善用自然冷卻技術 步入機房節能捷徑
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美國空調技術委員會針對裝有電子設備的運轉的機房環境條件，定義為Class 1？4等四種等級，其中Class 1係屬於企業等級，適用於用於企業級營運伺服器或儲存用資料庫等應用場域，對於乾球溫度、露點溫度、相對濕度等室內環境狀態，賦予最為嚴謹的控制標準。
有關Class 1對應的IT設備環境設定條件，IT機櫃內乾球溫度需介於攝氏15？32度之間，相對濕度介於20？80%之間，最大變化率溫度為5度？h，最大變化率相對濕度為5%/RH/h，最大露點溫度則限制在17度。
儘管Class 1所適用的環境設定條件，相對於Class 2？4等另外三級嚴苛，但若著眼於資訊設備可接受之機櫃入口氣流溫濕度條件，其實還算寬鬆，舉凡乾球溫度26度、相對濕度50%等狀態，都還落在可被接受的範圍內；在此前提下，亦為台灣資訊機房採用自然冷卻，鋪陳了莫大的想像空間。
綜觀台北的氣象條件，全年外氣低於乾球溫度26度、相對濕度50%等焓值的時間，約佔四成比重，所以不無利用自然大氣環境之低能量源、作為IT設備冷源的可行性，如此一來，即可減少空調製冷主機的運轉時間，進而實現節能目的。
Google資料中心 堪稱自然冷卻經典範例
一向站在全球資料中心技術先驅的Google，其機房能耗控制成效，始終是舉世學習的標竿，PUE數值低到令人咋舌的地步，深究箇中關鍵，自然冷卻無疑稱得上重要驅動力之一；該公司擅於結合室外自然環境溫度，儘可能利用外部冷源帶走熱量，能不啟動機械製冷，就不啟動，絕不輕易浪費電力。
幾年前，便有媒體悉心整理了Google位在歐洲的三個100%自然冷卻案例，相關的3個資料中心，都完全沒有配置冰水機(Chiller)。其中的芬蘭資料中心，100%採用海水冷卻模式，堪稱為全球首例，其透過管道系統把海水送進伺服器的熱交換器，讓海水吸收其中熱量後，再被排入大海；憑藉這般運作方式，該資料中心並未設置任何冷卻系統。
至於Google比利時資料中心，位在該國西部的Saint-Ghislain城鎮，一年之中平均僅7天不符自然冷卻的要求，因此其善用得天獨厚的自然條件，自附近的工業運河抽取水源，再以蒸發冷卻方式供應機房所需冷量；在此情況下，該資料中心僅採用冷卻水塔來散熱，並未部署冰水主機，據此實現了100%的水側自然冷卻，也是Google旗下第一座完全仰賴自然冷卻的資料中心。
此外，Google位於愛爾蘭都柏林的資料中心，則是100%採用空氣側自然冷卻的案例。據悉，該資料中心受限於所處建築結構、及略顯不足的供水量，因而無法裝設大型冷卻水塔，所以決定另闢蹊徑採用模組式空調箱(AHU)，從室外取用自然空氣送進混風室，與機房內的回風加以混合，再經由過濾與加濕程序，接著利用AHU風扇送至直接蒸發盤管進行冷卻，最終透過送風管進入機房內部。
而進入機房的冷空氣經過IT設備加熱，爾後就循著被封閉的熱通道向外流動，一部分直接排放至室外，另一部分則參與回風。
善用水側間接冷卻 降低冰水機能耗
上述Google比利時資料中心之例，採用的是水側自然冷卻技術。探究此技術的運作原理，是利用低乾球溫度或低濕球溫度的外氣，把冷卻水降溫到可以符合機房冷卻的條件，以支應機房冷卻需求，繼而部分取代、或全部取代製冷主機的冷卻量，終至大幅節省製冷主機耗能。
