データセンタの空調と省エネ

データセンタの空調は、IT機器の発熱を適切な温度に保ち、サービスを安定して提供し続けるための基盤設備である。空調は多くの電力を消費するため、冷房負荷の理解、施設効率の測定、自然冷熱の活用という三つの観点から省エネを考える必要がある。これらは互いに関連しており、一つの対策が他の要素にも影響することを踏まえて設計することが求められる。

冷房負荷の種類と軽減策

冷房負荷は、外気負荷、室内負荷、伝熱負荷、日射負荷の四つに分けて捉える。外気負荷は隙間風や換気によって外から持ち込まれる熱による負荷であり、これらの影響を減らすことで軽減できる。

伝熱負荷は、屋根や壁面を通じて建物の内外で伝わる熱による負荷であり、屋根や壁に断熱加工を施すことで抑えられる。一方、日射負荷は窓から入る日射によるものであり、日射が入る窓を大きくしないことが軽減策になる。

室内負荷は機器や人が発する熱によるものであり、使用後に機器の電源を切るといった対策で抑えられる。冷房負荷の種類ごとに原因と対策が対応していることを理解すると、問題文の状況から適切な軽減策を判断しやすくなる。

自然冷熱を利用した空調方式

自然冷熱を利用する方式として、クールピットがある。クールピットは夏季に外気より低温になる地中の冷熱を利用し、外気を地中の通路などに通して冷却する仕組みであり、地中と外気の温度差を熱交換に使うことが特徴である。

これに対しフリークーリングは、外気などの自然冷熱を利用して冷却する方式であり、地中の冷熱を使う点でクールピットとは異なる。両者はともに自然冷熱を使うため混同しやすいが、熱源が地中か外気かで区別する必要がある。

気流を管理する方式として、アイルキャッピングがある。通路を仕切って冷気と排熱の混合を抑える方法であり、空調の効率を高める対策として用いられる。

タスクアンビエント空調は、機器や作業者が必要とする場所と周辺とを分けて空調する方式であり、室内全体を一様に冷やす方式とは発想が異なる。