数据中心WUE测试主要面向数据中心运行过程中的水资源使用情况开展测量与评价,适用于采用冷却塔、蒸发冷却、间接蒸发冷却以及部分液冷配套设施的数据中心。测试需要结合数据中心实际供水、补水及用水系统,对规定范围内的水资源消耗和IT设备能耗进行统计,用于计算水资源使用效率WUE。
数据中心冷却系统的运行方式会直接影响水资源消耗。WUE测试不仅需要准确记录用水量,还需要明确测试边界、统计周期、IT负载以及冷却系统运行状态,避免将非数据中心用水或不同统计周期的数据混入计算结果。通过规范测试,可以为水资源利用水平评价、项目验收、运行管理及冷却系统用水分析提供客观数据。
适用产品
数据中心WUE测试适用于不同冷却架构和运行模式的数据中心,具体测试范围应结合项目用水系统、冷却方式及WUE评价口径确定。
- 采用冷却塔的数据中心
- 采用蒸发冷却系统的数据中心
- 采用间接蒸发冷却的数据中心
- 液冷服务器及配套数据中心
- 高密度计算及AI服务器数据中心
- 云计算数据中心及托管型数据中心
- 边缘数据中心及模块化数据中心
- 配套冷却水、补水及相关供水系统的数据中心
检测项目
数据中心WUE测试的核心是确定规定统计边界内的数据中心用水量,并与IT设备能耗建立对应关系。实际测试时,还需要结合冷却系统运行方式记录补水、排水及相关用水数据,以保证WUE计算所采用的数据完整、一致。
| 检测项目 | 测试内容/方法 | 主要验证目的 |
|---|---|---|
| 数据中心用水量测试 | 根据确定的WUE统计边界,对进入规定范围内的补水或其他计量用水进行计量,并记录测试周期内累计用水量 | 确定WUE计算所需的水资源消耗数据 |
| IT设备能耗测试 | 测量或采集服务器、存储、网络设备等IT负载在相同统计周期内的能源消耗 | 确定WUE计算中的IT设备能源消耗 |
| WUE计算 | 按照适用WUE定义,将规定范围内的数据中心用水量与对应IT设备能耗进行计算 | 获得数据中心水资源使用效率指标 |
| 冷却系统用水测试 | 记录冷却塔、蒸发冷却及其他涉及水资源消耗的冷却设备运行期间的补水和相关用水情况 | 分析冷却系统对数据中心用水量的影响 |
| 补水与排水记录 | 结合水表或流量计记录补水量,并同步记录排水、排污及系统运行状态 | 核对水资源消耗数据并判断计量边界是否完整 |
| 运行工况记录 | 同步记录IT负载、环境条件、冷却设备运行状态及测试期间主要运行参数 | 分析不同运行条件对WUE测试结果的影响 |
标准依据
数据中心WUE测试应根据测试目的、数据中心实际用水系统和采用的评价方法确定适用依据。涉及WUE指标时,应重点确认用水量定义、IT设备能耗定义、统计周期及数据中心水资源计量边界,避免不同口径的数据直接进行比较。
| 标准编号 | 标准名称 | 适用范围 |
|---|---|---|
| ISO/IEC 30134-9:2022 | 信息技术—数据中心—关键性能指标—第9部分:水资源使用效率(WUE) | 用于数据中心水资源使用效率WUE关键性能指标的定义和测量 |
| ISO/IEC 30134-1:2016 | 信息技术—数据中心—关键性能指标—第1部分:概述 | 用于数据中心关键性能指标的总体框架、定义和测量原则 |
| ISO/IEC 30134-2:2016 | 信息技术—数据中心—关键性能指标—第2部分:电能使用效率(PUE) | 用于IT设备能耗及数据中心能源使用相关指标的测量参考;与WUE测试结合使用时需明确各指标的统计边界 |
测试要点
WUE测试对用水计量边界和IT设备能耗统计周期具有较高要求。尤其是采用蒸发冷却、冷却塔或其他存在持续补水过程的数据中心,需要区分数据中心范围内的实际用水与其他生活、消防或非相关用水,同时确保水量数据和IT能耗数据采用一致的统计周期。
