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Forum: Haus & Smart Home Serverschrank Verbrauchsoptimierung - Oder wie mache ich aus 12V 5V


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Autor: Roman O. (roman78)
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Ich wollte meinen Serverschrank etwas optimieren um etwas Strom zu 
sparen. So im Thema: Klein Vieh macht auch Mist. Ich sag mal 1 Watt 
gespart macht im Dauerbetrieb schon 2,27€ im Jahr aus bei 0.26€ pro 
KW/h.

Also ich habe, neben meinen Bastelservern die ja nur laufen wen ich 
bastle :D, dort folgendes stehen:

- ein NAS von Qnap mit 12V 3A Netzteil
- ASUS Router geflasched mit OpenWRT als FireWall - 5 V Netzteil
- Switch von Linksys, Cisco mit 12 V Netteil

Diese 3 Geräte laufen immer. Ich wollte es jetzt so umbauen, dass der 
Switch nur dann läuft wenn ich im Hobbyraum bin, weil der Asus Router ja 
schon 4 Ausgänge hat und das reicht für den normalen Hausbetrieb. 
Einiges ist ja auch Kabellos.

Das NAS verbraucht, dank 2,5" Platte, nur etwa 7-8 Watt. Achja gemessen 
habe ich mit einem Voltcraft Energylogger 4000. Der Asus Router 
verbraucht etwa 5-6 Watt. Alles direkt auf 230V gemessen, also mit dem 
dazugehörigem Netzteil.

Nun dachte ich mir, da das NAS Netzteil ja eh 3A also 36 Watt hat, kann 
ich das doch für alles nutzen. Beim Switch ist es ja kein Problem, muss 
ich mir nur noch einen Schalter dazwischen bauen damit ich den auch 
ausschalten kann. Aber dann ist da noch der Router mit seinen 5V.

Also muss was her was effektiv aus 12v 5V macht. Nun habe ich mal 
gesucht und folgendes gefunden:

https://www.conrad.de/de/p/recom-r-785-0-1-0-dc-dc-wandler-print-5-v-dc-1-a-5-w-anzahl-ausgaenge-1-x-154496.html

Effizienz 89-94% bis 1A, müsste jetzt mal den direkt Router messen nach 
dem Netzteil um zu sehen ob der unter 1A bleibt.

https://www.conrad.de/de/p/stmicroelectronics-l7805cv-dg-spannungsregler-linear-to-220-positiv-fest-1-5-a-1184697.html

7805: Deutlich günstiger, riesiges Datenblatt konnte aber nichts über 
die Effizienz finden.

Eventuell anderes Netzteil für z.B. externe Festplatten die machen 12V 
und 5V

Anderer Gedanke... Immerhin ist es ja ein NAS für 3,5" Festplatten, also 
sind da ja 5V drin. Die einfach heraus leiten. Aber wird das dann nicht 
zufiel Leistung auf der 5V Schiene, weil die 2,5" Festplatte ja auch nur 
auf 5V läuft.

Oder was gäbe es noch für andere Möglichkeiten?

Dann bleibt immer noch die Frage offen: Wie effizient ist das genutzte 
Netzteil? Gibt es sparsamere? Bei PC Netzteilen gibt es ja die 80+ 
Zertifizierung in diversen Edelmetallfarben. So was vermisse ich bei 
anderen Netzteilen. Ich hatte mir schon mal überlegt um die Effizienz 
von Netzteilen zu messen mit z.B. so ein Teil: 
Ebay-Artikel Nr. 372483247939 
Allerdings denk ich das sich die Investition nicht rechtfertigt. Wenn 
ich da 35 Euro investiere und nachher vielleicht 3 Watt spare brauche 
ich 5 Jahre

/edit: Ich bin gerade am Googlen und habe folgendes bezüglich Effizienz 
bei externen 12V-Netzteilen gefunden: 
https://www.technikaffe.de/anleitung-343-effizienz_bei_externen_12v_netzteilen
und
http://666kb.com/i/die4idnrx3n7u8krt.png

Die GTS von MeanWell scheinen eine recht gute Effizienz zu haben.

