Variante hi-tech de Heating, Plumbing and Air Conditioning, le HPAC (High Performance Air Conditioning) la Climatisation de Haute Précision s'applique au refroidissement des sites sensibles comme les salles informatiques.

Il s'agit, dans un encombrement limité, de garantir en permanence aux systèmes informatiques une température et une hygrométrie adaptées.

Esprit des temps, Intel et AMD ont déclaré la guerre aux kilos(watt). La recherche de la meilleure "performance-per-watt" remplace désormais la course au GigaHertz. Cette volonté de réduire la consommation d'énergie des processeurs a essentiellement pour but de permettre d'embarquer un maximum de puissance de calcul dans des machines de plus en plus petites et mobiles.
Pour autant, les besoins en refroidissement ne diminuent pas, au contraire :

• parce que les besoins en puissance augmentent toujours, donc l'énergie consommée et donc la chaleur dégagée augmentent,
• parce qu'apparaissent des machines de plus en plus compactes (jusqu'à 60 lames quadriprocesseurs dans une seule baie !)

La tendance actuelle va donc, malgré cette volonté de réduire la consommation, vers un accroissement rapide des besoins en énergie et, donc, par contre-coup vers une forte augmentation des dégagements de chaleur, puisque l'essentiel est dissipé. 

Pour 5 à 10 kW de charge calorifique moyenne hier, une baie évolue vers 25 kW et voire plus.

La solution la plus classique est de refroidir par le bas :

• l'air froid est introduit sous pression dans le faux plancher,
• il remonte par des perforations pratiquées dans les dalles du faux plancher,
• les serveurs aspirent l'air froid par leur face avant et le rejettent chaud par leur face arrière,
• l'air chaud monte et est évacué.

Pour une bonne efficacité, on organise la salle en alternant "allée chaude" et "allée froide", c'est-à-dire que les faces avant des machines se font face dans une allée et que les faces arrières se font face dans la suivante. 

Plus les besoins en refroidissement de la baie sont importants, plus le flux d'air froid fourni doit être important.
Pour obtenir cette augmentation de flux, la méthode principale est d'augmenter la hauteur du faux plancher. Cette solution ne s'adapte pas à tous les locaux. 

L'inconvénient du seul refroidissement par le bas, c'est que bien que la température dans le bas du rack soit proche de celle de l'air froid fourni, cette température s'élève peu à peu à mesure que l'on s'éloigne du sol et les machines situées tout en haut sont nettement moins bien refroidies. Dans des situations de charge importante, ce phénomène peut devenir critique. 

Pour obtenir une répartition plus homogène de la température on placera, soit au plafond, soit au sommet des racks, des climatiseurs additionnels qui se chargeront d'aspirer l'air chaud et de fournir de l'air froid. 

Le concept de boucle fermée vise à refroidir seulement les serveurs et non la salle. Il s'adresse notamment aux baies haute densité, difficilement climatisables avec des moyens traditionnels.
Il se présente schématiquement sous la forme d'une armoire renfermant d'un côté le rack de serveurs, de l'autre, le système de climatisation dédié. 

Cette solution, moins courante, offre plusieurs avantages :

• performance de refroidissement,
• suppression du faux plancher (reste à faire passer les câbles),
• suppression du bruit et du froid dans les locaux,
• modularité de la climatisation (puisqu'elle accompagne chaque rack),
• réduction d'encombrement (au global - racks + clim).

D'une manière analogue à un chauffage central qui est constitué d'une chaudière reliée aux radiateurs par des tuyaux dans lesquels circule de l'eau, le système de refroidissement est généralement composé de 2 éléments principaux :

• les armoires de climatisation de la salle machine, qui absorbent l'air chaud et expulsent de l'air froid,
• les systèmes réfrigérants situés en dehors de la salle machine et qui fabriquent le froid.

Une boucle de tuyauterie permet de relier les deux ensembles. A l'aller, ces tuyaux transportent un fluide froid, au retour ce fluide, dit caloporteur, est réchauffé. 

Ce fluide peut être de l'air (rare), le plus souvent de l'eau glacée (entre 4 et 7°C), mais aussi un fluide caloporteur spécifique (HFC, comme le R134a).
En effet, l'eau c'est un peu le loup dans la bergerie, en cas de fuite, les serveurs risquent d'être détruits.
Le HFC, une fois comprimé se trouve sous forme liquide, mais à température et pression ambiante (en cas de fuite dans la pièce), il devient un gaz évacué par la ventilation.

La climatisation est un élément fondamental de la sécurité des systèmes d'information. Les serveurs sont prévus pour fonctionner dans une plage de 10 à 35 °C. Au delà, soit ils s'arrêtent, soit ils risquent la panne grave.
Les conséquences sont donc de 3 ordres :

• arrêt de la production,
• perte de données,
• destruction de l'outil de travail.

La climatisation est à prendre en compte dans les études du risque opérationnel et intégrée dans le PCA.
Les mesures de prévention sont notamment :

• maintenance régulière des systèmes,
• onduleurs prenant en charge la climatisation en cas de coupure d'électricité,
• redondance des systèmes (possibilité de refroidir suffisamment malgré la défaillance ou la mise en maintenance d'un élément réfrigérant).

En cas d'arrêt de la climatisation la température augmente rapidement (1°C par minute, par exemple), il convient donc de pouvoir gagner du temps, limiter la montée en température pour permettre au minimum l'arrêt propre des processus et la sauvegarde des informations. Les dispositions peuvent donc être :

• système d'alerte 24/24 en cas de défaillance (qui intervient ?),
• réserve de froid. Lorsqu'en fonctionnement normal, la température des installations n'est pas trop proche du maximum, le volume d'air de la salle, les murs et le matériel constituent un premier tampon. On peut le renforcer, par exemple à l'aide d'une réserve d'eau glacée.
• système de ventilation de secours,
• procédure déterminant l'ordre d'arrêt des serveurs (processus longs, machines critiques...).

 
 
Merci à Emerson Network Power pour son aide dans la création de cette fiche.