四川省のデータコンピュータ室におけるPUE改修プロジェクト

従来のコンピュータ室では、一般的に空冷式の精密空調システムが使用されています。空冷式精密空調はエネルギー消費量が多いため、データ室のPUE（エネルギー効率指数）は通常1.6以上と高くなります。

データセンターの規模と数の急速な拡大、特にカーボンニュートラルと二酸化炭素排出量の削減目標の推進に伴い、データセンターにおけるエネルギー消費量の削減は喫緊の課題となっています。この課題に対処するため、データセンター業界は、エネルギー効率を最適化するための自然冷却源の利用や新技術の導入を積極的に模索し、エネルギー消費量の削減とシステム全体のエネルギー効率の向上を図っています。特に、蒸発冷却技術は自然冷却源を最大限に活用し、従来の冷凍機器のエネルギー効率を向上させることができます。近年、この技術は広く応用されており、オーストラリアンブルー社の超高効率ユニットエアコン冷却システムの使用は、現在最も主流の省エネ改修ソリューションとなっています。

プロジェクト概要

このプロジェクトは四川省甘孜地区に位置しています。コンピュータ室棟は4階建てです。省エネ改修は主に建物内のコンピュータ室エリアを対象としており、面積は1089.4平方メートルです。コンピュータ室には合計249台のキャビネットがあり、1台あたりの平均消費電力は0.64kWです。機械棟の電気構成は非常に複雑です。機械室に必要な電力負荷に加えて、接続されている機械室、オフィスの電力などもあります。正確なPUE計算を保証するために、この建物の機械室の電力消費量を計算する必要があります。

改修計画

2階：2階の大型コンピュータ室に33kWの冷房機2台、小型コンピュータ室に9.9kWの冷房機1台が新たに設置され、冬期に運用開始予定です。大型コンピュータ室の冷房と精密空調は、1つの静圧ボックスを共有し、ダクト式精密給気方式を採用しています。

3階：3階の大型データセンターに33kWの冷房機を2台増設し、小型データセンターに9.9kWの冷房機を1台増設しました。これらは冬期に稼働開始予定です。小型コンピュータ室の冷却負荷は比較的小さいため、元々の20kWの空調機は大型コンピュータ室に主用として移設し、4階の12kWの空調機1台を小型コンピュータ室に移設しました。大型コンピュータ室の冷房と精密空調は1つの静圧ボックスを共有し、ダクト式精密給気方式を採用しています。小型コンピュータ室はフード式給気方式を採用しています。

4階：4階の大型コンピュータ室は、古い機器を利用して、4台が稼働中、1台が予備となっています。そのうち、2台の新型30kWエアコンにはフッ素ポンプが後付けされ、冬季用に2台の新型33kW外気空調機が追加されました。小型コンピュータ室の冷却負荷は比較的小さいため、元々の20kWと30kWの精密空調機が1台稼働中、1台が予備となっています。大型コンピュータ室の外気空調と精密空調は1つの静圧ボックスを共有し、精密な空気供給方式のダクト式空気供給を使用しています。小型コンピュータ室も空気供給にダクトを使用しています。

2階：コンピュータ室の外部窓のシーリングと遮光処理により、建物の構造外装への負荷が軽減され、空調システムの作動圧力が低減されます。改修後、コンピュータ室は冬季に外気調整用空調を使用し、通常の空調を停止して空調エネルギー消費を削減します。キャビネットを向かい合わせに配置し、空気ダクトの精密な給気方法を採用することで、コンピュータ室空調の還気温度が上昇し、エネルギー消費が削減されます。改修後、この階のPUEは1.342となり、将来的に44台の追加キャビネットスペースが確保されます。

3階：コンピュータ室の外部窓のシーリングと遮光処理により、建物の構造外装への負荷が軽減され、空調システムの作動圧力が低減されます。改修後、コンピュータ室は冬季に外気調整用空調を使用し、一部の通常の空調を停止して空調エネルギー消費を削減します。キャビネットを向かい合わせに配置し、空気ダクトの精密な空気供給方法により、コンピュータ室の空調の還気温度が上昇し、エネルギー消費が削減されます。受動機器は、空調を必要としないコンピュータ室の左側の中央に配置され、ダクトの過剰な拡張を防ぎます。改修後、この階のPUEは1.287となり、将来のために45個のキャビネットスペースが確保されています。

4階：コンピュータ室の外側の窓を塞ぎ、日よけを設置することで、建物の構造外皮への負荷を軽減し、空調機の作動圧力を低減します。改修後、コンピュータ室では冬季に外気導入型空調機を使用して室内空気を調整し、一部の通常型空調機を停止して空調エネルギー消費量を削減します。キャビネットの切り替え後、空調機を向かい合わせに配置し、ダクトを使用して精密な空気供給を行うことで、コンピュータ室の空調機の還気温度を上昇させ、エネルギー消費量を削減します。改修後、この階のPUEは1.428となり、将来的に25台の新しいキャビネットが確保されます。

2009年に最初の省エネ改修事例が実施されて以来、オーストラリアンブルー社の超高効率ユニット型空調システムは、その優れた省エネ効果により広く採用されています。主要な通信事業者もこの改修計画を採用し、実際の運用において大幅なエネルギー効率改善を実現しています。