ASHRAE-Richtlinien für Temperatur und Luftfeuchtigkeit

ASHRAE-Geräteklassen

Bevor wir uns mit den Empfehlungen der ASHRAE zu Temperatur und Luftfeuchtigkeit befassen, ist es wichtig zu verstehen, dass diese je nach Art der installierten Geräte variieren. Die ASHRAE definiert vier Hauptklassen für Rechenzentrumsgeräte: A1, A2, A3 und A4.

Geräte der Klasse A1, zu denen die meisten Unternehmensserver und Storage-Hardware gehören, unterliegen den strengsten Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsanforderungen. Die Anforderungen werden für Geräte der Klassen A2, A3 und A4 zunehmend weniger streng.

Die meisten Rechenzentrums-Hardwarekomponenten sind als A1 oder A2 klassifiziert, während A3 und A4 eher für Workstation-Hardware und PCs gelten.

ASHRAE gibt für jede Geräteklasse zwei verschiedene Messgrößen an: empfohlene und zulässige Werte. Der empfohlene Temperatur- und Feuchtigkeitsbereich ist der Wert, den ASHRAE für die betreffende Ausrüstung als optimal erachtet. Die zulässige Messgröße ist im Wesentlichen ein breiter Bereich, innerhalb dessen die Ausrüstung voraussichtlich ordnungsgemäß funktioniert.

Was ist die empfohlene Temperatur für Rechenzentren?

Die 2021 Equipment Thermal Guidelines for Data Processing Environments der ASHRAE enthalten Empfehlungen zur Temperatur für Hardware der Klassen A1 bis A4.

Laut ASHRAE liegt der empfohlene Temperaturbereich für Hardware der Klassen A1 bis A4 zwischen 18 und 27 Grad Celsius.

Diese Messgröße basiert auf der Trockentemperatur, die im Wesentlichen der Umgebungstemperatur der Luft entspricht, die das Gerät umgibt.

Beachten Sie, dass dieser Bereich eine Empfehlung ist und keine Behörde diese Temperaturbereiche als Vorschrift führt.

Obwohl der empfohlene Temperaturbereich für alle vier Klassen von Rechenzentrumshardware identisch ist, variiert die zulässige Temperatur je nach Geräteklasse. Gemäß den ASHRAE-Richtlinien liegt beispielsweise die zulässige Temperatur für ein Gerät der Klasse A1 zwischen 15 und 32 Grad Celsius, während der zulässige Bereich für ein Gerät der Klasse A4 zwischen 5 und 45 Grad Celsius liegt.

ASHRAE hat außerdem drei zusätzliche Geräteklassen geschaffen, darunter B, C und H1. Klasse B hat einen zulässigen Temperaturbereich von 5 bis 35 Grad Celsius, während Klasse C einen zulässigen Bereich von 5 bis 40 Grad Celsius hat.

Die empfohlene Temperatur für H1 liegt zwischen 18 und 22 Grad Celsius. Die zulässige Temperatur befindet sich zwischen 15 und 25 Grad Celsius.

Es besteht ein erheblicher Unterschied zwischen den empfohlenen und den zulässigen Temperaturbereichen. Die meisten Rechenzentren halten eine kühlere Betriebstemperatur aufrecht. Obwohl es theoretisch zulässig ist, dass Klasse A1 bei Temperaturen von bis zu 32 Grad Celsius betrieben wird, ist es im Allgemeinen nicht empfohlen, Serverräume auf so hohen Temperaturen zu halten. Kaum ein Rechenzentrum wird in der Praxis so warm betrieben.

Welche Luftfeuchtigkeit wird für Rechenzentren empfohlen?

Wie bei der Lufttemperatur gibt ASHRAE sowohl empfohlene als auch zulässige Werte für die Luftfeuchtigkeit in Rechenzentren vor. In jedem Fall gibt ASHRAE Richtlinien sowohl für die relative Luftfeuchtigkeit – die Menge an Feuchtigkeit in der Luft – als auch für den Taupunkt oder die Temperatur, bei der Wasserdampf zu Flüssigkeit wird. Alles unter der Annahme, dass ein konstanter Luftdruck aufrechterhalten wird. Die Empfehlungen von ASHRAE gehen von einer Änderungsrate von maximal fünf Grad Celsius pro 20-Stunden- Zeitraum aus und müssen je nach Höhe angepasst werden. Die Werte von ASHRAE basieren auf einer Höhe von 3.050 Metern.

Die empfohlene Luftfeuchtigkeit für Geräte der Klassen A1 bis A4 liegt in einem Taupunktbereich von -9 bis 15 Grad Celsius bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 bis 70 Prozent.

Die zulässige Luftfeuchtigkeit reicht von einem minimalen Taupunkt von -12 Grad Celsius bis zu einem maximalen Taupunkt von 17 Grad Celsius für A1 und -12 bis 24 Grad Celsius für A4. Die relative Luftfeuchtigkeit reicht von acht Prozent bis 80 Prozent für Klasse A1 und von acht Prozent bis 90 Prozent für Klasse A4.

So überwachen Sie die Temperatur und Luftfeuchtigkeit

Es gibt unzählige Geräte zur Überwachung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Betreiber von Rechenzentren sollten jedoch gemeinsam mit dem Hersteller ihres Kühlsystems ein Überwachungssystem finden, das sich in die Systeme integrieren lässt und bei Bedarf angepasst werden kann.

Die Temperaturregelung funktioniert ähnlich wie in jeder anderen klimatisierten Umgebung. Ein Thermostat überwacht die Lufttemperatur und passt das Kühlsystem entsprechend an. Einige Server-Racks verfügen über integrierte Thermometer, mit denen Unternehmen die Umgebungstemperatur auf einen Blick überprüfen können.

Die Regulierung der Luftfeuchtigkeit in einem Serverraum kann schwieriger sein. Rechenzentren in kühleren Klimazonen nutzen häufig freie Kühlung, bei der Außenluft verwendet wird, um die Kühlsysteme zu entlasten. Dadurch wird das Rechenzentrum energieeffizienter. Der Nachteil dieses Ansatzes ist, dass durch das Einziehen von Außenluft die Luftfeuchtigkeit ständig schwankt. Ist die Luftfeuchtigkeit zu hoch, kann es zu Kondensation kommen, die die Lebensdauer verschiedener Komponenten verkürzen kann. Idealerweise sollten Sensoren hohe Luftfeuchtigkeitswerte erkennen und den Luftstrom so umleiten, dass die Luftfeuchtigkeit innerhalb des zulässigen Bereichs bleibt.

Best Practices zur Einhaltung der ASHRAE-Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsstandards

Die einzelnen Hersteller von Rechenzentrumshardware geben eigene Messwerte für die Feuchtigkeits- und Temperaturbedingungen an, unter denen ihre Hardware betrieben werden kann. Die ASHRAE-Spezifikationen sollten zwar als Empfehlung betrachtet werden, die Angaben der Hardwarehersteller jedoch als verbindliche Vorgaben.

Eine weitere bewährte Vorgehensweise besteht darin, Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren im gesamten Rechenzentrum zu platzieren, um unbemerkte heiße oder feuchte Lufttaschen zu erkennen.