Refroidissement Liquide Direct

Refroidissement liquide direct avec des systèmes de tuyauterie de haute pureté pour les espaces blancs et les salles informatiques.

Application

Refroidissement liquide direct dans les data centers

le refroidissement liquide direct (DLC), incluant le refroidissement direct sur puce ou le refroidissement par plaque froide, devient indispensable dans les data centers haute densité, où le refroidissement par air traditionnel ne suffit plus à suivre l’augmentation des densités de puissance générées par les CPU et GPU dopés à l’IA.

En transférant la chaleur directement des processeurs vers un fluide caloporteur circulant (par ex. du propylène glycol 25 % – PG25 ou d’autres fluides techniques), le DLC assure des performances thermiques supérieures, prend en charge des charges de rack de 100 kW et plus, et améliore considérablement l’efficacité énergétique.

Dans une configuration typique, le fluide circule via un Technology Cooling System (TCS) vers des plaques froides montées sur les composants générant de la chaleur. La chaleur est absorbée et redirigée via une Coolant Distribution Unit (CDU) vers le Facility Water System (FWS), où elle est dissipée.
Le maintien de la pureté du fluide, de la stabilité de la pression et de l’étanchéité est essentiel, notamment en raison des microcanaux très fins des plaques froides et de la proximité du fluide avec les composants électroniques sensibles.

C’est là que les systèmes de tuyauterie polymères offrent un avantage distinct par rapport aux systèmes métalliques.
Des matériaux haute performance tels que le polypropylène (PP) et le fluorure de polyvinylidène (PVDF) sont résistants à la corrosion, chimiquement compatibles et contribuent à préserver la qualité du fluide. Ils fonctionnent de manière fiable dans une large plage de températures : de –20 °C à +140 °C (PVDF) et de 0 °C à +80 °C (PP-H), avec une résistance à la pression jusqu’à 10 bar. Disponibles dans des dimensions de d16 à d500 mm, ces matériaux sont assemblés grâce au soudage infrarouge (IR fusion), garantissant une performance traçable et testée sous pression.

Plus légères et plus faciles à installer que les alternatives métalliques, les solutions polymères permettent également la préfabrication et le déploiement modulaire, ce qui réduit le temps d’installation, les coûts et la complexité sur site.
Elles sont ainsi idéales aussi bien pour les nouvelles constructions que pour les rétrofits, soutenant une infrastructure de refroidissement durable et prête pour l’avenir.

Des connexions essentielles garanties par la vanne Quick Connect 700

Révolutionner les connexions de refroidissement liquide direct-sur-puce avec la première vanne d’accouplement rapide entièrement en polymère au monde.

La Quick Connect Valve 700 est une vanne à double bille brevetée, spécialement conçue pour le refroidissement liquide direct (DLC) dans les data centers.
Fabriquée en polymère PVDF résistant à la corrosion, elle est plus de 50 % plus légère et offre une performance d’écoulement supérieure de 25 % par rapport aux alternatives métalliques.

Conçue pour être utilisée entre l’unité de distribution du liquide de refroidissement (CDU) et les racks serveurs, elle permet une maintenance rapide et sans fuite grâce à un système de sécurité unique à deux mains.

Avec une durée de vie de 25 ans, une classification d’inflammabilité UL 94 V-0, et une Déclaration Environnementale de Produit (EPD) vérifiée, elle représente le choix intelligent et durable pour une infrastructure de refroidissement critique.

Success Stories

Refroidissement tropical des data centers

NUS, Singapour

Le Sustainable Tropical Data Center Testbed de la NUS est un projet pionnier en matière de refroidissement écoénergétique dans des climats chauds et humides.

Grâce à l’utilisation de tuyauteries thermoplastiques haute performance et sans corrosion, il permet de réaliser jusqu’à 40 % d’économies d’énergie.
Cette installation définit de nouvelles normes pour les data centers en climat tropical.

D2C avec collecteur en PVDF

LG U+, Corée du Sud

Dans son AI Data Center Testbed de Pyeongchon 2, LG U+ s’est associé à GF pour valider un système de collecteur polymère destiné au refroidissement direct-sur-puce (D2C) de racks de 100 kW utilisant un mélange de propylène glycol (PG25).
Sa conception légère et sans corrosion garantit une fiabilité à long terme, une installation simplifiée et une réduction de l’énergie de pompage, soutenant ainsi la stratégie Green IT de LG U+ grâce à une solution propre et efficace.

