Idee: DC-Minirechenzentrum

Grid-Computing, technische Entwicklung von Distributed Computing...
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JochenF
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Idee: DC-Minirechenzentrum

#1 Ungelesener Beitrag von JochenF » 24.01.2013 19:45

Hallo.

Ich habe schon länger eine Idee und würde gerne wissen, was ihr davon haltet.

Man könnte (wenn man den Platz hat) im Garten ein kleines Gartenhäuschen bauen, in dem Rechner zum verteilten Rechnen stehen. Auf dem Dach sollen sich Solarzellen befinden. Im Häuschen sollen sich außerdem Akkus und Laderegler befinden. Die ganzen Rechner sollen also alleine(!) durch die Solarzellen+Akkus mit Spannung versorgt werden. Außerdem könnte man ein Programm schreiben, das die Rechner in einen Stand-By-Modus versetzt, sobald der Akkuladezustand einen gewissen Grenzwert unterschreitet und diese auch wieder "aufweckt", wenn ein gewisser Mindestladezustand erreicht wurde. Mir ist durchaus klar, dass man damit keine High-End-Rechnerfarm 24/7 betreiben kann. Aber so ein paar Stunden am Tag wären schon möglich.
Hier wird immer das Argument gebracht, dass "alte" Rechner zu ineffizient sind, bezogen auf die Leistungsaufnahme. Das stimmt zwar, aber ich bin auch der Ansicht, dass man alte Rechner nicht einfach wegschmeißen braucht (ist ja auch Umweltverschmutzung). Man könnte diesen alten Knapen somit noch für ihr restliches Leben einen Platz geben.

Also, was haltet ihr von dieser Idee?

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Re: Idee: DC-Minirechenzentrum

#2 Ungelesener Beitrag von Dunuin » 24.01.2013 22:31

Wäre wenigstens keine Energieverschwändung mehr mit den alten Krücken. Ich vermute nur das Preisleistungsverhältnis wäre miserabel.
So eine Solaranlage kostet ja richtig Geld und die Solarakkus halten auch nicht ewig. Das Geld könnte man auch einfach in moderne PCs stecken, welche wegen der Energieeffizienz dann Geld sparen.

Auf jeden Fall bräuchte man dann neue Netzteile für die Rechner. Die Umwandlung 12V -> 230V -> 5V/12V wäre super ineffizient.
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Grodahn
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Re: Idee: DC-Minirechenzentrum

#3 Ungelesener Beitrag von Grodahn » 25.01.2013 07:18

Hi Jochen,

will man den Solarstrom direkt nutzen und nicht ins Netz einspeisen gibt es da ein paar dinge zu erledigen.

Passen genug Solarzellen (finanziell und / oder Platzmäßig aufs Dach) um die Rechner Tagsüber im mittel zu versorgen oder geht das nur über Batterien?

Wie ist die "Keine Sonne"-Strategie?



1.) Wie Dunuin schon sagte wird man bei 12V -> 230V -> 12V zu viel Wandlerverluste haben. Du bräuchtest also ein Netzteil dass die 12 Solarvolt in 12V-, 5V- und 3,3V-Leitungen zerlegt.
Sowas sollte es schon geben und ich wette auch Günstig in einschlägigen Elektro-Katalogen.
Ich bin kein Spezialist, aber ich vermute dass es sinnvoller ist 2 Wandler zu benutzen, einen von 12 auf 5 und einen von 12 auf 3.3
Das ganze verdrahtet man mit ATX-Steckern und versorgt darüber den PC. Wie genau das Ganze dimensioniert und ausgelegt sein soll, das diskutiert man am besten mit einem Elektro-Fach-Bastler!

2.) Aber bedenke! Den PC mit 12V zu speisen bringt einen schnell in Ampere-Bereiche die Kritisch werden! In einem halbwegs leistungsstarken PC gehen ja schon locker 10Ampere über die 12V-Leitungen.
Hier sollten schon Brandschutz- und Sicherheitsbestimmungen anschlagen und gesetzlich die Abnahme durch einen Fachmann vorschreiben, aber da kann ich mich auch irren.
Auf jeden Fall sollte man jemanden zu Rate ziehen der Erfahrung damit hat und die Sache mit klaren Verstand angehen! Kabel so verlegen dass sie nicht direkt feuer schlagen, Leitungen
mehr als ausreichend Dimensionieren, absichern, Brandmeldern usw.

