データ センター施設内の空気を清潔に保つことは、完全な効率で運用し、電子機器を保護するための鍵です。オペレーターは、温室効果ガスの排出を増やす HVAC エネルギーの使用を最小限に抑えながら、このバランスを取る必要があります。AtmosAir Solutions の副社長兼最高技術責任者である Tony Abate 氏が、この両方を実現する 1 つの方法について説明します。
AI の需要を満たすために新しいデータ センターを構築し、既存のデータ センターをアップグレードする必要性が高まっているため、テクノロジーを活用して、より効率的かつ持続的にパフォーマンスを向上させることが新たに重視されています。AI には、より多くのデータ処理能力、高い計算能力、継続的な運用が必要です。これらすべてが、データ センターの容量、面積、稼働マシンの増加につながります。
データ センターが現代の生活に欠かせないものになっていることは、これまで何度も言われてきました。日々触れるあらゆるものが、データ センターにサーバーを構えるクラウド ベースのサービスに送信されていることを思い出してください。PC やラップトップ、スマートフォン、スマート ドアベル、さらには車までもが、一元化された場所からデータを送受信しています。
データセンターの成長と需要は前例のないものです。マッキンゼーによると、データセンター市場は、25年の現在の2024GWの需要から80年までに2030GWに成長すると予想されています。1GWは1億ワットに相当します。876,000GWの発電所は、XNUMX世帯にXNUMX年間電力を供給できます。データセンターは大量の電力を消費するため、新しい施設を建設し、古い施設を改善する必要性が大幅に高まります。
これらのデータ センターでは、マシンを稼働させるだけでなく、施設を稼働させるためにも、より多くの電力が必要になります。これらの広大な建物では、HVAC (暖房、換気、空調) が重要な要素となります。
全体像を見てください
データ センターのパフォーマンスを向上させるために、HVAC に関する考慮事項が 64 つあります。72 つは十分な冷却能力です。マシンは熱を発生するため、より低い温度が必要です。高密度サーバーを備えたデータ センターでは、マシン内のチップが過熱しないように XNUMX ～ XNUMX ℉の温度を維持する必要があります。過熱するとパフォーマンスが低下し、故障につながります。ほとんどのマシンが継続的に動作することが前提となっているデータ センターでは、これが壊滅的な影響を及ぼす可能性があります。
空気の質の重要性
温度管理が重要な建物では、外気の調整が重要な要素となります。HVAC エネルギーのほとんどがここで使用されます。データ センターのエネルギー効率を向上させるには、外気の導入を制限する戦略を活用することが重要です。
建物の外部または内部から塵埃粒子が持ち込まれ、サーバー上に蓄積して冷却を妨げ、機器の故障につながる可能性があります。また、二酸化硫黄や硫化水素などのガス状汚染物質は腐食性があり、サーバーを損傷する可能性があります。これらの汚染物質を減らすための一般的な対策は、ガス状汚染物質を希釈するために外気を増やすか、これらのガスを吸収する活性炭フィルターです。微細な塵埃粒子に対処するメディアフィルターは通常、MERV 11～13 であり、多くの施設では、プレフィルターと最終フィルターを使用した多段濾過を使用しており、HEPA 効率に達することもあります。高効率フィルターは空気の流れを制限するため、冷却が困難になり、より多くの電力が使用されます。
よりクリーンでグリーンなエネルギー
データ センターには大きな課題があります。エネルギー効率および再生可能エネルギー局によると、利用可能な電力のうち、太陽光、風力、水力などの持続可能なエネルギー源から得られる電力はわずか 20% です。データ センターの電力需要が高いことを考慮すると、データ センターをより持続可能な方法で運用するにはどうすればよいでしょうか。
施設の設置面積が大きいため、持続可能な電力を生成できる屋根にソーラーパネルを設置するなどの戦略を採用しているところもあります。施設の空調に必要な電力を削減する機会も数多くあります。外気の流入を制限すると、電力需要の削減に大きな効果があります。また、外気の流入が減ると、ろ過が必要な PM 2.5 粒子などの汚染物質も減ります。
バイポーラ空気イオン化などの高度な空気清浄技術を使用する戦略を実行すると、空気を清浄し、粒子やガス状化合物を減らし、建物内で温度調整された空気をより多く再循環させ、エネルギー消費を大幅に削減できます。また、上記のように空気清浄を強化すると、高効率メディア フィルターの必要性が減ります。MERV 定格の低いフィルターを使用すると、空気の流れが制限されなくなり、HVAC 機器のファンの馬力要件が減り、必要な冷却のための空気の流れが改善されます。これらの効果はいずれも電力需要の削減につながります。
特に、バイポーライオン化技術はガス状汚染物質のガス相分解を引き起こし、これらの潜在的に腐食性のある要素を減らし、粒子を凝集させて大きく重くします。効率の低いフィルターの方が粒子をうまく捕らえることができます。この技術のもう 1 つの利点は静電気の中和です。この技術は自然界にある正イオンと負イオンの両方を生成します。この静電気の中和により、ほこりの粒子がサーバーに集まるのを防ぎ、サーバーをより低温で効率的に動作させることができます。
これらすべてのオプションにより、電力の必要性が減り、施設の二酸化炭素排出量が削減され、持続可能性の目標達成に役立ちます。
最小限に抑えるために監視する
現在、多くの建物では、より効率的かつ持続可能な運用を実現するために、屋内の空気質をリアルタイムで監視しています。CO2 レベルを把握することで、施設は屋外の換気を自動調整できるようになります。粒子レベルを追跡することで、施設はカレンダーに基づく規定メンテナンスではなく、IAQ データに基づくフィルター交換などのパフォーマンスベースのメンテナンスを利用できるようになります。
データセンターの需要が高まり、データセンターの運用に必要な電力が増加する場合でも、高度な空気清浄や空気監視などの創造的な戦略を使用することで、施設のエネルギー使用量を最小限に抑え、持続可能性と環境への影響を改善することができます。