空冷システムを使用してサーバーを冷却することは、水冷システムと比較して効率が低いことが一般的に認識されています。この効率の差は、例えばバイクの冷却方法にも見られます。ヤマハのエンジンも水冷方式が一般的です。自動車も同様に、水冷方式が主流です。
資料: https://ridersclub-web.jp/column-518765/
自動車エンジンでは、水冷と空冷のどちらが主流かというと、現在は水冷がほとんどです。水冷エンジンは、熱せられた冷却水をラジエーターで冷やして再びエンジンに戻すことで、エンジンの温度を安定させることができます1。水冷エンジンは、空冷エンジンに比べて以下のようなメリットがあります。
- 空気よりも水の方が熱伝導率が高いので、より効率的にエンジンを冷却できる。
- 冷却水の循環を制御することで、エンジンの温度を最適な範囲に保つことができる。
- ラジエーターの位置や形状に柔軟性があるので、空力性能やデザインに影響を与えにくい。
- エンジンの騒音や振動を低減できる。
サーバーの冷却においては、空冷方式は効率が低いため、冷却に必要な電力が増加します。また、冷却された空気は無駄に排出され、有効活用することが難しいです。
一方、水は熱を効率的に移動するため、温められた水を熱交換に使用し、温水を暖房に利用することが容易です。レノボによれば、50度の水でもサーバーを冷やせるそうです。実際、レノボのソリューションを導入し、電力消費を40%削減する事例もあるそうです。この投資は通常、わずか3から5年で回収できると言われており、電力料金が高騰している現在では、更なるコスト対効果の向上が期待されています。
環境エネルギー政策研究所によれば、太陽光発電と風力発電などの再生可能エネルギーは、日本の電力供給のわずか10%程度しか占めていません。原子力はわずか4.8%を提供し、不足する電力は石炭や液化天然ガス(LNG)を燃料として利用しています。この状況を改善し、より持続可能なエネルギーソリューションに転換するための取り組みが必要です。
資料: https://www.isep.or.jp/archives/library/14364
今後は水冷でのサーバー冷却は有望な選択肢として検討すべきだと思います。電力生成の過程でCO2を削減できないなら、その他の部分で最大限の工夫をするしかないと思います。
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