DLC : doper performance et durabilité des centres de données

DLC - quand le refroidissement liquide devient un levier de performance et de durabilité. Le refroidissement liquide direct s’impose comme la réponse aux charges thermiques croissantes des data centers, tout en réduisant la consommation énergétique et l’empreinte hydrique.

Chez Score Group, nous expliquons simplement pourquoi, comment et quand basculer vers le DLC, et comment l’intégrer à votre stratégie énergétique et digitale pour allier performance, continuité de service et sobriété.

En bref

• Densifier sans risques thermiques: le DLC maîtrise les points chauds et stabilise la température des puces très énergivores.

• Efficacité et durabilité: baisse de l’énergie de refroidissement, réduction potentielle de l’eau, et récupération de chaleur à haute température.

• Choix technologique: plaques froides, portes arrière échangeurs, immersion mono/biphasée selon contraintes, densité et maintenance.

• Intégration maîtrisée: boucles primaires/secondaires, CDUs, GTB/GTC et capteurs IoT pour pilotage fin et détection de fuite.

• Méthode Score Group: étude, pilote, déploiement, exploitation managée et amélioration continue, avec nos divisions Noor ITS, Noor Energy et Noor Technology.

Pourquoi le refroidissement liquide s’impose maintenant

La montée en puissance des charges IA/HPC et des GPU/CPU à forte densité accentue les limites du refroidissement à l’air. Le DLC (Direct Liquid Cooling) apporte la capacité d’évacuer la chaleur au plus près de la source, avec une latence thermique et des pertes moindres. Selon l’Uptime Institute, la proportion de charges à haute densité progresse nettement, stimulant l’adoption de solutions avancées de refroidissement liquide.

Au-delà de la performance, le contexte réglementaire et climatique pousse à réduire le PUE, l’empreinte hydrique (WUE) et à favoriser la réutilisation de chaleur. L’IEA rappelle la pression croissante sur la consommation énergétique des infrastructures numériques: le DLC est un levier crédible pour découpler croissance du calcul et impacts environnementaux.

Là où l’efficacité embrasse l’innovation… le DLC transforme une contrainte thermique en opportunité de performance et de durabilité.

Comment fonctionne le DLC: les approches clés

Plaques froides (direct-to-chip)

Un fluide caloporteur circule dans des micro-canaux au contact des dissipateurs des CPU/GPU. La chaleur est retirée directement au niveau de la puce puis transférée vers un échangeur (CDU) et la boucle bâtiment. Avantages: maîtrise des points chauds, maintenance ciblée, compatibilité avec de nombreux serveurs “liquid ready”.

Portes arrière échangeurs (Rear Door Heat Exchanger)

Un radiateur à l’arrière de la baie capte la chaleur de l’air sortant et la transfère au fluide. C’est un pont entre refroidissement air et liquide, idéal en rétrofit pour augmenter progressivement la densité et soulager les CRAC/CRAH.

Immersion (mono ou biphasée)

Les serveurs sont plongés dans un bain de fluide diélectrique (mono) ou un fluide qui change d’état (bi), avec un transfert thermique très efficace. Atouts: densité très élevée, réduction du bruit et de la mécanique (ventilateurs). Vigilances: logistique des fluides, procédures de maintenance et compatibilité matérielle.

Comparatif des technologies de refroidissement liquide

Technologie	Principe	Densité thermique visée	Intégration typique	Points forts	Points de vigilance
Plaques froides (D2C)	Fluide au plus près des puces via micro-canaux	Élevée	Nouvelles baies “liquid-ready” ou rétrofit ciblé	Maîtrise fine, scalable, écosystème mature	Gestion des raccords rapides, compatibilité cartes
Porte arrière échangeur	Radiateur en porte arrière de baie	Moyenne à élevée	Rétrofit progressif de salles existantes	Déploiement rapide, peu intrusif	Requiert boucle d’eau et contrôle condensats
Immersion monophasée	Serveurs plongés dans fluide diélectrique	Très élevée	Pods dédiés, HPC/IA	Densité maximale, bruit réduit	Maintenance spécifique, logistique du fluide
Immersion biphasée	Ébullition/condensation du fluide	Très élevée	Projets ciblés R&D/HPC	Transfert thermique exceptionnel	Complexité fluide/équipement, cadre normatif

Référentiels utiles: ASHRAE Datacom Series et OCP Advanced Cooling Solutions.

