Что считается показателем энергоэффективности

6 Показатели энергетической
эффективности энергопотребляющих объектов различных видов, типов и групп

— промышленных
потребителей ТЭР — в ГОСТ Р 51379 и настоящем стандарте.

2 ПЭЭ относят
к группе технического совершенства (уровня) продукции с учетом тенденции
достижения экономически оправданной эффективности использования ТЭР на стадиях
жизненного цикла: при добыче, переработке, транспортировании (передаче,
распределении), преобразовании, хранении, использовании, утилизации — при
существующем уровне развития науки и техники.

3 Нормируемые
ПЭЭ в обеспечение энергосбережения разрабатывают на основе:

— гармонизации с
признанными в Российской Федерации международными, региональными техническими
регламентами и стандартами с обоснованием, при необходимости, их
соответствующими расчетами, экспериментами, испытаниями, согласованиями;

— достижения экономически
оправданной эффективности использования ТЭР на стандартизированном мировом
уровне техники и технологии с учетом условий применения конкретного
оборудования;

— соблюдения
нормативных требований по охране окружающей среды;

— использования
накопленного отечественного и межгосударственного опыта нормирования ПЭЭ при
соблюдении требований безопасности энергопотребления для здоровья и жизни
людей.

4 Общие
положения по документированию ПЭЭ энергопотребляющей продукции установлены в
ГОСТ Р 51541.

5 Общие
требования к методам подтверждения соответствия нормативным значениям ПЭЭ и
методические рекомендации по их определению установлены в ГОСТ Р 51379, ГОСТ Р
51380, ГОСТ Р 51388.

7
Идентификацию и выбор с целями установления в нормативно-методической и
технологической документации тех или иных ПЭЭ в обеспечение энергосбережения
для различных групп, типов и видов энергопотребляющего оборудования
общепромышленного применения производят с учетом разделов 5 и 6
настоящего стандарта.

8 Основными
группирующими ПЭЭ факторами в настоящем стандарте избраны типы
энергопотребляющего оборудования общепромышленного применения.

1 ПЭЭ
энергопотребляющих объектов различных типов, потребляющих ТЭР различных видов,
представлены в таблице 6.

Кроме того, в
этой же таблице приведены в обобщенном виде соответствующие экологические
требования к энергопотребляющим объектам различных типов, учитывая, что
энергосберегающее оборудование более экологично.

2 Показатель
энергосодержания для разных типов оборудования в зависимости от вида
потребляемых при эксплуатации ТЭР принимает различный вид, например емкость
аккумулятора и др. (см. таблицу
А.

Вид
потребляемых ТЭР
Тип энергопотребляющих объектов (оборудование и сооружения)
Показатель энергоэффективности на стадиях жизненного цикла
ПримечаниеЭкологические требования по защите окружающей среды (ОС)

при производстве оборудования
при эксплуатации (для производства продукции, выполнения работ)

Топливо (котельно-печное,
моторное)
Активное
Энергоемкость
Энергоэкономичность Энергосодержание
Обязательное выполнение
нормативов ПДС, ПДК

Пассивное
Потери

Электрическая энергия
Активное
Энергоемкость
ЭнергоэкономичностьЭнергосодержание
Снижение воздействия
электромагнитных полей на ОС

Пассивное
Потери

Сооружения
Электропроводность

Тепловая энергия
Активное
Энергоемкость
ЭнергоэкономичностьЭнергосодержание
Обязательное выполнение
параметров ПДС, ПДВ

Пассивное
Потери

Сооружения
Теплопроводность

Возобновляемые ТЭР
Активное
Энергоемкость
Энергоэкономичность Энергосодержание
Снижение зашумленности,
предотвращение инфразвука и т. Пассивное
Потери

Сооружения
Электро- и теплопроводность

Комбинированные ТЭР
Активное
Энергоемкость
Энергоэкономичность Энергосодержание
Требования устанавливают
конкретно по видам ТЭР и типам оборудования

Пассивное
Потери

Сооружения
Электро- и теплопроводность

2 К
обобщенным характеристикам ПЭЭ такого пассивного оборудования, как
электрические сети, системы и электроприемники, относят качество электрической
энергии и режимные параметры, качество и надежность энергоснабжения
потребителей в целом.

3 К
обобщенным характеристикам ПЭЭ такого пассивного оборудования, как тепловые
сети и системы, относят качество тепловой энергии и режимные параметры.

4 ПЭЭ
пассивного оборудования для передачи, транспортирования ТЭР характеризуют
величинами снижения энергосодержания (тепловой и электрической энергии,
топлива, энергоносителя), зависящими от степени теплоизоляции трубопроводов
промышленного и коммунального назначения.

5 В качестве
показателя эффективности передачи энергии для системы теплоснабжения используют
(раздел 6 ГОСТ Р 51541) величину тепловых потерь (снижение теплосодержания
рабочего тела) на заданную длину (100 м, 1 км) теплотрассы.

6 Для
пассивного оборудования типа транспортных емкостей для ТЭР в качестве
показателей энергоэкономичности используют отношение энергоемкости
изготовления, например железнодорожной цистерны, к ее грузоподъемности
(кВт·ч/т).

7 Для
хранилищ ТЭР ПЭЭ является суммарное количество ТЭР, сохраняемое оборудованием в
регламентированных условиях хранения за определенный период.

8
Показателем энергоэкономичности пассивного оборудования при использовании его
для аккумулирования и последующей выдачи электрической энергии является
показатель его энергосодержания, к которому относят энергетический эквивалент,
выражаемый, например, количеством запасенной, выделяемой энергии на единицу
массы, объема (МДж/кг, МДж/м3).

