Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Stromwandler


von Andy Schmeisser (Gast)


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Hallo Community,

ich Rahmen eines Projektes will ich den Energieverbrauch von einem 
Rechenzentrum ermitteln. Eigentlich studiere ich Informatik, durch die 
ganzen Messungen ist das Thema aber sehr technisch geworden und vor 
allem von der  Genauigkeit bzw. Plausibilität von Messverfahren habe ich 
keinerlei Ahnung.

Da die Server zur Erhebung des Energieverbrauches nicht abgeschaltet 
werden können wurden Stromwandler mit geteiltem Kern verwendet.

Meine Frage an euch ist,

Wie genau ist die Messung des Energieverbrauches mit einem Stromwandler, 
die verwendeten Wandler fallen unter die Genauigkeitsklassen 1 bis 3 
gemäß VDE-0414?

Gibt es noch andere Fehlerquellen die das Ergebnis negativ beeinflussen, 
so macht es messtechnisch doch sicherlich einen Unterschied wie gut z.B. 
die Kabel isoliert sind oder!?

Super wäre es wenn jemand eine geeignete Literatur parat hat, denn ich 
muss das Ganze auch wissenschaftlich belegen.

Vielen Dank für eure Hilfe.

Viele Grüße,

Andy Schmeisser

: Verschoben durch Admin
von Michael (Gast)


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Der Stromwandler ist meistens noch das kleinste Problem. Mit welchem 
Messgerät hast du gemessen? Der Stromzähler des Rechenzentrums sollte 
schon einigermasen genau sein. Damit kannst du deine Werte vergleichen.

Mfg

Michael

PS.: Klasse 1 heißt max 1% Fehler bei Nennstrom. Phasenfehler die deine 
Leistung auch beinflussen sind da aber noch nicht enthalten.

von T.roll (Gast)


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Abgesehen davon, dass ein Rechenzentrum von ein paar Computern bis zu 
Tausenden groß sein.

Warum fragst du den Betreiber nicht einfach nach den Werten der 
Stromzähler?

von Andy Schmeisser (Gast)


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Hallo Michael,

in dem Serverraum (knapp 20 Server) wurde der Verbrauch von jedem 
einzelnen Server gemessen. Das heisst mit dem Stromzähler im RZ kann ich 
nicht viel anfangen.

Eigentlich brauche ich auch nur allgemeine Informationen. Ich muss in 
meiner Arbeit diese Messung wissenschaftlich betrachten, dass heißt aus 
irgendwelcher Fachliteratur zitieren. Zum Beispiel sollte ich darauf 
eingehen, welche Störeinflüße bei der Messung mit Stromwandlern 
auftreten könnten. Ob letztendlich passiert ist zweitrangig, aber es 
muss eben angesprochen werden.

von Andy Schmeisser (Gast)


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Die Werte der Stromzähler habe ich bereits, wie gesagt muss das Ganze 
auch theoretisch durchleuchten, finden aber keine passende Literatur im 
Netz.

von Gebhard R. (Firma: Raich Gerätebau & Entwicklung) (geb)


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>Wie genau ist die Messung des Energieverbrauches mit einem Stromwandler,
>die verwendeten Wandler fallen unter die Genauigkeitsklassen 1 bis 3
>gemäß VDE-0414?
Der Stromwandler ist nur ein Teil deiner Messkette. Nach welchem 
Verfahren bzw. wie wird denn überhaupt gemessen?
Generell ist die Leistungsmessung am Wechselspannungsnetz sehr komplex, 
insbesondere wenn die Größen nicht exakt sinusförmig sind. Wenn man's 
aber nur auf so 5% genau braucht, kann man viele Dinge vernachlässigen 
und die Sache wird einfacher.

Grüsse

von Michael (Gast)


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Wie schon einmal gesagt sind die Stromwandler das Simpelste. Wurden 
überhaubt die Spannungen gemessen?

Für die genauigkeit der Stromwandler hast du die passende Norm ja schon 
genannt. Zitiere doch die Norm. In dieser sind genau die erlaubten 
Fehler beschrieben. Jede andere Quelle kann auch nur diese Norm 
zitieren. Die Norm gibt es für 82 EUR beim Beuth Verlag oder in einer 
Unibib deiner Wahl.

