Analyse climatique et heures exploitables
Estimer le nombre d'heures de free cooling exploitables sur un site à partir des données de bulbe sec et humide.
À retenir
- L'estimation s'appuie sur des données horaires (TMY) de bulbe sec et de bulbe humide sur 8760 heures.
- Le bulbe humide conditionne le potentiel de l'adiabatique, le bulbe sec celui du direct.
- Une moyenne annuelle de température est insuffisante : la distribution horaire complète est nécessaire.
- Le potentiel doit être recalculé périodiquement avec des données climatiques actualisées.
Estimer le potentiel avant d'investir
Avant de choisir une technologie de free cooling, il faut quantifier combien d'heures par an le climat local permettra réellement de l'utiliser. Cette estimation repose sur des données climatiques horaires (fichiers TMY — Typical Meteorological Year) et sur deux mesures clés : la température de bulbe sec (température de l'air) et la température de bulbe humide (qui intègre l'effet de l'évaporation, donc de l'humidité).
Méthode simplifiée
- Récupérer un fichier climatique horaire sur 8760 heures (bulbe sec, bulbe humide, humidité relative) pour le site.
- Définir les seuils de bascule pour chaque mode : par exemple bulbe sec < 18 °C pour du direct, bulbe humide < 15 °C pour un appoint adiabatique.
- Compter les heures annuelles où chaque seuil est respecté.
- Croiser avec les heures de charge IT (un free cooling disponible la nuit n'a de valeur que si la charge à refroidir existe à ce moment).
Heures exploitables directes = Σ heures où T_bulbe_sec < seuil_direct
Heures exploitables adiabatiques = Σ heures où T_bulbe_humide < seuil_adiabatique
Heures exploitables totales = union des deux ensembles (sans double compter)
Point clé
le bulbe humide, pas le bulbe sec, est le paramètre déterminant pour l'adiabatique : dans un climat chaud mais sec, le bulbe humide reste bas et l'évaporatif garde un fort potentiel, contrairement à un climat chaud et humide.
Erreur fréquente
Beaucoup d'études préliminaires utilisent une température moyenne annuelle du site au lieu de la distribution horaire complète. Or deux sites de même moyenne annuelle peuvent avoir des profils d'heures extrêmes radicalement différents (climat continental à forte amplitude vs climat océanique stable), ce qui change fortement le nombre d'heures utilisables.
Attention
ne jamais extrapoler le potentiel de free cooling d'un site à partir d'un site « comparable » situé à quelques centaines de kilomètres sans vérifier le fichier climatique local — le relief et la proximité d'un plan d'eau modifient sensiblement le profil d'humidité.
Traduire les heures en PUE annuel
Le nombre d'heures exploitables se convertit ensuite en contribution au PUE annuel moyen en pondérant chaque heure par la puissance de refroidissement mécanique évitée. Un site avec 6 000 heures/an de free cooling total ou partiel peut ainsi afficher un PUE annuel très inférieur à un site climatiquement moins favorable, à conception mécanique identique.
Sur le terrain
les exploitants sérieux recalculent ce potentiel tous les 3 à 5 ans avec des données climatiques actualisées, car le réchauffement observé décale progressivement les seuils de bascule.
Astuce
croisez toujours l'analyse climatique avec le profil réel de charge IT du site (24/7 constant ou variable) : un potentiel théorique élevé de nuit ne vaut rien si la charge à évacuer est elle-même faible à ce moment.