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ASHRAE90.4數(shù)據(jù)中心能效標(biāo)準(zhǔn)的建議與檢查

文章來(lái)源：admin 發(fā)布時(shí)間：2016-04-29 08:51:56 瀏覽：0 次

據(jù)悉，數(shù)據(jù)中心行業(yè)遵循的美國(guó)采暖、制冷與空調(diào)工程師學(xué)會(huì)(以下簡(jiǎn)稱ASHRAE)TC9.9數(shù)據(jù)中心處理環(huán)境熱指南即將發(fā)布第4版，而90.4和90.1的標(biāo)準(zhǔn)將在2016年最后定稿，數(shù)據(jù)中心行業(yè)人士對(duì)此進(jìn)行了解是很重要的。
　　

　　ASHRAE90.4p標(biāo)準(zhǔn)明確提出“建立數(shù)據(jù)中心的能源效率的最低要求：設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行維護(hù)計(jì)劃，并利用現(xiàn)場(chǎng)或非現(xiàn)場(chǎng)可再生能源”。范圍包括a）新的數(shù)據(jù)中心或其部分和其系統(tǒng)；b）新增加的數(shù)據(jù)中心或其部分和其系統(tǒng)；以及c）修改現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心或其部分系統(tǒng)和設(shè)備。標(biāo)準(zhǔn)還指出，本標(biāo)準(zhǔn)的條款并不適用于：A.電話交換機(jī)；B.必要設(shè)施（IES）C.信息技術(shù)設(shè)備（ITE）。
　　
　　強(qiáng)制性法規(guī)
　　
　　擬議的90.4標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：“遵守本標(biāo)準(zhǔn)是自愿的，除非法律管轄權(quán)通過(guò)立法來(lái)強(qiáng)制執(zhí)行”。如前所述，許多數(shù)據(jù)中心行業(yè)關(guān)注的問(wèn)題之一就是“當(dāng)局管轄的”（AHJ）。這包括美國(guó)各州和地區(qū)的建設(shè)主管部門(mén)，以及聯(lián)邦政府機(jī)構(gòu)，在使用90.1時(shí)以此為依據(jù)，對(duì)多種類型的商業(yè)和工業(yè)的新建筑物提出要求，或升級(jí)現(xiàn)有的建筑物的要求。因此，它們也將使用90.4作為其新的數(shù)據(jù)中心的標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)檫@個(gè)標(biāo)準(zhǔn)將其修訂到90.1標(biāo)準(zhǔn)。此外，90.4也為90.1進(jìn)行了更詳細(xì)的補(bǔ)充，實(shí)際上其他的具體要求都要符合90.1建筑規(guī)定。除了在設(shè)計(jì)上妥協(xié)和增加成本，這似乎不太可能的，很多監(jiān)管部門(mén)的當(dāng)?shù)亟ㄖz查員可以理解復(fù)雜的數(shù)據(jù)中心的具體問(wèn)題，如冗余級(jí)別，甚至熟悉TC9.9或綠色網(wǎng)格PUE指標(biāo)。但這可能會(huì)延誤批準(zhǔn)或強(qiáng)制進(jìn)行不必要的設(shè)計(jì)修改，只需當(dāng)?shù)亟ㄖz查員對(duì)90.1和90.4標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行解釋。
　　
　　強(qiáng)制性電氣和機(jī)械能合規(guī)（90.4）
　　
　　電氣損耗部分（ELC）：
　　
　　新數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)師和的建設(shè)者需要證明他們的設(shè)計(jì)將如何遵守高度特異性和相互交織的強(qiáng)制性合規(guī)路徑。這是通過(guò)定義的“設(shè)計(jì)的電氣損耗分量（設(shè)計(jì)ELC）”部分。這些涉及有關(guān)IT電氣系統(tǒng)能效在50％負(fù)載以及100％負(fù)載時(shí)的最低標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題表的多樣性設(shè)計(jì)。除此以外，它需要證明多層次的電氣系統(tǒng)的路徑損耗和UPS的效率，其中包括25％，50％和100％的負(fù)載系統(tǒng)在各級(jí)冗余（N，N+1，2N和2N+1）的電氣系統(tǒng)路徑損耗。
　　
　　此外，它描述了三個(gè)不同的電源鏈損失部分：“輸入設(shè)備段：UPS段，信息技術(shù)設(shè)備配電段（延伸到IT機(jī)柜電纜的電源損失）。此外，它指出ELC設(shè)計(jì)，以及應(yīng)該“使用的每個(gè)電源鏈段在最壞的情況下顯示的電效率最低水平。”
　　
　　強(qiáng)制性的PUE：
　　
