间接外气空调加高效率UPS 实现新时代节能机房
- 魏淑芳
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综观台湾信息机房，若说能源使用效率(PUE)可达LEED基本申请门槛之1.52水准，已算是不错表现；但富士电机强调，透过其提供的新时代电脑机房节能方案，欲使PUE降至1.2、甚至最低至1.17，绝非遥不可及的梦想！
富士电机株式会社电源供应营业统括部营业第三部主任加藤雄士表示，该公司于1923年成立，迄今已有逾90年历史，主要从事电子零组件、发电机、产业基础设施、半导体设备、食品流通设备等产品之研发，自2008年起启动数据中心事业。
富士电机的机房构筑技术，主要包含四大范畴，分别是UPS设备、受变电设备、空调设备，及统合能源管理技术(含F-DMS DCIM软件、电力计量模块)，其将这四股能量集结成为全方位解决方案，致力提供相关专业技术与设备，辅以策略夥伴新新策划工程顾问提供之设计服务，期望为台湾用户供应Turnkey Solution，快速打造节能机房。
新新策划工程顾问协理张智凯指出，现今多数机房PUE值大抵落在2.0，探究其能耗结构，IT设备、空调与UPS占比，分别为50%、37%及7%，按富士电机勾勒的PUE下修蓝图，若采用其F-COOL NEO间接外气空调箱、UPS 7000HX-T4高效率不断电系统，即使IT设备能耗不变，空调与UPS的占比亦可望减为4%、3%，总计节省四成电力，此时PUE将骤降为1.2。
如果进一步搭配使用富士电机的机柜嵌入式直流不断电系统(DC-UPS)，将使空调及UPS的能源占比再缩小为3%、2.5%，IT设备能耗占比亦可略缩为49.6%，因而再多节省2%电力，这时即可望实现PUE 1.17完美目标。
挑战PUE=1.2x 间接外气空调为关键
探究F-COOL NEO间接外气空调机组特色，首先在于「活用外气能量」，藉由间接外气方式，一方面遮断外界的污染与腐蚀气体，免除直接外气易造成IT设备短路之疑虑，二方面视乾球温度低于机房回风温度达摄氏2度以下，即引用外气冷却，所以一年四季都能利用外气，即便炎热夏季的夜间亦可。
其次是「内建变频压缩机」，由外气冷却搭配压缩机运转，联袂提供机房所需冷房能力，至于何时仰赖较多的外气或压缩机，则取决设备的控制逻辑加以智能判断，一般来说，只要气温低于14度，即可100%倚赖外气冷却，此时压缩机将停止运转，藉以减少空调能耗，一年平均降幅可望达40？50%之谱。
至于最后一项特色，则是不需倚赖水源供应，只要供应馈线输送所需电源即可，不仅毋须担心停水问题，且有助于用户省却冷却水塔、冷却水配管、冰水主机、冰水泵浦、蓄热交换器、水槽等繁复配置，进而大幅削减机房基础建设成本。
为使用户体验间接外气空调效益，富士电机于台南设立外气模拟实验室，实地架设一台F-COOL NEO机组，并透过冰机、电热器交互运用，模拟7？35度外气温度，同时布置了总发热量达50kW的服务器机房模拟环境(含冷热通道实体隔离)，使参访者得以见证外气温度12？14度条件下，压缩机负载率完全归零的节能妙效。
机柜嵌入式DC-UPS 使能源耗损降至最低
张智凯接着介绍「挑战PUE=1.2x」的另一法宝，意即UPS 7000HX-T4高效率不断电系统。该设备搭载富士电机自行研发的RB-IGBT芯片，得以实现96.5%之最高效率，尤其让人印象深刻的是，即使在25%低负载条件下，亦可展现95？96%超高效率。
除此之外，UPS 7000HX-T4另具备两项特色，其一是相较于传统UPS设备，UPS 7000HX-T4体积更为小巧，可协助用户节省35%空间；其二是具有高扩充性，每台UPS 7000HX-T4容量为500KVA，最多可并联扩充8组，借此将总容量推进到4,000KVA水准。
至于能使PUE再降至1.17的最后一道利器，则为富士电机的机柜嵌入式DC-UPS，其较诸一般UPS的差异化利基，首先在于仅需经过一次交直流电转换，足以将能源耗损因素降至最低，且即使处于35度高温亦可正常运转，亦有助于减少空调能耗。
其次，机柜嵌入式DC-UPS内含电源供应、充电电池等两个单元，共计仅占1U高度，借此减少布置空间，影响所及，用户无需设置大面积的电器室，使空调耗电随之减少。另外，机柜嵌入式DC-UPS支持热插拔，不仅易于安装与维护，同时也具备并联扩充容量之弹性。
一旦采用机柜嵌入式DC-UPS，当市电进入用户端后，便直达配电盘(PDU)，接着输送到每座机柜，而机柜当中的UPS与服务器，彼此间的内部转换效率，亦较传统UPS配置模式来得高，故使得IT设备的能耗占比，可望从原本50%稍减为49.6%，此一落差看似微小，但却是促使PUE数值跌破1.2的因素之一。
张智凯强调，经由富士电机偕同新新策划所构筑的Turnkey Solution，将依循业主需求蒐集、最佳出风温度设定(按用户机房服务器厂牌型号，寻求最低能耗的送风温度「甜蜜点」)、设计规划及计算(按用户机房所在地天候条件，推算一年总消耗电力)、施工、及完工试车与移交等程序进行，期望带领台湾机房迈向PUE=1.2x的里程碑。
