Strom"Ver"Brauch gleich Abwärme?

[Fabian_otto]

Hallo liebe CBler,

ist der Stromverbrauch elektrischer Geräte gleichzusetzen mit der Wärme, die von ihnen (oder ihren Netzteilen) abgegeben wird?

Sprich: Wenn mein PC 350 Watt/h aus der Schukodose zieht, wird der Raum um genau diese Energie erwärmt?

Und gilt das für alle Geräte?

Viele Grüße

 

[SubNatural]

Hi,

nein, natürlich nicht. Das ganze hängt vom Wirkungsgrad und der Verlustleistung der Hardware ab.
Siehe dazu https://de.wikipedia.org/wiki/Verlustleistung

 

[ghecko]

Sprich: Wenn mein PC 350 Watt/h aus der Schukodose zieht, wird der Raum um genau diese Energie erwärmt?

Da Energie nicht verloren gehen kann sondern nur umgewandelt wird: Ja, das meiste endet in Wärme. Bei einem PC sind es nahe an 100%. Das Netzteil selbst erzeugt nicht sehr viel Abwärme (~10% der abgegebenen elektrischen Leistung), wegen der recht hohen Effizienz. Aber alle Verbraucher auf dem Board, Grafikkarte usw benutzen elektrische Energie für Operationen, deren Output einer Information und Wärme entspricht. Und da die Information selbst kaum Energie enthält, geht das meiste als Wärme in den Raum über.

Selbst bei Geräten die elektrische in mechanische Energie umwandeln ist das Endprodukt von Bewegung am Ende größtenteils Wärme.

 

[conf_t]

Selbst bei Geräten die Elektrische in Mechanische Energie umwandeln ist das Endprodukt von Bewegung am Ende größtenteils Wärme.

Exakt. Selbst die Lüfter, die primär Energie in Bewegung wandeln produzieren indirekt Wärme, nämlich dann, wenn die bewegte Luft durch Reibung außerhalb des Gehäuse nahe zu zum Ruhen kommt. Ein PC ist kurz gesagt ein Heizlüfter mit Features. Es gibt keinen Grund anzunehmen, dass nicht 99,9% der eingesetzten Energie nicht in Wärme gewandelt wird. Ist besonders einfach, da Netzteil Output DC ist.

 

[Zwirbelkatz]

Beeinflussen kannst du die Temperatur und den Wirkungsgrad
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0701291.htm
https://www.pcgameshardware.de/Netz...zient-sind-Netzteile-80-Plus-erklaert-692457/

 

[Topflappen]

Ja, fast komplett.
Wobei durch das Netzteil, nehmen wir mal an 92% Effizienz und 100W Verbrauch vom kompletten PC: 8W beim Netzteil und 92W beim PC.
Etwas Leistung wird auch nicht in Wärme umgewandelt, zum Beispiel die Lüfter (Bewegung), aber alles andere ist einfach nur Wärmeenergie.

 

[Sykehouse]

nein, natürlich nicht. Das ganze hängt vom Wirkungsgrad und der Verlustleistung der Hardware ab.

Am Ende wird alles zu Wärme, wo soll ansonsten in einem PC die Energie hin?

 

[ghecko]

Die "Ausnahme" sind übrigens Zwischenprozesse, bei denen Energie aufgebracht wird um ein Soff oder ein Objekt auf ein höheres Energieniveau zu bringen. Als prominentes Beispiel zb das Laden eines Akkus, das Aufräumen eines Buches welches auf dem Boden lag zurück in sein Regal oder die Auftrennung von Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff.

Aber dabei wird Energie nur Zwischengespeichert bzw Umgewandelt, das Endprodukt wenn sich diese Energie entläd ist wiederum Wärme.

 

[mibbio]

Alles was an Energie in Form von elektrischer Energie in den PC rein geht, wird am Ende (mit Zwischenschritten) fast komplett zu Wärmeenergie. Abzüglich von ein wenig Energie, die auf irgendeine Weise im PC gespeichert wird.

 

[Sykehouse]

Etwas Leistung wird auch nicht in Wärme umgewandelt, zum Beispiel die Lüfter (Bewegung)

Bewegung, welche danach abgebremst wird und zu, voila, Wärme wird...

 

[spcqike]

was man @ghecko noch ergänzen kann: die LEDs produzieren Licht und Wärme. Je nach LED werden 5-40% in Licht umgewandelt (typischer Weise eher 15%), der Rest wird auch dort zu Abwärme.

@Topflappen auch die mechanische Energie des Lüfters wird am Ende durch Reibung gebremst und Wärme erzeugt. Ein Lüfter, der in einem geschlossenem Raum/Gefäß läuft, muss diesen Raum erwärmen, da dem System Energie in FOrm von elektrischer Energie zugeführt wird. Das merkt man im Alltag nicht, da die Wärme natürlich auch wieder abgegeben wird, an der Außenwand. Am Ende wird es aber nur Wärme.

 

[ghecko]

Je nach LED werden 5-40% in Licht umgewandelt (typischer Weise eher 15%), der Rest wird auch dort zu Abwärme.

