Thema: Relais für zukünftige Gleichspannungsnetze

erstellt am: 20.04.2017 16:07

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Erneuerbare Energien
Relais für zukünftige Gleichspannungsnetze


Beim Schalten von Gleichstromlasten entstehen Lichtbögen, die in möglichst kurzer Zeit gelöscht werden müssen. Dies wird durch eine spezielle Kombination aus Gas, Druck und Kontaktabstand erreicht.


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FERGEHOF





dabei seit: 11.04.2012

Beiträge: 179

Kommentar zu: Relais für zukünftige Gleichspannungsnetze
20.04.2017 16:07

Eingangs werden die Verluste für die DC-AC Wandlung sowie die Verluste aus der AC-DC-Wandlung erwähnt, die bei direkter Nutzung der Gleichspannung entfallen. Kurz darauf bezieht man sich auf Rechenzentren, die eine 400 VDC-Versorgung erwägen. Und dann? Wir wissen (fast) alle, dass man Controller heutzutage unterhalb 5VDC betreibt. Also benötigt man doch wieder eine Wandlung von DC nach DC, wobei man wegen der Potentialtrennung wieder den Umweg über AC gehen wird. So richtig überzeugen kann mich da die Eingangs erwähnte Energieeinsparung nicht....

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BK





dabei seit: 10.01.2017

Beiträge: 17

RE: Relais für zukünftige Gleichspannungsnetze
21.04.2017 12:36

Hallo Fergehof,
ich habe Ihnen unten die Antwort unseres Redakteurs beigefügt. Zusätzlich haben wir auch den Autor noch um eine Rückmeldung gebeten. Diese reiche ich alsbald möglich nach.
Beste Grüße aus der Redaktion,
Benjamin Kirchbeck
_____________
Die Aussagen im Artikel beziehen sich weniger auf den Verbrauch durch die IT, als mehr auf die Versorgung von Klimaanlagen, Belüftungen, Beleuchtungseinrichtungen etc., die auch in Rechenzentrum einen guten Teil des Energieverbrauches ausmachen und die direkt mit den angesprochenen 400 VDC betrieben werden könnten. Dass die eigentlichen Rechner niedrigere Spannungen benötigen, ist unstrittig. Ebenso wie die Tatsache, dass dann entweder eine AC-Versorgung mit AC/DC-Wandlung notwendig ist, oder die vom Leser angesprochene DC/AC-AC/DC-Wandlung.
Die Energieeinsparung durch eine DC-Versorgung ist trotzdem nennenswert. 2006 wurden in Rechenzentren [1] ca. 50% der Energie für die Rechenzentrumsinfrastruktur verwendet, von 61,4 Milliarden kWh pro Jahr also etwas mehr als 30 Milliarden kWh. In einer Prognose des Bundeswirtschaftsministeriums von 2020 [2] geht man davon aus, dass sich das Verhältnis bis 2020 auf ca. 37% zu 63% verbessern wird (bei einem Gesamtbedarf von 14,2 TWh/a). D.h. es werden immer noch 5,3 TWh/a für die Infrastruktur von Rechenzentren aufgewendet.
* zuletzt geändert von: BK am 21.04.2017 um 12:37 Uhr *

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jkirchhof





dabei seit: 08.01.2014

Beiträge: 39

RE: Relais für zukünftige Gleichspannungsnetze
21.07.2017 16:53

Bei einem Workshop zu DC-Netzen wurde mir klar, dass die treibende Kraft vor allem aus dem Bereich der Leistungselektronik-Entwickler kommt, die u.A. der Ansicht sind, bei DC müsse man sich nicht um EMV kümmern.
Das Argument der Beleuchtung ist nicht stichhaltig, denn bei dem Workshop war auch ein Vertreter aus der Lampenindustrie dabei. Dieser teilte mit, dass durch DC-Netze die LED Lampen nicht einfacher werden, denn LEDs benötigen einen gut stabilisierten Strom um die gewünschte Lichtqualität und Lebensdauer zu erreichen. Es ist also in jedem Fall ein DC/DC-Wandler in der individuellen LED Lampe notwendig, der bei DC-Niederspannungsnetzen unter Umstenden sogar einen größeren Regelbereich benötigt, als bei Hochvolt-Anwendungen.
Bezüglich des Wirkungsgrades muss gesagt werden, dass AC-Netzteile nicht wegen der Konvertierung 230V AC zu 315V DC einen schlechten Wirkungsgrad haben, sondern weil bei dem eingebauten 315V DC / 20V/12V/5V DC der Entwicklungsschwerpunkt leider eher auf niedrigem Preis als auf hohem Wirkungsgrad liegt.
DC Hochvolt ist leider recht gefährlich, wegen der Lichtbogengefahr und dem Auftreten von Elektrolyseeffekten / Elektrokorrosion. Die Leistungselektroniker sehen aber eine Lösung in elektronischen Schaltern und in Lichtbogen Detektionsgeräten. Das Dumme ist aber, dass Lichtbogen Detektionsgeräte nur funktionieren, wenn auf den Leitungen nur wenig hochfrequente EMV-Störungen vorhanden sind. Die DC-Leistungselektronik muss unter Umständen also genau so scharfe oder sogar schärfere EMV-Grenzwerte einhalten, wie bei AC-Netzen. Hinzu kommt der doppelte Installationsaufwand, denn man wird künftig eine AC-Hausinstallation und eine DC-Installation benötigen, wenn sich DC-Netze durchsetzen sollten.
* zuletzt geändert von: jkirchhof am 21.07.2017 um 16:56 Uhr *

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