Préfabiraction hors-site

Rhodium ENT, USA

Rhodium Enterprises, une société de data centers spécialisée dans le minage de bitcoin, utilise le refroidissement par immersion afin de maximiser l’efficacité en immergeant totalement les serveurs.
Pour son nouveau data center de Temple, Texas, Rhodium a conçu un vaste réseau de tuyauterie pour soutenir cette méthode de refroidissement avancée.

FAQs

Quelles sont les exigences de qualité du fluide dans le refroidissement liquide direct-sur-puce (D2C) et comment sont-elles surveillées ?

Dans les systèmes de refroidissement liquide direct (DLC), la qualité du fluide est essentielle pour protéger les équipements sensibles et garantir des performances thermiques fiables.
Le Technology Cooling System (TCS) utilise généralement de l’eau haute pureté ou des fluides à base de propylène glycol (ex. PG25), tandis que le Facility Water System (FWS) peut présenter des tolérances chimiques différentes.

Bien que d’anciennes directives ASHRAE circulent encore, la plupart des opérateurs appliquent désormais des spécifications de fluide plus strictes et spécifiques à chaque projet, souvent établies en collaboration avec les OEM.

La qualité du fluide est maintenue grâce à :

  • Analyse initiale du fluide : réalisée lors de la mise en service du système.

  • Surveillance en ligne : les CDU intègrent souvent des capteurs en temps réel pour la température, la pression, la conductivité et le pH.

  • Tests programmés en laboratoire : tous les 2 à 6 mois pour les fluides eau/glycol ; jusqu’à 12 mois pour les fluides diélectriques stables.

  • Analyses ponctuelles : déclenchées par des alarmes, une contamination visible ou des changements du système.

  • Entretien des filtres : remplacement régulier des filtres dans les CDU pour éviter l’encrassement ou la formation de biofilm.

    Gamme des sondes | Contactez nos experts pour en savoir plus

Comment le matériau de tuyauterie influence-t-il la qualité du fluide de refroidissement et la performance du système ?

Le matériau de tuyauterie joue un rôle essentiel dans le maintien de la pureté du fluide de refroidissement et de l’efficacité hydraulique à long terme.
Les tuyauteries métalliques, par la corrosion et le lessivage, libèrent inévitablement des contaminants dans le fluide, en quantité variable selon la chimie du fluide et le type d’acier utilisé.
À l’inverse, les polymères tels que le PP-H et le PVDF ne se corrodent pas. Ils résistent à la dégradation chimique et conservent des surfaces internes lisses, ce qui réduit :

  • La formation de biofilm et de dépôts de tartre

  • La contamination particulaire

  • L’augmentation de la résistance hydraulique au fil du temps

Une comparaison avec l’acier inoxydable montre que les produits de corrosion peuvent réduire le débit volumique de 8 % en 10 ans, entraînant une baisse mesurable du débit.
Les polymères empêchent ce type d’accumulation et préservent une dynamique de fluide constante dans la boucle de refroidissement.

Corrosion de l'acier inoxydable dans l'eau et l'air humide | Tuyauteries à faible friction | Contactez nos experts pour en savoir plus

Les systèmes de tuyauterie polymères sont-ils compatibles avec les fluides de refroidissement utilisés dans le DLC ?

Oui, les polymères sont compatibles avec une large gamme de fluides techniques, notamment :

  • L’eau déionisée (DI water)

  • Les mélanges de glycol, tels que les fluides à base d’éthylène-glycol (EG ou MEG) et de propylène-glycol (PG ou MPG)

  • Certains fluides diélectriques (après validation de compatibilité)

Les systèmes de tuyauterie GF conservent leur stabilité chimique et leur intégrité sous pression sur une large plage de fonctionnement.
Nous recommandons de consulter notre outil de résistance chimique ou de contacter nos experts pour des cas d’utilisation spécifiques.

Outil de résistance chimique | Contactez nos experts pour en savoir plus

Pourquoi recommandez-vous le PP-H plutôt que le PP-R ou d’autres types de polypropylène ?

Le PP-H (polypropylène homopolymère) est le choix privilégié pour les applications DLC grâce à sa cristallinité plus élevée, qui se traduit par :

  • Une résistance mécanique et aux chocs accrue

  • Une meilleure résistance chimique face aux agents oxydants

  • Un soudage infrarouge fiable, entièrement traçable et automatisable

  • Un facteur de conception plus élevé (2,0 contre 1,25) pour les applications critiques

Contrairement au PP-R, conçu pour la plomberie, le PP-H est spécialement développé pour la manutention industrielle de fluides soumis à des contraintes thermiques et chimiques.
Le système PROGEF de GF propose également un portefeuille complet de raccords, vannes et outils, adaptés aux boucles de refroidissement haute performance.

