Zu viele Netzteile?

[monoton]

Hallo miteinander,

mir ist kürzlich aufgefallen, dass bei mir zum Teil recht sinnlos viele Netzteile im Betrieb sind. Da seien jetzt nicht nur die Computernetzteile genannt, die den meisten hier auf Anhieb einfallen dürften, sondern auch so viele kleine, wie z.B. Telefon, TFT, Router, Modem, Mischpult, Stehlampe, externe Festplatte, Radiowecker, ... usw.

Jetzt kann ich mir als Unsachverständigem auf diesem Gebiet (aber einem der gelegentlich aufs Geld schaut, naja, also bei jeder Gelegenheit) dass das nicht nur warm wird, sondern weils auch warm wird recht viel Strom frisst. Könnte man nicht diese vielen, vielen kleinen bestimmt nicht so effektiven durch ein oder zwei wirkungsgradstarkes irgendwie ersetzen, bei denen man dann die benötigte Spannung abgreifen kann, und so evtl. vielleicht sogar Dinge zentral ein- und ausschalten kann?

Wer hat eine Idee wie sich sowas realisieren ließe?

Gruß,
monoton

[Wolfram 2]

Problem a) wird sein, daß es viele verschiedene Netzspannungen gibt, die hier benötigt werden. Punkt b) sind die nötigen Kabelquerschnitte bei niedrigem V (Spannung) und dabei hoher Amperezahl bei langen Leitungen.

Im Carhifi-Bereich braucht man da schon recht schnell mal 20 cm² pro Kabel (jeweils plus und minus) um nicht alzu hohe Verluste bei der Bordspannung von 13,4 V zu bekommen.

Aber eigentlich ein super Gedanke!

Greets, Wolf

[mamuesp]

Das Problem sind die Kosten: in der Regel benötigt man Spannungen von 5 -15 Volt mit allen möglichen Varianten dazwischen. Wenn man dann auch noch ein bißchen mehr Strom (> 1A) braucht, wird's echt teuer, denn für jede Spannung muß ein (einstellbarer) Regelkreis her, der auch den entsprechenden Strom liefern kann. Das wird aufwändig und teuer (besonders wg. der notwendigen Kühlung). Und ob das in der Energiebilanz besser ist, wage ich zu bezweifeln - es sei denn, man benutzt einen Trafo mit so vielen passenden sekundären Anzapfungen, wie man Spannugen benötigt - das ist aber auch wieder teuer.

Nein, besser ist es, auf die heute recht weit verbreiteten Schaltnetzteile zu setzen - die sind klein und haben einen hohen Wirkungsgrad. Ich kaufe da ab un an einen Schwung ein und ersetze dann das Hersteller Netzteil durch ein solches (natürlich nur, wenn die Parameter auch passen). Allerdings werden diese Netzteile inzwischen auch vermehrt den jeweiligen Geräten beigelegt.

Gruß, Manfred

[We-Ha]

Wohl auch ganz zu schweigen von den vielen, vielen kleinen Zuleitungen, die dann da in der Quere herumliegen würden.

Schließlich sollte es ja ein 'zentrales' Netzteil sein, aber befinden sich alle Geräte, die die entsprechende Versorgung benötigen, gleich direkt und unmittelbar daneben ?

Wohl kaum ...

[stfn]

Hi monoton,

äh, aber Steckerleisten mit Hauptabschaltung hast du schon und schaltest auch immer brav aus, wenn du die angehängten Geräte nicht brauchst? Das bringt meiner Einschätzung nach am meisten Einsparung. Es sei denn, mann braucht zumindest eines der Geräte ständig (wie ich meinen Rechner zum Beispiel) aber das ist auch klar.

Just my zwo Groschen,


Stefan

[Wolfram 2]

@We-Ha:

Man könnte sich dann aber dafür die normalen Stromkabel vielfach sparen, aber aufgrund der verschiedenen Kabeldurchmesser, die man gegebenenfalls braucht, wird das auch wieder problematisch. Ich wollte mir jedenfalls keine 20 cm² Strippen überall unter den Putz legen wollen.

Bleibt also alles wie es ist, schade eigentlich

[Frankynstone]

Eine Idee hätt'sch noch.

Und zwar kannste ja ein 12-Volt-Netz à la Solarstromanlage legen. Ein großes Schaltnetzteil oder konventionell Trafo + Gleichrichter + Elkograb. Bei mir steht ein schöner Trafo, 1200 VA bei umschaltbarer Spannung primär 127 oder 220 und sekundär alles von 75 bis 220 Volt also leider zu viel Spannung für solche Experimente. Aber der ist echt handlich, Gehäuse mit Schalter, Kabelstaufach und Messwerk HxBxT ziemlich genau 20x15x35cm³.

