データセンター【エアコン電気代削減方法は？】省エネフィルターで簡単節電

データセンターを運営する多くの企業にとって、24時間365日休むことなく稼働し続けるエアコンの電気代削減は、事業の利益を確保し続けるための最重要課題のひとつとなっています。

近年のサーバーの高密度化や急速なAI活用の進展により、ラックごとの発熱量は増加の一途をたどっており、効果的な熱対策とコストダウンの両立に頭を悩ませている担当者の方も非常に多いのではないでしょうか。

この記事では、PUEの改善や基本的なエアフロー管理といった王道の手法から、既存の空調設備に後付けするだけで大幅な消費電力削減が見込める最新の省エネ部材まで、データセンターの電気代を確実に下げるための方法を詳しく解説します。

データセンター冷却コスト高騰：電気代が上がり続ける理由

なぜこれほどまでにデータセンターの空調コストは経営を圧迫し続けるのでしょうか。

対策を講じる前に、まずはその構造的な原因と、削減の目標となる指標について正しく理解しておくことが重要です。

電気代削減が経営課題である理由

データセンターの運用コスト、いわゆる総所有コスト（TCO）の内訳を見てみると、エアコンなどの冷却インフラが消費する電力は、サーバーやネットワーク機器といったIT機器本体に次いで極めて大きな割合を占めています。

一般的に、データセンター全体の総消費電力のうち、およそ30%から40%もの電力が、サーバーを冷やすためだけの空調設備や冷却ファンによって消費されていると試算されています。

特に近年は、世界的なエネルギー価格の高騰が続いており、電気料金の上昇が事業収益を直接圧迫しています。

そのため、空調にかかる電力コストの削減は、単なる「節約活動」の枠を超え、データセンター事業の存続や企業の市場競争力に直結する、待ったなしの深刻な経営課題となっているのです。

また、多くの施設で採用されている従来型の「部屋全体を冷やす（ルーム空調）」方式では、現代の高密度サーバーが発する局所的な熱を効率的に処理しきれず、空間全体を過剰に冷却することで、膨大な無駄な電気代を支払っているケースが少なくありません。

核心的指標：PUE (Power Usage Effectiveness) の理解

データセンターのエネルギー効率を議論し、省エネ対策を進める上で、避けて通れない核心的な指標がPUE（電力使用効率）です。

これは以下の式で算出されます。

PUE ＝ データセンター全体の総消費電力 ÷ IT機器の消費電力

この値が1.0に近ければ近いほど、冷却や照明、電源変換ロスなどの「IT機器の稼働以外」に使われている無駄な電力が少ないことを意味します。

逆に数値が高いほど、冷却のために多くのエネルギーを浪費していることになります。

PUE値	評価	状態の解説
1.0	理想値	冷却や照明などに全く電力を使っていない理論上の限界値です。
1.5以下	効率的	省エネ対策が進んでいる、効率的なデータセンターとされるラインです。
2.0以上	改善余地大	IT機器と同じだけの電力を冷却等で消費しており、多くの従来型センターがここに該当します。

本記事でこれから紹介する施策はすべて、このPUEの値を限りなく1.0に近づけるための取り組みです。

大規模なデータセンターであれば、PUEをわずか0.1改善するだけでも、年間で数百万〜数千万円規模の電気代削減につながる可能性があります。

新たな脅威：AIとHPCがもたらす高発熱・高密度化

近年の電気代高騰の背景には、従来の課題に加え、新たな技術的要因が存在します。

それは、生成AIや機械学習、HPC（高性能コンピューティング）の普及による、サーバーラックの「高発熱・高密度化」です。

従来のサーバーラックであれば、1本あたりの消費電力は数kW程度でした。

しかし、AI処理などに用いられる最新のGPUサーバーを搭載したラックでは、1本あたり50kW、あるいはそれ以上の膨大な熱を発生させるケースも珍しくありません。

このように極端に熱を発する場所（ホットスポット）が局所的に生まれると、部屋全体を均一に冷やすルーム空調では冷却が追いつかなくなります。

その結果、サーバーの熱暴走や故障を恐れる管理者は、空調機の設定温度を安全マージンとして不必要に下げたり、風量を最大にしたりといった対策を取りがちです。

これが冷却効率を著しく悪化させ、さらなる電気代の高騰を招く「負のスパイラル」の原因となっているのです。

設備投資なしで実現する即時的コストダウン

高額な最新設備への入れ替えを検討する前に、まずは既存設備の運用を見直すだけで実行できる、即効性の高い施策があります。

これらは追加コストをほとんどかけずに、今日からでも着手できるROI（投資対効果）の高いアプローチです。

徹底的なエアフロー管理（ホットアイル/コールドアイル）

データセンターの冷却効率を悪化させる最大の要因は、サーバーが吸い込むべき「冷たい空気（給気）」と、サーバーから排出された「熱い空気（排気）」が混ざり合ってしまう現象、いわゆる「ショートサーキット」や「再循環」です。

