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Quelles sont les techniques pour refroidir un data center ?
Mis à jour le
February 13, 2026
6
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Systèmes de refroidissement data center : le guide complet de l’efficacité thermique
L’industrie des centres de données traverse une mutation profonde, impulsée par l’avènement de l’intelligence artificielle (IA) et du calcul haute performance (HPC). Le refroidissement n'est plus seulement une question de maintenance, mais une nécessité opérationnelle régie par les lois de la thermodynamique. Alors que les densités de puissance par rack explosent, passant de 10 kW à plus de 100 kW, le choix des techniques de refroidissement devient le levier principal de votre efficacité énergétique (PUE) et de votre rentabilité.
Quelles sont les techniques de refroidissement par air ?
Le refroidissement par air reste la norme pour les densités modérées. Il repose sur l'utilisation d'unités de climatisation de salle informatique (CRAC) ou de manipulateurs d'air (CRAH), optimisés par le confinement des flux en allées chaudes ou froides pour éviter les mélanges thermiques.
Pour maximiser l'efficacité de ces systèmes, les exploitants utilisent désormais :
- Le confinement d'allée (Cold/Hot Aisle Containment) : Cette méthode permet d'augmenter la température de consigne de l'air de retour, améliorant ainsi l'efficacité du refroidissement de 10 à 35 %.
- Le Free-Cooling : Utilisation directe de l'air extérieur pour refroidir les salles, ce qui réduit considérablement le recours aux compresseurs énergivores.
Pourquoi passer au refroidissement liquide (Liquid Cooling) ?
Le refroidissement liquide s'impose face à l'IA car l'eau (ou les fluides diélectriques) possède une capacité thermique massique et une conductivité bien supérieures à l'air, permettant de dissiper la chaleur des processeurs haute densité de manière beaucoup plus compacte et efficace.
L'avènement de l'IA pousse les infrastructures vers des limites critiques. Dans ce contexte, deux technologies se distinguent :
- Direct-to-Chip (Cold Plates) : Des plaques de cuivre circulant un liquide sont fixées directement sur les processeurs (CPU/GPU) pour capter la chaleur à la source.
- Immersion Cooling : Les serveurs sont totalement immergés dans un bain de liquide diélectrique non conducteur, éliminant le besoin de ventilateurs internes.
Comparatif des technologies de refroidissement
Valorisation de la chaleur fatale : Un enjeu réglementaire et écologique
La chaleur générée par les serveurs, appelée "chaleur fatale", peut être récupérée pour alimenter des réseaux de chauffage urbain, transformant un déchet énergétique en une ressource précieuse pour les villes intelligentes.
En Europe, la réglementation devient stricte : la directive EED impose aux centres de données de plus de 1 MW d'étudier systématiquement les possibilités de récupération de chaleur.
- Exemple concret : À Odense, le data center de Facebook chauffe près de 7 000 foyers locaux grâce à cette technologie.
- Impact : La réutilisation de la chaleur permet de transformer les data centers de "gouffres énergétiques" en composants symbiotiques de l'écosystème urbain.
Les unités CRAH sont capables de réguler la vitesse du ventilateur afin de maintenir une certaine pression statique. Cela leur permet de garantir la stabilité de la température et des niveaux d’humidité. Dans ce système, la production d’eau glacée se fait aussi par détente directe ou par le biais de DRY.
Le climatiseur de salle informatique
L’un des plus grands avantages de ce système de climatisation est son faible coût d’utilisation. C’est d’ailleurs pour cette raison qu’il est retrouvé dans bon nombre de data centers. Ses caractéristiques sont très similaires à celles des climatiseurs conventionnels. Son fonctionnement nécessite un compresseur.
Pour ce faire, les unités CRAC disposent d’un système de compresseurs intégrés. Ceux-ci assurent le refroidissement par soufflage d’air sur un échangeur rempli de réfrigérant.
La présence d’un mélange d’eau, de glycol ou d’air permet l’évacuation de l’excès de chaleur. La plupart des unités CRAC fournissent un volume constant et ne modulent qu’un fonctionnement basique de type marche/arrêt. La donne est toutefois sur le point de changer avec le développement de nouveaux modèles qui devraient permettre les variations de flux d’air.
Les unités CRAC peuvent être placées de différentes façons, mais, habituellement, on les installe à l’opposé des allées chaudes d’un data center. De cette position stratégique, elles libèrent de l’air froid au travers des perforations du plancher surélevé. Cela aide à refroidir plus efficacement les serveurs informatiques.
Les systèmes modernes de refroidissement des data centers
Avec les recherches permanentes pour mettre au point des techniques plus efficaces, d’autres systèmes de refroidissement ont émergé. C’est notamment le cas du free cooling, du refroidissement adiabatique, du refroidissement à eau et du refroidissement liquide.
Le free cooling ou refroidissement à air
La technique de free cooling repose essentiellement sur une utilisation directe de l’air froid extérieur. Celui-ci est filtré afin de refroidir les équipements informatiques du data center.