Aber selbst da könnte man argumentieren, das bei der Reflektierung von Licht auf Materialien sich die Lichtenergie in Wärme und Licht aufteilt. Bei einer (perfekten) schwarzen Oberfläche wird nahezu 100% des eintreffenden Lichtes zu Wärme.

 

[kieleich]

Wärme ist eben relativ, du musst verdammt viel Energie reinstecken damit du als Mensch von der Wärme auch was spürst, rein vom RGB Blingbling allein wirds im Zimmer leider nicht kuschelig du musst ja auch ständig die Wärme die du an die Umwelt verlierst wieder ausgleichen.

 

[Topflappen]

Bewegung, welche danach abgebremst wird und zu, voila, Wärme wird...

Also kommt keine Luft aus deinem Gehäuse raus?
Bei meinem schon, vermutlich ist der Fehler dann nicht bei mir

 

[ghecko]

rein vom RGB Blingbling allein wirds im Zimmer leider nicht kuschelig

Den Part übernehmen Grafikkarten und CPUs in immer größeren Maßstäben.

du musst ja auch ständig die Wärme die du an die Umwelt verlierst wieder ausgleichen.

Anzumerken ist, das der Mensch selbst ständig Wärme an den Raum verliert. Irgendwo hab ich mal gelesen, das dies wohl durchschnittlich 80W beträgt.

Letztendlich bleibt festzuhalten: Wer seine Behausung gut isoliert, spart bares Geld. Denn der Großteil der Energie, die in irgendeiner Form die Wohnung betritt, trägt zu seiner Erwärmung bei. Man muss also nur dafür sorgen, dass die Wärme drin bleibt.

Also kommt keine Luft aus deinem Gehäuse raus?

Natürlich. Und ganz abgesehen von der Temperatur dieser Luft, sie wird sich nicht bis in die Unendlichkeit weiterbewegen. Die Bewegungsenergie, die der Lüfter in den Luftstrom überträgt wird sich durch Reibung mit anderen Luftmolekülen oder Hindernissen totlaufen. Und das Endprodukt dieses Prozesses ist wiederum Wärme.

 

[spcqike]

@kieleich das liegt sicher auch daran, dass die Energie die durch LEDs fließt gering ist. Wenig von wenig ist eben nicht viel 0,01A bei 2V-3V sind eben nur 0,02-0,03W elektrischer Leistung. Anders sieht das bei LED Strahlern und Deckenlampen aus. Oder auch 5m LED Streifen, die sich mal eben 45W bei maximaler Helligkeit gönnen. Die werden auch merklich warm

Also kommt keine Luft aus deinem Gehäuse raus?
Bei meinem schon, vermutlich ist der Fehler dann nicht bei mir

Und auch dort reibt die Luft am Ende irgendwo und wird gebremst. Sei es an der Luft selbst, oder an anderen Oberflächen.

Wahrscheinlich wird die Erwärmung durch Luftreibung im Falle eines PC Lüfters niemand merken. Messen lässt es sich dennoch, wenn auch nicht mit dem Fieberthermometer.

das beste Beispiel für Luftreibung sind wohl Himmelskörper, die in die Erdatmosphäre eintreten. eine Sternschnuppe hat sicher jeder einmal gesehen, oder Aufzeichnungen von "zurückkommenden" Spaceshutteln. Da bewegt sich zwar das Objekt, und nicht die Luft, aber das ist in der Physik zum Glück egal. Es kommt einzig auf die relative Bewegung zwischen beiden Objekten an.

 

[SubNatural]

Am Ende wird alles zu Wärme, wo soll ansonsten in einem PC die Energie hin?

Ja, haste recht. Manchmal kurz nachdenken, dass im PC keine (oder nur minimalst) Energie gespeichert wird.

 

[Ranayna]

Es gibt tatsaechlich einen winzigen Teil, der nicht (sofort) zu Waerme wird. Zumindest wenn man informationen permanent speichert, bindet das Energie.
Es gibt da die Theorie zur "Mass-Energy-Information" Equivalence:
https://www.researchgate.net/publication/335673226_The_mass-energy-information_equivalence_principle

Demnach ist eine vollgeschriebene Platte in der Theorie schwerer, als eine leere Platte.
Allerdings ist man da in so minimalen Bereichen, das es in der Praxis keinerlei Bedeutung hat.

 

[Fabian_otto]

OK, also kann ich im Winter mein kleines Arbeitszimmer auch mit dem PC beheizen, wenn er genau so effizient ist wie der Heizlüfter. 99% der Energie wird Wärme.

 

[ghecko]

Sowohl Heizlüfter als auch PC wandeln die zugeführte Energie zu fast 100% in Wärme um. Nur wird der Heizlüfter im Gegensatz zum PC viel mehr Energie in Wärme umsetzen.
Dein PC läuft im Durchschnitt vllt mit 60-120W, der Heizlüfter mit dem 10-fachen. Ob der PC also reicht um dein Zimmer zu heizen können wir dir nicht sagen.