Les bénéfices mesurables et documentés

• Efficacité énergétique: la proximité thermique limite l’énergie de ventilation et permet des températures d’eau plus élevées, favorisant un “free-cooling” étendu et des COP supérieurs. L’OCP ACS compile des retours d’expérience sur la baisse de puissance auxiliaire et la montée en densité.

• Empreinte hydrique: le DLC peut réduire la dépendance aux tours aéroréfrigérantes. La métrique WUE, formalisée par The Green Grid, aide à piloter cette dimension.

• Qualité de service: réduction des points chauds et meilleure stabilité thermique, au bénéfice de la fiabilité des composants.

• Réutilisation de chaleur: des températures de retour élevées facilitent l’injection dans des usages tertiaires/industriels. L’IEA et le JRC – EU Code of Conduct for Data Centres décrivent ces trajectoires.

Intégration système: de la baie au bâtiment

Architecture hydraulique

• Boucle informatique (secondaire): fluide au rack (cold plates/immersion) avec unités d’échange (CDU), capteurs de débit/pression/température et détection de fuite.

• Boucle bâtiment (primaire): production thermique (groupes froids, dry-coolers, free-cooling), distribution et récupération de chaleur.

• Echangeurs: découplage hydraulique, contrôle des points de rosée et gestion des purges.

Pilotage et supervision

La réussite passe par la supervision temps réel: GTB/GTC pour le site, orchestration des consignes et alarmes, et intégration IoT (capteurs, vannes, by-pass). Notre division Noor Energy déploie des systèmes de gestion du bâtiment interopérables avec les CDUs et les réseaux thermiques pour une exploitation sûre et efficiente.

Sécurité, exploitation et maintenance

Le DLC exige une culture opérationnelle adaptée:

• Prévention et détection de fuites: capteurs linéaires, bacs, pressurisation contrôlée, raccords à fermeture automatique.

• Procédures MOP/SOP/EOP: séquences standardisées pour intervention et urgence.

• Choix des matériaux et fluides: compatibilités électrochimiques et diélectriques, gestion en fin de vie.

• Formation des équipes et gestion des pièces de rechange.

Pour ancrer la résilience, s’appuyer sur des référentiels éprouvés et la littérature technique de l’ASHRAE et du LBNL – Data Center Efficiency est fortement recommandé.

Rétrofit vs. greenfield: quelle trajectoire choisir ?

• Rétrofit progressif: portes arrière échangeurs pour soulager les salles existantes, puis déploiement en plaques froides sur les baies les plus denses. Atout: limitation des travaux lourds.

• Greenfield/extension: penser “liquid-ready” dès la conception (chemins de tuyauterie, planchers, collecteurs, haute température d’eau). L’approche “liquid first” réduit la dépendance au refroidissement à l’air et simplifie la récupération de chaleur.

Chez Score Group, notre division Noor ITS – Datacenters conçoit des architectures DC “liquid-ready”, tandis que Noor Energy dimensionne les boucles thermiques et la valorisation énergétique.

Gouvernance des KPI et conformité

Piloter par les métriques:

• PUE (Power Usage Effectiveness): efficacité énergétique globale.

• WUE (Water Usage Effectiveness): empreinte hydrique, selon The Green Grid.

• ERE (Energy Reuse Effectiveness): prise en compte de la chaleur réutilisée.

• Fiabilité: température des puces, deltas T, taux d’alarme, MTBF.

Côté conformité, s’appuyer sur l’EU Code of Conduct for Data Centres et les bonnes pratiques de l’Uptime Institute – Liquid cooling apporte un cadre solide pour les décisions d’ingénierie et d’exploitation.

L’accompagnement Score Group: de l’étude au run

• Conseil et ingénierie: étude de faisabilité, simulation thermique, trajectoire de densification. Voir notre pôle Étude & Ingénierie.

• Infrastructure numérique: design “liquid-ready”, réseaux et baies avec Noor ITS.

• Énergie & GTB: boucles primaires/secondaires, récupération de chaleur, couplage ENR avec Énergie renouvelable et GTB via Gestion du bâtiment.

• IoT et supervision avancée: capteurs intelligents, jumeau numérique, analytics temps réel avec Smart Connecting.

• Exploitation et amélioration continue: supervision, KPIs, optimisation. Découvrez notre démarche globale sur score-grp.com.

