réglementations en matière d’environnement et d’efficacité évoluent rapidement, ce qui exerce une pression sur les centres de données vieillissants pour qu’ils répondent aux nouvelles normes. Des États comme la Californie et Washington mettent en œuvre des règles strictes concernant les réfrigérants, les économiseurs et l’efficacité énergétique. Les installations plus anciennes, construites avant l’existence de ces normes, font souvent face à des obstacles importants pour atteindre la conformité sans révisions majeures.

Des solutions qui ont un impact

  • Audits proactifs. Des évaluations régulières de l’infrastructure et des opérations peuvent aider à cerner rapidement les lacunes potentielles en matière de conformité. Ces audits permettent aux opérateurs de prioriser les mises à niveau et d’éviter des pénalités coûteuses tout en restant en avance sur les modifications réglementaires.
  • Solutions de conception créatives. La modernisation des systèmes avec des composants éconergétiques, tels que des économiseurs pour le refroidissement libre ou des systèmes de refroidissement entraînés par ventilateur, peut réduire la consommation d’énergie et aligner les installations sur les normes modernes. De telles solutions peuvent également aider les exploitants à tirer parti des incitatifs ou des rabais pour améliorer l’efficacité énergétique.
  • Coordination des fournisseurs. Le partenariat avec un ingénieur qualifié qui a des relations avec les fabricants et les fournisseurs peut aligner les mises à niveau sur les composants conformes à la source et identifier des recommandations sur mesure, telles que les réfrigérants avec un potentiel de réchauffement climatique (PRP) plus faible, pour répondre aux exigences environnementales.

Le contexte est important

L’incidence de la réglementation et de la meilleure approche en matière de conformité dépendra de plusieurs facteurs :

  • Variations régionales. Les règlements diffèrent considérablement d’un État et d’un pays à l’autre. Les installations situées dans des régions où les normes sont plus strictes ou en évolution (p. ex. la Californie, le Canada) peuvent avoir besoin d’adopter des technologies de refroidissement avancées ou des réfrigérants de remplacement plus tôt que d’autres.
  • Âge de l’établissement. Les systèmes plus anciens peuvent nécessiter d’importantes rénovations, tandis que les installations plus nouvelles peuvent n’avoir besoin que d’ajustements mineurs pour répondre aux normes en évolution.
  • Priorités opérationnelles. Les installations ayant une charge de travail élevée peuvent avoir besoin d’équilibrer les efforts de conformité avec les demandes de disponibilité, en veillant à ce que les mises à niveau ne perturbent pas les opérations critiques.

En restant proactifs et en adaptant les stratégies de conformité à leurs circonstances uniques, les centres de données peuvent naviguer dans les modifications réglementaires tout en minimisant les perturbations et en maintenant l’efficacité.

Espace physique limité

Le défi : Alors que l’équipement informatique devient plus compact mais de plus en plus gourmand en énergie, de nombreux centres de données sont confrontés au paradoxe d’avoir de grandes surfaces de plancher mais une puissance et une capacité de refroidissement insuffisantes pour prendre en charge des systèmes supplémentaires. Cette discordance entraîne une sous-utilisation de l’espace disponible. De plus, les installations plus anciennes souffrent souvent d’aménagements encombrés et d’inefficacités du câblage, ce qui laisse peu de place à l’expansion ou à la modernisation.

Des solutions qui ont un impact

  • Optimisation de l’espace. Identifier et réutiliser les zones adjacentes, telles que les salles d’entreposage inutilisées ou les espaces administratifs, pour abriter les systèmes critiques. La réaffectation créative des zones non essentielles peut libérer un espace précieux pour l’infrastructure informatique.
  • Expansion verticale. Dans les installations dont la hauteur de plafond est suffisante, l’installation de mezzanines ou de toits secondaires peut ajouter de l’espace utilisable sans nécessiter de nouvelles constructions importantes. Cette approche maximise la superficie en pieds carrés existante et peut être associée à des solutions de refroidissement avancées pour maintenir l’efficacité.
  • Consolidation de l’équipement. La mise à niveau vers un équipement moderne et écoénergétique peut réduire considérablement l’empreinte physique de l’infrastructure informatique. Le remplacement des systèmes hérités par du matériel compact et performant libère non seulement de l’espace, mais améliore également l’efficacité de l’alimentation et du refroidissement.

Le contexte est important

La faisabilité et l’efficacité des stratégies de gestion de l’espace dépendront de facteurs tels que :

  • Architecture du bâtiment. Les installations avec de hauts plafonds ou des plans d’étage flexibles sont mieux adaptées à l’expansion verticale ou aux mises à niveau modulaires.
  • Infrastructure d’alimentation et de refroidissement.L’ajout de systèmes supplémentaires peut nécessiter des mises à niveau simultanées des capacités d’alimentation et de refroidissement, garantissant ainsi que les nouveaux équipements peuvent fonctionner de manière fiable.
  • Croissance future. Les plans de gestion de l’espace devraient tenir compte à la fois des besoins immédiats et de la croissance à long terme, en assurant une certaine souplesse pour la mise à l’échelle future.

