善用自然冷却技术 步入机房节能捷径
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美国空调技术委员会针对装有电子设备的运转的机房环境条件，定义为Class 1？4等四种等级，其中Class 1系属于企业等级，适用于用于企业级营运服务器或储存用数据库等应用场域，对于乾球温度、露点温度、相对湿度等室内环境状态，赋予最为严谨的控制标准。
有关Class 1对应的IT设备环境设定条件，IT机柜内乾球温度需介于摄氏15？32度之间，相对湿度介于20？80%之间，最大变化率温度为5度？h，最大变化率相对湿度为5%/RH/h，最大露点温度则限制在17度。
尽管Class 1所适用的环境设定条件，相对于Class 2？4等另外三级严苛，但若着眼于信息设备可接受之机柜入口气流温湿度条件，其实还算宽松，举凡乾球温度26度、相对湿度50%等状态，都还落在可被接受的范围内；在此前提下，亦为台湾信息机房采用自然冷却，铺陈了莫大的想像空间。
综观台北的气象条件，全年外气低于乾球温度26度、相对湿度50%等焓值的时间，约占四成比重，所以不无利用自然大气环境之低能量源、作为IT设备冷源的可行性，如此一来，即可减少空调制冷主机的运转时间，进而实现节能目的。
Google数据中心 堪称自然冷却经典范例
一向站在全球数据中心技术先驱的Google，其机房能耗控制成效，始终是举世学习的标竿，PUE数值低到令人咋舌的地步，深究个中关键，自然冷却无疑称得上重要驱动力之一；该公司擅于结合室外自然环境温度，尽可能利用外部冷源带走热量，能不启动机械制冷，就不启动，绝不轻易浪费电力。
几年前，便有媒体悉心整理了Google位在欧洲的三个100%自然冷却案例，相关的3个数据中心，都完全没有配置冰水机(Chiller)。其中的芬兰数据中心，100%采用海水冷却模式，堪称为全球首例，其透过管道系统把海水送进服务器的热交换器，让海水吸收其中热量后，再被排入大海；凭藉这般运作方式，该数据中心并未设置任何冷却系统。
至于Google比利时数据中心，位在该国西部的Saint-Ghislain城镇，一年之中平均仅7天不符自然冷却的要求，因此其善用得天独厚的自然条件，自附近的工业运河抽取水源，再以蒸发冷却方式供应机房所需冷量；在此情况下，该数据中心仅采用冷却水塔来散热，并未部署冰水主机，据此实现了100%的水侧自然冷却，也是Google旗下第一座完全仰赖自然冷却的数据中心。
此外，Google位于爱尔兰都柏林的数据中心，则是100%采用空气侧自然冷却的案例。据悉，该数据中心受限于所处建筑结构、及略显不足的供水量，因而无法装设大型冷却水塔，所以决定另辟蹊径采用模块式空调箱(AHU)，从室外取用自然空气送进混风室，与机房内的回风加以混合，再经由过滤与加湿程序，接着利用AHU风扇送至直接蒸发盘管进行冷却，最终透过送风管进入机房内部。
而进入机房的冷空气经过IT设备加热，尔后就循着被封闭的热通道向外流动，一部分直接排放至室外，另一部分则参与回风。
善用水侧间接冷却 降低冰水机能耗
上述Google比利时数据中心之例，采用的是水侧自然冷却技术。探究此技术的运作原理，是利用低乾球温度或低湿球温度的外气，把冷却水降温到可以符合机房冷却的条件，以支应机房冷却需求，继而部分取代、或全部取代制冷主机的冷却量，终至大幅节省制冷主机耗能。
就台北地区气象条件来看，全年外气湿球温度低于20度的时间，约占五成比例，因此有条件被用以成为信息设备的冷源，以减少空调主机的运转时间。
水侧自然冷却可分为两种类型，一是直接冷却，另一则是间接冷却。以水侧直接自然冷却系统而论，当外气湿球温度够低，低到足以将冷却水降温到机房所需之冷却负荷需求，系统便会直接将低温冷却水循环到空调箱之冷却管排。
持平而论，采取水侧直接自然冷却，不管在于可利用时间、乃至节能空间，皆明显大过间接冷却，看似效益卓着，但有意采用此技术的企业必须留意，一旦采用直接自然冷却，务必要一并采用密闭式冷却水塔，以避免造成管排的结垢与清洁等问题，反而蒙受其他后遗症。
至于水侧间接自然冷却系统，则是当外气条件足够低时，将冰水主机系统的冷却水经过冷却水塔降至低温条件，再利用板式热交换器间接冷却冰水回路，降低制冷主机的冷却负载，藉以达到节能目的，倘若冷却水的水温够低，亦有可能停止制冷主机运作，促使节能效果极大化。一般来说，由于水侧间接自然冷却方法，不会产生管排结垢与清洁等负面效应，因此被建议采用的机会较大。
不可讳言，就冰水机来看，想要供应一般情况所需的摄氏7度或5度冰水，电力消耗量几乎不分上下，既然如此，似乎并无采用外部自然冷却的迫切性，然而专家提醒，低温的水容易产生结露现象，但如果结合水侧自然冷却节能概念，冰水机的供水温度，便可调高到10度以上，甚至来到13度水准，不仅有助于避免结露产生，更能有效降低冰水主机的耗电量，节省幅度高达40？50%。
业者指出，若一座信息机房的能耗分布结构予以拆解，可发现广义的空调系统占比，大致落在40？50%区间，比重相当高，无怪乎背负「耗电大户」原罪，但如果进一步细究，即可以发现空调机组(CRAC)所占比例仅在10%出头，冰水机组反倒高居30？40%比重，算是拉高PUE数值的「罪魁祸首」之一，所以若能以水侧间接自然冷却方式降低冰水机的能耗，无疑可谓美事一桩。
援引间接外气空调 挑战PUE 1.2x新低
除水侧自然冷却外，另一较常被提及的技术，即是空气侧自然冷却、或称外气空调。顾名思义，此项技术所强调的，就是尽量利用外气来冷却降温，但也分为直接冷却、间接冷却两种模式；若使用直接冷却，当外气焓值低于回风温度，便意谓外气对于机房具有冷却效果，惟需一并建立空气污染品质(尘埃、硫化物、氮化物等有害物质)的防治机制，否则恐将损伤IT设备、得不偿失，另需留意一点，如果外气的相对湿度过低或太高，就需要额外进行加湿或除湿调整，反而徒增处理成本。
相形之下，间接外气空调系统便是相对合宜的选项，其搭配使用水对水之热交换器，避免外气直接进入机房，可有效维持空气品质，又可善加利用外气温度，当低于10度时，完全以外气进行冷却，若高于10度，则可依据机房所需温度，便由系统自动判断控制，以部分外气、部分压缩机的混合方式进行冷却。
除此之外，一经部署间接外气空调系统，更可免布建一般空调系统所需搭配之冷却水塔、外调机、冷却水配管、热源机械室、离心式冰水机、冰水泵浦、蓄放热用热交换器甚至蓄热水槽等一干设施，使制冷架构趋于精简，不仅有助省却建置成本，更可营造更大扩充弹性。
目前在台推广间接外气空调系统最为卖力者，首推来自日本的富士电机，其依据台湾气候条件进行实证，证明采用间接外气空调，有机会让PUE数值降至1.2？1.3之间，效果优于水侧自然冷却的1.4？1.5。
