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USVs
August 14, 2009, 20:36:53
Ich trage mich mit dem Gedanken eine USV anzuschaffen. Und bin leider etwas minderbegabt beim Jonglieren mit Watt, VA & Co.

Was sicher dran müsste ist:
- derzeit ein PowerMac G5 (Dual 2 GHz) bzw. irgendwann dann mal ein MacPro (genaues Modell noch nicht bekannt)
- 23" Apple Cinema Display

Was allenfalls zusätzlich dran könnte (bezüglich Überspannungsschutz wohl sinnvoll, aber fürs geordnete Runterfahren nicht unbedingt notwendig):
- 2 externe LaCie Firewire HDs (lüfterlos)
- Router (Zyxel P-660HW-D3)
- (Logitech Z-5500 5.1 Anlage - aber die dürfte wohl in jedem Fall too much sein)

Im Visier habe ich mal so grob diese USV. Geht das? Reicht das? Für wieviel reicht das? Bin da etwas überfordert...
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Complete liberty of contradicting and disproving our opinion, is the very condition which justifies us in assuming its truth for purposes of action; and on no other terms can a being with human faculties have any rational assurance of being right. (John Stuart Mill - On Liberty)

mbs

Re: USVs
Antwort #1: August 14, 2009, 21:18:19
Bei Gleichstrom kann man die Leistung ja einfach über "Spannung mal Strom", also 1 V * 1 A = 1 VA = 1 W berechnen.

Bei Wechselstrom gilt das im Prinzip auch, aber nur dann, wenn es zwischen dem Spannungsverlauf (das ist ja eine Sinuswelle) und dem Stromverlauf keine Zeitdifferenz gibt: Am Maximum der Spannungskurve zieht das angeschlossene Gerät auch das Maximum an Strom. Bei Glühbirnen und Heizdrähten stimmt das, bei Computern und einigen anderen Verbrauchen allerdings überhaupt nicht. Das liegt an den modernen Schaltznetzteilen, die die Spannung zerhacken.

Bei solchen Verbrauchern hinkt die Stromaufnahme dem Spannungsverlauf hinterher. Zwischen diesen beiden "Wellen" entsteht eine Phasenverschiebung. Physiker geben diese Verschiebung nicht in festen Zeiteinheiten, sondern über einen Drehwinkel an, klassischerweise mit dem Formelbuchstaben phi. Eine komplette Auf-und-Ab-Phase hat den Wert phi = 2 * Pi. Eine Phasenverschiebung um eine "halbe Welle" hätte also den Wert phi = Pi.

Verschieben sich Strom- und Spannungsverlauf gegeneinander, kann man die Leistung nicht mehr so einfach definieren. Man unterscheidet zwischen Scheinleistung, Wirkleistung und Blindleistung.

Was man bei Sinuswechselspannung über "Spannung mal Strom" berechnet, ist die Scheinleistung, angegeben in Voltampere (VA).

Was bei Wechselstromgeräten in Watt angegeben wird, ist dagegen die Wirkleistung, berechnet als "Spannung mal Strom mal Cosinus phi", wobei phi halt die Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom bei diesem Gerät ist.

Bei der USV-Anlage, die Du angegeben hast, steht 1000 VA = 670 W. Die Anlage ist also für typische Computerverbraucher mit cos(phi)=0,67 ausgelegt. Die Phasenverschiebung liegt damit bei 0,836.

Üblicherweise rundet man Online-USVs den Cosinus-Phi-Wert auf 0,7 oder 0,8 auf.
Zur Dimensionierung der USV summiert man die Leistungen der angeschlossenen Geräte. Ist die Leistung eines Gerätes vom Hersteller nicht in VA, sondern Watt angegeben, rechnest Du sie nach der Daumenregel "VA * 0,7 = W" um.