Mfg

Michael

von Andy Schmeisser (Gast)


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Wie genau die Messkette aussieht, kann ich leider nicht sagen. Ich habe 
nur die Messdaten bekommen und weiß welche Messwandler 
(http://mega-electronics.de/documents/TAR%20DB%20Dt04.pdf) verwendet 
wurden.

von Kollege (Gast)


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Michael schrieb:
> Norm. In dieser sind genau die erlaubten
> Fehler beschrieben. Jede andere Quelle kann auch nur diese Norm
> zitieren. Die Norm gibt es für 82 EUR beim Beuth Verlag oder in einer
> Unibib deiner Wahl.

Welche Messdaten sind das? Sind da auch Spannungen (wegen der 
Phasenverschiebung) und die Kurvenform ablesbar? Oder einfach nur 
"00:00:00 1.00A ; 00:00:01 1.05A"?

von Michael (Gast)


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Andy Schmeisser schrieb:
> Wie genau die Messkette aussieht, kann ich leider nicht sagen

Und so sieht bei dir wissenschaftliches Arbeiten aus?

Mfg

Michael

von siggi (Gast)


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Was noch dazu kommt ist die momentane Auslastung der einzelnen Rechner.
Um irgendeine Aussage machen zu können, mußt Du schon die 
Leistungsaufnahme für jeden Rechner über einen gewissen Zeitraun 
ermitteln.

von Andy Schmeisser (Gast)


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OK ich glaube ich habe meine Problem noch nicht genau genug beschrieben.

Eigentlich habe ich mit Technik nicht viel am Hut. Im Rahmen dieser 
Projektarbeit untersuche inwieweit Cloud Computing als Maßnahme zur 
Verringerung des Energieverbrauches genutzt werden kann.

Mein Problem hierbei ist, dass ich micht mit Messverfahren usw. gar 
nicht auskenne. Ich habe über einige Umwege Messdaten von einem RZ 
erhalten. Dort wurde mit Stromwandlern der Energieverbrauch von ca. 20 
Server über einen Zeitraum von mehreren Wochen gemessen. Diese Daten 
habe ich im Excel Format bekommen mit den Servern und deren Verbrauch in 
Watt.

Leider habe ich keine Möglichkeit  die Personen die diese Daten 
ermittelt haben zu diesem Thema zu befragen.

Ich weiß leider nur welche Stromwandler genutzt wurden und welchen 
Verbrauch die einzelnen Servern haben.

von Fauli (Gast)


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Andy Schmeisser schrieb:
> Ich muss in meiner Arbeit diese Messung wissenschaftlich betrachten, dass > 
heißt aus irgendwelcher Fachliteratur zitieren >

Irgendwelcher?

(...und die Messkette...)

Andy Schmeisser schrieb:
> ... wurde mit Stromwandlern der Energieverbrauch ...von Server ...  >gemessen

Mit Stromwandler werden nur Ströme gemessen, lass das Wissenschaftliche 
mal sein. Mit der Ausdrucksweise und diesem Fleiß selbst zu 
recherchieren (wenigstens ein bisserl) wird das nix!

von siggi (Gast)


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Ich würd mal so schätzen, daß diese Datenherumschaufelei den 
Energieverbrauch in keiner weise verringert.

von Christian S. (christianstr)


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Andy Schmeisser schrieb:
> Leider habe ich keine Möglichkeit  die Personen die diese Daten
> ermittelt haben zu diesem Thema zu befragen.
>
> Ich weiß leider nur welche Stromwandler genutzt wurden und welchen
> Verbrauch die einzelnen Servern haben.

Oha, na da hat man dir ja schön was aufgebürstet. Ohne andere 
Informationen kann man wirklich nur mutmaßen. Zumindest den 
Spannungsverlauf hätte man noch gebraucht, um ein Ergebnis zu bekommen, 
mit dem man einigermaßen arbeiten kann, aber immernoch nicht genau. 
Pauschal von 230V ausgehen kann man nämlich nicht, theoretisch kann sie 
um +-10% schwanken.
Daraus was wissenschaftliches zu machen...naja, wenns eine Wissenschaft 
fürs Raten gibt, wäre das die richtige Aufgabe. Wer hat dir denn sowas 
gesagt? Wie wenig Ahnung hat die Person? Mit dem, was du hast, ist das 
wirklich nur bedingt und recht grob möglich.

