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省エネ対策とIT基盤の最適化、どう進めていくか? ファシリティ環境ソリューション「エフサスグリーンファシリティソリューション」

目次

現状分析から課題を見える化し、様々な削減効果を導き出す「エフサスグリーンファシリティソリューション」

一目瞭然!熱いところは赤、冷やし過ぎは青

空調を1台止めて2℃上げられることも検証。その効果は?

省エネ+αのご提案

環境に配慮し利益を生み出すサーバルームへ。そのすべてをサポート

機器は入れ替えてもサーバルームは15年前のまま? 今こそ、見直しを!

「スモールスタート」すぐに改善できることからはじめましょう

【コラム】入力電圧をAC200Vに統一によるメリット

現状分析から課題を見える化し、様々な削減効果を導き出す「エフサスグリーンファシリティソリューション」

[公開日 2012年5月10日]

及川:今夏の電力供給は昨年にも増して厳しい状況が想定されます。お客様のファシリティ、設置環境をいかに省エネ体質へと導いていけるかが重要です。ただ闇雲に節電をするのではなく、効率的かつ効果的に省エネ環境を作り出す手法をご提案したい。そこでおすすめしたいのが、現状分析から環境配慮型工事、保守までをサポートし、大きな効果を挙げている「エフサスグリーンファシリティソリューション」です。

エフサスグリーンファシリティソリューションのコンセプト
エフサスグリーンファシリティソリューションのコンセプト

河辺:エフサスグリーンファシリティソリューションは、お客様のサーバルームが実際どういう状況なのかを把握するための現状分析、そして改善実施、改善維持、運用把握という四つのフェーズから成っています。現状分析については環境配慮型のコンサルティングと、熱流体シミュレーションなどのツールを使ってサーバルームの環境を調べていきます。その結果から改善点や改善方法などをご提案します。そして改善工事を実施し、新たな環境の維持、運用状況の見える化等、これらをPDCAで回していくというものです。

現状分析でサーバルーム内の温度調査などをするだけでも、機器のレイアウトの問題や空調の無駄などが見えてきます。さらには改善効果をシミュレーションし、具体性を持って対策を実施することが可能です。今回は、事例を交えてご説明したいと思います。

株式会社富士通エフサス サポート統括本部 環境ビジネス推進室 担当部長 河辺 孝文の写真
河辺 孝文
株式会社富士通エフサス
サポート統括本部 環境ビジネス推進室
担当部長

課題の抽出から改善実施まで、ステップごとにトータルサポート
課題の抽出から改善実施まで、ステップごとにトータルサポート

一目瞭然!熱いところは赤、冷やし過ぎは青

河辺:まず一つ目は、都内の某お客様ですが、昨年節電令が出たときに、空調温度を上げて節電したいけれど、熱だまりがあって温度を上げられないので、何とかできないかとご相談をいただきました。そこでまず技術者がお客様のサーバルームへ伺い、室内の機器のレイアウトと、温度、風速などを調べました。サーバルーム内の温度分布が一目でわかるレイアウト図面を作成し、状況を把握します。これらをさらにわかりやすくご説明するために赤外線カメラで撮ると、状況は一目瞭然です。

サーバルーム内の温度調査
サーバルーム内の温度調査

次に、サーバルーム内の機器の発熱量と空調機の能力とを比較します。すると空調機には十分な能力があって、4台のうち1台を止めて、節電できることが想定できました。
しかし、熱だまりをなくして、システムを安定稼働させることが、サーバルームの最優先の課題です。そこで熱だまりの原因を探り、改善策を検討するために行ったのが熱流体シミュレーションによる気流解析です。
それと、空調機はどれを止めても良いという訳ではありませんので、気流解析で一番影響の少ないものを見つけ出しました。

熱流体シミュレーションによる気流解析
熱流体シミュレーションによる気流解析

空調を1台止めて2℃上げられることも検証。その効果は?

河辺:まず現状をシミュレーションすると、熱だまりの原因が分かりました。床下空調の空調グリルが適切なところに無いことや、床下のケーブルで冷気が妨げられていることが原因でした。そこで、空調グリルの配置を見直して空調効率を改善させると、熱だまりが解消されて、空調を1台止めても支障がないことが分かりました。空調機にかかる電気代を試算すると、1台止めた分の冷却力を残りの3台で賄うとしても、年間125万円くらいの節電によるコスト削減効果が見込めるという結果が出ました。
さらに、簡易的な間仕切りで排熱の回り込みを防止したシミュレーションをしてみると、設定温度を2℃上げられ、年間60万円くらい電気代が節約できることがわかりました。つまり空調効率を改善すると、年間185万円くらいの削減効果が見込めるということです。ここまでが現状分析ということになります。ここでご納得いただければ、第2フェーズの改善へと進んでいくわけです。
現状を分析し無駄を排除するだけでも大きな効果が得られることがおわかりいただけたかと思います。

空調機1台停止時の効果
空調機1台停止時の効果

省エネ+αのご提案
耐震性の強化と空調の効率化で、消費電力45%、電気代400万円を削減!