これを防ぐために、サーバーの前面側（吸気側）を「コールドアイル」、背面側（排気側）を「ホットアイル」として明確に定義し、それぞれの空間を物理的に分離する「アイルコンテインメント」を徹底しましょう。

本格的なキャッピング工事が難しくても、簡易的なビニールカーテンや仕切り板を使って空気の流れを整理するだけで、空調機への負荷は大幅に軽減されます。

「隙間」を塞ぐブランキングパネルの重要性

アイルコンテインメントのような大きな対策と同時に、ラック単位の微細な気流管理も非常に重要です。

特に、ラック内のサーバーが実装されていない空きスペース（空きU）は、ホットアイル側の熱風がコールドアイル側へ逆流する主要な経路となります。

ここには必ず「ブランキングパネル」を取り付けましょう。

数百円〜数千円程度の安価な部材ですが、これを取り付けるだけでラック内のエアフローが正常化され、無駄な再冷却を防ぐ効果は絶大です。

サーバーラックの床下や天井からケーブルを通すための開口部も、空気の漏れ（リーク）が発生しやすいポイントです。

ここもブラシ付きのパネル（ブラシグロメット）などで塞ぐことで、冷気の無駄遣いを徹底的に防ぐことができます。

ASHRAEガイドラインに基づく設定温度の見直し

多くのデータセンター運用現場では、「サーバー室は20℃〜22℃程度でキンキンに冷やすべきだ」という過去の常識や神話に縛られ、過剰な冷却を行っています。

しかし、IT機器の環境基準を定める国際的な組織であるASHRAE（米国暖房冷凍空調学会）のガイドラインでは、近年のIT機器はより高い温度帯でも正常に稼働できると定義されています。

ASHRAEの推奨温度範囲（Recommended）は18℃〜27℃です。

さらに、許容温度範囲（Allowable）であれば、クラスによっては30℃以上でも動作保証がされています。

このガイドラインを根拠に、空調の設定温度を現状より引き上げることを検討してみましょう。

設定温度を1℃上げるだけでも、チラー（冷凍機）のコンプレッサーにかかる負荷は劇的に下がり、数パーセント単位の省エネ効果が期待できます。

まずは安全マージンを見極めつつ、1℃ずつ段階的に温度を上げていく運用テストをお勧めします。

高効率冷却システムへの移行

運用改善での省エネ効果に限界が見えてきたら、次は冷却システム自体の抜本的な見直しが必要です。

特にAIサーバーなどの高発熱環境に対応し、PUE 1.3以下のような高いレベルを目指すための技術を紹介します。

局所冷却（In-Row、リアドア）の導入

前述した通り、発熱密度が高い現代のサーバー環境では、部屋全体を冷やすルーム空調方式は効率が悪化しています。

そこで、熱源のすぐ近くで熱を処理する「局所冷却（近接冷却）」へのシフトが進んでいます。

冷却方式	設置場所・特徴	メリット
In-Row冷却 （列単位）	サーバーラックの列（Row）の間に、サーバーと同じサイズの空調機を挟み込んで設置します。	熱源（サーバー）と冷却源の距離が極めて近いため、送風ファンの搬送動力を大幅に削減でき、効率的に熱を回収できます。
リアドア空調 （ラック単位）	サーバーラックの背面ドア自体を、水冷コイルなどを内蔵した熱交換器（リアドアクーラー）に置き換えます。	最も発熱する排気直後の熱をその場で処理するため、室内に熱を拡散させません。超高密度サーバーにも対応可能です。

これらの方式は、すべてのラックに導入する必要はありません。

特に発熱密度の高いエリアや、AIサーバーを導入する列に対してピンポイントで導入することで、投資対効果を最大化することが可能です。

フリークーリング（外気冷却）と液浸冷却

日本の四季や気候特性を活かした冷却手法として「フリークーリング」があります。

これは、冬場や中間期（春・秋）の冷たい外気を利用して冷却水を作ったり、直接外気を取り入れたりすることで、電力消費の大きいチラー（冷凍機）の稼働時間を減らす技術です。

