Wprawdzie 'międzynarodowy dzień Ziemi' właśnie się zakończył, ale na badania naukowe nad zużyciem energii nigdy nie jest za późno. Dzisiaj, tj. 2007-04-23 o 00:20 właśnie rozpocząłem swoje. Cel: ile energii zużywa mój zestaw komputerowy?
 
Odpowiedź na to pytanie okazała się nie taka prosta. Podzieliłem ją na następujące etapy:
 
 
 
Najpierw musiałem się wyposażyć w sprzęt pomiarowy. Do wyboru mam dwa przyrządy pomiarowe:
images/stories/20070801_LicznikEnergii/640_LicznikEnergii02_W.jpg
images/stories/20070801_LicznikEnergii/640_LicznikSzczekowy01_W.jpg
 
 
Poniżej, dla zainteresowanych, podaję parametry obu urządzeń na podstawie danych przedstawionych przez producenta. Oba urządzenia mają zarówno wady jak i zalety. Oba są to tanie mierniki do zastosowań domowych. Nie należy po nich oczekiwać nadzwyczajnej dokładności pomiarów. Niemniej jednak w zupełności wystarczą do uzyskania wyników jakościowych, a także pewnych wyników liczbowych.
 
Miernik kompaktowy:
Zalety Wady

Zwarta budowa.

Bardzo prosty w użyciu - po wpięciu do gniazdka od razu jesteśmy w stanie uzyskiwać odczyty.

Błyskawiczny pomiar nie tylko prądu i napięcia, ale także mocy, mocy szczytowej, a nawet energii.

Zabezpieczenie przed dziećmi wkładającymi przypadkowe elementy do otworów gniazdka. Otwory otwierają się tylko po włożeniu wtyku.

Producent umieścił wtyk w taki sposób, że wkładając urządzenie do gniazdka podwójnego zasłaniamy korpusem urządzenia drugie, wolne gniazdo.

Urządzenie zasilane bateryjnie. Na rynku są dostępne podobne urządzenia pełniące funkcję 'timera' (pol.: wyłącznika czasowego) z wbudowanym niewielkim akumulatorem.

Niezbyt czytelny wyświetlacz. W szczególności nazwy funkcji pomiarowych są zdecydowanie za małe.

Teoretycznie brak możliwości pomiaru mocy chwilowej o wartościach mniejszych niż 5 W.

Niewystarczająca dokładność wartości kosztów 1 kW. W cennikach energii koszt 1 kWh jest wyrażany z dokładnością do 4 miejsc po przecinku. Miernik umożliwia wprowadzenie tylko do 3 miejsc.

Koszt: 44,90 zł (luty 2007)
 
 
Miernik cęgowy:
Zalety Wady

Możliwość pomiaru prądu bez potrzeby niekiedy kłopotliwego wpinania miernika szeregowo w obwód odbiornika.

Precyzyjny pomiar napięcia oraz częstotliwości, pomiar prądu.

W celu wyznaczenia mocy należy zmierzyć prąd, a następnie przemnożyć go przez wartość napięcia. Nie jest to więc miernik mocy.

Pomiar prądu wymaga objęcia szczękami jednej żyły przewodu zasilającego badany odbiornik energii. By móc wygodnie korzystać z tego typu miernika konieczne jest wykonanie dodatkowego przewodu (patrz zdjęcie) pozwalającego na objęcie szczękami jednej żyły przewodu. Wykonanie takiego przewodu to dodatkowy koszt.

Koszt: 29 zł (grudzień 2006)
 

 
Mój dostawca energii przygotował na swojej stronie internetowej kilka narzędzi umożliwiających w miarę szybkie i praktyczne zapoznanie się z różnymi stosowanymi taryfami energii oraz cennikami. Lekturą obowiązkową jest niewątpliwie sam tekst taryfy. Wszystkie wyliczenia podane w dalszej części opracowania dotyczą cennika z roku 2007.
 