飯野:次は、改善実施をした事例です。このお客様は、移転の機会に耐震性を強化したいというご要望でした。
我々としては耐震性強化の課題に加え、省エネ・環境面をキーワードにプラスアルファのご提案をさせていただきました。まずは、移転予定の室内に窓がありましたので、そこからの侵入熱をどうやってふさぐかというところが課題でした。

ポイントは、内装視点による耐震性強化と空調効率化。日射熱による窓からの侵入熱を遮るために、ゾーニングという建築的な手法を取り入れさせていただきました。まず、オペレータールームとサーバルームを分離して、無人エリアとなるサーバルームの窓には、断熱パネルをはめ込むことで、外気温や日射の影響を減らしました。また、天井裏の崩落を想定して、天井を耐震天井に、床は、地震による浮き上がりが起らないよう耐震性のあるフリーアクセス床にしました。

株式会社富士通エフサス サポート統括本部 環境ビジネス推進室 省エネビジネス推進部 飯野 弘敏の写真
飯野 弘敏
株式会社富士通エフサス
サポート統括本部 環境ビジネス推進室
省エネビジネス推進部

外気温や日射の影響を減らす断熱パネル
外気温や日射の影響を減らす断熱パネル

もうひとつのポイントは、省スペース化です。今ご相談で多いのは、メインフレームからオープン系サーバになって、サーバルームが広くなり無駄が多いという話です。今回はプリンタ、サーバ、保守エリアを最小限かつ最適化しながら一個一個計算し、それをレイアウトに起こして省スペース化を図りました。省スペース化+空調機の容量も再計算、仮想化などICT側で減った分を合わせて、消費電力で45%、電気代で年間約400万円の削減効果が得られました。

省スペース化のレイアウト提案
省スペース化のレイアウト提案

環境に配慮し利益を生み出すサーバルームへ。そのすべてをサポート

シミュレーションによる現状分析の結果を踏まえ、富士通ではファシリティの省エネ化と運用コスト削減へ向けたコンサルティング、そしてお客様のご要望に即した改善実施(環境配慮型工事)のすべてに対応しています。また、改善後の維持管理までしっかりサポートいたします。

お客様のご要望に即した改善実施(環境配慮型工事)
お客様のご要望に即した改善実施(環境配慮型工事)

機器は入れ替えてもサーバルームは15年前のまま? 今こそ、見直しを!

村田:お客様の中には 15年以上前にサーバルームをつくられたという企業もいらっしゃるんですが、最初に設計したままほとんど手を加えられてないんですよ。だから空調パッケージも当時のままですし、サーバは年々高密度化して小型化して数が減ってきているにもかかわらず、空調機そのものは初期の運転設定のままなんです。だから無駄が非常に多い。そうしたところにもシミュレーションは効果を発揮しそうですね。

河辺:お客様はやらなければいけないのはわかっていて予算化はするんだけれど、結局、最後は来年に…というところが多いですね。

大内:優先順位的にはまだ低いんですよね。ただ、これが電力料金の値上げとなると、それまでにという話になるので、今後、具体的な引き合いが増えるかもしれませんね。

村田:費用削減は今どこの会社でもやっていますからね。ただ、電力代金の単価だけを見ると安く見えるので、電力は後回しにされる傾向にあります。でも、年間払ってる金額をトータルで考えるとすごい金額になります。大口ユーザーだと、契約料金が100kW変わるだけで何十万ずつ毎月の料金が変わっていくわけです。

及川:電力契約を見直すだけでも大きな違いが出そうですね。

村田:例えば大口料金のお客様が電力契約の単位で電力使用量を減らせば、契約を見直すことで契約料金が結構下がります。当社のグループ会社で昨年4,100kWhから3,200kwhに変えたら年間1,800万円以上の削減ができた例もあります。様々な改善をすることでそうした効果も出る可能性が十分にあるんですよ。大口契約のお客様だったら、そういう提案もしたいですね。