Vom Gefühl her würde ich sagen, die 1000VA-Anlage würde die von Dir angegebene Konfiguration sehr gut ausreichen. Zur Sicherheit müsstest Du Dir alle Typenschilder anschauen und die oben stehende Berechnung machen.
« Letzte Änderung: August 14, 2009, 21:24:46 von mbs »
Re: USVs
Antwort #2: August 14, 2009, 21:34:24


Die beiden letzten Abschnitte habe ich verstanden. Den Rest lese ich wohl besser morgen nochmal durch.  :)  

Vielen Dank für die ausführliche Erklärung. Wie ich rechnen muss ist mir jetzt immerhin klar. (Und ich gehe mal davon aus, dass ich bis jetzt nur zu doof war, für die Apple-Geräte Angaben zum Stromverbrauch bzw. Leistungsaufnahme oder wie immer man das korrekt bezeichnet  zu finden und suche dann besser morgen nochmal...  :-\)
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mbs

Re: USVs
Antwort #3: August 15, 2009, 00:11:26
Du hast Recht. Beim nochmaligen Lesen habe ich festgestellt, dass einige Sachen sehr verkürzt sind. Wenn man nicht genau weiß, welche Vorkenntnisse vorhanden sind, ist das recht schwer zu erklären.

Ein Beispiel zum ersten Abschnitt: Durch eine 12V-Autolampe, für die 36W Leistung angegeben ist, fließen 3A Strom, wenn sie eingeschaltet ist, denn 12V * 3A = 36VA = 36 W.

Beim zweiten Abschnitt könnte der falsche Eindruck entstehen, das "Zerhacken" der Spannung in Schaltnetzteilen ist dafür verantwortlich, dass eine Phasenverschiebung entsteht. Das führt etwas in die Irre. (Ein Schaltnetzteil macht so "schlimme" Dinge mit der Eingangsspannung, dass die Stromkurve sogar ihre Sinusform verliert und eher rechteckig wird. Das vertiefen wir lieber nicht weiter ...)

Dass der Strom der Spannung "nachläuft", kommt aber auch schon bei einfachen Spulen (also z.B. auch in Elektromotoren) zustande. Das liegt daran, dass die sich ständig verändernde Spannung ein sich ebenso veränderndes Magnetfeld in der Spule erzeugt, wodurch durch Selbstinduktion sich auch der Widerstand (nach einer gewissen Zeitverzögerung) ändert, was ja den Stromfluss bestimmt.

Hier eine Animation eines anonymen Studenten, wo man Spannung (U, blau), den dazu verschobenen Strom (I, rot) und die sich daraus ergebende Scheinleistung (S, grün) sehen kann.

Dass man eine Sinusfunktion (und damit auch die Verschiebung zwischen zwei Sinusfunktionen) als "Winkel" definieren kann, sieht man in dieser Animation (ganz unten): Die Rotation des Punktes im Kreis, und damit der Drehwinkel gegenüber der x-Achse, korrespondiert mit der entstehenden periodischen Kurve. Sie wird nicht in Grad, sondern über die Länge des Kreisbogens (in Radiant) angegeben. Da der Kreis den Radius 1 hat, ergibt sich 2 Pi für den gesamten Kreisbogen, also eine komplette Auf-und-Ab-Periode.

Man kann sich die Verschiebung zwischen zwei Kurven wirklich als "realen" Winkel vorstellen, indem Du die rot umlaufende Radiuslinie im Kreis in dieser Animation um einen zweite Linie ergänzen würdest, die um einen bestimmten Winkel gegenüber der ersten verdreht ist. Die zweite Linie würde dann eine verschobene Sinuskurve malen.

Es gilt immer noch "P = U * I", also "Leistung ist Spannung mal Strom", aber da U und I nicht nur periodisch hin- und herschwingen, sondern sogar gegeneinander verschoben sind, wird die Situation komplexer. Um die tatsächlich wirksam werdende Leistung zu berechnen, muss man deshalb einen Korrekturfaktor verwenden, nämlich den Kosinus aus dem oben angesprochenen Verschiebungswinkel (die Herleitung sparen wir uns).