 

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Comment les systèmes de tuyauterie polymères contribuent-ils à la durabilité dans le refroidissement liquide direct (DLC) ?

Les systèmes de tuyauterie polymères offrent plusieurs avantages environnementaux tout au long du cycle de vie d’une infrastructure de refroidissement liquide direct (DLC), de la production à l’exploitation :

  • Empreinte carbone réduite : les thermoplastiques tels que le PP-H et le PVDF présentent des points de fusion nettement plus bas que les métaux comme l’acier ou le cuivre. Leur fabrication nécessite donc moins d’énergie, ce qui réduit l’empreinte carbone incorporée.

  • Matériaux légers : comparés aux tuyauteries métalliques, les polymères sont beaucoup plus légers, entraînant une réduction des émissions de transport lors de la logistique d’expédition et d’installation.

  • Longue durée de vie : conçus pour la durabilité, les systèmes polymères sont résistants à la corrosion, à l’encrassement et au tartre, ce qui prolonge leur durée de vie et réduit la fréquence des remplacements ou réparations.

  • Transparence environnementale : GF Industry and Infrastructure Flow Solutions propose des Déclarations Environnementales de Produit (EPD) pour ses solutions de tuyauterie, fournissant des données détaillées et vérifiées par des tiers sur l’impact des matériaux, la consommation d’énergie et l’empreinte carbone.

En choisissant des systèmes de tuyauterie polymères conçus sur mesure, vous associez hautes performances, fiabilité et réduction mesurable de l’empreinte carbone dans vos opérations de refroidissement liquide direct.

Calculateur de Carbone

Les systèmes de tuyauterie en plastique sont-ils respectueux de l’environnement et durables ?

Les systèmes de tuyauterie en plastique sont conçus dans une optique de durabilité environnementale.
De nombreux types, tels que le PEHD, le PE100, le PVC-U et le PVC-C, sont fabriqués à partir de matériaux recyclables, et certains, comme le PVC-U, intègrent même des matières renouvelables.

Ces systèmes sont conçus pour réduire la consommation d’énergie et diminuer l’empreinte carbone. La production et le transport des tuyaux et raccords thermoplastiques nécessitent considérablement moins d’énergie que ceux en métal, ce qui se traduit par une réduction globale des émissions de CO₂.

GF Industry and Infrastructure Flow Solutions fournit des Déclarations Environnementales de Produit (EPD) pour ses solutions, détaillant leur impact environnemental et leurs avantages en matière de durabilité.

Comment GF Industry and Infrastructure Flow Solutions accompagne-t-il ses clients dans la conception et l’installation d’infrastructures DLC à base de polymères ?

Passer des tuyauteries métalliques traditionnelles aux systèmes polymères pour le refroidissement liquide direct (DLC) peut représenter un changement majeur — en particulier pour les équipes d’ingénierie peu familières avec les thermoplastiques.
C’est pourquoi GF propose un accompagnement complet, de la conception à la mise en service :

  • Support à la conception : nos experts collaborent étroitement avec votre équipe pour co-développer des schémas personnalisés, en fonction de vos charges de refroidissement, contraintes de bâtiment et types de fluides privilégiés. Nous fournissons des plans 2D/3D, des analyses de contraintes et des spécifications détaillées des matériaux.

  • Services de préfabrication : afin de réduire la complexité sur site et de garantir la qualité de l’installation, nous proposons la préfabrication modulaire de tronçons de tuyaux, ensembles et groupes de vannes, réalisés en environnements contrôlés avec soudage certifié et tests de pression.

  • Assistance à l’installation : via nos programmes de formation certifiés, vos installateurs apprennent les bonnes pratiques de soudage, de manipulation et d’assurance qualité, garantissant dès le premier jour une performance sûre et sans fuite.

  • Logistique mondiale : nos ensembles préfabriqués sont expédiés dans le monde entier, réduisant les efforts de coordination et permettant des délais de projet plus rapides.

Cet accompagnement intégré réduit les risques d’installation, raccourcit les temps de déploiement, et permet même aux équipes novices en polymères d’adopter en toute confiance des systèmes de circulation prêts pour le DLC.

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