直接型と間接型を組合せたデータセンタ向け外気冷房システムに関する研究: 第1報——各種方式の効率比較

摘要

データセンタにおける外気冷房の高効率化を追求するために、サーバ室に外気を導入して気化式加湿により水の蒸発熱も有効利用する直接型や、冷却塔を介して冷水として利用する間接型を設定し、年間消费電力を計算した。冬期に外気冷房を単独で運転するだけでなく、中間期に冷凍機を併用して運転することで、効率の向上を図った。さらには、直接型と間接型を組合せた混合型のシステムを提案し、各方式の差異や地域による外気条件の影響も含め、効果を調べた。その結果、従来から省エネルギー機器として広く採用されている高効率インバータターボ冷凍機による水熱源システムを比較基準とした場合、混合型では80～90%の消费電力になることを確認した。%This study aims to achieve a higher efficiency of outdoor air cooling systems for data centers. The annual power consumption of air conditioning facilities was calculated after modeling the systems using air-side economizer with evaporative humidifier and water-side economizer with cooling tower. The efficiency of each system was improved by operating the economizer in single mode in winter season and by adding a chiller mode during an intermediate season such as spring or fall. Furthermore, an outdoor air cooling system with a combination of both economizers was proposed. These three systems and a base system were compared, and the influence of outdoor air conditions on the power consumption in various parts of Japan was examined. As a result, it was found that when the base system uses water heat source in a high efficiency turbo refrigerating machine with inverter, the power of the combined economizer system is 80-90% of the base power.