Welcher Gedanke mir gerade noch kam. Ich habe in einem anderen Raum die 
Fritzbox stehen. Zwischen dieser und dem Serverschrank liegen einige 
Cat6 Kabel, Länge etwa 12-15 Meter. Die Fritzbox braucht auch 12V, 
Könnte ich 12V ala POE vom NAS Netzteil zu FB bringen? Wie viel bleiben 
am ende, also nach 15 meter noch übrig? Eventuell müsste ich mir dann 
ein etwas stärkeres Netzteil zulegen, z.B. das MeanWell GTS60A12 5A mit 
einer effizient von etwa 89.5% sollte das schon einiges einsparen.

: Bearbeitet durch User
Autor: wendelsberg (Gast)
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Die Grundfrage allerdings ist, ob das klappt, wenn Du die verschiedenen 
Geraete galvanisch verbindest.
Das kann, muss aber nicht funktionieren.

wendelsberg

Autor: Erik (Gast)
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Roman O. schrieb:
> 7805: Deutlich günstiger, riesiges Datenblatt konnte aber nichts über
> die Effizienz finden.

Google den Unterschied zwischen Linear- und Schaltregler.

Autor: oszi40 (Gast)
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1.Ausfallwahrscheinlichkeit?
2.Garantie?
3.Fritz braucht Strom! Lange Leitung hat Spannungsabfall.

Autor: Ich (Gast)
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Ein Servernetzteil, dass 5V und 12V Schienen bereitstellt?

Die Amortisierung wird allerdings grenzwertig.

Autor: Roman O. (roman78)
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@wendelsberg: Hmmm ist wohl ein Try and Error, oder? Ich hatte schon 
öfters mal Switches direkt aus dem PC mit 12V oder 5V gefüttert, hat bis 
jetzt immer funktioniert.

@Erik: Also ein Schaltregler. Ok. Also nicht das 7805. Danke :D

@oszi40:
1. Ausfallwahrscheinlichkeit ist mit einem Netzteil wohl geringer als 
mit 4. Und wenn ist das auch nicht schlimm, dann bin ich halt ein Tag 
ohne Internet.

2. Garantie hat kein gerät mehr

3. Über die Länge mache ich mir in der Tat auch sorgen. Was bleibt am 
ende übrig? Bei POE sind es ja 48V. Als erstes müsste ich mal messen was 
am ende raus kommt und wenn das zu wenig ist, gibt es da eine 
Möglichkeit mehr auf die Leitung zu geben? Also z.B. wenn am ende bei 
der FB nur 10V ankommen, könnte ich dann einen Umwandler kaufen oder 
basteln der aus 12v 14V macht und das auf die Leitung geben, sodass dann 
12V ankommen?

Autor: jois3 (Gast)
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Hi Roman,

ich würde vorschlagen: Mach mal den Versuch, schließe den 5V-Verbraucher 
an das NAS-Netzteil an. Das Netzteil sollte, wenn es irgendwas taugt, zu 
hohen Verbrauch "gnädig", aber hart quittieren (d.h. Spannungseinbruch 
oder Abschaltung, ohne gleich Rauchzeichen abzugeben). Ggf. kopple alle 
Festplatten für den Versuch ab. Entsprechend würde ich bei einem 
12V-Verbraucher (natürlich an der 12er-Schiene) vorgehen.

Bevor Du nun zum Dauerbetrieb (der für das Netzteil stressig sein kann, 
selbst wenn es anscheinend problemlos läuft) übergehst oder 
entscheidest, welche Geräte sich da anschließen lassen, messe am besten 
erstmal den Verbrauch primärseitig (also 230V) und vergleiche mit dem 
primärseitigen Verbrauch mit zwei Netzteilen (gleiche sonstige 
Betriebsbedingungen natürlich vorausgesetzt). Ich wäre mal gespannt, was 
da an Unterschied überhaupt verbleibt: Schaltnetzteile regulieren sich 
ja (in einem gewissen Rahmen) auch.
Mit einem 12V->5V Regler steht der Test auch wieder an, da kannst Du 
dann nochmals vergleichen.

