省エネデータセンターご担当者 様

⽇⽴⾦属チルドタワーHICSシリーズ
PUE=1.1を実現する技術関係者外秘

15MW_AB系(30MW)
データセンター排熱設備
デザイン検討 1_2
2022.3.3
株式会社 LXスタイル CEO 杉⽥正
https://LXS.jp
32MWPUE=1.1データセンター技術資料20220303

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関係者外秘⽬次
１．省エネ技術の進化
２．⾃⼰紹介と市場動向
３．⼤規模DCに対応するチルドタワー
４．サーバーラック制御検討
５．ラック配置検討
６．参考資料

・・・・
・・・・
・・・・
・・・・・・・・・・・・

3411232934※１．本デザイン検討書は動作、性能を保証していません。
別途詳細設計、検討が必要です。
※２．本検討書では、全体制御DCIMに相当するシステムを検討していません。
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１．省エネ技術の進化

10MWデータセンターで年間10億円近くも省エネ30年償却で建設費が浮く差違採⽤時期・その他

10MWDCの1年間電気代

1.65〜2.8---

10年以上の古いデータセンター

20億円以上⾼効率CRAC~1.5

⾼性能コンプレッサー採⽤

NTTが主導して10年前に開発15億円

キャッピング~1.35

開発は10年前、この数年普及

13.5億円

海外でGoogleが採⽤
⽇本では数MW以上の⼤型DCで採⽤

11.5億円

pPUE（おおよそ）

従来

クーリングタワー＋チラー

省エネ間接
外気冷却

~1.15

冷気分散防⽌ホットスポット対策

室内熱交換無し（冷⽔製造にコンプレッサー）

チルドタワーは⾼効率銅コイル＋チラー内蔵、⼩型~1.1

冷⽔ポンプ無し（夏場のみCRAC使⽤）

海外でFaceBookが採⽤
⽇本でも5年前から採⽤
建物建設コストが⾼い

直接
外気排熱

~1.07

ホコリ、腐⾷ガス、湿度侵⼊の⽋点有り

研究施設のみその他

1.1以下

⽔冷アタッチ、液浸、雪冷熱利⽤

スパコン（サーバが⾼価）や研究施設

11億円

10.7億円

冷暖を分離して、省エネ熱搬送ポンプ、密閉循環により効率を上げるとpPUE=1.1を実現。
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3２．⾃⼰紹介株式会社 LXスタイル CEO 杉⽥正新規事業開発経歴35年
ストレージRAIDNAS開発、SCSIネットワーク、Webサーバー開発（コアマイクロ在籍中バンダイ向け）、
低PUE_DC開発、⽇本初DC_ISMS取得、HA_DC開発、レンサバ専⽤サーバ開発（ファーストサーバ在籍中、製造はコアマイクロ）、コンビニ向けSaaS、無料Windowsホスティング、VPSサービス、コンテナDC開発（産総研）井⼾⽔利⽤DC、雪冷熱利⽤DC、世界⼀空調省エネECサービスDC、世界⼀省エネAIスパコンDC（産総研）など、どんなサイズDCでもPUE=1.1を実現。
NEDOグリーンITプロジェクトに産総研テクニカルスタッフとして参加
間接外気冷却式(Facebook型）世界⼀空調省エネデータセンターをデザイン
コールドプレート式世界⼀空調省エネスパコン産総研ABCI構築メンバ
PUE=1.1を実現する製品を販売する⽇⽴⾦属ソリューション部 省エネデータセンターコンサルタント

東京⼤学

江崎教授ご指導の「JDCC次世代データセンター勉強会」世話役メンバ

http://hiroshi1.hongo.wide.ad.jp/DCEM/※産総研との週1⽇勤務契約は本年3⽉で終了。
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データセンター消費電⼒は⼤幅増。省エネ化・脱炭素化が必須の課題。
日本国内におけるダウンロートトラフィック

世界データセンターデータ流通量及び消費電力

省エネ法改正における日本政府支援

15倍

出展

2021年5⽉

我が国のインターネットにおけるトラヒックの集計結果（総務省）
2022年1⽉ ⽇本経済新聞
出展 調査会社シナジーリサーチグループ
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データセンター消費電⼒は⽇本総電⼒約3%に、さらに増える。
１）益々増⼤する⽇本国内データセンター消費電⼒は、2030 年には約30倍の電⼒を IT 関連機器だけで、消費する予測もある。
２）⽇本国内において電気事業者の発電電⼒量合計は約700億KWh（資源エネルギー庁2020年統計）365⽇24時間で割り算すると 約80万KWh=800MWhであり、このうちデータセンターが使う電⼒は総電⼒の約2.5%〜2.8％とされている。
(⽇本データセンター協会 増永事務局⻑談)
データセンター消費電⼒と規模による省エネルギー性能
データセンター規模

おおよその数⽇本総電⼒量での⽐率

設備最⼤電⼒省エネルギー性能

GAFAM

10カ所前後0.5%〜0.8%@30MW〜

PUE=1.1〜1.3

中・⼤規模

約350カ所

約1%

＠0.5MW〜＠10MW

PUE=1.3〜1.8

⼩規模（既存）約3,000カ所

約1%

＠0.5MW以下

PUE=2.2〜3.0

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データセンター冷却の世界市場規模は2025年に157億ドルに達すると予測
2020年の同市場規模は94億ドルと推計

昨年発売された調査資料

https://www.dreamnews.jp/press/0000234625/
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何しろマーケットがデカい、伸びるのは海外勢

⾸都圏だけで450MW以上
詳細資料がダウンロード出来る︓https://www.cbre-propertysearch.jp/article/data_center_20211208/
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CBREの予想では、データセンターへの投資は数年で既存データセンター設備と同額

