Data center : guide thermique ASHRAE 2025, air ou liquid cooling

Pour ventiler un data center, le point de départ est la densité de chaleur par baie, comparée aux plages thermiques publiées par l'ASHRAE. Le refroidissement par air reste adapté aux salles de densité modérée, à condition de bien confiner les allées et de piloter les ventilateurs au plus juste. Quand la puissance des serveurs augmente, le liquid cooling prend le relais. L'air ne disparaît pas pour autant, car il évacue encore la chaleur résiduelle des équipements.

Les points à vérifier avant de choisir un système

• La densité par baie, aujourd'hui et à l'horizon de renouvellement des serveurs, car c'est elle qui fixe la limite de l'air.
• La classe thermique visée : l'enveloppe recommandée ou l'une des plages admissibles, en accord avec ce que les fabricants de serveurs garantissent.
• L'humidité et le point de rosée, à surveiller en même temps que la température.
• Le confinement en allée chaude ou en allée froide, sans lequel l'air soufflé se mélange à l'air repris.
• La redondance de la ventilation : que se passe-t-il si un ventilateur s'arrête ?
• La variation de vitesse, pour adapter le débit à la charge réelle au lieu de ventiler en permanence à plein régime.
• La température d'eau disponible, si une évolution vers le refroidissement liquide est envisagée.

Rosenberg France et la ventilation des salles techniques

Parmi les entreprises référencées dans la catégorie Ventilation industrielle figure Rosenberg France, filiale commerciale française du groupe allemand Rosenberg GmbH, fabricant de ventilateurs et de moteurs à rotor extérieur. Créée en 1983 sous le nom d'AIRPRO, elle conseille, sélectionne et fournit des ventilateurs industriels standard ou sur mesure à partir d'un stock situé à Ternay, près de Lyon, avec un bureau d'études et un atelier de montage. Sa page consacrée à la ventilation des centres de données propose notamment un audit d'installation.

• Ventilateurs axiaux et centrifuges, moto-turbines (plug fan), ventilateurs de gaine, tourelles d'extraction et caissons de ventilation.
• ECFanGrid, un fanwall à moteurs EC conçu pour moderniser les centrales de traitement d'air.
• Rovent, un logiciel de sélection en ligne qui fournit fiches techniques et fichiers 3D.
• Des produits des marques Rosenberg, Ecofit et ETRI, fabriqués dans les usines du groupe, notamment à Künzelsau (Allemagne) et Vendôme (France).
• Une clientèle professionnelle : intégrateurs, bureaux d'études, installateurs, gestionnaires de maintenance, partout en France.

Que disent les recommandations thermiques ASHRAE sur la ventilation d'un data center en 2025 ?

Le comité technique TC 9.9 de l'ASHRAE publie les Thermal Guidelines for Data Processing Environments, la référence à laquelle exploitants, bureaux d'études et constructeurs informatiques comparent leurs conditions de salle. Ces recommandations fixent une température d'entrée d'air aux serveurs, et non une température moyenne de la pièce : c'est à la face avant des équipements que la mesure compte.

La dernière édition publiée distingue une enveloppe recommandée, de 18 à 27 °C, et des classes admissibles plus larges, dans lesquelles les équipements peuvent fonctionner durablement :

La classe H1 répond directement à la montée en puissance des processeurs et des accélérateurs : certains matériels très denses tolèrent moins bien un air d'entrée chaud. Avant de figer un cahier des charges, il faut vérifier quelle édition fait foi et quelle classe le fabricant des serveurs garantit réellement.

L'humidité fait aussi partie des recommandations. Les seuils se raisonnent en point de rosée et en humidité relative, et la limite haute dépend du niveau de contamination gazeuse de l'environnement. Une salle proche d'une zone industrielle ou d'un axe routier chargé ne se traite donc pas comme une salle en air propre.