3.) Strohmspeicher sind das nächste Problem. Geschlossene, wartungsfreie Solarakkus (ich glaube das währen dann Lithium-Gel-Akkumulatoren) sind teuer und dazu ein Verschleißteil!
Sprich sind sind nicht nur einmal sondern immer wieder teuer. Zudem brauchen sie einen Ladeschaltkreis der verhindert dass sie dir um die Ohren fliegen oder all die anderen
unangenehmen Dinge tun die Lithium-akkus nunmal tun wenn man sie falsch läd. Aber sowas sollte es günstig zu kaufen geben!
Eine Wesentlich günstigere Wahl sind Bleiakkus: Mit einer billigen, kleinen 56AH-Autobatterie solltest du nen 300Watt-PC 2 Stunden versorgen können. Zudem bekommt man
Bleiakkus oft günstig gebraucht, kann sie sich schnorren usw. Und einfach parallel zusammenschalten. So kann man sich warscheinlich recht Preisgünstig eine annehmbar
hohe Speicherkapazität zusammenklauben. Sind die Bleiakkus irgendwann zu ausgelaugt kann man sie entweder warten oder zum Schrottplatz bringen.
(am Rande: bei meinem Schrottplatz BEKOMMT man ca 1?/ Kilo Bleiakku, man muss für die Entsorgung nicht bezahlen!)
Der Preis für die günstigeren, leichter zu ladenden und zu handhabenden Bleiakkus ist ... ihre Ausdünstung. Der Lagerplatz für die Akku muss gut belüftet sein
da die Bleidinger dazu tendieren ihre Umluft mit (ich glaube Schwefelwasserstoff)Gas zu bereichern. Die akkus einfach draußen zu lagern ist auch nicht unbedingt zu empfehlen.
Befrieren die Dinger geht ihre Kapazität schnell zum Teufel.

4.) Gleichförmige Versorgung: Computer mögen ihre Spannung gerne gleichbleibend. Schwankungen oder Spitzen lassen sie gerne mal crashen. Je nach Dachlage und deinem Wohnort
müsstest du ohnehin schon wenigsten ein 600-1000 Watt Solarpanel haben um einen 300Watt-PC ganztags betreiben zu können. Willst du eine kleinere Panele verwenden würde ich
vielleicht eh vorschlagen tagsüber die Akkus zu laden und Nachts dann mit Akkuleistung zu rechnen. Ich stelle mir das so vor:
- Zeitschaltuhr zwischen PC und Akku. Morgens um 4 trennt die Zeitschaltuhr den PC vom Akkunetz
- Tagsüber: Solarpanel läd Akku.
- Abends um 10 (oder 11 oder 12) verbindet Zeitschaltuhr den PC mit dem Akku.
- PC startet, bootet, crunched.
- PC ist über USB/Serielle Schnittstelle mit einem Ladewächter verbunden der die Akkuspannung überwacht. Sinkt die Akkuspannung auf Wert X (X = Spannung bei der PC abstürzt + Sicherheit)
Fährt ihn eine Software herunter.

Für diesen Aufbau brauchst du dann:
- Solarpanel
- Akku
- Solar-Ladegerät für Akkutyp (Conrad, eBay, sonstwo!)
- 12V-auf 12V/5V/3.3V Netzteil. (googlen oder selber Bauen / Bauen lassen. Sollte eigentlich nicht so schwierig und teuer sein!)
- Ladewächter mit Computeranschluss und Software (googlen, ich wette sowas gibts bei Konrad oder sonstwo! Ansonsten auch selber Bauen / Programmieren. Als
Elektro-Laie würde ich sagen dass sollte nicht viel mehr sein als ein bischen Elektronik, eine IC und eine Hand voll Programmierung.

An und für sich ein sehr cooles Projekt!

ABER!
Rechnen wir mal mit 200? Materialkosten, einem 400Watt (Netto) PC un einem Strompreis von 0,30?/ kWh:
Der PC verbraucht 0,4KWh * 0,30? = 0,12? Pro Stunde, kann für 200Euro also 1666 Stunden lang rechnen.
Schafft deine 200?-Solaranlage es nun den PC 4 Stunden am Tag laufen zu lassen (was für 200? WIRKLICH SEHR optimistisch ist!)
würde die Anlage sich erst nach 410 Tagen anfangen zu rentieren.
Realistischer vermutet denke ich dass eine 200?-Anlage einen PC für vielleicht 2 Stunden / Tag laufen lassen kann, die Anlage sich also
erst nach 820Tagen Armortisiert. Hinzu kommen Wintertage, Regentage usw.