Le principe de cette technique est relativement simple. De l’air frais extérieur, dont la température est inférieure à celle de l’air intérieur, est utilisé. Il est ensuite acheminé vers les salles de données après un contrôle et une correction de l’humidité.
Dans l’idéal, l’écart de température entre l’air extérieur et l’air intérieur ne doit pas excéder 10 °C. Lors des journées très chaudes, par exemple, il est alors essentiel de prendre des mesures pour refroidir l’air extérieur avant son envoi dans les salles informatiques.
Il est également possible de faire fonctionner les serveurs à une température plus élevée pour optimiser l’efficacité du free cooling. Afin de profiter à fond de cette technique, le choix de l’emplacement géographique du data center ne doit pas être hasardeux.
Le refroidissement adiabatique
Dans ce système à l’efficacité prouvée, l’air est humidifié afin de refroidir le fluide. De cette façon, l’eau ruisselle alors sur des médias d’humidification, ce qui fait baisser la température ambiante.
L’un des plus grands avantages du refroidissement adiabatique est qu’il n’est pas soumis au règlement ICPE (installations classées pour la protection de l’environnement) et est aussi peu exigeant en eau. Cette technique permet également de réaliser de conséquentes économies d’énergie.
Avec ce système, l’air ambiant est humidifié et refroidi sans surcoût énergétique en traversant des panneaux adiabatiques. L’air entrant se retrouve ainsi à basse température, ce qui garantit une puissance frigorifique bien supérieure à celle obtenue avec le free cooling.
Les refroidisseurs hybrides
Cette technique combine le mode humide par ruissellement d’eau sur les batteries et la convection forcée assurée par des ventilateurs. Elle reprend ainsi, dans une certaine mesure, le principe des dry coolers et des tours à ruissellement.
Le mode humide permet, en été, un refroidissement maximal. Les refroidisseurs hybrides requièrent en moyenne deux fois moins de surface au sol que les systèmes adiabatiques, sans oublier leur meilleur rendement.
Le refroidissement liquide
Le refroidissement liquide par immersion est une technologie qui en est encore à ses balbutiements. Il permet d’optimiser la conception thermique par immersion directe des serveurs dans un liquide non conducteur.
Ce fluide absorbe efficacement la chaleur générée par les composants informatiques au cours de leur fonctionnement. Cela permet d’améliorer l’efficacité énergétique et d’obtenir des densités plus élevées au mètre carré.
Si ce système ne s’est pas encore largement démocratisé, notamment en raison de ses coûts élevés, ses nombreux avantages attirent un nombre croissant d’entreprises. Le refroidissement liquide permet, par exemple, de réduire la consommation énergétique, ce qui amortit son coût de départ.
Ce système assure également une meilleure efficience dans le fonctionnement des serveurs et favorise la diminution du nombre de pièces mobiles qui nécessitent un entretien. S’il est encore trop tôt pour affirmer qu’il sera l’avenir du refroidissement des data centers, il ne manque clairement pas d’atouts. Pour l’instant, chaque entreprise choisit la solution qui lui convient le mieux pour refroidir ses data centers.
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Les réponses à vos questions
Pourquoi la France a-t-elle exporté un volume record d'électricité en 2025 ?
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Ce record de 92,3 TWh s'explique par la conjonction de trois facteurs :
- Le redressement du parc nucléaire : Après les problèmes de corrosion sous contrainte de 2022, la production nucléaire a retrouvé une forte disponibilité (373 TWh).
- L'essor des renouvelables : Une capacité installée en hausse (solaire et éolien) et une production hydraulique solide.
- Une consommation intérieure atone : La demande française reste inférieure de 6 % à la moyenne historique, créant un surplus massif disponible pour nos voisins.
Comment optimiser les taxes et contributions ?
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Comment lire une facture d’électricité ou de gaz ?
Une facture se compose de plusieurs éléments : consommation, part fournisseur, taxes et contributions. L’analyse de chaque ligne permet d’identifier d’éventuelles erreurs et de vérifier la cohérence avec le contrat signé.
Quelles taxes concernent particulièrement les exploitations agricoles ?
Les exploitations sont soumises à des taxes comme la TICFE ou la TICGN. Sirenergies vérifie leur application, identifie les cas d’exonération et accompagne les démarches pour réduire la charge fiscale.
Que sont les jours d’alerte PP1 et PP2 ?
Ce sont des signaux envoyés par RTE lors des périodes de tension sur le réseau électrique. L’outil Sirenergies vous informe en temps réel pour anticiper vos usages.
Pourquoi lancer un appel d’offres énergie ?
Un appel d’offres permet de mettre en concurrence plusieurs fournisseurs d’électricité et de gaz afin d’obtenir des conditions contractuelles optimisées. C’est une démarche transparente qui permet de choisir l’offre la plus adaptée aux besoins budgétaires et techniques de l’organisation.
Comment mobiliser les collaborateurs autour d'un projet de sobriété énergétique ?
La réussite d'un projet collectif énergie repose sur trois piliers fondamentaux :
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Quel est le nouveau record 2025 d'exportation d'électricité de la France ?
En 2025, la France a atteint un solde exportateur net de 92,3 TWh, battant le précédent record de 2024 (89 TWh).