Wnioski:
  • na podstawie lektury taryfy oraz faktury za energię wywnioskowałem, że należę do grupy G12w (p. 3.1.2) czyli odbieram energię 'niezależnie od napięcia zasilania' (G), co brzmi co najmniej tajemniczo; odbieram moc nie większą niż 40 kW (1); dzielę dobę na okres dzienny i nocny (w),
  • płacimy za energię elektryczną czynną,
  • musimy jako odbiorca ponosić koszty opłaty abonamentowej, naliczanej co miesiąc,
  • wzorek, wg którego wyceniana jest energia (p. 5.1.1) na trzeźwo wydaje mi się mało zrozumiały,
  • właściwy cennik znajduje się w jubileuszowym punkcie 10 tekstu taryfy (Tabela cen energii dla poszczególnych grup taryfowych),
  • G12w, w jednostkach [zł/kWh]: 0,1756 - taryfa dzienna, 0,1199 - taryfa nocna.
  • taryfa dzienna = strefa dzienna to: 6-13 (7 h), 15-22 (7 h)
  • taryfa nocna = strefa nocna to: 13-15 (2 h), 22-6 (8 h)
  • tabela 12 - opłat za usługę dystrybucji:
  • stawka systemowa opłaty przesyłowej [zł/kWh]:  0,0356
  • składnik zmienny stawki sieciowej, taryfa dzienna [zł/kWh]: 0,2221
  • składnik zmienny stawki sieciowej, taryfa nocna [zł/kWh]: 0,0371
  • składnik stały stawki sieciowej, instalacja 3-fazowa [zł/m-c]: 6,75
Całe szczęście, że taksówkarze stosują prostsze taryfy, bo inaczej bidula pasażer (potencjalny) raczej by uderzył z buta.
 
No dobra. Uzbrojeni w powyższą wiedzę możemy się teraz zmierzyć z kalkulatorem energii dla grupy G12w. Wnioski:
  • Na potrzeby obliczeń doraźnych można pominąć co miesięczne koszty stałe, takie jak: miesięczna opłata abonamentowa, posiadanie licznika trójfazowego. Chcemy przecież wyznaczyć koszt użytkowania jednego konkretnego odbiornika energii, ale koszty stałe rozłożą się na wszystkie inne odbiorniki eksploatowane w ciągu miesiąca.
  • Jeżeli korzystamy z odbiornika energii 'w strefie dziennej', to koszt energii za 1 kWh to 0,1756 zł
  • jeżeli korzystamy z odbiornika energii 'w strefie dziennej', to koszt przesyłu energii za 1 kWh to 0,2016 zł
  • jeżeli korzystamy z odbiornika energii 'w strefie nocnej', to koszt energii za 1 kWh to 0,1199 zł
  • jeżeli korzystamy z odbiornika energii 'w strefie nocnej, to koszt przesyłu energii za 1 kWh to 0,2218 zł
 
Dalsze wnioski:
  • w strefie dziennej koszt przesyłu energii jest większy niż koszt samej energii
  • w strefie dziennej koszt energii stanowi 87,10 % kosztu przesyłu, czyli w przybliżeniu jest prawie równy kosztowi przesyłu
  • w strefie nocnej koszt przesyłu energii również jest większy niż koszt samej energii
  • w strefie nocnej koszt energii stanowi 54,06 % kosztu przesyłu, czyli w przybliżeniu stanowi połowę kosztu przesyłu
  • płacimy przede wszystkim za przesył energii
  • jak zmienia się koszt przesyłu pomiędzy strefą nocną a strefą dzienną: 0,2218 - 0,2016 = 0,0202, co stanowi 9,1 % kosztu strefy nocnej, czyli mniej niż jedną dziesiątą
  • jak zmienia się koszt energii pomiędzy strefą dzienną a strefą nocną: 0,1756 - 0,1199 = 0,0557, co stanowi 31,72 % kosztu strefy dziennej czyli prawie jedną trzecią
  • koszt jednej kilowatogodziny zużytej energii w strefie dziennej to 0,3772 zł
  • koszt jednej kilowatogodziny zużytej energii w strefie nocnej to 0,3417 zł
  • różnica w cenie jednego kilowata pomiędzy strefą dzienną i nocną to 0,0355 zł, więc nie ma większego znaczenia, czy korzystamy z odbiornika energii w ciągu dnia, czy w ciągu nocy. Różnica stanowi bowiem 9,41 % ceny kilowatogodziny w strefie dziennej, czyli nieco mniej niż jedną dziesiątą.
Po co te wszystkie przemyślenia? Między innymi po to, by wiedzieć, jak zaprogramować miernik - jakie przyjąć koszty dla kilowatogodziny dla każdej ze stref (dziennej i nocnej) oraz czy przyjmowanie różnych taryf ma w ogóle sens.
 
