Wie muss man das mit der Effizienz verstehen?

Juschi1

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Wenn ein 400W NT bei 40 Watt eine Effizienz von 85% hat, auf was fallen die 15% Verlustleistung dann an? Auf die entnommenen 40W (also 6 Watt) oder auf die Nennleistung des Teils?, also 60 Watt?
Lässt sich diese Frage anhand der gegebenen Werte klar beantworten oder ist da noch mehr zu beachten?
 
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Bin mir nicht ganz sicher, ob ich dir Frage so ganz verstehe. Das Netzteil wandelt die Wechselspannung aus der Dose in Gleichspannung für den Rechner um. Dabei wird der Verlust als Wärme abgegeben. Sollte soweit klar sein, oder? Wenn du an der Steckdose 100W ziehst und dein Netzteil den Strom (der Einfachheit halber) komplett mit einem Wirkungsgrad von 85% in Gleichspannung umwandelt, gehen dabei 15W als Wärme verloren. Ist zwar ein bisschen ne Milchmädchenrechnung, aber prinzipiell is es so. Die verschiedenen Spannungen für den PC - also 12V, 5V und 3.3V - haben in der Regel unterschiedliche Effizienzkurven und die Effizienz ist nich linear über den gesamten Leistungsbereich.
Kann man für viele Netzteile, die entsprechend zertifiziert sind, auch auf den entsprechenden Seiten nachschlagen.

 
Zuletzt bearbeitet:
Umformuliert: Wenn ein 400W NT bei 40 Watt eine Effizienz von 85% hat, wie viel Watt Verlustleistung fallen dann bei diesen 40 Watt Leistungsabgabe dann an?
 
Die Effizienzangabe bezieht sich auf die gerade entnommene Leistung.
Das sieht man auch gut in den technischen Daten der Netzteile.
Holst du aus dem Netzteil 40 Watt und dessen Effizienz ist bei 40 Watt 85%, so holt es sich aus der Steckdose 40/0,85 = 47 Watt.
Mit steigender Leistungsentnahme steigt i.d.R. auch die Effizienz.
Bei 400 Watt wird die Effizienz des Netzteil sicher bei über 90% liegen.
Bei 90% und 400 Watt holt es sich aus der Steckdose also 400/0,9 = 444 Watt.
Ein Netzteil hat immer einen gewissen Grundverbrauch, der auch ohne Last anliegt.
Und der schlägt bei niedrigen Leistungen natürlich stärker zu Buche als bei hohen Leistungen.

Wenn z.B. ein Netzteil einen Grundverbrauch von 2 Watt hat, dann sind das bei 40 Watt schon 5%, bei 400 Watt aber nur 0,5 %
 
Umformuliert: Wenn ein 400W NT bei 40 Watt eine Effizienz von 85% hat, wie viel Watt Verlustleistung fallen dann bei diesen 40 Watt Leistungsabgabe dann an?
Die Nennleistung des Netzteils ist hierbei erstmal egal. Wenn du 40W an der Steckdose ziehst, verlierst du bei 85% genau 6W, hast also 34W auf der Sekundärseite zur Verfügung. Aber wie gesagt, ganz so einfach ist es in der Praxis nicht. Zum Verständnis kann man das so annehmen wenn es dir hilft.
 
Für uns Normalos ist die gängigste Variante ein Strommessgerät in die Steckdose zu setzen, daran das Kaltgerätekabel vom Netzteil was das System versorgt.
Die Effizienz setzt sich zusammen aus dynamischen Werten (kumulierte, unterschiedliche Lastszenarien z. B. in einer Stunde, Tag etc.), die sich auf einen Zeitabschnitt der Nutzung als Durchschnittswert zusammenfassen lassen. Kein System hat feste Verbrauchswerte, es liegen immer Schwankungen an.

Die Hersteller geben eine (Last-)Range an, innerhalb derer entsprechend den Spezifikationen (z. B. 20% bis 100% Last mit Bezug auf die Nennleistung) z. B. 300W = 60W|20% bis 300W|100% die Effizienz zwischen 82% und 85% liegt.