9 К
показателям энергосодержания относят абсолютные значения выходного напряжения
гальванического элемента (электрической батарейки) аккумулятора,
электрохимического генератора (топливного элемента), магнитную проницаемость
искусственных магнитов и т.

10
Сооружения, конструкции характеризуют показателями сбережения тепловой энергии:

фактически для
строительных, ограждающих материалов и конструкций определяют
теплосопротивление на единицу площади и/или объема (МДж/м2; МДж/м3).

10 В приложении А представлены
рекомендации по установлению ПЭЭ для трех типов основных видов
энергопотребляющего оборудования общепромышленного назначения.

1 ПЭЭ
основного оборудования, активно потребляющего энергию традиционных источников,
представлены в таблицах А. 1-А.

2 ПЭЭ
оборудования, активно использующего возобновляемые источники энергии, представлены
в таблице А.

3 ПЭЭ
электропроводящего (пассивного) оборудования представлены в таблицах А. 1, А.

4 ПЭЭ
энергопередающего (пассивного) оборудования представлены в таблицах А. 1, А.

5 ПЭЭ
транспортирующего ТЭР (пассивного) оборудования представлены в таблице А.

6 ПЭЭ
энергорасходующего накопленный потенциал (пассивного) оборудования представлены
в таблице А.

7 ПЭЭ
теплосберегающих сооружений, включая материалы и конструкции, представлены в таблицах А. 1, А.

6
Компоновочные решения по серверным стойкам в машинных залах центров обработки
данных

1 Независимо от интегральной мощности ЦОД обработка,
передача и хранение данных происходят в отдельных серверах (рисунок 6. 1), которые
группируются в серверных стойках (рисунок 6. 2),
размещаемых в машинных (серверных) залах (рисунок 6.

Рисунок 6. 1 — Внешний вид серверов

Рисунок 6. 2 — Общий вид серверных стоек для размещения
серверов

Рисунок 6. 3 — Примеры размещения серверных стоек в машинном
(серверном) зале

2 Сервер — единичный объект, который обслуживает
круглогодично функционирующая СТКВ. В качестве единичного объекта следует
применять серверную стойку (рисунок 6. 4), поскольку в рамках одной серверной
стойки параметры воздуха на входе условно одинаковы.

Рисунок 6. 4 — Примеры серверных стоек с серверами

3 Для отвода теплоты от тепловыделяющих элементов в воздух
серверного зала ЦОД применяют встроенные вентиляторы, автоматически управляемые
сервером. Производительность вентиляторов зависит от фактической температуры
воздуха внутри стойки, контролируемой датчиком сервера.

4 При проектировании следует предусматривать СТКВ,
круглогодично обеспечивающую заданные параметры воздуха на входе в серверы,
т. в зоне холодного коридора машинного (серверного) зала.

Дополнительные метрики оценки энергоэффективности

Деятельность The Green Grid направлена на разработку общих стандартов в области энергоэффективности ЦОД. В 2011 году эта организация предложила дополнительные метрики, которые будут использоваться наравне с PUE и помогут операторам проектировать, строить и эксплуатировать дата-центры.

ERE (Energy Reuse Effectiveness) – показывает эффективность повторного использования энергии, прежде всего тепловой, которая выделяется в ходе эксплуатации ЦОД. Метрику ERE применяют за пределами центра обработки данных.

WUE (Water Usage Effectiveness) – демонстрирует эффективность использования водных ресурсов в ЦОД для охлаждения. Есть два подвида метрики: WUE и WUE (source). Во второй модели оценки к воде, которую дата-центр потребляет на месте, добавляется вода, идущая на выработку энергии для ЦОД.

DCCE (Data Center Compute Efficiency) – определяет эффективность вычислений в дата-центре. Благодаря этой метрике владельцы корпоративных ЦОД лучше понимают, насколько рационально используются вычислительные ресурсы без привязки к производительности компьютерных систем.

IUE (Infrastructure Usage Efficiency) – относительно новая метрика, анонсированная в июне 2019 года группой китайских экспертов TGGC (The Green Gauge China, сформирована на базе The Green Grid). IUE поможет операторам ЦОД снизить затраты на содержание инфраструктуры, а также ее негативное воздействие на окружающую среду. IUE объединяет подачу и распределение электроэнергии, охлаждение и распределение хладагентов (в том числе охлажденный воздух), а также подсчет емкости стоек по высоте U. Тем самым она расширяет понятие PUE и добавляет в него новые переменные, отражающие ИТ-нагрузку дата-центра.

3 Определения и сокращения

В настоящем стандарте используют следующие термины с
соответствующими определениями:

1 энергосбережение:
По ГОСТ
Р 51387.

2 энергоноситель:
По ГОСТ
Р 51387.

3 топливно-энергетический
ресурс (ТЭР): По ГОСТ
Р 51387.

4 энергопотребляющая
продукция: Продукция, которая потребляет ТЭР при ее использовании по
прямому функциональному назначению.

5 эффективное
использование энергетических ресурсов: Достижение экономически оправданной
эффективности использования энергетических ресурсов при существующем уровне
развития техники и технологии и соблюдении требований к охране окружающей среды

6 показатель
энергосбережения: Качественная и/или количественная характеристика
проектируемых или реализуемых мер по энергосбережению.

7 показатель
энергетической эффективности: По ГОСТ
Р 51387.

8 показатель
экономичности энергопотребления: По ГОСТ
Р 51387.

9 энергоемкость
производства продукции: По ГОСТ
Р 51387.

10 экономия ТЭР:
По ГОСТ
Р 51387.

11 технологические процессы:
По ГОСТ
3. 1109.

