Récupération de chaleur appliquée aux datacenters | Alfa Laval

Récupération de chaleur

La durabilité des data centers a considérablement progressé au cours des dernières décennies. Ceci englobe toute une série de domaines, de la réduction de l'indicateur d'efficacité énergétique (PUE) et de l'indicateur d'efficacité d'utilisation du carbone (CUE) à l'amélioration de l'indicateur d'efficacité d'utilisation de l'eau (WUE). Pourtant, il est temps de prendre un nouveau tournant révolutionnaire.
 
En valorisant leur chaleur résiduelle, les centres de données peuvent aussi devenir des fournisseurs d'énergie. Ceci accroît non seulement leur rentabilité globale, mais améliore également leurs indicateurs d'efficacité de réutilisation de l'énergie (ERE).

Le processus de refroidissement représente l'un des plus importants consommateurs d'électricité d'un data center moyen. Il est également à l'origine de coûts d'exploitation plus élevés et de problèmes environnementaux en raison de son empreinte carbone. Valoriser cette énergie dans un processus de récupération de chaleur permettra par conséquent d'utiliser l'énergie perdue pour d'autres applications et d'en réduire l'impact.

Toutefois, le recyclage de la chaleur d'un data center présente un certain nombre de défis, car l'activité de chauffage peut souvent nécessiter une température plus élevée que celle de l'eau de refroidissement disponible. Une pompe à chaleur vous permet ici de régler le problème et d'atteindre la température requise.

Mieux encore, cela peut contribuer à améliorer les performances de refroidissement de votre système !


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Récupération de chaleur directe

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Lorsque les exigences en termes de température de process pour la chaleur résiduelle d'un centre de données sont peu élevées, il est possible de connecter le consommateur à la boucle de refroidissement sans augmenter les niveaux de température. Il s'agit là d'un scénario idéal, car ajouter une pompe à chaleur pour augmenter la température implique une certaine dépense d'énergie électrique.

Grâce à la technologie de refroidissement liquide-liquide, nous pouvons améliorer le rendement et récupérer plus de chaleur lorsque les exigences de température sont plus élevées. L'ajout d'un échangeur de chaleur à plaques est recommandé ici, car il contribue à éviter les interférences entre deux systèmes et agit à la manière d'un « disjoncteur » pour le système.

Des exemples d'applications qui peuvent utiliser la chaleur directe sont le chauffage des locaux, les serres, l'entomoculture, la pisciculture, l'algoculture, les usines de dessalement, le séchage du bois et de la biomasse et bien plus encore.

Récupération de chaleur à l'aide d'une pompe à chaleur

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Lorsque la température de process requise est supérieure à la température de l'eau de refroidissement disponible, il est possible de recourir à une pompe à chaleur pour augmenter cette température. Une pompe à chaleur fonctionne à l'inverse d'un réfrigérateur : l'eau de refroidissement en provenance du centre de données est utilisée pour évaporer un fréon synthétique ou un réfrigérant naturel. Le réfrigérant choisi est pressurisé dans un compresseur afin de pouvoir être libéré à une température plus élevée dans un condenseur. Cette chaleur peut ensuite être utilisée dans un process industriel, comme eau de chauffage urbain ou eau chaude sanitaire par exemple.

Pour maximiser l'efficacité énergétique et minimiser la consommation d'énergie dans le compresseur, une pompe à chaleur à haut Coefficient de Performance (COP) doit être utilisée. La solution la plus durable, présentant le COP le plus élevé, consiste à utiliser un réfrigérant naturel tel que le dioxyde de carbone ou l'ammoniac. Les résultats les plus écoénergétiques s'obtiennent en combinant l'un de ces réfrigérants naturels avec un échangeur de chaleur à plaques brasées ou semi-soudées.

En cas de variations saisonnières, une pompe à chaleur peut être associée à d'autres solutions de refroidissement (telles que le refroidissement naturel ou les refroidisseurs) pour obtenir une efficacité optimale du système.

Économies multidimensionnelles

La combinaison de la récupération de chaleur résiduelle et d'un échangeur thermique à plaques et joints bien conçu améliorera la rentabilité et la durabilité de votre centre de données de nombreuses façons. 