| 关注事项 | 常见问题 | 说明 | 解决方案 |
|---|---|---|---|
| 用水边界 | 生活用水、消防用水等非相关用水被计入WUE统计 | 统计边界扩大后会使实际数据中心用水量被高估,导致WUE结果不能准确反映数据中心运行过程中的水资源使用情况 | 测试前梳理供水管路和计量点,仅将符合项目WUE定义及测试边界的用水纳入统计 |
| 补水计量 | 冷却塔或蒸发冷却系统补水没有独立计量 | 缺少准确的补水数据时,难以确定冷却系统实际水资源消耗,可能造成WUE计算基础不足 | 确认现有水表、流量计或其他计量方式,并核对计量点与测试边界之间的对应关系 |
| IT能耗周期 | 用水量和IT设备能耗采用不同统计周期 | 水量和IT能耗时间范围不一致,会导致WUE分子与分母缺乏对应关系,影响结果有效性 | 统一测试开始和结束时间、数据采样周期及统计方式,再进行WUE计算 |
| 冷却运行状态 | 测试期间冷却塔、蒸发冷却设备运行策略发生明显变化 | 冷却设备运行状态会影响补水量和排水量,从而改变测试周期内的实际用水水平 | 同步记录冷却设备运行状态、负载和环境条件,并在结果分析中说明测试工况 |
| 水量数据完整性 | 只记录瞬时流量,没有形成完整测试周期累计数据 | WUE属于周期性能源资源指标,瞬时流量无法完整反映整个测试期间的水资源消耗 | 采用累计水量或连续数据记录方式,并在测试结束后核对起止读数和数据完整性 |
| 液冷系统边界 | 液冷循环介质循环量被直接等同于数据中心耗水量 | 封闭式液冷系统中的循环介质循环并不等同于持续水资源消耗,补液、排放等实际资源消耗需要单独确认 | 根据实际液冷系统结构区分循环介质存量、补液量和排放量,按照适用WUE定义确定统计范围 |
测试流程
数据中心WUE测试通常按照测试准备、用水边界确认、计量点核查、数据采集、工况记录、指标计算和结果输出进行。对于采用不同冷却方式的数据中心,应根据实际供水和冷却系统结构调整测试步骤。
- 测试准备:确认测试目的、适用评价依据、数据中心运行状态及测试周期。
- 边界确认:梳理数据中心供水、补水、排水及相关用水系统,确定WUE统计范围。
- 计量核查:确认水表、流量计及其他计量设备的安装位置和数据记录方式。
- 数据采集:在规定测试周期内采集数据中心用水量及IT设备能源消耗数据。
- 工况记录:同步记录IT负载、环境条件、冷却系统运行状态及补水、排水等关键参数。
- 数据分析:检查水量和IT能耗数据的完整性、一致性及统计边界,并按照适用方法计算WUE。
- 结果输出:整理测试条件、原始数据、计算过程及结果,形成相应的测试记录或报告。
检测价值
数据中心WUE测试能够从水资源使用角度评价数据中心运行过程中的资源利用情况,为采用不同冷却技术的数据中心进行水资源消耗分析提供量化数据。对于新建或改造项目,可用于项目验收、运行状态核查和水资源利用指标评价。
对于持续运行的数据中心,WUE测试数据还可用于不同季节、不同负载及不同冷却运行状态下的用水情况分析。当项目同时开展PUE测试时,可以将水资源使用效率与能源使用效率结合分析,但两项指标的测试边界和统计方法应分别按照适用要求确定。
关于德恺液冷检测
德恺液冷检测可围绕数据中心WUE测试需求开展用水量、IT设备能耗及冷却系统运行数据的测试与分析,根据实际供水结构和冷却方式确认测量范围,重点核查补水计量、统计周期及测试边界。
针对风冷、蒸发冷却及液冷数据中心,可结合项目实际运行条件确定测试内容和数据记录要求,并依据适用标准或项目技术要求整理测试结果,为数据中心水资源使用效率评价及项目验收提供测试依据。
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