善用自然冷卻 有效達成機房散熱
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不管是從節能可以減少能源成本的角度，或是透過散熱機制提高機器運轉效率，延長設備壽命的角度，機房散熱的相關技術及應用，都值得企業重視。事實上，可以用來散熱節能的技術非常多，如適當放大冷凝器、增加散熱面積、降低冷凝溫度、提高製冷係數等；或是添加冷凍油添加劑、減阻抗磨、增強冷凝器和蒸發器的換熱；夏季時可以對風冷型冷凝器進行遮陽、水霧降溫等措施，既能減少高壓跳機故障的機率，又能節能降耗；當然，透過電腦自動控制空調的工作狀態，依據環境溫濕度，自動精確變設定等，更是許多機房散熱的重要管理機制。
針對空間範圍較大的機房如資料中心，還得注意空調的送回風系統，包括地板送風、風管或吊頂回風，是否有做好溫度場和速度場的均勻性。另外，針對一些比較高密度的機櫃，甚至可以可以採取一些直接冷源的送風方式，讓散熱效果達到極致。
自然冷卻不容忽視
但機房散熱機制不一定只能靠機器，管理思維更是重要，如針對機房溫度設定如何設定上限值、下限值，或是隨季節調整，往往需要視機房位置而定，只要溫度設定正確，就可以達到散熱目標。
一般而言，機房空調的設定溫度為21至25℃，如果將個別機房空調溫度控制得很低，甚至低在20℃，其實非常浪費能源。而且隨著伺服器的設計提升，對於環境溫度的忍受力也變得更強，部分伺服器的性能指標，主機殼內溫度只要控制在40℃以下，就可以正常運行，機房環境溫度此時甚至可以設定在28℃。
實驗證明，在不同室內溫度情況下的節能效果也不同，提高1℃室內溫度，大約能節約空調耗電2%？5%的結論，而且提得愈高，節能效果會更加明顯。因此，現行較為嚴格的機房環境溫度規定，其實值得商榷。在沒有明確新標準前，比較合理的做法應該是在夏季將溫度設定偏高些，冬季設定偏低些。
因為在冬季或部分地區的春秋兩季，室外空氣溫度較低，機房室內空氣溫度卻較高，仍需要供冷。尤其是沒有外牆、外窗的內區房間，由於機房內設備的持續散熱量沒有途徑散發到室外，室內仍需供冷。此時由於冷負荷較小，冷機製冷係數較低、能耗大，若開啟冷機供冷極不合理。
其實大自然就是最好的冷源，不僅不需要能耗取得，而且供給充足，機房散熱設計應該設法利用自然冷卻(free cooling)，也就是不使用冷卻設備或壓縮機冷卻空氣的技術。
善用自然冷卻 有效節省能源
如Google宣稱自己的資料中心所使用的能源，只有其他企業的一半，主要的原因就是設法減少高耗能的冷水機組，儘量採用自然冷卻設計。
如Google位於美國喬治亞州 Douglas郡的資料中心，一開始是使用飲用水系統的水資源，但Google後來發現，用於資料中心的水不需要飲用水的乾淨程度，由於這座資料中心位於 Chattahoochee河附近，所以Google後來建立一套系統，會先引入免費河水，進行處理後，先讓伺服器冷卻，變成水蒸氣後再通過冷卻塔，協助降低空氣溫度，沒有變成水蒸氣的水，則會引入另一個廠房進行殺菌、過濾礦物質後，再排入 Chattahoochee河裡面。
Google位於比利時的資料中心，也是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，一年之中平均僅7天不符自然冷卻的要求，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，就實現了100%的自然冷卻，也是Google旗下第一座完全仰賴自然冷卻的資料中心。
Google位於芬蘭的資料中心，甚至還利用海水來冷卻機房運作時的溫度，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，比起使用冷氣做空調，能省下可觀的支出。
Google位於愛爾蘭都柏林的資料中心，則是100%採用空氣自然冷卻的案例。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，進入機房的冷空氣在經過IT設備加熱後，會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。
自然冷卻PUE值可達1.5以下
台達電子在2014年7月啟用的機房，也都加入了自然冷卻的機制，冬天時可適當引進外面的冷空氣到機房進行冷卻。此外，機房的冷熱通道設計也提升了送風效果。
如台達AB區機房採用的是冷通道封閉，在前後兩側安裝封閉門，將冷風限縮在機櫃區域裡，讓冷熱通道可以區隔開來，增加空調使用效率。機櫃與機櫃之間也配置機櫃式空調，可經由水平式送風將冷空氣送至伺服器，並搭配台達冰水空調系統，有效散熱與節能。
經過模擬計算後，此機房年度PUE值(Power Usage Effectiveness)預估可以達到1.43，比起企業IT機房平均1.9到2.5表現還要更好，如果搭配大樓本身的冰水系統，白天PUE值可以測得1.38，即便是夏天沒有開啟自然冷卻功能，機房PUE值也能維持在1.5左右。
中華電信預計在2015年下半年啟用的板橋IDC資料中心，在機房空調方面，也採用冷熱通道的循環設計，搭配自然冷卻機制，冬天時可適當引進室外冷空氣到機房進行降溫。中華電信預估，這座雲端資料中心的PUE值未來可達到1.5以下，比起台灣企業的傳統機房，這座資料中心可減少25%的電力消耗。
自然冷卻設計須因地制宜
以台灣的氣象條件來看，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4成比重，只要能善用自然大氣環境的低能量源，作為IT設備冷源，即可減少空調製冷主機的運轉時間，進而實現節能目的。
但自然冷卻佔機房散熱設計的比例，必須取決機房所在地的氣候，最常用的自然冷卻方式，通常是地下水、地表水冷卻和室外冷空氣冷卻。有意採用水冷卻技術的企業，務必要一併採用密閉式冷卻水塔，以避免造成管排結垢與清潔等問題，反而造成其他後遺症。
如果採用空氣自然冷卻技術，則需要一併建立空氣汙染品質防治機制，監視塵埃、硫化物、氮化物等有害物質的狀況，以免損傷機房設備。值得注意的是，外氣的相對濕度過低或太高時，還得額外進行加濕或除濕調整，處理成本是否划算，是機房散熱機制需要注意的重點。