Zum Testen brauchst Du auch keine Verbindung (obwohl die galvanische 
Trennung spätestens im Punkt Netzwerbverbindung teils obsolet sein 
dürfte). Außerdem würde ich zuerst den NAS und dann jegliche Verbraucher 
anschalten, und zwar mit zeitlichem Abstand (und das auch im 
Regelbetrieb stets so durchführen). Grund dafür: Anschaltstrom (insb. 
Kondensatoren, die sich vollsaugen).


Gruß, jois3

Autor: Roman O. (roman78)
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Hi jois3

Ich denke, wenn ich einen 5V Verbraucher an dann NAS Netzteil 
anschließe, dass der Verbraucher in Rauch aufgeht.


Das NAS Netzteil hat ja 12V 3A, das dürfe ja für alle 3 Geräte 
ausreichend sein. Das NAS selber verbraucht ja nur 7-8W Primär gemessen. 
Wenn die Fritzbox noch dazu kommt wird es allerdings knapp. Ich werde 
als erstes mal Primär die Leistung aller Geräte messen und in eine Liste 
eintragen um einen direkten Vergleich zu haben. Auch werde ich mal 
probieren ob ich den verbrauch sekundär gemessen bekomme.


Ich bin gerade bei Conrad mal stöbern. Von den Recom DC/DC Wandler gibt 
es auch noch andere. Auch stärkere mit 1.5A statt 1A. 
https://www.conrad.de/de/p/recom-r-78b5-0-1-5-dc-dc-wandler-print-5-v-dc-1-5-a-7-5-w-anzahl-ausgaenge-1-x-154987.html


Aber auch günstigere. z.B. 
https://www.conrad.de/de/p/recom-r-78e5-0-1-0-dc-dc-wandler-print-5-v-1000-ma-5-w-anzahl-ausgaenge-1-x-1535850.html 
welches wendiger als die Hälfte kostet als das oben genannte 
https://www.conrad.de/de/p/dcdc-wandler-print-recom-international-r-7850-10-5-vdc-1-a-5-w-anzahl-ausgaenge-1-x-154496.html#download-dokumente 
Den einzigen unterschied den ich habe sehen können ist, dass die 
Effizienz statt max94% nur Max91% ist. Da würde sich ja das Günstigere 
lohnen, die 3% mehr Effizienz brauchen Jahrzehnte bis das was bringt.

Autor: Willi S. (ws1955)
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Die Frage mit der gemeinsamen Masse hat mich bei dieser Gelegenheit auch 
wieder mal interessiert. Ich sehe da aber mit Ethernet kein Problem.

Anders natürlich mit USB und überhaupt allen galvanischen Verbindungen.

Autor: Joachim B. (jar)
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Roman O. schrieb:
> Ich bin gerade bei Conrad mal stöbern. Von den Recom DC/DC Wandler gibt
> es auch noch andere. Auch stärkere mit 1.5A statt 1A.

ich hatte einige von Recom vermessen, keiner erreichte noch 5V bei 1,5A, 
die nutzbare Grenze lag bei 1,2A.

Da sind selbst billigste China stepdown (beworben mit 3A) besser, die 
erreichten wenigstens knapp 2A

diese hier z.B.
Ebay-Artikel Nr. 272687692380

Es bleibt möglicherweise das Problem der fehlenden Isolierung!

Da sollte man auf trennende DC/DC Wandler achten.

Autor: Roman O. (roman78)
Datum:
Angehängte Dateien:

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Hmmm die schicken das für die 1.06€ noch aus China. Was verdienen die 
den da noch dran?

Nunja ich habe mal gemessen. Ich habe die Sekundärspannung und 
Sekundärstärke gemessen und damit - wenn ich es richtig gemacht habe - 
die Sekundärleistung und die Effizienz berechnet.