De plus, les solutions de récupération de chaleur sont essentielles pour accélérer la transition vers le zéro émissions. Dans cette vidéo, vous découvrirez les indicateurs d'efficacité et le rôle que joue la récupération de chaleur résiduelle dans la conception d'un centre de données durable.


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Solutions de récupération de chaleur

Comment concevoir des datacenters à une échelle plus durable ? Eh bien, il est important de trouver les températures qui conviennent autant au process de refroidissement qu'au process de chauffage. Nous avons la solution. En combinant une pompe à chaleur, des réfrigérants naturels et un échangeur de chaleur à plaques Alfa Laval, vous pouvez obtenir un COP (Coefficient de Performance) plus élevé. Cela vous permettra d'atteindre les températures souhaitées et d'accroître en même temps les performances de votre système de refroidissement. Une solution « gagnant-gagnant ».

Notre expertise vous aide à optimiser votre refroidissement et votre récupération de chaleur résiduelle. Regardez cette vidéo de nos experts, Christian Kempe et Jesper Olsen, pour en savoir plus sur la manière de concevoir des centres de données durables.

Les avantages d'un échangeur de chaleur à plaques

  • Récupérez la chaleur
  • « Disjoncteur » système efficace pour maîtriser les interférences et la responsabilité
  • Isolation des volumes
  • Réduisez et simplifiez la maintenance
  • Réduisez le coût de refroidissement de votre production
  • Performances certifiées conformément à la réglementation AHRI

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Choisissez l'efficacité

Les échangeurs de chaleur à plaques Alfa Laval peuvent fonctionner avec le même faible coefficient LMTD (différence de température moyenne logarithmique) que les évaporateurs. Pour garantir que cette efficacité énergétique ne soit pas perdue au sein d'une colonne de liquide ou en raison d'une chute de pression, nous avons développé le séparateur « U-Turn ». Ce module présente un processus d'installation efficace et compact avec moins d'élévation verticale et des dimensions plus faibles que toute autre solution. De plus, tous les raccordements d'ammoniac sont regroupés du même côté, ce qui permet d'installer le module à proximité des murs ou sur le périmètre d'un skid principal.

Les avantages du séparateur Alfa Laval U-turn

  • Conçu pour les réfrigérants naturels
  • Solution complète incluant notre technologie d'échangeur de chaleur à plaques et de séparateur
  • Pertes de charge minimales
  • Efficacité énergétique maximale
  • Faible pincement de température
  • Conception compacte
  • Disponible pour les échangeurs de chaleur à plaques semi-soudées et les échangeurs de chaleur à plaques fusionnées Alfa Nova
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Découvrez l'avenir de l'informatique verte avec Alfa Laval

Alfa Laval fournit des solutions de refroidissement des salles de serveurs depuis les débuts d'Internet. Aujourd'hui, nous proposons une large gamme de solutions de refroidissement des centres de données, avec le soutien d'un réseau de service mondial composé d'experts qui comprennent votre activité. En vous associant avec nous dès le début de la planification de votre projet de centre de données, nous pouvons vous aider à concevoir un système qui assure une efficacité et une fiabilité de refroidissement maximales.


Voir nos solutions complètes pour les centres de données

 

Audits de performance

Nos experts formés examinent et analysent les performances thermiques réelles de votre équipement. Avec des outils modernes, ils peuvent détecter l'encrassement ou des risques similaires, vous permettant de mieux planifier vos besoins de maintenance afin d'optimiser la disponibilité du système.

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Nettoyage en place

Les systèmes Alfa Laval NEP (nettoyage en place) permettent un nettoyage en ligne rapide et aisé des échangeurs thermiques pour gérer l'encrassement. Avec des produits de nettoyage respectueux de l'environnement et biodégradables, notre solution NEP élimine les ouvertures répétées inutiles de vos équipements. Vous pouvez ainsi réduire considérablement la consommation de pièces détachées et les heures de main-d'œuvre nécessaires pour la maintenance.

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Rinçage à contre-courant

Alfa Laval recommande un rinçage à contre-courant fréquent sur le flux entrant d'eau de refroidissement pendant de courtes périodes. Dans cette séquence, l'eau circulant en sens inverse décolle et évacue les débris accumulés sur la surface des plaques de l'échangeur thermique. L'utilisation d'un équipement de rinçage à contre-courant permet d'économiser du temps et de l'argent tout en réduisant les temps d'arrêt.

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