1 范圍

本文件規(guī)定了數(shù)據(jù)中心的能效等級與技術要求、統(tǒng)計范圍、測試與計算方法。

本文件適用于新建及改擴建的數(shù)據(jù)中心,以及對采用獨立配電、空氣冷卻、電動空調的數(shù)據(jù)中心建筑單體或模塊單元,進行能耗計量、能效計算和考核。

本文件不適用于邊緣數(shù)據(jù)中心。

采用其他非電空調設備的數(shù)據(jù)中心可以參照本文件執(zhí)行。

注:新建數(shù)據(jù)中心,是指建設單位按照規(guī)定的程序立項,新開始建設的數(shù)據(jù)中心。改建數(shù)據(jù)中心,是指建設單位將現(xiàn)有建筑改建成數(shù)據(jù)中心,或者將現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心機房重新改建成為新的數(shù)據(jù)中心。擴建數(shù)據(jù)中心,是指建設單位為了擴大數(shù)據(jù)中心的業(yè)務能力,對其進行增加數(shù)據(jù)中心機柜數(shù)量或提高機柜功耗等擴大業(yè)務能力建設的數(shù)據(jù)中心。邊緣數(shù)據(jù)中心,是指規(guī)模較小,部署在網(wǎng)絡邊緣、靠近用戶側,實現(xiàn)對邊緣數(shù)據(jù)計算、存儲和轉發(fā)等功能的數(shù)據(jù)中心,單體規(guī)模不超過100個標準機架。

2 規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

GB/T32910.1 數(shù)據(jù)中心 資源利用 第1部分:術語

GB/T32910.3 數(shù)據(jù)中心 資源利用 第3部分:電能能效要求和測量方法

GB50174 數(shù)據(jù)中心設計規(guī)范

GB50462 數(shù)據(jù)中心基礎設施施工及驗收規(guī)范

3 術語和定義

GB/T32910.1和 GB/T32910.3界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

3.1

數(shù)據(jù)中心 datacenters

由信息設備場地(機房),其他基礎設施、信息系統(tǒng)軟硬件、信息資源(數(shù)據(jù))和人員以及相應的規(guī)章

制度組成的實體。

[來源:GB/T32910.1—2017,2.1]

3.2

數(shù)據(jù)中心總耗電量 totalelectricityconsumptionofdatacenters

維持數(shù)據(jù)中心運行所消耗電能的總和。

注:包括信息設備、冷卻設備、供配電系統(tǒng)和其他輔助設施的電能消耗。

3.3

數(shù)據(jù)中心信息設備耗電量 electricityconsumptionofdatacenterinformationdevices

數(shù)據(jù)中心內各類信息設備所消耗電能的總和。

3.4

數(shù)據(jù)中心電能比 ratioofelectricityconsumptionofdatacenters

統(tǒng)計期內,數(shù)據(jù)中心在信息設備實際運行負載下,數(shù)據(jù)中心總耗電量與信息設備耗電量的比值。

注:表征數(shù)據(jù)中心電能利用效率(PowerUsageEffectiveness,PUE)。

3.5

數(shù)據(jù)中心能效限定值 maximumallowablevaluesofenergyefficiencyfordatacenters

在規(guī)定的測試條件下,數(shù)據(jù)中心電能比的最大允許值。

4 能效等級與技術要求

4.1 能效等級

數(shù)據(jù)中心能效等級分為3級,1級表示能效最高。各能效等級數(shù)據(jù)中心電能比數(shù)值應不大于表1

的規(guī)定。

表 1 數(shù)據(jù)中心能效等級指標

指標

能效等級

1 級 2 級 3 級

數(shù)據(jù)中心電能比 1.20 1.30 1.50

4.2 技術要求

數(shù)據(jù)中心能效限定值為表1中能效等級3級。

5 統(tǒng)計范圍

5.1 數(shù)據(jù)中心應符合 GB50174中的相關要求,建筑形態(tài)可以是一棟或幾棟建筑物,也可以是一棟建筑

物的一部分。測量和評價的最小單元應采用獨立配電、空氣冷卻、電動空調的數(shù)據(jù)中心建筑單體或模塊

單元。對于幾棟建筑物組成的數(shù)據(jù)中心,應按單體建筑,分開測量和評價。分期建設的數(shù)據(jù)中心至少應

按已建成可評價最小單元測量。

5.2 統(tǒng)計范圍為用于保障本數(shù)據(jù)中心運行的所有電能消耗量,包括信息設備、空調制冷設備,以及數(shù)據(jù)

中心的其他所有輔助設施的耗電量,無論其來自市電、備用電源、可再生能源發(fā)電、燃氣發(fā)電及其他單位

和設備所供應。

5.3 應采用測量儀器儀表對測算期內數(shù)據(jù)中心的信息設備、冷卻系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)和其他輔助設施耗

電量進行測量:

a) 信息設備包括但不限于:

———數(shù)據(jù)計算處理設備:如服務器、工作站、小型主機、信息安全設備等;

———數(shù)據(jù)交換處理設備:如交換機、路由器、防火墻、網(wǎng)絡分析儀、負載均衡設備等;

———數(shù)據(jù)存儲處理設備:如磁盤存儲陣列、光盤庫存儲設備、磁帶存儲設備等;

———輔助電子設備:如網(wǎng)絡管理系統(tǒng)、可視化顯示和控制終端等安裝在主機房內的電子設備。

b) 冷卻系統(tǒng)包括但不限于:

———機房內所使用的末端空調設備:房間級、行級、機柜級、芯片級空調和機房溫度濕度調節(jié)設備等;