Przykładem niech będzie standardowa żarówka z żarnikiem o mocy 60 W:
 
  • Ile energii zużyje żarówka w ciągu godziny świecenia?
E = 60 [W] · 1 [h] = 60 [W] · 3 600 [s] = 216 000 [W · s = J] = 216 [kJ]
E = 1 [kWh] = 1 000 [Wh] = 1 000 · 3 600 [W · s] = 3 600 000 [J] = 3 600 [kJ] = 3,6 [MJ]
E = 60 [W] · 1 [h] = 60 [Wh] = 0,06 [kWh]
 
  • Ile kosztuje godzina świecenia takiej żarówki?
koszt E (strefa dzienna) = 0,06 · 0,3772 [zł] = 0,022632 [zł] ≈ 0,02263 [zł] ≈ 2 gr
koszt E (strefa nocna) = 0,06 · 0,3417 [zł] =  0,020502 [zł] ≈ 0,0205 [zł] ≈ 2 gr
 
Jak widać są to nieco ponad 2 gr.
 
  • Jak długo musi świecić taka żarówka, by koszt zużytej energii równał się 1 zł?
1 [kWh] ‹› 0,3772 [zł] (strefa dzienna)
1 [kWh] ‹› 0,3417 [zł] (strefa nocna)
1 [zł] ‹›  2,6551 [kWh] (strefa dzienna)
1 [zł] ‹› 2,9265 [kWh] (strefa nocna)
 
żarówka musi się nieprzerwanie palić przez:
44,2517 [h] ≈ 44 [h] 15 [min.] (strefa dzienna)
48,775 [h] ≈ 46 [h] 46 [min.] (strefa nocna)    
 
  • Ile zapłacimy za energię zakładając, że nasza żarówka jest włączona przez 4 godziny w ciągu doby?
Założenie dodatkowe: Włączamy światło o 18, czyli koszt energii jak dla strefy dziennej.
w ciągu 1 doby =  4 · 0,02263 [zł] ≈ 0,0905 [zł] ≈ 9 [gr.]
w ciągu tygodnia = 7 · 0,0905 ≈ 0,6336 [zł] ≈ 63 [gr.]
w ciągu miesiąca = 30 · 0,0905 = 2,715 [zł] ≈ 2 [zł] 72 [gr.]
w ciągu roku = 365 · 0,0905 = 33,0325 [zł] ≈ 33 [zł] 03 [gr.]
 
Wniosek: Zanim kupisz żarówkę energooszczędną, POMYŚL.
 
  • Ile energii zużyje nasza żarówka zakładając, że jest włączona przez 4 godziny w ciągu doby?
Założenie dodatkowe: Włączamy światło o 18, czyli koszt energii jak dla strefy dziennej.
w ciągu 1 doby =  4 · 0,06 [kWh] = 0,24 [kWh]
w ciągu tygodnia = 7 · 0,24 = 1,68 [kWh]
w ciągu miesiąca = 30 · 0,24 = 7,2 [kWh]
w ciągu roku = 365 · 0,24 = 87,6 [kWh]
 
Z punktu widzenia zużycia energii warto się przyjrzeć, ile urządzeń jest jednocześnie włączonych w trakcie naszej pracy z komputerem. Należy więc rozważyć tzw. 'zestaw komputerowy', czyli ogół odbiorników korzystających z tego samego gniazdka.
 
Przykładowo wymieniam odbiorniki energii tworzące mój domowy 'zestaw komputerowy':
komputer (peryferia: klawiatura, mysz, kamerka usb)
  • komputer
  • monitor
  • głośniczki
  • skaner
  • drukarka
  • switch
  • lampka
Łącznie 7 urządzeń indywidualnie pobierających prąd...  Przeciętna listwa zasilająca ma 5 gniazd. Jak widać potrzebne są 2 takie listwy lub jedna bardzo długa (co najmniej 8 gniazd).
 
 
Dla każdego z wymienionych w poprzednim punkcie urządzeń wykonałem indywidualne pomiary poboru mocy chwilowej za pomocą miernika kompaktowego. Wyróżniłem trzy podstawowe stany:
  • urządzenie wyłączone
  • urządzenie w trybie oszczędzania energii
  • urządzenie włączone
Oczywiście taka klasyfikacja jest pewnym uproszczeniem, jednak wystarczy na potrzeby przeprowadzonych porównań. Nie wszystkie urządzenia dysponują trybem oszczędzania energii, niektóre posiadają kilka stanów związanych z oszczędzaniem energii (np. komputer) itp. Zrezygnowałem z podawania zużycia energii, pomimo że miernik dysponuje taką funkcją. Uznałem, że na początek warto poznać moc zużywaną przez każde z urządzeń.
 