En optimisant l’espace et en alignant l’infrastructure sur les exigences de l’équipement moderne, les centres de données peuvent surmonter les contraintes physiques, améliorer l’efficacité et rester compétitifs dans un environnement de plus en plus exigeant.

Complexité de l’entretien et durée de vie de l’équipement

Le défi : À mesure que les centres de données vieillissent, leur équipement nécessite souvent une maintenance plus fréquente, ce qui augmente les coûts d’exploitation et met à rude épreuve les ressources. Pour aggraver le problème, les pièces de rechange pour les systèmes plus anciens peuvent devenir de plus en plus difficiles à trouver, ce qui augmente le risque de pannes prolongées et de fiabilité réduite du système. La gestion de ces complexités nécessite une approche proactive et stratégique pour assurer la disponibilité et l’efficacité opérationnelle.

Des solutions qui ont un impact

  • Programmes d’entretien préventif. L’inspection et l’entretien réguliers de l’équipement, y compris le nettoyage des systèmes de rejet de chaleur et la surveillance des problèmes de performance, prolongent la durée de vie des systèmes vieillissants et réduisent la probabilité de défaillances inattendues.
  • Stockage de pièces de rechange. Maintenir un inventaire des composants critiques permet une réponse rapide aux besoins de réparation, minimisant les temps d’arrêt et évitant les retards causés par les perturbations de la chaîne d’approvisionnement.
  • Mise en service en cours. La mise en œuvre de systèmes de surveillance avancés tels que des contrôles intelligents des bâtiments, des capteurs et des analyses prédictives peut fournir des informations en temps réel sur le fonctionnement des équipements et les conditions environnementales. En analysant les tendances des données et en identifiant les inefficacités ou les écarts, les équipes peuvent traiter de manière proactive les alarmes et les problèmes potentiels avant qu’ils ne dégénèrent en défaillances critiques. Cette approche de mise en service continue aide les systèmes à fonctionner à leur efficacité maximale, prolongent la durée de vie des équipements et réduisent les temps d’arrêt imprévus.

Le contexte est important

L’approche de gestion de la complexité de la maintenance dépendra de plusieurs facteurs :

  • Âge et état de l’équipement. Les systèmes plus anciens peuvent nécessiter une surveillance plus intensive et un plus grand inventaire de pièces de rechange, tandis que les systèmes plus récents pourraient bénéficier d’outils d’analyse prédictive avancés.
  • Échelle opérationnelle. Les grandes installations avec plus d’équipement peuvent avoir besoin de calendriers de maintenance complets et d’outils d’automatisation pour gérer la complexité, tandis que les petits centres de données peuvent donner la priorité à la surveillance manuelle et à des programmes de maintenance plus simples.
  • Gestion des relations avec les fournisseurs. Le partenariat avec des fabricants d’équipement ou des fournisseurs d’entretien tiers peut garantir l’accès à des pièces et à une expertise difficiles à trouver, réduisant ainsi les temps de réparation et améliorant la fiabilité du système.

En adoptant une stratégie de maintenance proactive et en tirant parti de la technologie pour surveiller et gérer les systèmes vieillissants, les centres de données peuvent prolonger la durée de vie de l’équipement, atténuer les risques et contrôler les coûts opérationnels.

Comment Salas O’Brien peut vous aider

Pour les centres de données vieillissants, optimiser le flux d’air et l’efficacité du refroidissement offre certaines des améliorations les plus marquantes. Des mises à niveau simples comme le confinement des allées chaudes/froides ou l’augmentation des consignes de température peuvent réduire considérablement les coûts d’exploitation et prolonger la durée de vie des systèmes existants.

Les experts de Salas O’Brien peuvent vous aider à relever ces défis de façon systématique afin de transformer les installations vieillissantes en pôles efficaces et durables qui soutiennent les besoins d’affaires en évolution.

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Énergie, eau, rapidité de mise sur le marché : solutions pour les centres de données

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Contributors

John Floren, ES

John Floren est un expert dans la conception de systèmes d’alimentation complets dans des environnements critiques où le service ininterrompu aux installations est essentiel. Doté d’une vaste expertise, il dirige la conception technique pour certains des projets de télécommunications et de centres de données les plus complexes au monde. John est directeur de Salas O’Brien. Contactez-le à [email protected].

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David Story, PE, LEED AP

Avec plus de 22 ans d’expérience dans la conception de génie mécanique et la gestion de projet, David Story apporte une approche centrée sur le client à chaque projet. Son expertise couvre la gestion de projets de conception et de construction à petite et à grande échelle. David est directeur de Salas O’Brien. Contactez-le à [email protected].

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