Auf verdammt vielen Geräten steht irgendwas zwischen 9 und 12 Volt drauf, auch die 12-Volt-Geräte laufen noch mit 9 Volt, falls die Spannung mal bissel absackt.

Die Steckernetzteile dafür haben Leerlaufspannungen zwischen 12 und 20 Volt (!), also sind alle Geräte, die mit Steckernetzteilen betrieben werden sollen, auch Überspannungsfest.

Eine Halogenlampe, die mit 12 Wechselvolt betrieben wird und dimmbar ist, kriegt eine kleine Elektronik davor, die die Spannung zerhackt, also ein Gleichstromdimmer.

Geräte, die weniger als 9 Volt haben wollen, kriegen eine Diodenkette in Reihe und einen Lastwiderstand parallel. Jede Diode erzeugt einen Spannungsabfall von 0,6 bis 0,7 Volt (0,55 bei Leistungsdioden; 1,0 bei hohem Strom). Diese kleine Hilfsschaltung kommt in das jeweilige Gerät hinein. Gerät dann mit "12 V =" beschriften. Für höhere Ansprüche ein Flusswandler (mit einfacher Induktivität) zwecks Wirkungsgrad über 80% und Ausregleung grober Spannungsschwankungen oder Längsregler für bessere Qualität der Spannung.

Selten mal kommen Geräte vor, die eine symmetrische Betriebsspannung haben wollen oder bei denen eine galvanische Trennung von einem anderen Verbraucher nötig ist. Ein eisenloser Spannungsverdoppler reicht zur Symmetrierung Ein selbstschwingender Flusswandler (Übertrager mit ein oder mehreren Sekundärwicklungen) kann Spannungen hoch und runter transformieren, trennt galvanisch, gibt verschiedene Spannungen gleichzeitig aus, regelt grobe Spannungsschwankungen aus. Wirkungsgrade gut und gern über 70%.

Will ein Gerät mehr als 12 V haben und funktioniert definitiv sonst nicht, kommt ein Sperrwandler rein. Wirkungsgrade von solchen liegen schon mit Pfusch-Schaltungen im Bereich von 70 bis 90 % und Spannungsschwankungen werden ausgeregelt, wie praktisch. Beschriftung muss wieder adaptiert werden.

Als Stecksystem empfiehlt sich sowas, wie Speacon (viiiiel Strom) oder die alten Lautsprecherstecker (32V und 2 oder 4A). Steckdosen sollten wegen der hohen Ströme einzeln abgesichtert sein und gegen Spannungsmüll auch immer mit einem kleinen Elko abgeblockt sein.

Na, wie ist das Gesamtkonzept?

[broesel]

Prima...

[Frank S]

->Der Wirkungsgrad der einfachsten längsgeregelten Steckernetzteile liegt bei etwa 50%. Hohe Eisenverluste im Trafo, hohe Kupferverluste im Trafo, Trafo spannungsmäßig überdimensioniert (wegen billiger Bauart mit zu hohem Innenwiderstand und zu kleiner Siebuzng am Ausgang), deshalb auch noch hohe Verluste am Längsregler.

->Wirkungsgrad der üblichen, kleinen Schaltnetzteile (Sperrwandler am Router; Netzteil im Sat-Receiver usw.) etwa 65-75%. Schlechte Halbleiter (billige Gleichrichterdioden am Ausgang; billige FETs, schlechte Ferritkerne im Wandlertrafo)

->Wirkungsgrad hochwertiger, kleiner Eco-Schaltnetzteile (meist Sperrwandler, selten Flußwandler): etwa 85%.

->Wirkungsgrad großer Industrie Flußwandler: etwa 92%.

Sperrwandler haben im Vergleich zum Flußwandler mit gleicher bauteilqualität immer einen geringeren Wirkungsgrad, da die Energie der Streuinduktivitäten entsorgt werden muß (wird in Widerstand oder FET verbraten). Sperrwandler sind aber mit geringeren Kosten zu realisieren, weil z.B. die Ausgangsdrossel wegfällt.

Man sieht: es kann sich lohnen, die billigen Steckernetzteile durch hochwertige Schaltnetzteile zu tauschen. Jedoch lohnt es sich meist nicht, die vielen kleinen Netzteile durch ein großes Hauptnetzteil zu ersetzen.

