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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 centres de données

Le refroidissement liquide direct (DLC), incluant le refroidissement direct sur puce ou par plaque froide, devient essentiel dans les centres de données à haute densité, où le refroidissement par air traditionnel n’arrive plus à suivre l’augmentation de la puissance des processeurs IA. En transférant la chaleur directement des processeurs vers un liquide de refroidissement circulant tel que le propylène glycol à 25 % (PG25) ou d’autres fluides techniques, le DLC offre une performance thermique supérieure, supporte des charges de rack de 100 kW et plus et améliore significativement l’efficacité énergétique.

Dans une configuration typique, le liquide de refroidissement circule à travers le Système de Refroidissement Technologique (TCS) vers des plaques froides montées sur les composants générant de la chaleur. La chaleur est absorbée et acheminée via une Unité de Distribution du Liquide de Refroidissement (CDU) vers le Système d’Eau de l’Installation (FWS), où elle est rejetée. Le maintien de la pureté du liquide, la stabilité de la pression et l’intégrité sans fuite sont essentiels, surtout en raison des petits microcanaux dans les plaques froides et de la proximité du fluide avec les composants électroniques sensibles.

C’est ici que les systèmes de tuyauterie en polymère présentent un avantage marqué par rapport aux systèmes en métal. Des matériaux haute performance comme le polypropylène (PP) et le fluorure de polyvinylidène (PVDF) sont résistants à la corrosion, chimiquement compatibles et aident à maintenir la qualité du liquide de refroidissement. Ils fonctionnent de façon fiable dans une large plage de température de -20 °C à +140 °C (PVDF) et 0 °C à 80 °C (PP-H), avec une résistance à la pression jusqu’à 10 bars. Offerts dans des tailles allant de d16 à d500 mm, ces matériaux sont assemblés par fusion infrarouge avancée pour une performance testée sous pression et entièrement traçable.

Plus légères et faciles à installer que les alternatives métalliques, les solutions en polymère permettent aussi la préfabrication et le déploiement modulaire, ce qui réduit le temps, les coûts et la complexité sur site. Cela en fait une solution idéale pour les nouvelles constructions et la modernisation, favorisant une infrastructure de refroidissement durable et évolutive.

Innovations pour le système de refroidissement technologique (TCS)

LiquidCore

Fiabilité de mission pour le cœur du système

Le système LiquidCore est un système de tuyauterie en polymère conçu pour le refroidissement liquide direct sur puce en mode monophasé, garantissant un flux de fluide fiable entre l’unité de distribution de liquide de refroidissement et la plaque froide. Il combine un portefeuille de produits complet à une ingénierie personnalisée pour permettre des conceptions optimisées et une préfabrication de précision, facilitant une installation rapide.

Vanne à connexion rapide 700

Connexions critiques pour l’intégration en rack

La vanne à double bille brevetée est spécialement conçue pour le refroidissement liquide direct sur puce. Fabriquée en polymère PVDF sans corrosion, cette vanne est plus de 50 % plus légère et offre une performance de débit supérieure de 25 % par rapport aux alternatives métalliques. Conçue pour être utilisée entre l’unité de distribution de liquide de refroidissement (CDU) et les racks de serveurs, elle assure une maintenance rapide et sans renversement grâce à un verrouillage de sécurité unique à deux mains. 

Études de cas

Refroidissement de centre tropical

NUS, Singapour

La plateforme test de centre de données durable en climat tropical de la NUS est pionnière en matière de refroidissement écoénergétique sous climat chaud et humide. Elle permet jusqu’à 40 % d’économies d’énergie grâce à une tuyauterie thermoplastique haute performance résistante à la corrosion. Cette configuration établit de nouveaux standards pour les centres de données tropicaux.