В настоящем стандарте используют следующие сокращения:

КПД — коэффициент полезного действия.

ТЭР — топливно-энергетический ресурс.

ЗданияПравить

Небоскрёб Тайбэй 101, построенный по стандарту LEED

В развитых странах на строительство и эксплуатацию расходуется около половины всей энергии, в развивающихся странах — примерно треть. Это объясняется большим количеством в развитых странах бытовой техники. В России на быт тратится около 40–45% всей вырабатываемой энергии. Затраты на отопление в жилых зданиях на территории России составляют 350–380 кВт•ч/м² в год (в 5–7 раз выше, чем в странах ЕС), а в некоторых типах зданий они достигают 680 кВт•ч/м² в год. Расстояния и изношенность теплосетей приводят к потерям в 40–50% от всей вырабатываемой энергии, направляемой на отопление зданий. Альтернативными источниками энергии в зданиях могут быть тепловые насосы, солнечные коллекторы и батареи, ветровые генераторы.

1
Область применения

1 В настоящих методических рекомендациях рассмотрены
методы проектирования систем технологического кондиционирования воздуха
серверных залов ЦОД малой мощности (мини-ЦОД), 5 — 9 кВт, а также средних и
крупных ЦОД с потребляемой мощностью в десятки МВт.

2 Методические рекомендации
распространяются на ЦОД, размещаемые в капитальных и временных сооружениях.

ЦОД по конструктивным особенностям различают как:

— капитальные сооружения — отдельностоящие, встроенные и
пристроенные;

— временные сооружения — контейнерно-модульные
(контейнерные), выполненные в соответствии с ГОСТ
22853, и размещаемые на грунте, на металлокаркасе над грунтом и на кровлях
существующих зданий.

3 Выбор конструктивных особенностей ЦОД определяется на
ранней стадии проектирования в зависимости от целей и требований заказчика:
местонахождения площадки под строительство, объема капитальных вложений,
возможности наращивания мощности ЦОД в будущем.

4 В настоящее время оптимальный вариант — применение
модульных технических решений, позволяющих наиболее гибко масштабировать путем
согласованного наращивания числа серверных стоек, мощности систем
бесперебойного питания, инженерных и других систем, а также распределять
соответствующим образом капитальные затраты по времени. При этом конструктивное
исполнение ЦОД может быть различным.

5 Все технические решения, представленные в разделе 8 для ЦОД контейнерно-модульного
(контейнерного) типа, могут быть применимы к любым ЦОД, перечисленным в 1. 2, независимо от их конструктивных
особенностей.

Библиография

Ключевые
слова: энергосбережение, энергетическая эффективность, энергопотребление, энергоемкость,
продукция, показатели, состав, классификация

7 Показатели
энергетической эффективности теплосберегающих сооружений, включая материалы и
конструкции

Таблица А. 1 —
Строительные материалы, элементы строительных (ограждающих) конструкций и
сооружений

Таблица А. 2 — Теплоизоляционные и диэлектрические материалы
(ПЭЭ продукции, сокращающей потери ТЭР)

4 Показатели
энергетической эффективности энергопередающего тепло, топливо (пассивного)
оборудования

Таблица А. 1 —
Трубопроводы (газопроводы, нефтепроводы), агрегаты газоперекачивающие

Наименование
оборудования
Показатель энергетической эффективности
Назначение оборудования

Трубопровод:- теплотрасса- водопровод- нефтепровод- газопровод- пневмопровод- воздухопровод (горячий воздух)
Предельная температура на
поверхности изоляции трубопровода (°С)Величина потерь энергоресурсов
по пути от производителя к потребителю
Передача, распределение,
транспортирование и преобразование тепловой энергии, энергоносителей

Агрегат газоперекачивающий с
газотурбинным приводом
КПД (%)Потери масла (кг/ч)
Передача, распределение,
транспортирование энергоносителей

Таблица А. 2 — Трубопроводы коммунального назначения

Наименование
оборудования
Показатель энергетической эффективности
Назначение оборудования

Трубопровод:- водопровод- газопровод- воздухопровод (горячий воздух)
Предельная температура на
поверхности изоляции трубопровода (°С)Величина тепловых потерь (потерь
давления) на единицу длины теплотрассы (трубопровода сжатого воздуха). Примечание — Снижение
теплосодержания рабочего телаВеличина потерь энергоресурсов
по пути от производителя к потребителю (или на длине 1 км трассы)
Передача, распределение,
транспортирование и преобразование энергии

2 Нормативные ссылки

В настоящем
стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 3. 1109-82
Единая система технологической документации. Термины и определения основных
понятий

ГОСТ 19431-84
Энергетика и электрификация. Термины и определения

ГОСТ Р 51379-99
Энергосбережение. Энергетический паспорт промышленного потребителя топливно-энергетических
ресурсов. Основные положения. Типовые формы

ГОСТ Р 51380-99
Энергосбережение. Методы подтверждения соответствия показателей энергетической
эффективности энергопотребляющей продукции их нормативным значениям. Общие
требования

ГОСТ Р 51387-99 Энергосбережение. Нормативно-методическое обеспечение. Основные положения

ГОСТ Р 51388-99
Энергосбережение. Информирование потребителей об энергоэффективности изделий
бытового и коммунального назначения. Общие требования

ГОСТ Р 51541-99
Энергосбережение. Энергетическая эффективность. Состав показателей. Общие
положения

3 Показатели
энергетической эффективности электропроводящего (пассивного) оборудования

Таблица А. 1 —
ЛЭП, электрические сети промышленного и коммунального назначения

Таблица А. 2 — Оборудование для передачи и распределения
электрической энергии

Наименование
оборудования
Показатель энергетической эффективности
Назначение оборудования

