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ASHRAE 90.4 Update stellt Nachhaltigkeit in den Vordergrund

Ergänzungen zu ASHRAE 90.4 vereinfachen das Berechnen der Leistungsaufnahme und überarbeiten die USV-Definition. Wir erklären, wie das hilft, die Energieeffizienz zu verbessern.

ASHRAE setzt seit vielen Jahren Standards und Best Practices für die Konstruktion von Rechenzentren und bringt die Branche bei Themen wie Sicherheit, Nachhaltigkeit und Effizienz voran. ASHRAE veröffentlicht seine Standards in einem dreijährigen Zyklus und die nächste Ausgabe der beiden Standards 90.1 und 90.4 erscheint demnach 2023.

Drei ASHRAE-Gruppen sind für die Rechenzentrumsbranche von besonderer Bedeutung:

  • Technisches Komitee (TC) 9.9, Mission Critical Facilities, Rechenzentren, Technologie-Räume und elektronische Geräte.
  • Standing Standard Project Committee (SSPC) 90.4, das den ANSI- und ASHRAE-Standard 90.4, Energy Standard for Data Centers, veröffentlicht.
  • SSPC 90.1, der die ANSI-, ASHRAE-, und IES-Norm 90.1, Energienorm für Standorte und Gebäude mit Ausnahme von niedrigen Wohngebäuden, veröffentlicht.

Der Standard 90.4 wird sechs wichtige Ergänzungen enthalten, die bereits die öffentliche Prüfung durchlaufen haben.

Norm 90.4 im Vergleich zu 90.1

Die Norm 90.4 ist eine Schwesternorm der Norm 90.1, die die Planungs- und Bauindustrie kontinuierlich zu energieeffizienteren Praktiken anspornt. Die Norm 90.1 verweist ihrerseits auf 90.4 als die bevorzugte Methode für energieeffiziente Methoden und Geräte in der Planungsphase von Rechenzentren. Sie wird in der Veröffentlichung 2023 aktualisierte Ergänzungen enthalten, wie unten beschrieben.

Beide ASHRAE-Standards gelten auch außerhalb der USA als richtungsweisen. Deshalb ist es wichtig, dass auch europäische Betreiber damit vertraut sind.

Änderungen an den Zusätzen zum ASHRAE-Standard 90.4

Die Aktualisierungen des ASHRAE-Standards 90.4 im Jahr 2022 umfassen eine Vielzahl von Änderungen, darunter neue Hilfestellungen zum Berechnen der Leistungsaufnahme und für die Compliance in gemeinsam genutzten Systemen außerhalb des Rechenzentrums.

Addendum a a fördert die Wärmerückgewinnung in Rechenzentren. Es enthält außerdem Gleichungen zum Berechnen der jährlichen mechanischen Lastkomponente (MLC).

Addendum b klärt die Anforderungen in den Abschnitten 6 (Mechanik) und 11 (Tradeoff), in denen Unternehmen in den USA Gutschriften für das Erzeugen erneuerbarer Energien erhalten.

Addendum d ändert die Definition für unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV), so dass sie auch dieseldynamische USVs (Diesel Rotary UPS, DRUPS) einschließt, und erläutert die Methode zum Berücksichtigen dieser Systeme beim Berechnen der elektrischen Verlustkomponente (ELC).

Addendum e stellt klar, wie Sie es schaffen, den 90.4-Standard einzuhalten, wenn gemeinsame Systeme, wie zum Beispiel zentrale Kühlanlagen, sowohl ein Rechenzentrum als auch den Rest eines Gebäudes versorgen.

Nachtrag f erfüllt drei Dinge.

  • Er verlangt effizientere USV-Systeme, da die Hersteller mittlerweile die Effizienz in den unteren Lastbereichen stark verbessert haben, in denen redundante Systeme im Allgemeinen arbeiten.
  • Er verlangt das Prüfen der Kurven von Verteiltransformatoren an denselben vier Lastpunkten, die auch für USVs erforderlich sind, da das Bewerten an nur einem Betriebspunkt für die Stromverteilungseinheiten von Rechenzentren nicht sinnvoll ist.
  • Das ankommende Service-Segment wird aus der ELC-Berechnung gestrichen, da es für die Effizienz von Rechenzentren nur eine untergeordnete Rolle spielt und inzwischen zu variabel ist, um eine realistische Berechnung zu erlauben.

