Dans un datacenter classique, les serveurs sont refroidis par de l'air pulsé. Des climatiseurs soufflent de l'air froid sous un faux plancher, l'air traverse les serveurs, absorbe la chaleur, et ressort par le haut. Ce système fonctionne, mais il représente 30 à 40 % de la consommation électrique totale du datacenter.
L'immersion cooling propose une approche radicalement différente : supprimer l'air.
Le principe
Les serveurs sont immergés dans un fluide diélectrique — un liquide non conducteur d'électricité, non toxique et biodégradable — qui absorbe directement la chaleur des composants. Pas de ventilateurs, pas de climatisation, pas de faux plancher.
La capacité thermique de ce fluide est environ 1 000 fois supérieure à celle de l'air. Il absorbe la chaleur bien plus efficacement, ce qui permet de maintenir des températures stables même sous forte charge.
Immersion
Le serveur baigne dans un fluide diélectrique qui absorbe la chaleur par contact direct
Circulation
Le fluide chaud est envoyé vers un échangeur thermique, refroidi, puis réinjecté
Récupération
La chaleur récupérée peut être valorisée (chauffage, serres, process industriel)
Deux boucles, zéro climatisation
Concrètement, le refroidissement fonctionne avec deux circuits fermés indépendants, reliés par un échangeur thermique :
Boucle interne (fluide diélectrique)
Le fluide diélectrique circule en circuit fermé à l'intérieur du tank, au contact direct des composants. Il absorbe la chaleur des processeurs, mémoires et disques, puis transporte cette énergie thermique vers un échangeur situé dans la salle serveurs. Le fluide ne sort jamais du bâtiment.
Boucle externe (eau vers dry cooler)
De l'autre côté de l'échangeur, un circuit d'eau glycolée (eau + glycol) récupère la chaleur et la transporte vers un dry cooler installé à l'extérieur du bâtiment. Le dry cooler dissipe cette chaleur dans l'air ambiant, sans bruit et sans gaz réfrigérant.
Différence fondamentale avec un système classique : cette boucle fonctionne à environ 25°C, là où les circuits d'eau glacée des climatisations traditionnelles tournent à 3°C. Pas besoin de groupe froid énergivore pour produire de l'eau glacée : de simples pompes de circulation suffisent. C'est là que se situe l'essentiel de l'économie d'énergie.
En période de forte chaleur estivale, une brumisation d'eau peut être activée ponctuellement sur le dry cooler pour maintenir l'efficacité du refroidissement.
Deux types d'immersion
Immersion monophasique
Le fluide reste à l'état liquide en permanence. Il circule dans la cuve, absorbe la chaleur, et ressort chaud (typiquement 35 à 55°C selon la charge). C'est la méthode la plus simple à déployer, la plus répandue, et celle utilisée par Datacampus.
Immersion diphasique
Le fluide bout au contact des composants les plus chauds (processeurs). La vapeur produite monte, entre en contact avec un condenseur froid en haut de la cuve, redevient liquide et retombe. Aucune pompe nécessaire : la physique fait le travail. C'est le plus efficace, mais aussi le plus complexe à mettre en œuvre.
Les avantages concrets
PUE proche de 1,0
Un datacenter classique en Europe a un PUE de 1,4 à 1,6 (30 à 40 % de l'énergie consacrée au refroidissement). En immersion, le PUE descend sous 1,05. Presque toute l'énergie sert au calcul.
Zéro bruit
Pas de ventilateurs serveurs, pas de climatiseurs. Le datacenter est quasiment silencieux. Cela permet une implantation en zone urbaine ou en bureaux.
Zéro gaz réfrigérant
Pas de F-gas au pouvoir de réchauffement des milliers de fois supérieur au CO₂. Le circuit utilise un fluide biodégradable et de l'eau en boucle fermée.
Longévité matérielle
Le fluide protège les composants de la poussière, de l'humidité et de la corrosion. Les serveurs durent 20 à 30 % plus longtemps, ce qui réduit le renouvellement matériel et les déchets électroniques.
Densité supérieure
Sans besoin d'espace pour le flux d'air, les cuves sont compactes. On peut héberger jusqu'à 100 kW par rack, contre 5 à 15 kW en air. Indispensable pour l'IA et le HPC.
Chaleur valorisable
La chaleur sort à 35-55°C (vs. 25-35°C en air). Cette température est suffisante pour alimenter un réseau de chaleur, des serres ou un processus de séchage.
Les idées reçues
« C'est dangereux pour l'électronique »
Non. Le fluide est diélectrique : il ne conduit pas l'électricité. Les serveurs fonctionnent exactement comme à l'air libre, simplement dans un autre milieu. Les principaux fabricants de serveurs valident l'immersion.
« C'est impossible de faire de la maintenance »
Les cuves sont conçues pour un accès facile. On sort le serveur, on intervient, on le replonge. Le fluide s'évapore rapidement des composants. C'est moins pratique qu'un rack classique, mais loin d'être impraticable. Le SmartPodX permet le hot-swap (remplacement à chaud).
« C'est réservé aux hyperscalers »
Les premières installations étaient effectivement réservées aux data centers massifs. Aujourd'hui, des solutions existent pour les PME et les hébergeurs de taille moyenne. Datacampus en est la preuve.
« Ça consomme de l'eau »
Le circuit est fermé : l'eau de la boucle externe circule en boucle, elle n'est pas consommée. Seule exception : en cas de forte chaleur estivale, une brumisation d'appoint peut être activée sur le dry cooler. C'est sans commune mesure avec les milliers de litres évaporés quotidiennement par les tours de refroidissement classiques.
Quand choisir l'immersion
L'immersion cooling n'est pas toujours la bonne réponse. Elle est particulièrement pertinente quand :
- La densité de puissance est élevée (GPU, HPC, IA)
- L'efficacité énergétique est une priorité (coût, RSE, réglementation)
- Le bruit est une contrainte (zone urbaine, bureaux)
- La chaleur résiduelle peut être valorisée localement
- Vous souhaitez un hébergement à impact environnemental réduit
Chez Datacampus : notre datacenter Cassin1 (Futuroscope) utilise un Submer SmartPodX en immersion monophasique depuis 2021. Le PUE mesuré sur le périmètre immersion est de 1,03. Les clients qui le souhaitent peuvent choisir d'héberger leurs VPS sur cette infrastructure.
Le refroidissement par immersion n'est plus une technologie expérimentale. C'est une solution mature, éprouvée et de plus en plus accessible. Et pour un hébergeur qui prend au sérieux son impact environnemental, c'est aujourd'hui le choix le plus cohérent.
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— Datacampus