Трансформатор
Потери холостого хода и
короткого замыкания (кВт)
Передача, распределение
электроэнергии, преобразование ее параметров

Выпрямитель
Потеря мощности (кВт)
Преобразование энергии

Трансформатор силовой масляный
общего назначения
Потери холостого хода (кВт)Ток холостого хода (%)Напряжение короткого замыкания
(кВт)
Передача, распределение
электроэнергии, преобразование ее параметров

Системы электроснабжения
самолетов и вертолетов
Напряжение, частота, мощность
(В, Гц, кВт)
Передача, распределение
электроэнергии, преобразование ее параметров

Токопровод ЛЭП
Активное сопротивление 1 м
токопровода (Ом)
Передача электроэнергии

Вебинары по энергоэффективности

Направление: коттеджное и малоэтажное строительство (КМС)

Уровень сложности: базовый

Получить системное представление об энергоэффективности. Изучить основные принципы проектирования и строительства энергоэффективных домов.

Энергоэффективность в зданиях

Направление: промышленное и гражданское строительство (ПГС)

Получить системное представление об энергоэффективности. Ознакомиться с нормативно-правовым регулированием энергоэффективности зданий в РФ. Изучить основные принципы проектирования энергоэффективных знаний, типовые ошибки при проектировании и строительстве.

Запись от 02. 2021

«Тепловая защита загубленных строительных конструкций изменение NO2 в СП 50. 13330. 2012 «Тепловая защита зданий»

Утверждены требования по тепловой защите подвальных конструкций зданий

Руководитель направления Энергосбережение в строительстве

Запись от 10. 2020

Работа с теплотехническим калькулятором ТЕХНОНИКОЛЬ

Расчет приведенного сопротивления теплопередачи и определение необходимой толщины утепления в ограждающих конструкциях, при помощи «теплотехнического калькулятора ТЕХНОНИКОЛЬ»

Ключевые слова: центры
обработки данных, серверное оборудование, холодный коридор, горячий коридор,
система технологического кондиционирования воздуха, система испарительного
охлаждения, коэффициент энергоэффективности, аппарат воздушного охлаждения,
интенсификация испарения

Алгоритм проектирования теплозащиты здания

Составление технического задания и определения исходных данных

Вычисление требуемых значений удельной характеристики расхода тепловой энергии

Определение класса энергоэффективности для здания многоквартирного дома

Учет требований для теплозащитной оболочки здания

Учет поэлементных требований к ограждающим конструкциям

Подбор состава (толщины утеплителя) ограждающих конструкций

Расчет комплексного требования к ограждающим конструкциям

Учет санитарно-гигиенического требования к ограждающим конструкциям

Расчет удельной характеристики расхода тепловой энергии

Выполнение требования приказа № 1550/пр «Об утверждении Требований энергетической эффективности зданий, строений, сооружений»

Определение класса здания МКД

Уменьшение нормируемых значений сопротивления теплопередаче при снижении теплового коэффициента

Исходный документ с подробным описанием каждого этапа.

pdf, 3,1 Мб

Какие есть классы энергоэффективности

С 2016 года, согласно приказу Минстроя РФ, каждому дому в России присваивается класс энергоэффективности. Чтобы понять, сколько энергоресурсов потребляет здание, специалисты определили девять классов: А++, А+, А, B, C, D, E, F и G.

Классы энергоэффективности и их экономичность

Обозначение классаНаименование классаСколько тепловой энергии экономит или теряет дом
А++ВысочайшийЭкономия более 60%
А+ВысочайшийЭкономия от 50% до 60%
АОчень высокийЭкономия от 40% до 50%
ВВысокийЭкономия от 30% до 40%
СПовышенныйЭкономия от 15% до 30%
DНормальныйЭкономия до 15%
ЕПониженныйТеряет до 25%
FНизкийТеряет от 25 до 50%
GОчень низкийТеряет более 50%

Дома с высоким классом — А++, А+, А и B. Могут экономить от 30% до 60% ресурсов благодаря отличной теплоизоляции и современному оборудованию. Обычно это новостройки, для которых будущий класс энергоэффективности определяется еще на этапе строительства. Узнать о классе можно в проектной декларации — официальном документе от застройщика.

Нормальный показатель энергоэффективности — D. Дом с таким классом экономит до 15% ресурсов и не нуждается ни в каких улучшениях.

Самый низкий класс — G. Он означает, что дом теряет около половины тепловых ресурсов. Например, некачественные стеклопакеты или деревянные окна пропускают холод, поэтому в квартирах приходится раньше включать обогреватели. А если где-то протекают трубы, то за это платят жильцы — как за расход воды.

В России запрещено принимать в эксплуатацию здания с классом энергоэффективности ниже B. На сегодняшний день самые низкие классы энергоэффективности обычно у дореволюционных домов и домов советской застройки. Тем не менее, даже их показатели можно улучшить — например, установив счетчики, энергосберегающие лампы, датчики движения и обновив фасад.

Тенденция строить максимально энергоэффективные дома в нашей стране только развивается: сейчас около 2,2 тыс. строящихся в России многоквартирных домов (23% от общего количества) соответствуют наивысшим классам А, А+ и А++. Один из лидеров на рынке — компания «Донстрой», которая реализует проекты с высокими классами энергоэффективности. На начала 2022 года она возводит 1,8 млн кв. м домов класса А+ и А, а это 80% от общего объема текущего строительства компании.