Pour la ventilation, ces plages ont une conséquence directe. Viser le haut de l'enveloppe recommandée allonge les périodes de free cooling, mais réduit la marge en cas de défaillance. Le débit d'air doit suivre la charge, d'où l'intérêt des moteurs à vitesse variable et des murs de ventilateurs : quand un ventilateur s'arrête, les autres prennent le relais.

Comment le liquid cooling s'inscrit-il dans les recommandations ASHRAE ?

L'ASHRAE ne laisse pas le refroidissement liquide hors de son cadre. Des classes W (W17, W27, W32, W40, W45 et W+) classent les installations selon la température maximale de l'eau fournie par le circuit du bâtiment. Plus la classe est élevée, plus l'eau peut être chaude, et plus il devient facile de se passer de groupes froids, voire de récupérer la chaleur.

Trois grandes familles de solutions coexistent :

1. Les échangeurs en porte arrière, qui refroidissent l'air à la sortie de la baie sans toucher aux serveurs.
2. Le refroidissement direct sur puce, par plaques froides posées sur les composants les plus chauds.
3. L'immersion, où les serveurs baignent dans un fluide diélectrique.

Sauf en immersion complète, une partie de la chaleur reste évacuée par l'air : alimentations, mémoire, disques, et l'ambiance de la salle elle-même. Un projet en liquid cooling garde donc une ventilation, simplement dimensionnée autrement. Dans les composants hydrauliques et thermiques, des groupes industriels comme Danfoss, entreprise danoise qui fabrique notamment des vannes, des variateurs et des compresseurs, interviennent sur ces circuits.

Air ou liquide : comment trancher selon la densité des baies ?

Le choix se fait rarement en tout ou rien. Une salle dont les baies restent à densité modérée se refroidit très bien à l'air, à condition d'éviter le mélange des flux : obturateurs dans les emplacements vides, passages de câbles étanches, confinement d'allée. Une salle qui accueille des grappes de calcul intensif bascule plus volontiers vers une architecture hybride, avec du liquide sur les baies les plus chargées et de l'air ailleurs.

Quelques questions aident à trancher :

• La densité visée dépasse-t-elle ce que la circulation d'air peut évacuer sans vitesses ni bruit excessifs ?
• Le bâtiment dispose-t-il, ou peut-il disposer, d'une boucle d'eau à la bonne température ?
• Les équipes d'exploitation sont-elles prêtes à gérer un circuit hydraulique à proximité des serveurs ?
• Les centrales de traitement d'air existantes peuvent-elles être modernisées plutôt que remplacées ?

Ce dernier point pèse lourd dans les rénovations. Remplacer un ventilateur ancien par un ensemble de moto-turbines à moteurs EC dans une centrale existante permet souvent d'adapter le débit sans refaire tout le réseau. C'est là qu'interviennent des fournisseurs comme Rosenberg France, qui accompagne installateurs et bureaux d'études dans la sélection des ventilateurs depuis son site de Ternay.

Questions fréquentes

Faut-il viser la température la plus basse possible dans une salle serveurs ?

Non. Refroidir en dessous de l'enveloppe recommandée consomme de l'énergie sans bénéfice pour les équipements. L'objectif est de rester dans la plage garantie par les constructeurs, avec une marge suffisante en cas de panne.

Le confinement des allées est-il utile avec du liquid cooling ?

Oui, tant qu'une partie de la chaleur passe encore par l'air. Le confinement évite que l'air chaud repris se mélange à l'air soufflé, ce qui garde des températures d'entrée stables devant les serveurs.

Les classes ASHRAE sont-elles une obligation réglementaire ?

Ce sont des recommandations professionnelles, pas un texte de loi. Elles servent de référence contractuelle et technique entre exploitants, constructeurs et bureaux d'études. Les obligations légales, par exemple sur l'efficacité énergétique, relèvent d'autres textes, à vérifier auprès des autorités compétentes.

Comment dimensionner le débit d'air d'une salle ?

Le débit découle de la puissance à évacuer et de l'écart de température entre l'air soufflé et l'air repris. Un bureau d'études ou un fournisseur de ventilateurs peut faire la sélection à partir de ces données et de la perte de charge du réseau.