Ein zusätzliches Addendum g konnte die öffentliche Prüfung nicht rechtzeitig absolvieren, und wird demnach in der Veröffentlichung 2023 nicht enthalten sein; es ist aber zu erwarten, dass es später im Jahr 2023 separat erscheinen wird. Es soll die MLC-Berechnung besser mit dem segmentierten ELC-Ansatz in Einklang bringen und die Abwägung zwischen den Komponenten des mechanischen Systems vereinfachen.

Es sollte auch das Einhalten von Vorschriften vereinfachen, wenn nur Teil-Upgrades vorgenommen werden und Abschnitt 11 des Standards (Tradeoffs) nicht anwendbar ist.

Addendum g wird jedoch auch das miteinbeziehen von Prozesswärme und Belüftungsenergie in die MLC-Berechnung vorschreiben, um Standby-Generatorheizungen, Schranktürkühlerventilatoren und Hilfspumpen für Flüssigkeitskühlsysteme zu erfassen. Auch die Energie zum Erwärmen eines Flüssigkeits- oder Luftstroms wird berücksichtigt. Dies ist notwendig, um die Luftfeuchtigkeit zu kontrollieren und Kondensation – zum Beispiel an den Fenstern – zu vermeiden.

Derzeit wird nur die Wärme aus den USV-Verlusten in die MLC-Berechnung einbezogen, wenn Ventilatoren oder Pumpen in der USV in Betrieb sind. Es werden höhere MLC-Werte vorgeschlagen, um dem Rechnung zu tragen, dass zusätzliche Geräte zusätzliche Energie benötigen, zusammen mit Änderungen, die den zunehmenden Einsatz von flüssigkeitsgekühlten IT-Systemen berücksichtigen. Die Definition für Fläche, die bei der Bestimmung von Watt pro Quadratmeter verwendet wird, entspricht nun ebenfalls der Definition in Standard 90.1.

Aktualisieren der thermischen Richtlinien für Datenverarbeitungsumgebungen

Die neuen Thermal Guidelines for Data Processing Environments, die in TC 9.9 im Jahr 2004 enthalten waren, waren wohl der bedeutendste Fortschritt in der Branche seit Beginn des Konzepts. Die fünfte Ausgabe der Thermischen Richtlinien, die inzwischen zu den 14 Büchern der TC 9.9 "Datacom"-Reihe gehören, enthält drei wichtige Änderungen.

  • Bei den Grenzwerten für luftgekühlte Feuchtigkeit wird jetzt zwischen korrosiven und nicht korrosiven Bedingungen unterschieden. Bei hohen gasförmigen Verunreinigungen ist die relative Luftfeuchtigkeit auf 50 Prozent begrenzt, kann aber in nicht-korrosiven Umgebungen auf 70 Prozent ansteigen. Der untere Grenzwert liegt weiterhin bei acht Prozent relativer Luftfeuchtigkeit, basierend auf einer ASHRAE-Studie aus dem Jahr 2005, die zeigt, dass eine niedrige Luftfeuchtigkeit IT-Geräte in ordnungsgemäß geerdeten Räumen keinen schädlichen statischen Entladungen aussetzt. Obwohl die Korrosion mit der relativen Luftfeuchtigkeit zusammenhängt, empfiehlt TC 9.9 weiterhin diesen Wert für Rechenzentren- oder Taupunkttemperatur.
  • Die fünfte Ausgabe fügt die Klasse H-1 für Situationen mit sehr hoher Dichte hinzu und begrenzt die Zulufttemperatur auf nur 25 Grad Celsius, um die Temperatur der Chip-Schicht zu halten.
  • Die Namen der Klassen wurden geändert. Die Klassen W17, W27 und W32 und die neuen Klassen W40, W45 und W+ beziehen sich auf die Grenzwerte für die Wassereintrittstemperatur von 17, 27, 32, 40, 45 und höher als 45 Grad Celsius. Die Ausgabe enthält auch Hinweise zum Druck bei der Flüssigkeitskühlung.

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