Энергоэффективные здания — не единственная экологическая инициатива компании «Донстрой». Следуя принципам устойчивого развития, девелопер также сертифицирует свои проекты по российским и международным «зеленым» стандартам. Например, «Жизнь на Плющихе» стала первым жилым зданием в России, получившим международный экологический сертификат LEED GOLD. Сегодня клубный дом «Река» в Раменках проходит сертификацию по системе LEED, а масштабный проект «Остров» в Мневниковской пойме проектируется с учетом требований LEED. Ещё два проекта — «Оливковый дом» и «Суббота» — были сертифицированы по российской системе GREEN ZOOM и получили золотой и платиновый сертификаты.

Рейтинговая система зеленого строительства LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) была разработана Советом по экологическому строительству США для оценки энергоэффективности и экологичности проектов устойчивого развития. Она считается одной из самых жестких в мире.

6 Показатели
энергетической эффективности энергорасходующего накопленный потенциал
(пассивного) оборудования

Таблица А. 1 —
Оборудование, расходующее свой энергопотенциал, наведенный техногенным способом

RCI – индекс охлаждения стойки

При проектировании центра обработки данных важно учесть особенности окружающей физической среды, от которой зависит надежная работа ИТ-оборудования. Слишком высокая температура на входе критична для серверов и систем хранения данных. В ASHRAE (Американском обществе инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха) подсчитали, что ЦОД с чрезмерным охлаждением тратят деньги впустую, а с недостаточным охлаждением – подвергают ИТ-оборудование рискам, связанным с перегревом.

Это способствовало появлению нового стандарта, который ограничивает допустимые значения температуры – RCI (Rack Cooling Index), или индекс охлаждения стойки. Эта метрика разделяется на два критерия оценки: RCI (HI) и RCI (LO). Если RCI (HI) достигает 100 %, значит, температура на входе не превышает допустимый максимум, если RCI (LO) равен 100 % – температура не превышает рекомендуемый минимум. Если оба параметра по 100 %, получается абсолютное соответствие, когда температура на входе не превышает рекомендованный диапазон. При разработке метрики RCI учитывались рекомендации ASHRAE и требования NEBS – отраслевого стандарта для телекоммуникационной отрасли.

RCI может стать ключевым элементом в разработке стратегии оптимизации затрат на электроэнергию в центрах обработки данных. Задача этой метрики – помочь операторам ЦОД понять и сбалансировать требования к надежности оборудования и стоимости охлаждения.

Онлайн калькуляторы ТЕХНОНИКОЛЬ

Расчет необходимой толщины теплоизоляционного слоя, исходя из требуемого сопротивления теплопередачи для конкретного региона и типа строительной системы с учётом термических неоднородностей конструкций.

Примеры выполненных расчетов

Энергоэффективность и энергосбережение входят в 5 стратегических направлений приоритетного технологического развития, обозначенных Д. Медведевым на заседании Комиссии по модернизации и технологическому развитию экономики России 18 июня 2009 года.

Европейский СоюзПравить

В общем объёме конечного потребления энергии в государствах ЕС доля промышленности составляет 26,8%, доля транспорта — 30,2%, сферы услуг — 43%. С учётом того, что около 1/3 объёма энергопотребления приходится на жилищный сектор, в 2002 году была принята Директива Европейского Союза по энергетическим показателям зданий, где определялись обязательные стандарты энергоэффективности зданий. Эти стандарты постоянно пересматриваются в сторону ужесточения, стимулируя разработку новых технологий.

2 Показатели
энергетической эффективности оборудования, активно использующего возобновляемые
ТЭР

Таблица А. 1 —
Оборудование, использующее возобновляемые ТЭР

Наименование
оборудования
Показатель энергетической эффективности
Назначение оборудования

Энергетическая установка
Количество энергии
(электрической, тепловой), получаемое единицей массы, площади, объема
энергетической установки за установленный период времени (в
регламентированных условиях, в т. с учетом региона, района
функционирования)
Получение, передача,
распределение энергии ветра, солнца и других возобновляемых ТЭР

Примечание — ПЭЭ устанавливают в документах на соответствующие
энергетические установки

Нормирование энергоэффективности

Проектирование и строительство энергоэффективных зданий с применением материалов ТЕХНОНИКОЛЬ должно осуществляться в соответствии с положениями нормативно-правовых документов:

3
Термины и определения

1 В настоящих методических рекомендациях применены
следующие термины с соответствующими определениями:

центр обработки данных (data
centre): Структура или группа структур, предназначенных для централизованного
размещения, организации взаимодействия и эксплуатации ИТ-систем, сетевого и
телекоммуникационного оборудования, обеспечивающих возможность оказания услуг в
области хранения, обработки и передачи данных, а также все объекты и
инфраструктуры, используемые для распределения электроэнергии и контроля среды
в сочетании со средствами обеспечения требуемой устойчивости и безопасности для
достижения желаемого уровня доступности оказываемых услуг.

1
Структура может состоять из нескольких зданий и (или) зон, выполняющих
вспомогательные функции для поддержки основной.

2 Границы центра обработки данных как совокупности
специализированных структур и(или) зон, в которых размещены ИТ-системы,
коммуникационное оборудование и средства контроля среды, могут быть определены
в рамках границ более крупной структуры или здания.

2 система технологического
кондиционирования воздуха (processair-conditioning system): Комплекс
оборудования для создания и автоматического поддержания в закрытых помещениях и
средствах транспорта параметров воздушной среды (температуры, относительной
влажности, чистоты, состава, скорости движения и давления воздуха), наиболее
благоприятных для ведения технологических процессов, действия оборудования и
приборов, обеспечения сохранности ценностей культуры и искусства и т.

сервер (server):
Совокупность средств вычислительной техники и программных средств,
предназначенная для управления, хранения, представления информации в локальной
вычислительной сети для рабочих мест и других сетевых устройств.