Probleme der Lösung mit einem großen Netzteil:

1. Potentialtrennung! z.B. haben einige Geräte einen wechjselspannungseingang mit Brückengleichrichter während andere Gleichstrom mt Minus an Masse erwarten. Klemmt man beide einfach zusammen, unterscheiden sich die Massepotentiale um eine Diodendurchlaßspannung im Gleichrichter. Auch kracht es, wenn in einem Gerät ein gegen Minus schaltender Tiefsetzsteller eingebaut ist. Dann wird dieser überbrückt->Gerät stirbt an Überspannung.

Besser ist es, die unnützen geräte vom Netz zu ternnen, also z.B. einen zentralen Hauptschalter für die EDV zu spendieren (Verteilerleiste) oder mit Relais zu arbeiten. Dann startet der Router+DSL Modem nur dann, wenn wirklich benötigt. Selbiges Verfahjren geht auch für Antennenverstärker, Multiswitches usw. Schlimm sidn auch HiFi Geräte, die den Trafo oder das schaltnetzteil immer unter Strom setzen. Das machen viele Vorverstärker, CD Player, VCR usw., aber auch viele DVD Player und sogar einige Vollverstärker (Sonie). Das kostet RICHTIG Strom.

In unserem Haushalt haben wir etwa 210W kontinuierlich an Stand-By Geräten.

[monoton]

Also muss ich leider feststellen dass die Idee sich nicht so einfach realisieren lässt, wenn denn überhaupt sinnvoll. Eigentlich schade... Vielen Dank trotzdem für die vielen enthusiastischen Antworten euch allen! Das mit dem Hauptschalter wird teilweise schon realisiert, ich hatte auch schon einen Tischverteiler mit Einzelsteckdosenschalter im Einsatz. Ist wohl die praktikabelste Lösung für einen Laien wie mich.

Eine Frage hätte ich da noch: Wie sieht's aus wenn ich ein Aktivmodul mit einem Steckdosenschalter einschalte und nicht wie bisher den Hauptschalter am Aktivmodul selber betätige, der also immer eingeschaltet bleibt? Denn schon jetzt ploppt es ab und zu beim einschalten - besteht dann da Gefahr dass etwas kaputt geht wenn ich es mit dem Schalter am Verteiler einschalte?

Gruß,
monoton

[mamuesp]

Es kommt darauf an ...

Wenn die Aktivboxen echte Netzschalter haben, die den Stromkreis trennen, ist es egal.

Wenn es allerdings mit externem Schalter "Plopp" macht und mit internem nicht, tippe ich auf eine Standbyschaltung mit Softstart. Dann hilft nur eins - immer erst die Boxen ausschalten und dann den externen Schalter, in der umgekehrten Reihenfolge wieder einschalten.

Wenn es jedoch in beiden Fällen "Plopp" macht, ist es letztlich egal ...

Gruß, Manfred

[GallileoMK2]

Alle Geräte die nicht dauerhaft Strom brauchen oder keinen eigenen Netzschalter besitzen, habe ich über eine schaltbare Steckdose angeschlossen. Also Aktivboxen, USB-Netzteil, Rechner und DSL-Modem sind direkt mit einer schaltbaren Steckdose verbunden.

[Fisch]

[i]die den Trafo oder das schaltnetzteil immer unter Strom setzen. Das machen viele Vorverstärker, CD Player, VCR usw., aber auch viele DVD Player und sogar einige Vollverstärker (Sonie). Das kostet RICHTIG Strom.
[/B]

Bist du da sicher? Ist es nicht so, dass ein Trafo, der sekundärseitig nicht belastet wird, das, was er an Strom aufnimmt beim Magnetfeldwechsel beim Nulldurchgang wieder ins Netz zurückinduziert? Natürlich bleibt der Ohmsche Widerstand und andere Verluste, aber ob das tatsächlich so ins Geld geht?

[We-Ha]

Dreht sich dann der Zähler rückwärts ?

[Frank S]

1. Der Zähler mißt im Privathaushalt nur Wirkleistung.

2. Der induktive Anteil am Trafo verursacht nur Blindleistung und kostet daher kein Geld. In der Tat bewirkt die zurückgespeiste Blindleistung im Zähler ein Bremsmoment.

3. der ohmesche Abteil (Wicklungswiderstand und Eisenverluste) bewirken eine merkliche Verlustleistung von meist mehreren 10W bei größeren Trafos im Leerlauf.