前述の設定温度の緩和と組み合わせることで、外気を利用できる時間を年間を通じて長く確保できれば、劇的なコストダウンが可能になります。

さらに将来的には、サーバー自体を絶縁性の液体に直接沈めて冷却する「液浸冷却（リキッドクーリング）」も有力な選択肢となります。

空気よりも熱伝導率の高い液体で直接冷やすため、空調ファン自体が不要になり、PUE 1.1以下（ほぼIT機器の電力のみ）という驚異的な高効率を実現する事例も国内で出てきています。

省エネフィルタMS-RDKなら、取り付けるだけで10-15%の省エネが可能に！

「局所冷却やフリークーリングのような設備投資には莫大な予算が必要だし、運用ルールの変更も社内調整が大変ですぐには難しい…」

そんな切実なお悩みをお持ちの方に、最も手軽かつ即効性のある解決策としてご紹介したいのが、既存のエアコンに取り付けるだけで省エネを実現する特殊フィルターです。

MS-RDKの構造・特徴

MS-RDKは、業務用エアコンの室内機吸込口に取り付けるだけで消費電力を削減できる、革新的な省エネルギー部材です。

見た目は厚さ数ミリの網目状のシートですが、その素材には特殊な天然鉱石パウダーやセラミックスが練り込まれています。

世の中には「貼るだけで省エネ」を謳う怪しいグッズも存在しますが、MS-RDKの信頼性を裏付ける決定的な違いは、国連機関であるUNIDO（国際連合工業開発機関）の環境技術データベース「STePP」に正式登録されている点です。

特許を取得した確かな技術であり、その省エネ効果や環境貢献度は国際的な基準で評価されています。

MS-RDKがエアコンの省エネになる仕組み

MS-RDKをフィルター部分に設置するだけで、なぜ電気代が下がるのでしょうか。

その技術的なメカニズムは、主に以下の2点の相乗効果によるものです。

• 整流効果による熱交換効率の向上：MS-RDKの網目形状が、吸い込まれる空気の流れを整流化します。これにより、エアコン内部の熱交換器（アルミフィン）に対して空気が均一に当たるようになり、熱交換の効率が物理的に向上します。
• コンプレッサーの負荷軽減：熱交換効率が良くなると、エアコンが吹き出す風の温度がより早く設定値に近づきます。その結果、室内が設定温度に到達するまでの時間が短縮されます。エアコンの消費電力の約9割は室外機のコンプレッサー（圧縮機）が消費していますが、設定温度に早く到達することで、このコンプレッサーが休む時間や低負荷で運転する時間が増え、結果として大幅な節電につながるのです。

MS-RDKの強み

24時間稼働が前提のデータセンター現場にとって、MS-RDK導入のメリットは単なる省エネ効果だけではありません。運用の手間を増やさない点も高く評価されています。

MS-RDKの導入事例

MS-RDKは、既に多くの企業で導入され、実績を上げています。

例えば、24時間365日稼働しているコンビニエンスストアや、熱負荷の高い工場、大規模な複合レジャー施設などで、平均して10%〜15%程度の電力削減効果が実証されています。

データセンターのように年間を通じて冷房負荷が高く、常にエアコンが稼働している施設は、MS-RDKの「コンプレッサー負荷を下げる」という効果が最も発揮されやすい理想的な環境と言えます。

「サーバー冷却のために空調を止めるわけにはいかないが、コストは下げたい」という現場のニーズに合致するソリューションです。

MS-RDKの詳細な情報は、以下の記事でも解説していますので、併せてご覧ください。

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まとめ：MS-RDKなら手軽に省エネが可能

データセンターの電気代削減は、一朝一夕で達成できるものではありません。

まずは現状のPUEを把握し、エアフロー管理の徹底や温度設定の見直しといった「運用改善」から始めることが重要です。

そして中長期的には、局所冷却やフリークーリングといった「高効率設備への更新」が必要となるでしょう。

しかし、「今すぐ結果を出したい」「予算が限られている」という場合には、MS-RDKのような信頼性の高い省エネ部材の活用が、非常に有効な「第一歩」となります。

既存のエアコンに「置くだけ」で、消費電力の大部分を占めるコンプレッサーの負荷を下げ、確実に電気代を削減できるこの技術は、コスト削減と企業の環境対応（CO2排出量削減）を同時に実現する強力な武器になるはずです。