就台北地區氣象條件來看，全年外氣濕球溫度低於20度的時間，約佔五成比例，因此有條件被用以成為資訊設備的冷源，以減少空調主機的運轉時間。
水側自然冷卻可分為兩種類型，一是直接冷卻，另一則是間接冷卻。以水側直接自然冷卻系統而論，當外氣濕球溫度夠低，低到足以將冷卻水降溫到機房所需之冷卻負荷需求，系統便會直接將低溫冷卻水循環到空調箱之冷卻管排。
持平而論，採取水側直接自然冷卻，不管在於可利用時間、乃至節能空間，皆明顯大過間接冷卻，看似效益卓著，但有意採用此技術的企業必須留意，一旦採用直接自然冷卻，務必要一併採用密閉式冷卻水塔，以避免造成管排的結垢與清潔等問題，反而蒙受其他後遺症。
至於水側間接自然冷卻系統，則是當外氣條件足夠低時，將冰水主機系統的冷卻水經過冷卻水塔降至低溫條件，再利用板式熱交換器間接冷卻冰水迴路，降低製冷主機的冷卻負載，藉以達到節能目的，倘若冷卻水的水溫夠低，亦有可能停止製冷主機運作，促使節能效果極大化。一般來說，由於水側間接自然冷卻方法，不會產生管排結垢與清潔等負面效應，因此被建議採用的機會較大。
不可諱言，就冰水機來看，想要供應一般情況所需的攝氏7度或5度冰水，電力消耗量幾乎不分上下，既然如此，似乎並無採用外部自然冷卻的迫切性，然而專家提醒，低溫的水容易產生結露現象，但如果結合水側自然冷卻節能概念，冰水機的供水溫度，便可調高到10度以上，甚至來到13度水準，不僅有助於避免結露產生，更能有效降低冰水主機的耗電量，節省幅度高達40？50%。
業者指出，若一座資訊機房的能耗分布結構予以拆解，可發現廣義的空調系統佔比，大致落在40？50%區間，比重相當高，無怪乎揹負「耗電大戶」原罪，但如果進一步細究，即可以發現空調機組(CRAC)所佔比例僅在10%出頭，冰水機組反倒高居30？40%比重，算是拉高PUE數值的「罪魁禍首」之一，所以若能以水側間接自然冷卻方式降低冰水機的能耗，無疑可謂美事一樁。
援引間接外氣空調 挑戰PUE 1.2x新低
除水側自然冷卻外，另一較常被提及的技術，即是空氣側自然冷卻、或稱外氣空調。顧名思義，此項技術所強調的，就是盡量利用外氣來冷卻降溫，但也分為直接冷卻、間接冷卻兩種模式；若使用直接冷卻，當外氣焓值低於回風溫度，便意謂外氣對於機房具有冷卻效果，惟需一併建立空氣汙染品質(塵埃、硫化物、氮化物等有害物質)的防治機制，否則恐將損傷IT設備、得不償失，另需留意一點，如果外氣的相對濕度過低或太高，就需要額外進行加濕或除濕調整，反而徒增處理成本。
相形之下，間接外氣空調系統便是相對合宜的選項，其搭配使用水對水之熱交換器，避免外氣直接進入機房，可有效維持空氣品質，又可善加利用外氣溫度，當低於10度時，完全以外氣進行冷卻，若高於10度，則可依據機房所需溫度，便由系統自動判斷控制，以部分外氣、部分壓縮機的混合方式進行冷卻。
除此之外，一經部署間接外氣空調系統，更可免佈建一般空調系統所需搭配之冷卻水塔、外調機、冷卻水配管、熱源機械室、離心式冰水機、冰水泵浦、蓄放熱用熱交換器甚至蓄熱水槽等一干設施，使製冷架構趨於精簡，不僅有助省卻建置成本，更可營造更大擴充彈性。
目前在台推廣間接外氣空調系統最為賣力者，首推來自日本的富士電機，其依據台灣氣候條件進行實證，證明採用間接外氣空調，有機會讓PUE數值降至1.2？1.3之間，效果優於水側自然冷卻的1.4？1.5。
