データセンター

データセンターの冷却手法には、空冷、液冷、インロー（列間）冷却、リアドア型熱交換器、冷水システム、直膨（DX）式冷却、そしてエコノマイザ（外気導入）やフリークーリング（自然エネルギー利用）などがあります。一部のデータセンターでは、複数の冷却手法を組み合わせた「ハイブリッド冷却戦略」を採用しています。それぞれの冷却ソリューションは、確実に熱を管理し、エネルギー効率を向上させ、IT機器の安定したパフォーマンスを支えるために設計されています。

データセンターの冷却は、サーバー、ストレージ、ネットワーク機器から発生する熱を取り除くことで機能します。冷却システムは、電算室用エアコン（CRAC）、電算室用エアハンドリングユニット（CRAH）、液冷システム、および気流制御（アイルキャパシティ／コンテインメント）などの技術を用いて、温度、風量、湿度をコントロールし、システムの安定稼働（アップタイム）と機器のパフォーマンスを守ります。

データセンター冷却容量の算出ステップ

• Step 1：総消費電力（kW）の集計
  すべてのIT機器（サーバー、ストレージ、ネットワーク）の最大消費電力をキロワット（kW）単位で合計します。
• Step 2：熱負荷の算出（kW換算）
  IT機器の消費電力（kW）は、ほぼそのまま熱負荷（kW）に相当します。
• Step 3：設備容量の決定（安全率・冗長性の考慮）
  建物の熱特性や照明の負荷を考慮し、さらに万一の故障に備えたバックアップ体制（冗長構成：N+1など）や将来の拡張計画を算入して、必要なチラーやAHUの総容量（kWまたは冷凍トン）を決定します。
• Step 4：専門家による法規チェック
  高圧ガス保安法や建築基準法など、日本の厳格な法規制（コード）に適合させるため、設計の専門家と連携して最終仕様を確定させます。

データセンターの排熱処理には膨大な水が必要です。特に大規模施設では、従来の冷却塔方式などで年間数百万立方メートルもの水を消費し、近年の日本の猛暑や地域社会との水資源共生において大きな課題となっています。

トレインは、高い冷却効率（PUE）を維持しながら、水消費（WUE）を最小限に抑える次世代ソリューションを提案します。

• 酷暑を乗り切るアディアバティック（蒸発冷却）空調
  通年は水を使わない空冷、真夏のピーク時のみ水を噴霧して気化熱で冷やす、日本の気候に最適なハイブリッド方式。
• 高効率な液冷・密閉型（クローズドループ）システム
  特殊冷媒の採用や水の完全循環利用により、水消費量を根本から削減。
• 冷却塔の運転最適化と再生水活用
  徹底した水質管理で節水効果を最大化し、工業用水や雨水の利用で企業のESG目標達成に貢献。

高度なモニタリングとメンテナンスにより、データセンターの安定稼働と持続可能な水戦略を同時に実現します。

冷却技術は、データセンターのエネルギー効率、水利用、そしてCO2排出量を大きく左右するため、サステナビリティ（持続可能性）の向上において極めて重要な役割を担っています。

先進の冷却ソリューションと戦略的なアプローチにより、環境負荷と運用コストの双方を劇的に削減できます。

• 次世代液冷・フリークーリング技術による「省エネ」
  超高密度なAIワークロードに対応する液冷や、外気などの自然エネルギーを活用するフリークーリングにより、空調の消費電力を最小化。
• 知的な制御システムによる「運用の最適化」
  インテリジェントな制御により、施設の稼働状況に合わせてシステム全体のエネルギー効率を常に最高水準に維持。
• カーボンニュートラルへの貢献
  電力と水消費の効率化、および低GWP（地球温暖化係数）冷媒の採用を通じて、企業の脱炭素（スコープ2・3）目標の達成を強力にサポート。

トレインの統合サーマルマネジメントは、確実なデータセンター運用と、環境に配慮したサステナブルな経営を両立させます。

データセンターにおける「冷却システム」と一般的な「HVACシステム」は、その目的と設計思想が大きく異なります。

• データセンター冷却システム（IT機器専用）
  目的： サーバーやストレージなどのIT機器から発生する莫大な熱を効率的に排出し、精密な環境（温度・風量・湿度）を維持すること。
  対象： サーバーラック、データホールなどの高密度・高負荷エリア。
• データセンターHVACシステム（建物全体・快適性用）
  目的： 施設で働くスタッフの快適性や、建物全体の換気・温度調節を行うこと。
  対象： オフィススペース、監視室、サポートエリア、および建物全体の基本的な空調・換気。

【トレインのアプローチ】
トレインは、超高密度なAI負荷を処理する「専用冷却システム」から、施設全体の効率を高める「HVACシステム」までをワンストップで統合。データセンター全体のエネルギー効率の最大化を実現します。

どちらも液体を使って効率的に冷やす技術ですが、「液体をどこに通すか（アプローチ）」が大きく異なります。

• 液冷（ダイレクトチップ冷却）
  • 仕組み： サーバー内のCPUやGPUなどのチップに「コールドプレート（冷却板）」を直接取り付け、その内部に冷却液を循環させてピンポイントで冷やす手法。
  • 特徴： 既存のサーバーラックの構造を大きく変えずに導入しやすく、現在のAIデータセンターで最も広く普及しています。
• 液浸冷却（イマージョンクーリング）
  • 仕組み： サーバーそのものを、電気を通さない特殊な液体（冷媒／誘電性流体）の中に丸ごとドボンと浸して、コンポーネント全体を冷却する手法。
  • 特徴： 冷却効率は極めて高いですが、専用の水槽（タンク）のような特殊な設備が必要となります。

【トレインのソリューション】
トレインでは、最大14MWに対応するCDU（冷却液分配ユニット）をはじめ、現在AIインフラの主流となっているダイレクトチップ冷却の液冷システムをエンドツーエンドで強力にサポートしています。