年間を通してデータセンターの効率的な運用を維持するには、適切な冷却手段によって効果的に排熱する必要がある。主要な冷却手段である「機械式冷却」の仕組みを理解する上で、欠かせない基本事項を解説する。
データセンターで運用するハードウェアは熱を発生させる。効率的にデータセンターを運用するには、ハードウェアの過度な熱を取り除く必要がある。一般的には、冬季に低気温の外気で冷水を作り出し、冷却に利用する「フリークーリング」が用いられる。
年間を通してデータセンターを運用する際は、何らかの冷却装置を使用して熱を排除する「機械式冷却」(メカニカルクーリング)が必要になる。冷却条件を適切に設定し、電力消費を最小化し、システムの可用性を確保し、システム運用の信頼性を高めるために、機械式冷却が欠かせない。
まず冷却の基本を理解することが重要だ。冷却は次の6つの原理に基づいている。
屋内の空気から低温の外気に熱を移動させるのが、最も単純な冷却の仕組みだ。水を使ったフリークーリングは、まず室内の空気から水に熱を移動させ、さらに水から外気に熱を移動させる。こうした簡単な仕組みの場合、ファンやポンプを動かすだけの電力があればよい。
冷媒を使用する機械式冷却では、より多くの熱が移動する。機械式冷却の原理は次の通りだ。
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