Примечание — Сервер состоит из:

—
базового комплекта сервера;

— программных средств, определяющих функциональность
сервера.

4 машинный (серверный) зал (data hall):
Выделенное технологическое помещение со специально созданными и поддерживаемыми

условиями для размещения и функционирования серверного и телекоммуникационного
оборудования.

5 серверная стойка (IT equipmen track):
Металлический каркас, устанавливаемый в ЦОД, серверных залах, компьютерных
комнатах и коммуникационных узлах, основное назначение которого — надежное
размещение серверов форм-фактора 19″.

6 холодный коридор (cold aisle): Коридор с
обращенными внутрь него лицевыми сторонами серверных стоек.

Примечание — Подача охлажденного воздуха в коридор
предусматривается с учетом наиболее эффективного охлаждения поверхности лицевых
сторон серверных стоек.

7 горячий коридор (hot aisle): Коридор с
обращенными внутрь него тыльными сторонами серверных стоек.

Примечание — Подача нагретого воздуха от оборудования, размещенного
в серверных стойках, предусматривается в коридор, а затем в блок
кондиционирования воздуха серверного зала.

коэффициент
энергоэффективности, PUE (power
usage effectiveness, PUE): Отношение общего энергопотребления центра
обработки данных к энергопотреблению ИТ-оборудования, вычисленному, измеренному
или оцененному за тот же период времени.

Примечание — Иногда
используется обратное значение PUE, называемое коэффициентом
энергоэффективности инфраструктуры центра обработки данных (DCiE).

2 В настоящих методических
рекомендациях применены следующие обозначения и сокращения:

АБХМ — абсорбционная холодильная машина;

ПКХМ — парокомпрессионная холодильная машина;

СТКВ — система технологического кондиционирования воздуха;

ТЗ — техническое задание;

ТЭС — теплоэлектростанция;

ЦОД — центр обработки данных;

PUE — коэффициент энергоэффективности.

6 Выбор номенклатуры и значений показателей
эффективности передачи энергии

1 Показатели эффективности передачи энергии задают в виде
абсолютных или удельных значений потерь энергии (энергоносителя) в системе
передачи энергии.

2 Удельные показатели эффективности передачи энергии
представляют собой отношение абсолютных значений потерь энергии в системе к
характерным параметрам системы. В качестве характерных параметров используют:

— расстояние, на которое передают энергию (энергоноситель);

— исходный энергетический потенциал (исходные параметры
энергоносителя);

— размерные характеристики канала передачи энергии.

1 В качестве показателя эффективности передачи энергии для
системы теплоснабжения используют величину тепловых потерь (снижение
теплосодержания рабочего тела) на 1 км теплотрассы.

2 В качестве показателя эффективности передачи энергии для
сети электроснабжения может быть использован допустимый процент потерь энергии
в сети.

3 В нормативной документации на систему передачи энергии
устанавливают нормативы потерь энергии (энергоносителя) в регламентированных
условиях работы системы.

В качестве регламентированных условий указывают:

— исходный энергетический потенциал (на входе в систему);

— описание условий работы системы (вид энергоносителя,
номинальные параметры энергоносителя, условия окружающей среды и др

— характеристики потребителя энергии.

4 Устанавливаемые в документации значения показателей
эффективности передачи энергии должны охватывать весь рабочий диапазон
параметров системы (исходный энергетический потенциал, режим расходования
энергии, режим «подпитки» системы энергией и др

5 Нормативные показатели эффективности передачи энергии
устанавливают в форме:

— числовых значений и таблиц числовых значений;

— графических зависимостей потерь энергии в функции
характерных параметров системы;

— аналитических зависимостей.

Присвоение классов энергоэффективности для жилых многоквартирных зданий осуществляется согласно приказу Минстроя России № 399/пр от 06. 2016.

Класс энергоэффективности существующего жилого многоквартирного жилого здания после проведенного комплексного капитального ремонта должен быть не ниже класса D.

Таблица классов энергоэффективности

График роста требований к энергоэффективности

RTI – индекс температуры возврата

Эта метрика напрямую связана с RCI, но решает и дополнительные задачи: помогает оценить эффективность системы охлаждения в пределах всего ЦОД. RTI (Return Temperature Index) сложнее и требует больше вводных данных для расчетов, но дает более полное представление о работе системы циркуляции воздуха.

В большинстве дата-центров воздух вначале охлаждается и потом через воздухозаборники подается к передней части серверных стоек. Горячий воздух, в свою очередь, принудительно отводится через заднюю часть стоек и заново отправляется в систему охлаждения, где его температура снова снижается. Этот процесс цикличен.

Но также есть другой воздух, который не принимает участия в охлаждении ИТ-оборудования. Он появляется, если охлажденный воздух подается под слишком высоким давлением, в горячих коридорах переизбыток перфорации или есть негерметичные отверстия там, где кабель проходит через напольное покрытие. Проблема в том, что этот «неучтенный» воздух тоже тратит ресурсы охлаждения.

Метрика RTI определяет количество полезного воздуха, участвующего в рециркуляции, – вначале охлаждает оборудование, а затем в горячем виде возвращается в систему охлаждения. Если RTI равен 100 %, значит, весь воздух, который контактирует с ИТ-оборудованием, используется для его охлаждения. На практике достичь такого показателя невозможно, но операторы ЦОД могут приблизить фактическое значение RTI к идеальному.

Настоящий стандарт устанавливает основные виды показателей
энергосбережения и энергетической эффективности, вносимых в нормативные
(технические, методические) документы, техническую (проектную, конструкторскую,
технологическую, эксплуатационную) документацию на энергопотребляющую
продукцию, технологические процессы, работы и услуги.