Gruß Christian

von MaWin (Gast)


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> Wie genau ist die Messung des Energieverbrauches mit einem Stromwandler,

Sehr ungenau, weil du nur den Strom und nicht die Leistungsaufnahme 
misst,
du müsstest Strom mit Spannung multiplizieren, und das nicht hinterher, 
sondern anderernd, während jedem MOments der 50Hz Sinuskurve, damit du 
auch Stromaufnahme mit Phasenverschiebung und Crest-Faktor richtig 
rechnest.

Aber selbst dann, mit einem Stromwandler der nur auf 1% genau ist, 
bekommst du keine Ergebnisse die genauer als 1% werden, da die 1% vom 
Endwert sind, und die Spannung fehlt, also ohne Phasenverschiebung mit 
angenommenen 230V gerechnet werden muß, sind mehr als 10% Abweichung zu 
vermuten.

Du brauchst schon einen richtigen Leistungmesser, den Stromzähler.

Cloud-Computing erhöht übrigens den leistungsverbrauch, weil neben der 
eigentlichen Aufgabe, die es auszurechnen gilt, auch noch die Verteilung 
der Rechenjobs kalkuliert werden muß.

Natürlich kann man ein schlechtes stand alone Programm gegen ein gutes 
Cloud-System gegenhalten, damit man die Ergebnisse zu seinen Gunsten 
manipulieren kann.

von DerSchlangen (Gast)


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Wichtig ist wie weit ausgeweitet der Versuch stattfinden muss.

Grundsätzlich würde das Messen des Stromverbrauchs jedes einzelnden 
Rechners nur ein ungenügendes Ergebnis liefern da die Infrastruktur des 
Rechenzentrums keine Beachtung finden würde. Eventuelle Verbräuche von 
Kühlsystemen für den Raum, Trafoverlusten in der Spannungswandlung und 
Beleuchtung würden ja bei dir keine Beachtung finden. Hier kann man sich 
Glücklicherweise eines Tricks bedienen - der Bilanzkreis.
Du installierst für jeden Rechner oder für jeden Rechnerstrang einen kWh 
Messwandlerzähler. Der braucht den Stromdurchfluss welcher durch den 
Messwandler ermittelt wird und die Spannung welche direkt parallel 
gemessen wird. Ist der Zähler noch Smartmeter fähig kannst du dort mit 
deiner IT ansetzen und beispielsweise per RS485 die Werte aller Zähler 
zusammenführen.
Jetzt hast du für jeden Rechner oder jeden Rechnerstrang einen 
Verbrauchswert - und weil du es ja quantifizieren willst - auch einen 
Zählwert. Da auch dein Rechenzentrum Strom bezahlt und dementsprechend 
auch eine Einspeisemessung bzw. auch mehrere hat kannst du nun einen 
Bilanzkreis bilden: Alle Einspeisemessungen minus die Summe der 
"Rechnerzähler" der Rest der bei dieser Rechnung bleibt ist dann 
Verbrauch durch Infrastruktur und Messungenauigkeit.
Die beste Fachliteratur bieten dir übrigens die die ihr Geld damit 
vedienen: Die Energieversorger! In ihren Anschlussbedingungen ist meist 
sehr gut der Messaufbau beschrieben und auch Fehlergrenzen sind 
vorgegeben.

Auf http://www.berg-energie.de kannst du dich über MEssgeräte und 
Wandler recht gut informieren.

von amateur (Gast)


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Denk bitte daran, dass ein Rechenzentrum relativ schmutzig ist - was die 
Stromaufnahme betrifft. Und das trotz Powerfaktorkorrektur. In vielen 
Fällen hast Du es nämlich mit einem Mix aus halbwegs korrigierten und 
nicht korrigierten Geräten zutun.
Wenn Deine Untersuchung also halbwegs genau werden soll, sind die 
Ungenauigkeiten der Stromwandler Dein kleinstes Problem.

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