  • komputer
Mierzone wielkości stan: wyłączony stan: standby stan: włączony

Prąd [A]

Współczynnik mocy [cos φ]

Moc [W]

Moc maks. [W]

Napięcie [V]

0.07

0.19

2-3

3

223

b.d.

0.4

0.8

73 ÷ 76

101

224

Uwagi / wnioski:
  • Nie przeprowadziłem badań w trybie standby (b.d. = brak danych). Ze względu na kłopoty z konfiguracją sprzętową mojego komputera wprowadzenie go w ten stan powoduje zawieszenie i potrzebę resetowania.
  • Wypadałoby podać w miarę dokładną konfigurację komputera. Dokładny opis zająłby jednak zbyt wiele miejsca. Z punktu widzenia tematu artykułu najistotniejszym parametrem wydaje się zastosowany zasilacz. Moc podana na tabliczce z parametrami to 450 W. Jest to zasilacz wyposażony w funkcję Active PFC.
  • Za 'Stan włączony' uznałem sytuację, w której działa system operacyjny oraz kilka najważniejszych aplikacji: menedżer plików, program pocztowy, przeglądarka internetowa, komunikator, konsola. Nie wykonywałem żadnych prac, nie poruszałem myszą.
  • Moc maksymalna wyniosła nieco ponad 100 W, czyli około 25% mocy zasilacza.
 
  • monitor
Mierzone wielkości stan: wyłączony stan: standby stan: włączony

Prąd [A]

Współczynnik mocy [cos φ]

Moc [W]

Moc maks. [W]

Napięcie [V]

0.05

0.33

3 ÷ 4

4

220

0.06

0.33

4

4

223

0.71

0.56

90

90

224

Uwagi / wnioski:
  • Mój monitor ma jeden przycisk oznaczony jako włącznik zasilania. W przypadku, gdy włącznik znajduje się w stanie 'włączony', dioda sygnalizacyjna pali się na zielono; gdy włącznik znajduje się w stanie 'wyłączony', dioda nie pali się; gdy w stanie 'standby', pali się na bursztynowo.
  • W stanie 'wyłączony' monitor nadal pobiera energię. Pomiary pokazały, że z punktu widzenia zużycia energii nie ma różnicy między stanami 'wyłączony' i 'standby'. Monitor wciąż pobiera 4 W energii! Pomimo, że dioda informuje nas o wyłączeniu monitora, on wciąż pobiera energię.
  • Jedyny sposób na faktyczne odłączenie energii od monitora to odcięcie zasilania (np. wyciągnięcie wtyczki zasilania monitora z gniazdka).
 
 
  • głośniczki
Mierzone wielkości stan: wyłączony stan: standby stan: włączony

Prąd [A]

Współczynnik mocy [cos φ]

Moc [W]

Moc maks. [W]

Napięcie [V]

0.04

0.25

1 ÷ 2

2

222

nie istnieje

0.04

0.25

1÷ 2

2

222

Uwagi / wnioski:
  • Przez 'głośniczki' rozumiem zestaw dwóch małych głośniczków zewnętrznych wyposażonych we wzmacniacz aktywny. Na obudowie jednego z głośniczków m.in. znajduje się przycisk włączający bądź wyłączający zasilanie. Stan 'włączony' jest sygnalizowany zapaleniem zielonej diody; stan 'wyłączony' jest sygnalizowany wygaszeniem tej diody.
  • W stanie 'wyłączony' głośniczki nadal pobierają energię. Głośniczki wciąż pobierają 2 W energii! Pomimo, że dioda informuje nas o wyłączeniu.Niska moc chwilowa w stanie 'włączony' to wynik sposobu pomiarów. Postanowiłem nie odtwarzać muzyki w chwili mierzenia.
  • Trzymając dłoń na obudowie zasilacza trudno wyczuć wydzielające się ciepło.
 
  • skaner
Mierzone wielkości stan: wyłączony stan: standby stan: włączony

Prąd [A]

Współczynnik mocy [cos φ]

Moc [W]

Moc maks. [W]

Napięcie [V]

0.04

0.49

5

5

223

0.04

0.49

5

5

223

0.06

0.72

10

10

222

Uwagi / wnioski:
  • Skaner wykorzystuje interfejs LPT. Jest wyposażony w zewnętrzny zasilacz sieciowy wpinany bezpośrednio do gniazdka elektrycznego. Ze względu na rozmiary może utrudniać włożenie innych odbiorników energii do sąsiadujących otworów gniazdowych.
  • W stanie 'wyłączony' zasilacz skanera jest wyraźnie ciepły.
  • Stan 'włączony' polegał tylko na włączeniu lampy skanera. Nie pracował silnik przesuwający lampę pod skanowanym obiektem.
  • W stanie 'wyłączony' skaner nadal pobiera energię to aż 5 W! Jedyny sposób na faktyczne wyłączenie skanera to odcięcie go od zasilania, czyli np. wyciągnięcie zasilacza z gniazdka.
 