Стандарт распространяется на все виды продукции, включая
топливно-энергетические ресурсы (далее — ТЭР), материалы и изделия,
использование которых по назначению связано с расходованием (потерями) ТЭР, на
технологические процессы, сопровождающиеся потреблением (потерями) ТЭР, а также
на все виды деятельности, направленные на рациональное использование и экономию
ТЭР.

Стандарт предназначен для использования юридическими и
физическими лицами в их деятельности по энергосбережению, при разработке новых
и пересмотре действующих нормативных документов в части, касающейся
нормирования показателей энергетической эффективности, при разработке и
проведении (энергетической) экспертизы проектной документации, при проведении
энергетических обследований (энергетического аудита) и энергетической
паспортизации потребителей ТЭР, при разработке нормативных и методических
документов в обеспечение программ энергосбережения и статистической отчетности
в области энергосбережения.

Международные программы энергоэффективностиПравить

1 Для малых ЦОД системообразующих организаций и учреждений
страны, таких как школы и техникумы, музеи и архивы, поликлиники и больницы,
региональные и муниципальные органы управления, суды, прокуратуры и отделы МВД
требуемая вычислительная мощность серверов составляет 5 — 15 кВт. В таких ЦОД
используется система испарительного охлаждения, как это показано на рисунке 7. При этом принимают, что ЦОД
содержит две стойки, мощность каждой составляет Pi = 7 кВт.

Система испарительного охлаждения выносится в окружающую
среду, а сам ЦОД размещается в габаритах 10-футового морского контейнера
(рисунок 8.

1 — корпус; 2 — вентиляторы; 3
— защитный козырек; 4 — стойки; 5 — фильтры грубой
и тонкой очистки; 6 — выгородка из листового поликарбоната; 7 — интенсификатор
массообмена; 8 — воздухозаборное устройство; 9 — узел водоподготовки;
10 — силовые и слаботочные щиты; 11 — распылители воды; 12 — холодный коридор;
13 — горячий коридор; 14 — перегородка; 15 — вентиляторы серверного оборудования

Рисунок 8. 1 — Схема контейнерного ЦОД на две серверные стойки

В корпусе 1, выполненном из сэндвич-панелей, размещены две
стойки 4, в которых установлено серверное оборудование на 14 кВт.

В жаркое время теплого периода года наружный воздух через
выгородку из листового поликарбоната 6 поступает в воздухозаборное устройство
8. На пути воздуха установлен интенсификатор массообмена 7, с осевыми
вентиляторами и распылителями воды 11. Воздух, охлажденный до температуры t
= 27 °С, входит в корпус ЦОД и, проходя через фильтры грубой и тонкой очистки
5, поступает в холодный коридор 12. Серверное оборудование собственными
вентиляторами 15 забирает воздух из холодного коридора и, охлаждая
тепловыделяющие элементы, подает его в горячий коридор 13. Из горячего коридора
воздух температурой 40 °С — 45 °С забирают вентиляторы 2 и через защитный
козырек 3 выбрасывают в окружающую среду.

В технической зоне ЦОД, отделенной от серверной зоны
перегородкой 14, расположены узел водоподготовки 9, силовые и слаботочные щиты
10, а также система управления.

Система технологического кондиционирования воздуха
устраивается как прямоточная с расходом воздуха около 4000 м3/ч.

В холодный период года расход воздуха, подаваемый в ЦОД,
уменьшается, а производительность внутренних вентиляторов серверного
оборудования остается прежней — они и осуществляют внутреннюю рециркуляцию.

Для поддержания в ЦОД относительной влажности φ ≥
20 % в потоке внутренней рециркуляции размещается ультразвуковой увлажнитель
воздуха.

Поперечная схема организации воздухообмена в ЦОД дает
наименьшие аэродинамические потери, а само решение с системой внешнего
испарительного охлаждения — пониженную строительную стоимость. При этом
значение PUE составит 1,04 — 1,05.

2 При использовании 20- и 40-футовых контейнеров и размещении
в них 5 и 10 стоек, формируют ЦОД на мощность 35 и 70 кВт. Увеличивая мощность
серверного оборудования в стойке до Pi = 15 кВт, создают ЦОД Р5
= 75 кВт и Р10 = 150 кВт. Дальнейшее наращивание мощности ЦОД
происходит за счет формирования ЦОД из 2, 3, 4 контейнерных модулей.

3 В контейнерных решениях чаще всего применяют
парокомпрессионные холодильные машины с воздухоохладителями непосредственного
испарения (рисунок 8.

1 — серверная стойка; 2 —
воздухоохладитель непосредственного испарения;
3 — компрессорно-конденсаторный агрегат; 4 — корпус

Рисунок 8. 2 — Схема контейнерного ЦОД с ПКХМ и
воздухоохладителями
непосредственного испарения

В корпусе 4, в технической зоне, размещены две и более
серверных стоек 1 с оборудованием. В зоне горячего коридора размещен
воздухоохладитель непосредственного испарения 2 с собственным осевым
вентилятором. На воздухоохладитель работает компрессорно-конденсаторный агрегат
3, размещенный на стене контейнера.

В этом случае СТКВ реализуется как замкнутая, без связи с
наружным воздухом. Воздухоохладитель забирает воздух из горячего коридора и
подает его в холодный коридор.

4 Машинный (серверный) зал ЦОД на 400 кВт рекомендуется
разрабатывать по схеме, представленной на рисунке 8.