D2C avec collecteur PVDF

LG U+, Corée du Sud

Dans son centre de données IA à Pyeongchon 2, LG U+ s'est associé à GF pour valider un système de collecteur en polymère dédié au refroidissement direct sur puce de racks 100 kW avec un mélange de propylène glycol (PG25). La conception légère et sans corrosion assure une fiabilité à long terme, une installation facile et une réduction de l'énergie de pompage, soutenant la stratégie verte TI de LG U+ grâce à une solution propre et performante.

Préfabrication hors site

Rhodium ENT, États-Unis

Rhodium Enterprises, une entreprise de centres de données pour l’extraction de bitcoins, utilise le refroidissement par immersion afin d’optimiser l'efficacité en immergeant complètement les serveurs. Pour son nouveau centre de données à Temple, TX, Rhodium a conçu un vaste réseau de tuyauterie pour supporter cette méthode avancée de refroidissement.

FAQs

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

Dans les systèmes DLC, la qualité du fluide est essentielle pour protéger les équipements sensibles et assurer des performances thermiques fiables. Le Système de Refroidissement Technologique (TCS) utilise généralement de l’eau hautement purifiée ou des fluides à base de propylène glycol (ex. PG25), tandis que le Système d’Eau de l’Installation (FWS) peut tolérer d’autres compositions chimiques.

Même si d’anciennes lignes directrices de l’ASHRAE circulent encore, la plupart des exploitants appliquent aujourd’hui des spécifications de fluide plus strictes, propres à chaque projet et élaborées souvent avec les OEM. La qualité du liquide de refroidissement est maintenue à travers :

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

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

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

  • Analyses sur incident : déclenchées par une alarme, une contamination visuelle ou un changement dans le système.

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

     

    Portefeuille de capteurs | Contactez nos experts pour en savoir plus

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

Le choix du matériau de tuyauterie joue un rôle crucial dans la préservation de la pureté du liquide de refroidissement et l’efficacité du débit à long terme. La tuyauterie métallique, en raison de la corrosion et de la lixiviation, libère inévitablement des contaminants dans le liquide de refroidissement, en quantité variable selon la chimie du fluide et l’acier utilisé. Contrairement au métal, les polymères comme le PP-H et le PVDF ne corrodent pas. Ils résistent plutôt à la dégradation chimique et gardent des surfaces internes lisses, ce qui réduit :

  • La formation de biofilm et de tartre

  • La contamination particulaire

  • La résistance hydraulique dans le temps

Une comparaison avec l’acier inoxydable montre que les produits de corrosion peuvent réduire le débit volumique jusqu’à 8 % sur 10 ans, entraînant une baisse mesurable du débit. Les polymères préviennent ce type d’accumulation et préservent une dynamique de fluides constante dans le circuit de refroidissement.

Corrosion de l’acier inoxydable boraté dans l’eau et l’air humide | Tuyaux à faible frictionContactez nos experts pour en savoir plus

Les systèmes de tuyauterie en polymère sont-ils compatibles avec les liquides de refroidissement utilisés dans le DLC ?

Oui, les polymères sont compatibles avec une grande variété de fluides techniques, notamment :

  • Eau déionisée (DI)

  • Mélanges de glycol, tels que l’éthylène-glycol (EG ou MEG) et le propylène-glycol (PG ou MPG)

  • Certains fluides diélectriques (selon déclaration de compatibilité)

Les systèmes de tuyauterie de GF maintiennent une stabilité chimique et une étanchéité sous pression dans une large plage de fonctionnement. Nous recommandons de consulter notre outil de résistance chimique ou 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 par rapport au PP-R ou autres types de polypropylène ?

Le PP-H (polypropylène homopolymère) est le choix privilégié pour les applications DLC en raison de sa cristallinité supérieure, ce qui entraîne :

  • Une meilleure résistance mécanique et aux chocs

  • Une résistance chimique supérieure contre les agents oxydants

  • Un soudage infrarouge fiable avec traçabilité et automatisation complètes

  • 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 développé pour la manipulation industrielle de fluides sous contraintes thermiques et chimiques. Le système PROGEF de GF offre aussi un portefeuille complet de raccords, vannes et outils adaptés aux circuits de refroidissement haute performance.