ANDERERSEITS:
Steht erstmal die erste, kleine Anlage fängt man bestimmt schnell an damit zu spielen und sie auszubauen.

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Re: Idee: DC-Minirechenzentrum

#4 Ungelesener Beitrag von captainwama » 25.01.2013 15:17

lithium-batterien sind (noch?) nicht wirklich geeignet. die brennen oder im schlimmeren fall explodieren so schön :o
und bei einem kleineren rechnerpark sind da schon einige kilogramm batterien am rumstehen. zb. würthsolar hat scheinbar seine li-batterie aus dem programm genommen.
abgesehen davon sind die in handygröße noch akzeptabel im preis. nur sobald die batterien größer werden, steigt der preis (eher exponentiell).

besser geeignet sind blei-gel akkus. eine relativ aktuelle auflistung ist hier zu finden. zu beachten ist dabei jedoch das hier komplettsysteme und reine speicher zusammengewürfelt wurden.
und noch als kleine ergänzung: bei der independa kann nach wunsch die speichergröße geändert/erweitert werden, da die einzelnen batteriemodule zusammengeschaltet werden. andere sind da eher "blackboxen"

die preise der solarmodule sind schon fast vernachlässigbar. insolvenzverkäufe durch leider bankrott gegange firmen sind desöfteren. ansonsten machen die chinesischen module ganz schön druck auf die preise in deutschland.

alles in allem gibts die bastelvorschläge von grodahn schon von firmen als fertigprodukt. also für die die nicht basteln wollen/können :lol:
zu beachten ist da der jeweilige energiemanager. hat normalerweise bei den anbietenden firmen einen ähnlichen namen.
ko-kriterium: die meisten können zur zeit nur batterie laden oder verbraucher bedienen. zb. die independa kann beides gleichzeitig.
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Grodahn
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Re: Idee: DC-Minirechenzentrum

#5 Ungelesener Beitrag von Grodahn » 26.01.2013 08:42

alles in allem gibts die bastelvorschläge von grodahn schon von firmen als fertigprodukt
Das dachte ich mir schon, nur hab ich nie wirklich gesucht um zu vermeiden dass ich mich in ein Projekt verrenne ;-)

Hast du eine Vorstellung was Solarpanels gebraucht aus Insolvenzbeständen kosten (?/ kWh oder so)? Würd mich mal interessieren

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captainwama
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Re: Idee: DC-Minirechenzentrum

#6 Ungelesener Beitrag von captainwama » 26.01.2013 11:09

erstmal grundsätzlich eine kleine einschränkung:
immer auf die größe der panele achten. ich hab eben mal auf die schnelle bei idealo :roll: geguckt. dort werden die unterschiedlichsten größen und damit leistungen der panele gut gemixt. normales maß ist rund 1,6mx1m mit 190w bis 250w. dann noch zu unterscheiden nach poly- und monokristallin. alles andere sind eher "unmaße". die werden für zb. dächer mit gauben an denen keine normalen panele passen gebaut oder zur besseren ausnutzung eines gartenhäuschendaches. :wink:
bei insolvenzware aufpassen mit der leistung der einzelnen panele. mischen der unterschiedlichen leistungen kann zu problemen führen.

ich kenne neupreise von 1.200 bis 1800 euro pro kwp (kilowatt peak). da ist der preisverfall noch nicht drin!! bei den standardmaßen (siehe oben) sind das dann 4 bis 5 module.
der elektriker des vertrauens oder solateure wissen da sicherlich genaueres zu insolvenzware. unser elektriker, der sich selber eine anlage aufs dach geschnallt hat, hat niemals diese preise bezahlt. hat jedoch auch nicht wirklich damit rausgerückt wieviel es wirklich war. könnten!!! evtl 600 euronen gewesen sein?!?!

zu beachten bitte auch: die ausrichtung der anlage und die region (planet erde/ deutschland/ bundesland/ landkreis). an nord- und ostsee ist der einstrahlwinkel der sonne nicht so groß wie in bayern. damit geringere leistung als die auf den modulen steht.


noch ein kleiner hinweis: die maßeinheit bei solarmodulen ist kwp wie oben schon kurz angegeben. es wird nicht in kwh gerechnet. kann mensch dann auch bei seiner eigenen anlage machen, ist jedoch nicht üblich bei vergleichen von verschiedenen anlagen.
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