Die Phasenverschiebung und damit der Korrekturfaktor hängt von dem Gerät ab. Bei den typischen "computerartigen" Geräten mit Schaltnetzteil liegt der Faktor etwa bei 0,7.
Re: USVs
Antwort #4: August 15, 2009, 08:38:33
Boah, vielen Dank. Jetzt habe ich es wirklich weitgehend verstanden.  :D
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Patrick

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Re: USVs
Antwort #5: August 19, 2009, 10:28:54
Wenn Du schon nach APC schielst, dann probier doch mal deren Konfigurator aus. Der wird vermutlich zwar auf das gleiche Gerät kommen, aber probieren kostet ja nix ;)

Die UPS bindet sich über USB ganz normal in "Energie sparen" ein, dort kann sie allerdings nur dafür sorgen, daß der Rechner kontrolliert runterfährt (neben den üblichen Einstellungen für Batteriebetrieb).

Ich finde allerdings die Möglichkeit, vor dem Runterfahren noch andere Dinge per Skript zu erledigen, auch wichtig. Da gibt es zum einen den kostenpflichtigen APC Tracker von Equinux, zum anderen von APC  PowerChute Personal Edition, allerdings von 2006, zwar Universal, scheint aber unter 10.5 nicht zu laufen.

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Re: USVs
Antwort #6: August 19, 2009, 11:05:57
Danke für die Tipps.

(Muss man aus Deiner Formulierung schliessen, dass Du APC eher nicht empfehlen würdest?)
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Re: USVs
Antwort #7: August 19, 2009, 12:06:59
Keine Ahnung was meine Geräte für Leistungsaufnahmen haben, aber ich schreibe mal runter, was bei mir an einer 1000 APC hängt:

EasyRaid Q12 (6 Platten, 2 Netzteile, Rackmountet)
X-Server Dual 2.3 G5
Firewire Bandlaufwerk
Externe 1TB Lacie-Platte
17" TFT-Monitor

Diese Geräte kann die USV ca. 15 Minuten versorgen. Ob es länger hält, habe ich noch nicht getestet. Es war bei uns nur einmal Stromausfall und nach 15 Minuten war alles wieder ok. Allerdings habe ich bei der Stromunterbrechung das Bandlaufwerk und den Monitor abgeschaltet, um die Leistungsaufnahme zu mindern. Ich benutze die USV auch dazu, Spannungsspitzen aus dem Stromnetz auszufiltern. Komischerweise gibt es die in unserem Gebiet ab und zu. Das hat schon ein paar Geräte gekillt und seitdem hängen an den Arbeitsplatzrechner zumindest Steckdosen mit Überspannungsschutz.

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Re: USVs
Antwort #8: August 19, 2009, 12:26:56
Danke FOX. Das scheint ja dann die selbe zu sein, die ich im Visier habe? Sind da alle 8 Ausgänge batteriegepuffert oder gibt es auch solche, die nur den Überspannungsschutz bieten? Das geht aus der Doku irgendwie nicht hervor.
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Re: USVs
Antwort #9: August 19, 2009, 12:37:23
Da habe ich jetzt leider ein paar Geräte zu viel angegeben: Das Bandlaufwerk und der Monitor hängen gar nicht mit an der USV. Sorry..
(Schön, wenn man mal wieder in den Schrank kuckt  ;))

Meine hat nur 4 Stromausgänge, die alle batteriegepuffert sind.

Die USV versorgt also die zwei Netzteile des Raid, den X-Serve und eine FW-Platte.
« Letzte Änderung: August 19, 2009, 12:49:03 von FOX »
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Patrick

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Re: USVs
Antwort #10: August 25, 2009, 00:47:46
Nein, ich habe nix gegen APC, im Gegenteil, es wäre halt schön, wenn deren PowerChute auch unter 10.5. oder höher laufen würde. Ich hab' kürzlich bei der Rack-Version die Akkus getauscht: (fast) ohne Werkzeug im laufenden Betrieb, klappte tadellos, die Entsorgung ist allerdings etwas schwierig...
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