Quelle différence entre €/MWh et kWh ?
Le €/MWh est une unité de prix utilisée sur les marchés de gros, tandis que le kWh est l’unité visible sur vos factures.
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Quel est l'impact de ces exportations sur le prix de l'électricité pour les entreprises ?
L'abondance de production française tire les prix du marché de gros vers le bas.
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Quelles taxes concernent particulièrement les industriels ?
L’industrie est concernée par la TICFE, la TICGN et d’autres contributions qui peuvent représenter une part importante des factures. Sirenergies identifie les cas d’exonération et accompagne les démarches pour en bénéficier.
Quels sont les enjeux pour les entreprises du tertiaire ?
Les entreprises du tertiaire doivent gérer leurs coûts d’énergie tout en garantissant le confort des usagers (bureaux, commerces, services). Les consommations sont souvent liées au chauffage, à la climatisation et à l’éclairage, ce qui nécessite un suivi précis pour éviter les dérives budgétaires.
Comment obtenir une exonération de taxe ?
Certaines entreprises peuvent obtenir une exonération partielle ou totale de la TICFE ou de la TICGN, en fonction de leur activité et de leur intensité énergétique. L’accompagnement d’un expert permet d’identifier les critères d’éligibilité et de monter le dossier.
Pourquoi le kVA est-il crucial pour les entreprises ?
Parce que la puissance souscrite en kVA détermine le prix de l'abonnement et que tout dépassement peut entraîner des surcoûts importants.
L'hydroélectricité est-elle une énergie "propre" ?
Oui, elle est considérée comme une énergie renouvelable à faibles émissions de gaz à effet de serre.
De plus, l'eau ne subit aucune transformation chimique durant le cycle de production et réintègre son milieu naturel en aval.
Cependant, la construction de barrages nécessite des mesures pour protéger les écosystèmes (débit minimum, passes à poissons).
Comment l'eau est-elle transformée en électricité ?
Le processus repose sur l'utilisation de la force de l'eau (énergie cinétique) issue des courants, des chutes d'eau ou des dénivelés. Le fonctionnement suit trois étapes clés :
- Le barrage retient l'eau et l'oriente vers des conduites.
- La pression de l'eau fait tourner une turbine, créant de l'énergie mécanique.
- Une génératrice (alternateur) transforme cette énergie mécanique en électricité, laquelle est ensuite adaptée par un transformateur pour le réseau
Quel est l’intérêt de suivre les prix Spot & Forward ?
Cela permet de choisir le bon moment pour contractualiser, sécuriser vos budgets et anticiper les hausses.
Qu'est-ce que le cosinus phi
C'est l'indicateur d'efficacité d'un appareil électrique ; il représente le ratio entre la puissance active (utile) et la puissance apparente (totale).
Pourquoi mon contrat est-il en kVA et ma consommation en kWh ?
Le kVA mesure la capacité maximale que votre compteur peut supporter à un instant T, tandis que le kWh mesure la quantité d'énergie consommée sur une durée.
Quelle est la différence concrète entre le transport et la distribution d'électricité ?
Le transport (RTE) correspond aux "autoroutes" de l’électricité. Il s’agit de transporter de très grandes quantités d'énergie sur de longues distances, depuis les centrales de production (nucléaires, barrages, parcs éoliens offshore) vers les régions de consommation.
La distribution (Enedis) s'apparente aux "routes départementales" et aux rues. Elle récupère l'électricité à la sortie du réseau de transport pour la livrer directement chez le client final, en abaissant la tension pour qu'elle soit utilisable par vos appareils.
Quelles sont les principales taxes applicables ?
Parmi les taxes figurent la TICFE, la TICGN, la CTA, la CJA et le TURPE. Elles représentent une part significative de la facture et varient selon les profils de consommation. Bien les comprendre est essentiel pour optimiser les coûts.
Qu’est-ce que le sourcing en énergie ?
Le sourcing consiste à identifier et analyser les offres de plusieurs fournisseurs d’électricité et de gaz. Cette démarche permet d’obtenir des contrats adaptés au profil de consommation et aux contraintes budgétaires de l’entreprise.
Quelles conséquences d’un dépassement de puissance ?
Un dépassement de puissance entraîne des pénalités financières et peut impacter le dimensionnement du contrat. Ajuster correctement la puissance souscrite permet d’éviter ces coûts supplémentaires.
Quelles économies d'énergie une entreprise peut-elle réaliser sans investissement ?
Il est possible de réduire votre facture énergétique de 10 à 15 % de manière immédiate sans réaliser de travaux lourds. Ces économies reposent exclusivement sur la sobriété énergétique et le changement de comportement des collaborateurs.
À titre d'exemple, le chauffage représente environ 50 % des consommations d'un bâtiment tertiaire : baisser la température de seulement 1°C permet de réduire la consommation de 7 %. De même, l'extinction systématique des lumières et la mise hors tension des équipements informatiques (ordinateurs, serveurs non critiques) permettent d'éliminer des gaspillages qui représentent souvent 40 % des dépenses inutiles.
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