1 — стойки; 2 — холодный
коридор; 3 — горячий коридор;
4 — центральный кондиционер; 5 — каплеотделитель; 6 — воздухозаборная шахта;
7 — подвесной потолок; КЦ 1, КЦ 2 — центральный кондиционер

Рисунок 8. 3 — Схема серверного зала на 80 серверных стоек

На рисунке 8. 3 показаны два ряда стоек 1 с серверным
оборудованием (всего 80 стоек) с мощностью каждой стойки Pi = 5 кВт.

Зал обслуживают два центральных кондиционера 4, которые
подают воздух в зашивку. Воздух из зашивки поступает в правый и левый холодные

коридоры 2, а оттуда через серверное оборудование — в центральный горячий
коридор 3.

Воздух из горячего коридора вновь забирается кондиционерами. Если реализуется замкнутая система, то воздухозаборная шахта 6 отсутствует, и
воздух горячего коридора кондиционер охлаждает и вновь подает в зашивку. За
подвесным потолком 7 размещены лотки с кабельной разводкой. Производительность
центральных кондиционеров КЦ 1 и КЦ 2 имеют по воздуху составляет около 60 000
м3/ч.

5 При создании разомкнутой энергоэффективной СТКВ
обустраивают шахту наружного воздуха 6, а в центре горячего коридора устраивают
вытяжную шахту с осевыми вентиляторами. Вокруг оголовка воздухозаборной шахты
устраивают систему испарительного охлаждения (рисунок 8.

Рисунок 8. 4 — Оголовок воздухозаборной шахты
с системой испарительного охлаждения

6 При разработке ЦОД, предназначенных для ответственных
работ или коммерческого использования, необходимо проработать вопросы
надежности и резервирования оборудования.

В таком случае в качестве центральных кондиционеров следует
использовать не готовые типовые решения, а создавать сборное решение в
строительных конструкциях, как это осуществлялось в 80-е годы (рисунок 8.

В сборном кондиционере расход воздуха может составлять 100
000 м3/ч и 200 000 м3/ч, а мощность серверного
оборудования в зале может достигать 800 и 1600 кВт соответственно.

7 Вместо системы испарительного охлаждения (рисунок 8. 5) возможна установка секции
поверхностных воздухоохладителей, запитываемых холодной водой от
водоохлаждающей холодильной машины.

8 Комплектуя серверный зал ЦОД целесообразно сохранять в
СТКВ горизонтальную схему движения воздушных масс, что позволяет снизить

уровень аэродинамических потерь, понизить значение PUE. При таком подходе схема
серверного зала будет выглядеть, как показано на рисунке 8.

1 — воздухозаборная шахта; 2 —
фильтры грубой и тонкой очистки;
3 — система испарительного охлаждения; 4 — каплеотделитель;
5 — вентиляторы (осевые или радиальные)

Рисунок 8. 5 — Центральный кондиционер в строительных
конструкциях:

1 — воздухозаборное устройство; 2 — интенсификатор
массообмена; 3 — распылитель воды;
4 — фильтры грубой и тонкой очистки; 5 — увлажнитель; 6 — корпус; 7 — подвесной
потолок;
8 — вентилятор; 9 — серверная стойка

Рисунок
8. 6 — Схема серверного зала с горизонтальным движением воздушных масс

9 Реализуемая в серверном зале технология оказывает
влияние на архитектурные решения. Примером реализации ЦОД, как комбинации
серверных залов и административного здания, может служить схема, представленная
на рисунке 8.

К административному зданию 1 примыкает технологическая
галерея 2, от которой в обе стороны отходят серверные залы 4 с рядами серверных
стоек 3. Рассмотренный вариант содержит 16 серверных залов длиной около 50 м. Общее число стоек составляет около 700 единиц. Потребляемая серверами одного
этажа мощность может составлять 3500 — 7000 кВт.

1 — административное здание; 2
— технологическая галерея;
3 — ряды серверных стоек; 4 — серверные залы

Рисунок 8. 7 — Схема ЦОД с примыканием административного здания

Технологическое решение, показанное на рисунке 8. 7,
достаточно легко модернизируется и развивается за счет наращивания галереи и
залов первого этажа.

10 Схемы работы машинных (серверных) залов ЦОД по рисунку
8. 7 в теплый и холодный периоды года показаны на рисунках 8. 8 и 8.

а — теплый период года; б — холодный период года

Рисунок 8. 8 — Схема работы СТКВ в серверном зале ЦОД
с однорядным размещением серверных стоек

Рисунок 8. 9 — Схема работы СТКВ в серверном зале ЦОД
с двухрядным размещением серверных стоек

11 Современные ЦОД с точки зрения СТКВ не требуют для
своего функционирования фальшполов. Электрические коммуникации серверного
оборудования, разводимые вдоль потолка серверного зала, рекомендуется защищать
подвесным потолком.

Нормативные требования в разных регионах

Значения удельного расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию qнорм для одинаковых типов зданий может варьироваться в зависимости от региона.

В таблице приведены значения qнорм для нового 10-ти этажного многоквартирного жилого дома, проектируемого с 2018 года для разных климатических условий.

Разберем вычисление требований к энергопотреблению нового жилого здания на примере жилого 10-ти этажного здания, расположенного в городе Москва.

Фактическое значение нормативного коэффицента эффективности qнорм должно соотвествовать следующим требованиям:

qбаз2018 = 72,9 кВтч/м2

По завершении постройки дома должно выполняться вступившие в силу к этому моменту нормативное требование. Соответственно, для дома, построенного в 2021 году, должно выполняться нормативное требование 2018 года.

Показать параметры здания

Методы повышения энергоэффективности

Теплоизоляция ограждающих конструкций

Пароизоляционный внешний контур здания

Система отопления и вентиляции