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ISO/IEC 30134-9 WUE水资源使用效率标准解读

ISO/IEC 30134-9 WUE水资源使用效率标准解读

ISO/IEC 30134-9:2022规定了数据中心水资源使用效率WUE这一关键绩效指标,用于量化数据中心运行阶段的水资源消耗情况。本文结合液冷数据中心实际应用,介绍WUE的评价逻辑、适用对象、用水量与IT设备能耗的数据关系、测量类别、计算方法及测试中的关键控制因素,并分析冷却系统、CDU及相关基础设施用水对数据中心水资源使用效率评价的影响,为液冷数据中心用水管理、运行评价和节水方案优化提供参考。

ISO/IEC 30134-9:2022是数据中心关键绩效指标系列中用于评价水资源使用效率WUE(Water Usage Effectiveness)的标准,主要量化数据中心在运行阶段的水资源消耗情况。该标准将数据中心实际用水量与IT设备能源消耗建立关系,用于反映数据中心运行过程中的水资源使用强度。对于液冷数据中心而言,WUE并不是单独评价冷板、CDU或冷却液性能的指标,而是从数据中心整体运行层面对用水情况进行量化。

标准介绍

ISO/IEC 30134-9:2022《Information technology — Data centres key performance indicators — Part 9: Water usage effectiveness (WUE)》规定了WUE作为数据中心关键绩效指标的定义、测量类别、测量、计算、报告及结果解释方法。标准的基本计算关系是数据中心年度用水量与IT设备能源消耗之间的比值,WUE通常以L/kWh表示。标准同时将WUE与数据中心基础设施、IT设备和IT运行之间的关系纳入评价框架。

WUE关注的是数据中心运行阶段的水资源使用,而不是单独判断某一套液冷设备是否节水。对于液冷数据中心,应先明确数据中心边界和实际用水路径,再区分冷却相关用水、加湿等运行用水以及其他功能区域的用水。对于混合用途建筑,还需要能够区分数据中心与其他功能区域的用水量,才能形成具有明确边界的评价结果。

适用产品

WUE属于数据中心层面的资源使用效率指标,因此主要评价对象是数据中心运行系统,而不是单一液冷部件。液冷设备是否涉及实际用水、用水发生在哪个环节以及相关水量是否属于数据中心评价边界,需要结合具体冷却架构进行确认。

对于采用液冷技术的数据中心,可以重点从以下对象分析其与WUE评价之间的关系。

产品或系统类型典型对象WUE评价关注内容
冷板式液冷系统液冷服务器、冷板、CDU确认液冷系统是否存在实际用水环节,以及相关用水是否属于数据中心运行用水
数据中心冷却系统冷机、冷却塔、换热设备及水系统关注冷却过程中的补水、消耗水及其他实际运行用水
浸没式液冷系统浸没式液冷服务器、Tank、循环及换热设施重点区分冷却介质循环与实际水资源消耗,不能将非水性冷却液的循环量直接作为用水量
数据中心基础设施加湿、供水及其他运行设施根据数据中心边界确认相关运行用水是否纳入WUE统计

应用场景

传统数据中心采用冷却塔、蒸发冷却或其他涉及水资源消耗的冷却方式时,冷却系统可能成为数据中心运行用水的重要来源。WUE能够将这些实际用水量与IT设备能源消耗建立统一的指标关系,为数据中心水资源使用情况提供量化依据。

液冷架构下,WUE的评价重点需要根据实际系统区别处理。例如冷板式液冷系统可能通过CDU与外部冷却水系统进行换热,数据中心内部液冷回路本身并不一定意味着持续消耗水资源;浸没式液冷则通常使用专用冷却介质,其循环量不能直接等同于水资源消耗。因此,测试时应关注真实的水资源输入与输出,而不能仅根据液冷系统循环介质的流量判断WUE。

检测项目

WUE评价的核心是准确确定数据中心实际用水量,并将其与相同统计周期内的IT设备能源消耗建立对应关系。实际测试时,应重点核查用水计量边界、用水类型、数据周期及IT设备能耗数据的一致性。