Am konkreten Beispiel: System H510M ITX + i7 10700K + M.2 NVMe + 2x 16GB DDR4 + FANs

Das KD302 Strommessgerät zeigt ~8Watt an, die kommen aus der Steckdose und werden erzeugt und bezahlt. Im Silverstone ST30SF erfolgt der (Gesamt-)Verbrauch des NTs und des Systems.

Was das System tatsächlich verbraucht müsste man getrennt messen. Der 24 / 20-Pin motherboard, 6-Pin PCIE, SATA etc. connectoren müssten wiederum in ein identisches Strommessgerät (Reduktion Streuung/Varianz). Zumindest kann man dann die Differenz aus beiden Strommessgeräten als tatsächliche Verlustleistung des Netzteils hinsichtlich der Herstellerangaben prüfen.

Zurück zum obigen System:
Aus der Steckdose zieht das NT inkl. System 8Watt, die werden verbraucht und bezahlt.
Nun ist offensichtlich der anliegende Lastbereich nicht zwischen 20% und 100%, sondern zwischen 8 und 10Watt/ 300Watt x 100 = 2.66% und 3% ergo weit außerhalb der Herstellerangaben des dokumentierten Lastbereiches. Entsprechend sinkt die Effizienz, jedoch nicht linear.

Zur Theorie
Zieht das Netzteil 20% oder 60Watt aus der Steckdose, liegt die Effizienz bei 82% bis 85% (Herstellerangabe). Von den 60Watt =100% Verbrauch kommen also beim System 60W x 0.85 an = 51Watt an und 9Watt =0,15 = Verlustleistung werden durch das NT verursacht.

Zur Praxis
Zieht das Netzteil 8W bis 10W aus der Steckdose, liegt die Effizienz bei xx % mangels Herstellerangaben. Unterstellt man grottige Effizienzwerte von 70%, würde das Netzteil zwischen 2.5W und 3W Verlustleistung haben. Das entsprechende System würde demnach mit ~5Watt laufen. Dies kann man mit einem Pico PSU dann auch relativ konkret eingrenzen, da diese Pico PSU bei sehr niedriger Last hocheffizient laufen, aber bei hohen Lasten extrem ineffizient werden.

Hat man an diesem System ein Titanium Netzteil mit sehr hoher Effizienz besteht ein weiterer Zielkonflikt. Titanium geht erst ab 750W los und kostet ab 150W aufwärts. Der Lastbereich des obigen Systems würde bei einem solchen Netzteil den Lastzustand des NTs mit 8W-10W = auf extrem niedrige 10/750 = 0,013% bringen. In diesem Bereich haben Titanium NTs lediglich noch ~40% Effizienz.

Um hohe nominelle Effizienz zu erreichen, muss man 1. den dafür optimierten Lastbereich erreichen und 2. dort sein Nutzungsprofil finden.
Liegt das Nutzungsprofil unterhalb des optimierten Lastbereiches für hohe Effizienz, wird man diese nur in seltenen Fällen oder nie erreichen, da ändert auch Titanium etc. nix dran. Die Effizienz sollte man ganzheitlich verstehen.
 
Mal die Herstellerangaben des Herstellers X für ein 750 Watt Titanium-Netzteil:
2% Last = 72,2% (15 Watt Last, 21 Watt aus der Steckdose, 6 Watt Verlust)
10% Last = 91,8% (75 Watt Last, 82 Watt aus der Steckdose, 7 Watt Verlust)
20% Last = 94,8% (150 Watt Last, 158 Watt aus der Steckdose, 8 Watt Verlust)
50% Last = 95,8% (375 Watt Last, 391 Watt aus der Steckdose, 16 Watt Verlust)
100% Last = 93,8% (750 Watt Last, 800 Watt aus der Steckdose, 50 Watt Verlust)

Die Herstellerangaben gelten immer für eine konstante Last.
Und auch die Temperatur und damit der im Netzteil eingebaute Lüfter spielt eine Rolle.
Je wärmer es im Netzteil ist, desto schneller dreht der eingebaute Lüfter und desto höher ist sein Stromverbrauch.
Und der Stromverbrauch des Lüfters geht mit in die Effizienzangaben ein, da er Bestandteil des Netzteils ist.
 
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