———室外冷卻系統(tǒng):風冷、水冷、蒸發(fā)冷卻空調設備和空調制冷輸送設備等;

———新風系統(tǒng):新風機及送風、回風風機、風閥等。

c) 供配電系統(tǒng)包括但不限于:

———變壓器、配電柜、發(fā)電機、不間斷電源(UPS或 HVDC)、電池、機柜配電單元等設備。

d) 其他輔助設施包括但不限于:

———照明設備、安防設備、滅火設備、防水設備、傳感器、數(shù)據(jù)中心建筑的管理系統(tǒng)等。

6 測試與計算方法

6.1 測試條件

6.1.1 測試環(huán)境

測試時數(shù)據(jù)中心內溫度、相對濕度和照度應符合 GB50174中的相關要求。

6.1.2 儀器儀表精度

測量儀器儀表的精度或準確度應滿足以下要求:

———電能計量儀表:精度為1級;

———電流互感器:0.5級;

———功率表:0.5級;

———電壓互感器:0.5級;

———溫度測量儀表:準確度為±0.5 ℃;

———相對濕度測量儀表:準確度為±5%;

———照度測量儀表:不低于一級,相對示值誤差小于或等于±4%。

6.2 測試位置

6.2.1 耗電量測量點位置

應采用測量儀器儀表對耗電量進行測量,數(shù)據(jù)中心耗電量測量點的設置應參照圖1中各測量點的位置要求。所安裝測量儀器儀表的位置應便于對數(shù)據(jù)中心進行耗電量數(shù)據(jù)的采集和管理,應便于獲取數(shù)據(jù)中心電能比所需的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)中心總耗電量的測量點應取電能輸入變壓器之前,即圖1中的測量點1和測量點2電能消耗之和。

為數(shù)據(jù)中心信息設備服務的冷卻系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)等輔助建筑及配套設備應做電能測量,其電能測量點應設置于配電系統(tǒng)中相應的各個回路。匯總表示為測量點3、測量點4、測量點5,可用于分析各部分耗電情況。

數(shù)據(jù)中心信息設備耗電量為各類信息設備用電量的總和,測量要求如下:

a) 當列頭柜無隔離變壓器時,數(shù)據(jù)中心信息設備耗電量的測量位置為不間斷電源(例如 UPS、HVDC等)輸出端供電回路,即圖1中的測量點6或測量點7。

b) 當列頭柜帶隔離變壓器時,數(shù)據(jù)中心信息設備耗電量的測量位置應為列頭柜輸出端供電回路,即圖1中的測量點7。

c) 當采用機柜風扇作為輔助降溫時,數(shù)據(jù)中心信息設備耗電量的測量位置應為信息設備負載供電回路,即圖1中的測量點8。

6.2.2 溫度、相對濕度測量點位置

6.2.2.1 數(shù)據(jù)中心室內測量點位置

數(shù)據(jù)中心室內的溫度、相對濕度和照度測量點位置應按照 GB50462中的相關要求選擇。

6.2.2.2 數(shù)據(jù)中心室外測量點位置

數(shù)據(jù)中心室外的溫度測點位置選擇距影響冷卻性能設備的迎風面1m 的中心位置,如果有多臺室外機,室外溫度為在多臺室外機測得的溫度的平均值,同時應避免冷卻設備對溫度測量的影響。

6.3 計算方法

6.3.1 數(shù)據(jù)中心電能比設計值

數(shù)據(jù)中心電能比設計值按照公式(1)計算:

RD =

ED

EDIT

……………………(1)

式中:

RD ———數(shù)據(jù)中心電能比設計值;

ED ———總耗電量的規(guī)劃設計值,單位為千瓦時(kW·h);

EDIT ———信息設備耗電量的規(guī)劃設計值,單位為千瓦時(kW·h)。

6.3.2 數(shù)據(jù)中心電能比測算值

6.3.2.1 測試方法

數(shù)據(jù)中心電能比數(shù)值測試方法按以下規(guī)定進行:

a) 在數(shù)據(jù)中心實際運行負載條件下,在一年內選取若干不同時段,該時段應至少包含1個表2所規(guī)定的a~e特性工況點,分別連續(xù)測量數(shù)據(jù)中心總功率和信息設備功率。在制冷和信息系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)下,連續(xù)測量不小于12h,其間多次測量的時間間隔不應大于2min。測試期間,所測數(shù)據(jù)中心服務器數(shù)量以及冷卻和配電等基礎設施設備不得做變更,制冷模式不做切換。

b) 選取穩(wěn)定在表2的a~e特性工況點±2 ℃范圍內測試條件下測得的功率為有效數(shù)據(jù),對總功率和信息設備功率有效數(shù)據(jù)分別進行算術平均,得到該工況點對應功率值。測算值測量和計算示例見附錄 A。

c) 對于建有全年耗電量數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng),并配備有與本文件所要求精度相當監(jiān)測設備的數(shù)據(jù)中心,應在本文件所要求的測量點測量并記錄全年耗電量數(shù)據(jù),并監(jiān)測兩個數(shù)據(jù)中心電能比數(shù)值:一是按本文件所要求的數(shù)據(jù)中心電能比測試工況和測試頻率,進行總功率和信息設備功率數(shù)據(jù)采集,用采集數(shù)據(jù)按公式(4)計算的數(shù)據(jù)中心電能比特性工況法測算值;二是用全年耗電量數(shù)據(jù)按公式(5)計算的數(shù)據(jù)中心電能比全年測算值。