Wirkungsgrad Schaltnetzteil

Hallo Fachleute!

Ist der Wirkungsgrad eines Schaltnetzteiles konstant oder ändert er sich (nennenswert) mit der Belastung?

Hintergrund: Ich hab mir einen Stromspar-Rechner als Webserver für 24/7-Betrieb zusammengestellt, hab ihn auf 24 Watt Leistungsaufnahme gedrückt. Angetrieben wird er von einem 350-Watt-Netzteil, welches folglich mit weniger als 10% seiner theoretischen Leistungsfähigkeit betrieben wird. Gibt es weiteres Spar-Potential durch Einsatz eines passenderen Netzteiles (nicht kaufen, aber ich hab noch Zugriff auf ein paar dutzend anderer Netzteile), oder wird es da albern?

Hallo,

Ist der Wirkungsgrad eines Schaltnetzteiles konstant oder
ändert er sich (nennenswert) mit der Belastung?

Allein die Logik sagt schon, dass sich der Wirkungsgrad ändern muss:
das Schaltnetzteil braucht Leistung für die Eigenversorgung, die sich ohne Last als 100% Verlust und damit Wirkungsgrad Null zeigen.

Ein ganz anderes Problem ist aber, ob nun ein Schaltnetzteil mit kleiner Maximalleistung automatisch bei kleiner Last einen besseren Wirkungsgrad hat als eins mit kleinerer Maximalleistung. Dem ist natürlich nicht so, es kommt ganz drauf an, wie es konstruiert ist. Es gibt einfach zu viele Möglichkeiten, wie man bei kleiner Last ansteuern kann. Es kommt hinzu, dass dem Geiz keine Grenzen gesetzt sind. Es kommt hinzu, dass das eine Netzteil eine PowerFactorControl hat, das andere vielleicht nicht (weil es älter ist). Es kommt hinzu, dass auch nicht jedes Schaltnetzteil eine beliebig kleine Last verträgt.

In Deinem Fall hilft also nur: Messen.

Gruß
loderunner

Hallo,

albern wird es keineswegs. Natürlich hat loderunner recht, dass man kaum allgemeine Angaben machen kann, bei einem PC mit vielen Spannungsausgängen schon garnicht.

Aber nehmen wir einfach mal an, das Netzteil hat bei Nennlast einen Wirkungsgrad von 90%. Nimmt man konstanten Eigenverbrauch an, so ergibt sich bei 1/10 Nennlast ein Wirkungsgrad von 50% - bei halbiertem Eigenverbrauch (realistischer) von ca. 70%. Es sollte sich also schon lohnen, kleinere Netzteile zu probieren. Bei dicken, aber billigen PC-Netzteilen kann es durchaus sein, dass der Leerlauf schon mehr frisst als dein ganzer Rechner - wenn das Netzteil im Leerlauf überhaupt funktioniert.

Gruss Reinhard

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Typischerweise funktionieren Schaltnetzteile ganz ohne Last überhaupt nicht. Deshalb werden Netzteile, bei denen die Last abgehängt werden kann mit einer sog. Grundlast versehen. Das ist im einfachsten Fall ein Widerstand, der parallel zum Ausgang liegt. Weil diese Grundlast i.d.R. nicht abgehängt wird, wenn das Netzteil normale Last hat, wirkt sich diese negativ auf den Wirkungsgrad aus.

Ansonsten ist die Betrachtung von Reinhard recht schlüssig. Wenn ein SNT mit konstanter Schaltfrequenz arbeitet und die Leistugsanpassung mittels Dutycycle macht, dann sind die Ummagnetisierungsverluste konstant. Ebenso dürfte die Stromaufnahme der SNT-Elektronik relativ konstant sein. Wenn also ein 350 W Netzteil bei Nennlast 90% Wirkungsgrad hat, dann verbraucht es selbst ca. 35 W. Diese 35 W verbraucht es immer. Auch dann, wenn nur 24 W abverlangt werden. Wie schlecht der Wirkungsgrad dann wird, kann man sich leicht ausrechnen.