Cas d’usage: récupérer et valoriser la chaleur

Grâce au DLC, les températures de retour plus élevées facilitent la réutilisation: préchauffage d’ECS, chauffage d’espaces ou d’ateliers voisins, voire injection dans un réseau local. Le dimensionnement se fait en fonction des profils de chaleur (puissance, températures, continuité) et des usages receveurs. L’IEA documente les bénéfices systémiques de ces couplages chaleur.

Méthode de déploiement recommandée

1. Audit et baseline: relevés énergétiques/thermiques, contraintes bâtiment, risques.

2. Cadrage cible: choix technologique (D2C, RDHx, immersion), architecture hydraulique et plan phasé.

3. Pilote: une ou deux baies pour valider sécurité, performance, maintenabilité.

4. Montée en charge: déploiement calibré, formation équipes, documentation MOP/SOP/EOP.

5. Optimisation continue: tuning des consignes, revue KPI, opportunités de heat reuse.

Nos équipes orchestrent ce parcours, en lien avec vos objectifs de résilience et de continuité d’activité.

FAQ – Questions fréquentes sur le DLC

Le DLC est-il compatible avec un data center existant sans tout refaire ?

Oui. En rétrofit, on peut commencer par des portes arrière échangeurs pour soulager la salle et augmenter la densité sans travaux lourds. Ensuite, cibler des baies “liquid-ready” en plaques froides sur les clusters IA/HPC les plus denses. L’important est de vérifier la faisabilité hydraulique (cheminements, planchers, collecteurs) et la supervision GTB. Un pilote de 1–2 baies permet de valider les procédures, la sécurité (détection de fuite) et les gains énergétiques avant généralisation.

Faut-il choisir immersion ou plaques froides ?

Cela dépend de vos objectifs, de la densité visée, des contraintes de maintenance et de l’écosystème matériel. Les plaques froides offrent une transition progressive avec un parc serveur large. L’immersion convient aux charges très denses et réduit la mécanique (ventilateurs), mais impose une logistique fluide/maintenance spécifique. Un cadrage technique et un POC permettent d’arbitrer en fonction du TCO, des KPI (PUE/WUE/ERE) et des contraintes opérationnelles.

La réutilisation de chaleur est-elle réellement accessible ?

Oui, surtout quand le retour liquide atteint des températures compatibles avec vos usages internes (bureaux, process légers) ou un réseau local. Le potentiel dépend de la continuité de charge, des niveaux de température et de la proximité des besoins thermiques. Des échangeurs, pompes et régulations adaptés sont nécessaires. Les référentiels (EU Code of Conduct, IEA) fournissent des lignes directrices pour structurer le projet et fiabiliser le modèle de valorisation.

Quels sont les principaux risques opérationnels du DLC et comment les maîtriser ?

Les risques majeurs sont liés aux fuites, à la compatibilité matériaux/fluide et aux procédures d’intervention. On les maîtrise par la conception (raccords à fermeture automatique, capteurs fuites, bacs de rétention), des SOP/MOP/EOP claires, une GTB/GTC intégrée et la formation des équipes. Le suivi des deltas T, débits et pressions ainsi que des tests périodiques d’isolement sont essentiels. S’appuyer sur ASHRAE, OCP et les retours d’expérience du marché sécurise l’exploitation.

Le DLC aide-t-il la continuité d’activité (PRA/PCA) ?

Indirectement oui. Une meilleure stabilité thermique réduit les incidents liés aux points chauds. En outre, des boucles à haute température de retour étendent le free-cooling et peuvent assurer un refroidissement de secours plus sobre. Le pilotage intégré avec la GTB et l’infrastructure IT facilite l’automatisation de scénarios dégradés. Le tout doit s’intégrer à votre stratégie globale de résilience et de continuité d’activité en data center.

À retenir

• Le DLC permet de densifier en toute maîtrise thermique et d’améliorer l’efficacité énergétique.

• Les approches (plaques froides, RDHx, immersion) répondent à des cas d’usage complémentaires.

• La récupération de chaleur devient concrète avec des boucles à plus haute température.

• La réussite tient à l’intégration système: hydraulique, GTB, capteurs, procédures.

• Une méthode en 5 étapes (audit > cadrage > pilote > déploiement > optimisation) sécurise le projet.

• Score Group fédère Énergie, Digital et New Tech pour des solutions adaptées à chacun de vos besoins.

Prêt à explorer un pilote DLC dans votre environnement ? Parlons-en dès aujourd’hui via notre page de contact ou découvrez notre approche globale sur score-grp.com.