Data Center avec récupération d’énergie et géothermie

Par nos consultants et experts techniques.

21 Septembre 2023

Par G. CASSAGNADE et JB. BERNARD - ECOME Ingénierie

Dans le cadre de travaux de rénovation et d’agrandissement de l’université de Strasbourg, un Data Center sera intégré dans un nouveau bâtiment.
Un système de valorisation de l’énergie fatale est mis en œuvre, ainsi qu’une installation de géothermie pour le refroidissement du data center à travers deux doublets de géothermie sur nappe et récupération d’énergie pour 1,5 MW.

Crédit photo : AEA Architectes

L’installation requiert de hauts niveaux de fiabilité, ECOME prend en charge la modélisation, la conception des installations, et le suivi d’exécution.
Le projet est actuellement au stade de l’Esquisse et est pour une livraison en mars 2018 (18 mois de chantier). Le coût total est d'environ 300 000 €.

Principe de fonctionnement : free-cooling par géothermie

Le Datacenter bénéficie d'une conception innovante et très efficace énergétiquement car basé sur l’utilisation d’une énergie renouvelable.

Le principe de la géothermie est choisi pour le refroidissement du Datacenter, en Free Cooling pendant toute l'année. Deux doublets de géothermie (2 forages + 2 rejets) permettent d'assurer la continuité de fonctionnement des installations.

Le Free Cooling est basé sur l’utilisation directe du sous-sol comme source de fraîcheur, sans recours à une pompe à chaleur et permet d’atteindre des rendements énergétiques exceptionnels, qui pourront atteindre des niveaux de 50/1 soit 50 kWh de production de froid pour 1 kWh d’électricité. Ces performances sont sans équivalent avec d’autres systèmes énergétiques et permettent de limiter au maximum l’impact environnemental du projet.

Et récupération de chaleur fatale

Une partie de la chaleur fatale produite par le Datacenter sera valorisée, pour préchauffer l'air neuf de la zone Laboratoire. Cette valorisation est possible 60 % de l'année et sans aucune consommation d'énergie supplémentaire.

Outre le gain énergétique en terme de consommation électrique des installations, permettant d’envisager un PUE total (Power Usage Effectiveness ou Indicateur d’Efficacité Énergétique) inférieur à 1,16 sur l’année, ces dispositions permettent de réduire les coûts d’exploitation sur le traitement d’air du bâtiment et de faire des économies évaluées à 500 MWh/an.

Avantages intéressants au niveau de la conception

Crédit photo : AEA Architectes

1. Compacité du système

Les dimensions des échangeurs thermiques à installer sont fortement réduites, ce qui permet un gain de place conséquent par rapport à des technologies plus conventionnelles. Dans ce cas, cela a permis de supprimer les installations sur le toit et ainsi mettre en place une toiture végétalisée.

2. Stabilité et accessibilité de la ressource

La nappe phréatique rhénane présente une température stable autour de 12°C tout au long de l'année. Cette stabilité ainsi qu’un accès à la ressource proche, pour des productivités importantes, constituent un contexte très favorable aux installations de géothermie. Une attention particulière doit cependant être apportée à l’interaction avec les ouvrages environnants.

3. Sécurisation du système

Les puits de forages et les liaisons hydrauliques sont dédoublés afin de garantir la continuité du service en cas d’intervention sur l’un des forages.

Fiche caractéristique du projet du data center avec géothermie et récupération d’énergie

Production de 1,5 MW de froid
2 doublets de géothermie pour assurer les niveaux de sécurisation de service propres aux Data Center
Une consommation/Kilooctet record à 1,16
Le coût total est d'environ 300 000€
Contexte Hydrogéologique : Nappe d’accompagnement du Rhin :
Débits très élevés permettant de couvrir des puissances très significatives
Profondeur faible (20 à 40 mètres)
Phase actuelle Esquisse
Livraison mars 2018

Par Guillaume CASSAGNADE et Jean-Baptiste BERNARD gérant d'ECOME Ingénierie