 

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Comment les systèmes de tuyauterie en polymère contribuent-ils à la durabilité du refroidissement liquide direct ?

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

  • Faible carbone incorporé : Les thermoplastiques comme le PP-H et le PVDF ont des points de fusion beaucoup plus bas que les métaux tels que l’acier ou le cuivre. Cela signifie moins d’énergie requise lors de la fabrication, donc moins de carbone incorporé.

  • Matériaux légers : Par rapport à la tuyauterie métallique, les polymères sont beaucoup plus légers, générant moins d’émissions de transport lors de l’expédition et de l’installation à travers le monde.

  • Longue durée de vie : Les systèmes en polymère sont conçus pour la durabilité — ils résistent à la corrosion, à l’encrassement et au tartre, ce qui prolonge la durée de vie du système et réduit la fréquence des remplacements ou réparations.

  • Transparence environnementale : Les systèmes de tuyauterie GF offrent des Déclarations Environnementales de Produit (DEP), fournissant des données détaillées, vérifiées par des tiers, sur l’impact matière, la consommation énergétique et l’empreinte carbone.

Le choix de tuyaux plastiques techniques permet d’obtenir des performances élevées, une fiabilité et des réductions de carbone mesurables dans les opérations DLC.

Calculateur carbone

Les systèmes de tuyauterie en plastique sont-ils écologiques et durables ?

Les systèmes de tuyauterie en plastique sont conçus en tenant compte du développement durable. Plusieurs types, tels que le HDPE, le PE100, le PVC-U et le PVC-C, sont fabriqués à partir de matériaux recyclables, certains, comme le PVC-U, intégrant des matières renouvelables. Ces systèmes sont pensés pour réduire la consommation d’énergie et l’empreinte carbone. Les tuyaux et raccords en thermoplastique exigent beaucoup moins d’énergie à la fabrication et au transport comparé à la tuyauterie métallique, d’où une empreinte CO2 totale réduite. GF Industry and Infrastructure Flow Solutions fournit des Déclarations Environnementales de Produit détaillant l’impact environnemental et les avantages de durabilité de ses produits.

Comment GF accompagne-t-il les clients dans la conception et l’installation d’une infrastructure DLC en polymère ?

Passer de la tuyauterie métallique traditionnelle aux systèmes polymères pour le refroidissement liquide direct (DLC) peut représenter un changement majeur — surtout pour les équipes d’ingénierie peu familières avec les thermoplastiques. C’est pourquoi GF offre un accompagnement complet, du concept à la mise en service :

  • Soutien à la conception : Nos experts collaborent étroitement avec votre équipe pour co-concevoir des configurations personnalisées selon vos charges thermiques, contraintes de bâtiment et types de fluides privilégiés. Nous réalisons des plans de tuyauterie 2D/3D, des analyses de contrainte et des devis matière détaillés.

  • Services de préfabrication : Pour réduire la complexité sur site et assurer la qualité d’installation, nous proposons la préfabrication modulaire de sections de tuyaux, d’assemblages et de groupes de vannes, tous fabriqués en environnement contrôlé avec soudage et essais de pression certifiés.

  • Guide d’installation : Grâce à nos formations certifiées, vos installateurs maîtrisent les meilleures pratiques de soudage, de manipulation et d’assurance qualité, assurant dès le départ une performance sans fuite et sécuritaire.

  • Logistique mondiale : Nos ensembles préfabriqués sont expédiés partout dans le monde, réduisant l’effort de coordination et accélérant le projet.

Cette prise en charge intégrée réduit les risques d’installation, raccourcit les délais de déploiement et permet même aux équipes novices en polymères d’adopter en toute confiance des systèmes de gestion du flux compatibles DLC.

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