引⽤先：https://www.cbre-propertysearch.jp/article/data_center_20211208/

CBREは世界最⼤の不動産ファンド
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9※⽇本GLPは中国資本

https://cloud.watch.impress.co.jp/docs/news/1389405.html?fbclid=IwAR3lZrIktQO6bBNFYVjuiesrnnV09Bl3eh4H-8m7qN35UNqH48K2gEKALpE

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３.⼤規模データセンター排熱に対応する
⽇⽴⾦属 チルドタワー HICS-シリーズ

32MWPUE=1.1データセンター技術資料20220303

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時代が追いついてきた時代が追いついてきた チルドタワー省エネ技術
データセンター省エネ技術
データセンター消費電⼒は膨⼤
中規模DC 10MW級
電気代1ヶ⽉約500万円 年間4億円以上
稼働率20%

PUE=1.65

電気代15円/KWh

省エネ意識の⾼まりから、室温を上げて省エネ
DC要求水温上昇
100%

チルド対象市場

DC（2005年）

DC（2023年）

飲料
客
アルミ鋳造
先
一般めっき
蒸着
設 50%
備
一般樹脂成形
稼
有利
働研究設備
率

有利

0%
5℃
32MWPUE=1.1データセンター技術資料20220303

17℃

冷水供給温度

32℃

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32MWPUE=1.1データセンター技術資料20220303

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30MW（15MW A系B系） データセンター構築例
同じビルサイズで間接外気冷却機の3倍設置可能
既存データーセンター省エネ化改造にも対応
サーバー室は4フロア
1フロア 電気容量 4.5MW+4.5MW
冷却リアドアとAHUにより1ラック30KVA
利⽤率70%で21KW 1フロア約300ラック
4フロアで21KVA約1,200ラック
特⾼受電トランスは4.5Wx9台n+1
発電機は32MW分設置は燃料タンクサイズにより不可
チルドタワーを使うと電源設備、建築⼯事費⽤も格安

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1ラック30KVA⾼密度実装に対応
ユーザー消費電⼒に併せて拡張可能

間接外気冷却機よりフットプリントが⼩さいチルドタワー
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⽇⽴⾦属

チルドタワーHICS-1002W1

関係者外秘

銅コイル＋チラー
30年の実績
圧倒的な省エネ性能
膨張タンク
省エネポンプ

⼊⼝温度35℃ 出⼝温度25℃
50Hz
660KW排熱能⼒

32MWPUE=1.1データセンター技術資料20220303

データセンター

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PUEは年間でのIT機器とその他機器電⼒⽐率イメージ
チルドタワーは夏期以外は排熱のみコンプレッサー稼働時間が短い、寿命も⻑い、保守費⽤が安価

関係者外秘

数字は仮定数値

1732MWPUE=1.1データセンター技術資料20220303

HICS-1002W1 660/710KW 3,420/3,708m3/min 50/60Hz
サービス
スペース

7,615

1,500

4,615

サービス
スペース

1,500
サービス
スペース

1,500

2,200

サービス
スペース

3,635

1,500
サービス
スペース

32MWPUE=1.1データセンター技術資料20220303

4,615
9,875

1,500
サービス
スペース

1,500

関係者外秘n+1構成で圧倒的に⼩さいフットプリント
HICS-1002W1 2台 5コア＋1コア
660x2-330KW=990KW 3,420x2-1,710=13,200m3/min 50Hz
1,500

サービス
スペース

ヘッダ（⾼温戻り）バイパス

チルドタワー
循環ポンプn+1
チルドタワーHICS-1002W1
ヘッダ（冷⽔）

サービス
スペース

サービス
スペース

4,615
1,500

7,615

膨張タンク

送⽔ポンプ2nx2
第1系統
約500KW

サービス
スペース

第2系統
約500KW

⾼温⽔戻り
1,500

2,200

2,200

1,500

7,400

32MWPUE=1.1データセンター技術資料20220303

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参考

500KW排熱

ストレーナ

500KW排熱4,000m3/min 37KW級省エネポンプ

キャビテーション対策に重要なエアー抜き構造と運⽤⼿順
32MWPUE=1.1データセンター技術資料20220303

20密閉式循環によりポンプ電⼒省エネ
チルドタワー

AHU、冷却ドアは定量⽔量稼働。温調はファン使⽤。

ヘッダ
循環ポンプ

膨張タンク

関係者外秘

FCU：ファンコイルユニット

省エネポンプ
引⽤先︓https://ec.daikinaircon.com/ecatalog/
CL19370XXX/index_spn.html

AHU：エアーハンドラユニット
排熱32℃〜40℃ 制御により排熱温度が⾼いほど省エネ

FCU FCU AHU 冷却 冷却 冷却 AHU
ドア ドア ドア

冷却ドア：
ラック取付冷却リアドア

冷⽔25℃〜28℃※１.別途湿度管理必須※２.室内にCDU（冷却制御機）を設置すると省エネにならない
32MWPUE=1.1データセンター技術資料20220303

21騒⾳対策

3重構造

チルドタワーにサイレンサー、内壁と外壁の間から吸気

関係者外秘チルタワー排気にサイレンサー
内壁下部から吸気外壁

チルドタワー3,045+サイレンサー

Max4,700
6,000?
800

20,000架台

チラー＋冷却塔に⽐べ⼩型
そのスペースを騒⾳対策に使える

ここから
ファン騒⾳が洩れる騒⾳条例
10m?50db?

チラー＋冷却塔に⽐べ 雪対策など
30年800台実績の制御システム
2_2へ続く32MWPUE=1.1データセンター技術資料20220303

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