第1回　熱対策の決め手は「空調機選び」と「気流設計」

2008.05.26

NTTファシリティーズ
データセンター環境構築本部
長岡　朔太
矢頭　高広
平岡　真実

　地球温暖化への社会的関心の高まりから，サーバールームやデータセンターの熱対策，あるいは増大する電力消費量の抑制が，企業にとっての緊急課題となっている。これらに対処するには，ITとFacility（ファシリティ：施設・設備）それぞれの担当者が，互いの領域を越えて協力していく必要がある。本連載では，サーバールームやデータセンターを支える様々なファシリティの技術について解説する。

　連載第1回では，最近，データセンター（サーバールーム）で大きな問題になっている熱対策について取り上げる。熱に対処するには，冷却（空調）技術が必要である。ここではまず，「サーバールーム用空調機」に求められる性能と，選択のポイントについて，一般オフィス用空調機と比較しながら見ていく。

安定性，可用性，信頼性が求められる

　サーバールーム用空調機の冷却対象は，IT機器すなわち「常に発熱し続け，ファンを持つ装置」である。したがって，「安定して冷気を供給すること」が重要なポイントになる。以下，サーバールームに求められる性能について列記する。

1. 冷却性能
　オフィスでは室外からの流入熱や，人体，照明などから発生する熱をコントロールすればよいが，サーバールームではIT機器から発生する非常に高い熱をコントロールする必要がある。例えば，1ラックに5k～6kWの負荷があるブレード・サーバーなどのIT機器を搭載した場合，電気ストーブ5～6台分を使用しているのと同等の発熱になる。サーバールームには，高発熱の装置が高密度に設置されているため，それに応じた冷却性能を持つ空調機が必要になる。

2. 運転時間
　オフィス用空調機の運転時間は，人がいる時間帯に限定される。これに対し，サーバールームの空調機は，24時間365日（年間8760時間）連続運転が必要となるため，高い可用性が求められる。したがって，空調機を構成する部品の長寿命化も重要な要素である。

3. 運転制御
　オフィス用空調機は，夏と冬で冷暖房を切り替える。このため，空調機自体に冷暖房両方の機能が必要となる。一方，サーバールームの空調では，年間を通じて冷房だけである。外気温から受ける影響よりも，IT機器の発熱の方が大きいからである。

4. 熱処理
　人体から発する熱は「潜熱」と言われ，湿度を上昇させる。一方，IT機器が発する熱は「顕熱」と言われ，水蒸気の発生がないので湿度はあまり変化しない。オフィスの空調機は，潜熱の処理を必要とするため，除湿・加湿機能を備える。一方，サーバールームの空調機は，顕熱を対象としているため，除湿・加湿機能はそれほど重要ではない。

5. 送風量
　1時間あたりの換気回数を指標として，空調機に必要とされる送風量を表現すると，サーバールームは，換気回数50～300回/時間，オフィスは10～20回/時間となる。つまりサーバールーム用空調機には，オフィス用空調機に比べ，大容量の送風機が求められる。

6. 信頼性
　オフィス用空調機が夏場に故障した場合，人が不快になるだけだが，サーバールーム用空調機の場合は，IT機器が高温になり，故障するリスクが高まる。

　最近のサーバールームは，発熱密度が増加する傾向にあり，短時間の停電でもサーバールーム内では急激な温度上昇が起こる可能性が高い。このため，IT機器だけでなく，空調機についても，UPS（無停電電源装置）などにより，バックアップ電源の供給を検討する必要がある。