检测或评价项目测试内容测试目的及关注点
数据中心实际用水量测量评价周期内的数据中心用水量确定WUE计算所需的年度用水数据,并明确实际计量边界
冷却系统用水测量冷却相关补水及其他实际水消耗识别冷却系统在数据中心运行阶段产生的水资源消耗
其他运行用水根据实际设施统计加湿等运行环节的用水确保属于评价边界的运行用水得到合理统计
IT设备能源消耗统计同一评价周期内IT设备能源使用量作为WUE计算中的分母数据,并与用水统计周期保持一致
用水边界确认核查数据中心与其他建筑功能区域之间的供水及计量关系避免将非数据中心区域的用水错误计入WUE
WUE计算与报告依据测量数据进行WUE计算并整理统计结果确保计算过程、测量周期和结果解释具有一致的数据基础

测试流程

WUE测试的关键不是对某一台液冷设备进行短时间性能测试,而是建立完整的水资源计量和IT设备能耗统计关系。标准要求的年度WUE计算需要覆盖相同时间范围的累计用水和IT设备能源数据,因此测试方案应优先保证统计边界和周期的一致性。

  • 确认数据中心边界:明确参与WUE评价的数据中心区域及相关基础设施范围,识别是否存在混合用途区域。
  • 梳理用水路径:分析冷却系统、加湿及其他运行设施的实际用水来源和消耗位置,区分水资源消耗与非水性冷却介质循环。
  • 确定计量点:根据供水系统和数据中心布局确定用水计量位置,确保能够获得评价边界内的实际用水数据。
  • 同步统计IT能耗:建立与用水统计周期一致的IT设备能源消耗数据,避免分子和分母采用不同时间范围。
  • 持续采集数据:按照项目要求持续记录用水及IT能源数据,并对异常用水、设备停机或运行状态变化进行必要记录。
  • 计算WUE:按照适用标准的计算关系,以数据中心实际用水量和同期IT设备能源消耗计算WUE。
  • 结果复核:核对用水边界、统计周期、计量数据和计算结果,并根据实际用水来源对结果进行合理解释。

注意事项

WUE测试首先需要解决用水边界问题。如果数据中心位于办公楼、园区或其他混合用途建筑中,公共供水系统可能同时服务多个区域,此时不能直接将总表水量全部作为数据中心用水。只有能够合理区分数据中心和其他功能区域的用水量时,评价结果才具有明确的数据基础。

液冷数据中心还需要特别区分水与冷却介质。冷板系统中的液冷回路流量、浸没式液冷Tank中的冷却液循环量,都不能在没有实际水资源消耗关系的情况下直接计入WUE。对于采用水冷却、蒸发冷却或其他实际消耗水资源的设施,则应根据实际供水和消耗情况确定相关计量范围。

WUE计算中的IT设备能源数据应与用水数据覆盖相同的统计周期。ISO/IEC 30134-9:2022规定年度WUE计算至少需要覆盖十二个月的累计能源和用水数据,并要求用于计算的IT设备能源数据覆盖相同时间范围。

标准还设置了不同WUE测量类别,用于通过不同程度的数据和水资源信息提高测量结果的准确性。较高类别还涉及区域水资源压力以及土地消耗等附加信息,因此实际评价时不能只关注一个WUE数值,还应确认所采用的测量类别及其数据要求。

应用价值

WUE测试可以把数据中心运行阶段的实际用水量与IT计算活动建立量化关系,为水资源管理提供统一的评价指标。对于采用水冷却或存在其他明显用水环节的数据中心,可以通过长期WUE数据识别用水变化趋势,并分析冷却系统运行方式对水资源消耗的影响。

对于液冷数据中心,WUE还可以辅助比较不同冷却架构的水资源使用特征。例如在方案设计阶段,可以结合冷却系统是否需要持续补水、换热方式以及运行条件分析潜在用水需求;在运行阶段,则可以将WUE与PUE、CER等数据中心KPI结合分析,从能源和水资源两个维度评价冷却基础设施的运行表现。

关于德恺液冷检测

德恺液冷检测围绕液冷服务器、CDU、液冷循环系统及数据中心冷却基础设施的测试需求,可根据具体冷却架构开展流量、温度、能耗、运行稳定性及相关水系统参数测试,为数据中心资源使用效率评价提供基础测量数据。

针对ISO/IEC 30134-9 WUE评价,可结合数据中心冷却方式、液冷架构、实际用水环节、IT设备运行情况及评价边界,对用水和能源数据进行梳理,并依据适用标准版本进一步确认测量类别、统计周期、数据采集方式及评价方案。

欢迎咨询资深专业工程师,获取WUE水资源使用效率测试专属方案。

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