飯野:電気代のところがターゲットになると、古い空調機をインバータタイプの高効率空調機に入れ替えたほうが削減効果が大きいです。

及川:投資も大きいですよね、お客様からすると。

村田:富士通でも実践した事例があります。先ほども話に出た当社のグループ会社ですが、25年使用した重油炊式空調機を最新の電気式ターボ冷凍機に入れ替えたら効率が68%以上改善し、費用削減効果も大きく、設備費用を3年で回収出来る目処が立ちました。

「スモールスタート」すぐに改善できることからはじめましょう

大内:先ほど事例に出ていた、ホットアイル、コールドアイルを分離するというのは、あまり時間とコストをかけずにすぐできそうですね。ファーストステップとしてまずこういうところから始めれば、お客様も入りやすい。

村田:少量のサーバとかIT機器を持っているお客様はすぐにできます。

大内:単純に暖気と冷気のショートサーキットショートサーキットを防ぐために、分離するためのパネルを追加するとか、そういう形でも効果は結構出てきます。

飯野:ラックの未搭載部分にブランクパネルを使うとか。

村田:沼津ソフトウェア開発クラウドセンターではブランクパネルを入れたら熱だまりが急激に減りました。

大内:それがついてない状態とつけた状態をサーモグラフィ等で明確に見せてあげると、こんなに違うんだというのがすぐわかりますよね。なかなかお客様は、頭ではわかっていても、どれだけ効果があるのかってわかりづらいので。

飯野:ブランクパネルはお客様で実際にやった結果、ラック前面温度が3℃変わりました。そうすると空調の設定温度も上げられるので省エネ効果が期待できますね。

村田:ちょっと風の流れを変えるだけでいいんですよ。小さな工夫や改善が、長期的に見れば大きな効果につながることもありますので、何かのきっかけで気付きや発見があったら、ぜひ地道に続けてほしいと思います。

この章でご紹介した製品・サービス等

コラム 入力電圧をAC200Vに統一によるメリット

CPUのマルチコア化など情報機器の高密度化は加速し、1U/2Uといった小型サーバの消費電力も大きくなっています。
AC100Vによる導入を行うお客様は多いのですがラック1台で賄う電流量が不足しラックへ半分程度しか搭載できないといった例も多くあります。

AC200Vに統一して電源効率を改善

このようなお客様は、導入時の機器をAC200V化することで問題を解決できます。
ほとんどの情報機器は、AC100VとAC200Vのどちらにも接続可能なユニバーサル電源仕様です。AC100Vで導入を検討していた機器の電源ケーブルをAC200V用に変更するだけで1台のラックで賄う電流量が約半分で済み、ラック内の機器集約を向上できます。
AC100Vに比べ伝送効率が改善しますので発熱量を抑え消費電力を2~4%削減するなど省エネ対策へも効果があります。

プラットフォーム技術本部 プロダクトソリューション技術統括部 八巻 孝夫の写真
八巻 孝夫
プラットフォーム技術本部
プロダクトソリューション技術統括部

情報機器のAC200V化

電源形状を統一してPDUを節約

AC200V化する場合は、機器の電源プラグ形状を統一することで従来は、機器のプラグ形状毎にバラバラに用意していたPDUを削減できます。

電源形状を統一してPDUを節約

PDUをラックへZero-U化して冷却を改善

ラックへ機器を高密度に搭載すると電源ケーブルの本数が増加します。
よくあるラック最下段へ搭載したPDUへ電源ケーブルを接続した場合、機器の排気が電源ケーブルにより塞がれ冷却性が落ちます。
AC200V化する電源ケーブルを、小型省スペースに適したIEC形状の電源プラグに見直し、19インチラックサイドへ垂直に搭載した、PDUと機器間を最短の電源ケーブル長で接続することで、機器を高密度に搭載しても排気を妨げないラック搭載が可能です。

PDUをラックへZero-U化して冷却を改善

負荷バランスの考慮

ほとんどの建物の電源は、単相3線式がきており、AC100V機器を多く導入した環境では、AC100Vの両電圧線の負荷を均一に保つなどの考慮が必要となります。
このような場合、機器をAC200Vに統一することで意識しなくても負荷バランスの偏りを改善し電源の安定化を図ることができます。

負荷バランスの考慮

終わりに

わずかな費用で 19インチラック搭載を効率化、省エネ対策、熱対策、機器節約を実現できる取り組みとして説明いたしました。
19インチラック搭載の参考となれば幸いです。

[関連情報] IHV(ハードウェアベンダー様)製品の検証情報

IHV(ハードウェアベンダー様)製品