　　建議90.4標(biāo)準(zhǔn)的第二次修訂明確列出授權(quán)的最大PUE范圍從1.30到1.61，每個(gè)具體涉及到18個(gè)ASHRAE氣候區(qū)中列出的地理區(qū)域。然而，這些PUE值設(shè)得過(guò)低，許多人認(rèn)為他們會(huì)大幅度增加最初的設(shè)計(jì)和建設(shè)的成本，這引發(fā)了很多業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注、評(píng)論和抗議。此外，它沒(méi)有考慮到當(dāng)?shù)啬茉吹目捎眯院腿剂蟻?lái)源，或者水的使用或在使用水中有任何潛在限制或短缺的情況，例如去年在美國(guó)加州的持續(xù)干旱問(wèn)題。這個(gè)PUE參考值將在未來(lái)版本中刪除然而，本地能源的問(wèn)題卻仍沒(méi)有得到解決。
　　
　　機(jī)械損耗部分（MLC）：
　　
　　第三版本的修改刪除所有引用綠色網(wǎng)格PUE要求；但是它包含了采用最低能源效率的機(jī)械冷卻系統(tǒng)非常詳細(xì)的具體要求，再次具體列出了ASHRAE規(guī)定的18個(gè)氣候區(qū)。第三次修訂了另一個(gè)冷卻性能表（也再次列出18個(gè)氣候區(qū)），將“機(jī)械設(shè)計(jì)負(fù)荷（設(shè)計(jì)MLC）”定義為所有冷卻、風(fēng)機(jī)，水泵、散熱的設(shè)計(jì)功率的總和除以數(shù)據(jù)中心所有信息技術(shù)設(shè)備（ITE）的設(shè)計(jì)功率（100%和50%）。
　　
　　另一個(gè)重大的問(wèn)題，所有的冷卻效率計(jì)算似乎排除了有效利用的“容許”的范圍，以滿足強(qiáng)制性和規(guī)定要求：“計(jì)算機(jī)架入口溫度和露點(diǎn)必須在數(shù)據(jù)處理環(huán)境熱指南推薦的范圍內(nèi)。”因此，即使數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)的目的是為了提高IT設(shè)備運(yùn)行的更高環(huán)境溫度（如A2，A3或A4），也沒(méi)有必要為較低的溫度推薦范圍進(jìn)行設(shè)計(jì)和構(gòu)造，這可能會(huì)大幅增加冷卻系統(tǒng)的成本。
　　
　　采用A3和A4的服務(wù)器的標(biāo)準(zhǔn)
　　
　　A3和A4的服務(wù)器并不在2011年最初制定的標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，而到了2015年，市場(chǎng)上已經(jīng)有了幾個(gè)A4額定服務(wù)器制造商的規(guī)格說(shuō)明，這些服務(wù)器可以在45°C的環(huán)境下連續(xù)運(yùn)行，對(duì)可靠性沒(méi)有影響。一些制造商生產(chǎn)的新一代A3和A4的服務(wù)器硬件克服了限制溫度的早期限制。
　　
　　在90.4標(biāo)準(zhǔn)第三稿發(fā)布的同時(shí)，ASHRAE還發(fā)布了新的修訂提案90.1-2013供公眾審查，目前已經(jīng)刪除了所有引用強(qiáng)制性PUE合規(guī)性。附錄提供了一個(gè)明確的削減所有數(shù)據(jù)中心的能效要求的90.4，這應(yīng)該可以減少潛在的沖突和混亂（建筑的其他方面仍然需要遵守當(dāng)?shù)亟ㄖㄒ?guī)）。據(jù)悉，90.4的最終版本將在2016年秋天發(fā)布。
　　
　　不過(guò)雖然這是一個(gè)顯著的問(wèn)題，為什么數(shù)據(jù)中心的環(huán)增仍然僅限于“推薦”的溫度和露點(diǎn)，為什么不設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)，以滿足強(qiáng)制性冷卻系統(tǒng)的能效要求？對(duì)此考慮最多的應(yīng)該是數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商，如果他們打算長(zhǎng)期在更高的溫度環(huán)境中運(yùn)行的話。尤其是現(xiàn)在，幾乎所有商品的IT服務(wù)器都可以在A2范圍（50-95°F）范圍內(nèi)工作。此外，固態(tài)硬盤(pán)（SSD）現(xiàn)在可以工作在32°F-170°F更廣的溫度范圍內(nèi)。雖然最初價(jià)格昂貴，但固態(tài)硬盤(pán)價(jià)格將會(huì)繼續(xù)下降，而且與之相配套機(jī)械磁盤(pán)的存儲(chǔ)容量越來(lái)越大，并顯著地提供更高的系統(tǒng)吞吐量，提高了整體服務(wù)器性能和能源效率。如今，高性能服務(wù)器變得更加普遍，服務(wù)器也將具有更大的熱耐受性，這些都將有效地降低成本。
　　
　　因此在ASHRAE熱準(zhǔn)則定義了所有這些額外的因素，并提出90.4標(biāo)準(zhǔn)，其中有許多重疊的和潛在的相互沖突，那么設(shè)備設(shè)計(jì)者和管理者應(yīng)如何決定以“最佳”或“符合”作業(yè)環(huán)境條件的數(shù)據(jù)中心？