Jetzt mal eine Wirtschaftlichkeitsüberlegung. Von den 35 W, die dein großes SNT unnütz verbrät, kannst du durch ein anderse Netzteil vielleicht noch 20 W einsparen (wenn dann der Hochlauf noch funktioniert). Das wären 0,48 kWh pro Tag. Nach derzeitigen Stompreisen also etwa 10 Cent pro Tag. Macht pro Jahr ca. 36 €. Wobei man allerdings beachten muss, daß zumindest währens der Heizperiode von Okt-Mai dieses Geld nicht komplett verschwendet ist, weil das SNT ja deine Wohnung mit heizt. Die Heizung mit Stom ist zwar nicht die wirtschaftlichste, aber immerhin leistet sie einen Beitrag, den du, wenn man schon Griffelspitzer sein will, mitberechnen müsstest. Das reduziert den effektiven finanziellen Verlust auf vielleicht 20 € pro Jahr. Ob du deswegen anfangen willst, an einen funktionierenden System rumzubasteln musst du selber entscheiden.

Liebe Grüße,

Thomas.

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Erst mal heissen Dank euch allen!

Im Prinzip habt ihr mir bestätigt, was meine eigene Logik bzw. mein eigener Bauch mir schon gesagt hat.
Mit hat nur ein Dipl. Ing. E-technik zu meiner Verwunderung etwas anderes gesagt, und da hab ich mir gedacht, frag halt noch ein paar Leute mehr. Nur sprechenden Menschen kann geholfen werden :wink:

Noch zur Information: die 24 W sind auf der Primaärseite gemssen, also incl. Verluste des Netzteils.

Jetzt mal eine Wirtschaftlichkeitsüberlegung. Von den 35 W,
die dein großes SNT unnütz verbrät, kannst du durch ein
anderse Netzteil vielleicht noch 20 W einsparen (wenn dann der
Hochlauf noch funktioniert). Das wären 0,48 kWh pro Tag. Nach
derzeitigen Stompreisen also etwa 10 Cent pro Tag. Macht pro
Jahr ca. 36 €. Wobei man allerdings beachten muss, daß
zumindest währens der Heizperiode von Okt-Mai dieses Geld
nicht komplett verschwendet ist, weil das SNT ja deine Wohnung
mit heizt. Die Heizung mit Stom ist zwar nicht die
wirtschaftlichste, aber immerhin leistet sie einen Beitrag,
den du, wenn man schon Griffelspitzer sein will, mitberechnen
müsstest. Das reduziert den effektiven finanziellen Verlust
auf vielleicht 20 € pro Jahr. Ob du deswegen anfangen willst,
an einen funktionierenden System rumzubasteln musst du selber
entscheiden.

Naja . . . wie gesagt, 24 W primärseitig. Und das Ding hängt ab dem WE im Keller (im kältesten Raum - damit ich ihn passiv kühlen kann - die beiden Lüfterchen waren zusammen 5 Watt). Weiteres Einsparpotential bestenfalls im einstelligen Bereich - wenn überhaupt. Darum die Formulierung, wann’s „albern“ wird. Isses wahrscheinlich jetzt schon :wink:

Immerhin, 24 W gegenüber den ~90 W eines „normalen“ Rechners - das sind schon an die 100 Euronen im Jahr. Nicht schlecht für ein paar Teile aus der Altmetall-Kiste und einer 11-Euro-CPU von eBay, oder?

Andererseits geht’s um Prinzip - warum Geld verschwenden, auch wenn es nur Kleingeld ist. Und man will ja auch einfach nur mal wissen, was möglich ist. Eine Frage der Ehre, wenn man so will.
Und ein anderes Netzteil ausprobieren ist ja auch nicht wirklich son großer Arbeitsaufwand oder stellt ein Risko für den Rechner dar. Zumal ich mich der Hoffnung hingebe, das ich mit ein wenig Arbeit dort eine endgültige Lösung für viele Jahre schaffe.

Hi Thomas,

Das reduziert den effektiven finanziellen Verlust
auf vielleicht 20 € pro Jahr. Ob du deswegen anfangen willst,
an einen funktionierenden System rumzubasteln musst du selber
entscheiden.

Schau mal hier:
http://www.heise.de/tp/blogs/2/94243
http://www.cio.de/dynamicit/aktuelles/839552/index.html
http://archiv.chip.de/news/c1_archiv_news_17191887.html

So ganz verkehrt sind stromsparende Überlegungen nun doch nicht.

Gruß Ulrich

Das ist keine Lüge sondern eine sachzwangreduzierte Ehrlichkeit. (Dieter Hildebrandt)