Erst mal die Netzteile
Asus Router: 5V 2A Leelauf 1.2W
Linksys Switch: 12V 1,5A Leerlauf 0.0W
NAS: 12V 36W Leerlauf 0.1W
Fritzbox: 12V 1A Leerlauf 0.0W

Im Bild habe ich eine Tabelle. Man sieht deutlich, dass das Netzteil des 
ASUS Routers recht schlecht ist. Aber das vom NAS recht gut. Beim NAS 
habe ich 2 Betriebswerte weil das immer hin und her schwankt.

Wenn ich also sehe, dass der Asus Router knapp 4 Watt bei 5 Volt 
verbraucht, aber 6.1W aus dem Netz zieht, würde das heißen, dass ich 
hier schon etwas 2 Watt sparen kann, also knapp 4,5 Euro im Jahr. Da 
lohnt sich ja die Investition von 1.06€ :D

Den Switch werde ich, wie gesagt schaltbar machen und nur dann 
einschalten wenn ich im Hobbyraum bin. Wenn ich mal großzügig rechne und 
dies mit 24h/Woche ansetze heißt dies eine Ersparnis von 0.648 KW/h pro 
Woche, also im Jahr 33,7 KW/h oder 8,76€.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Roman O. schrieb:
> 7805: Deutlich günstiger, riesiges Datenblatt konnte aber nichts über
> die Effizienz finden.

Näherungsweise kannst du die mit dem Dreisatz ausrechnen, wenn du den 
Eigenverbrauch des Reglers erstmal vernachlässigst.
Dann ist der in den Regler rein fließende Strom genau so groß, wie der 
zum Verbraucher fließende. Die Leistungen teilen sich dann nach der 
Spannung auf. Bei 12V Eingangsspannung also 7V für den Regler und 5V für 
den Verbraucher. Der Wirkungsgrad beträgt also weniger als 5/12 oder 
42%.

Autor: 2 Cent (Gast)
Datum:

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Roman O. schrieb:
> Ausfallwahrscheinlichkeit ist mit einem Netzteil wohl geringer als
> mit 4. Und wenn ist das auch nicht schlimm, dann bin ich halt ein Tag
> ohne Internet.
Worstcase: Das eine NT fetzt Kamikaze-like alle 4 Geräte auf einmal, 
dann haste viel Geld verloren. Eher unwahrscheinlich (wegen 
dazwischenhängenden Stepdownreglern), aber ein mMn erwähnenswerter 
Punkt.

Autor: Roman O. (roman78)
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So ich habe gestern mal gebastelt. dabei ich mir aufgefallen, dass wenn 
ich die FritzBox per 15m UTP Kabel mit Strom versorge die Effizienz 
schlechter wird. Statt 8,6 Watt ist der Verbraucht jetzt 9,9 Watt. Also 
bleibt der an dem Original Netzteil.

Der Stepdown Converter aus China ist bestellt. Jetzt heißt es abwarten.

Autor: Reinhard S. (rezz)
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Roman O. schrieb:
> Der Stepdown Converter aus China ist bestellt.

Damit hast du sämtliche Energieeinsparungsbemühungen eh zunichte gemacht 
:D

Autor: Roman O. (roman78)
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Wieso? Ist ein Schaltregler der laut Hersteller 96% Effizienz haben 
soll.

Autor: Joachim B. (jar)
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Roman O. schrieb:
> Wieso? Ist ein Schaltregler der laut Hersteller 96% Effizienz haben
> soll.

du hast den Kommentar nicht verstanden

Reinhard S. schrieb:
> Damit hast du sämtliche Energieeinsparungsbemühungen eh zunichte gemacht
> :D

das bedeutet
Der Schaltregler verbraucht zur Fertigung in China Resourcen und weitere 
zum Transport zu dir, die du hier nicht mehr einsparen kannst!

Was anderes ist das dir diese Kosten JETZT noch nicht in Rechnung 
gestellt werden, allenfalls unseren Nachfahren.

Du sparst JETZT möglicherweise Energiekosten ;)

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