  • drukarka
Mierzone wielkości stan: wyłączony stan: standby stan: włączony

Prąd [A]

Współczynnik mocy [cos φ]

Moc [W]

Moc maks. [W]

Napięcie [V] 

0

0

0

0

224

0.06

0.44

5

5

222
b.d.
Uwagi / wnioski:
  • Drukarka laserowa, interfejs LPT.
  • Stan 'wyłączony' faktycznie oznacza odcięcie zasilania od drukarki.
  • Jak na drukarkę laserową zużycie energii w stanie 'standby' należy uznać za małe. (Spotkałem drukarkę laserową pobierającą w stanie 'standby' aż 25 W, czyli 5-krotnie więcej).
 
  • switch
Mierzone wielkości stan: wyłączony stan: standby stan: włączony

Prąd [A]

Współczynnik mocy [cos φ]

Moc [W]

Moc maks. [W]

Napięcie [V]
nigdy nie istnieje

0.02

0.5

2

2

223

Uwagi / wnioski:
  • Niewielki switch 8-portowy, przeznaczony do użytku domowego.
  • Switch zasilany z własnego zasilacza zewnętrznego.
  • Zasilacz nagrzewa się w sposób wyczuwalny.
 
 
  • lampka
Mierzone wielkości stan: wyłączony stan: standby stan: włączony

Prąd [A]

Współczynnik mocy [cos φ]

Moc [W]

Moc maks. [W]

Napięcie [V] 

0

0

0

0

223

nie istnieje

0.26

1

58

58

221

Uwagi / wnioski:
  • Lampka wyposażona w 'tradycyjną' żarówkę z żarnikiem.
  • Pomiary wykonałem m.in. dla sprawdzenia, czy sprzęt pomiarowy, którym się posłużyłem, daje sensowne rezultaty. Jak widać, tak.
 
 
Do bilansu mocy nie weszła lampka.
Odbiornik

Moc chwilowa [W]

stan: wyłączony

Moc chwilowa [W]

stan: standby

Moc chwilowa [W]

stan: włączony

komputer

monitor

głośniczki

skaner

drukarka

switch

3

4

2

5

0

nigdy

b.d.

4

nie istnieje

5

5

nie istnieje

73÷76

90

2

10

b.d.

2

Suma [W]: 14 14 178
Spróbujmy policzyć, ile kosztują nas poszczególne stany.
 
Załóżmy, że komputer jest włączony od 17 do 23 jednakowo przez wszystkie 7 dni w tygodniu. Dla jednej doby:
5 h na dobę w strefie dziennej
1 h na dobę w strefie nocnej
 
Policzmy energię i koszty dla 'ciemnej strony mocy', czyli dla urządzeń niepotrzebnie odbierających nam energię:
E (strefa dzienna) = 14 [W] · 5 [h] = 70 [Wh] = 0,07 [kWh]
E (strefa nocna) = 14 [W] · 1 [h] = 14 [Wh] = 0,014 [kWh]
koszt (strefa dzienna) =  0,07 [kWh] · 0,3772 [zł/kWh] ≈ 0,0264 [zł]
koszt (strefa nocna) = 0,014 [kWh] · 0,3417 [zł/kWh] ≈ 0,0048 [zł]
 
Razem (strefa dzienna + strefa nocna) energia 'ciemnej strony mocy' to:
0,084 [kWh] na dobę,
w ciągu tygodnia = 0,588 [kWh]
w ciągu miesiąca = 2,52 [kWh]
w ciągu roku = 30,66 [kWh]
 
Razem, koszt 'ciemnej strony mocy' to:
0,0312 [zł] na dobę,
w ciągu tygodnia = 7 · 0,0312 = 0,2184 [zł]
w ciągu miesiąca = 30 · 0,0312 = 0,936 [zł]
w ciągu roku = 365 · 0,0312 = 11,388 [zł]
Policzmy energię i koszty podczas zwykłej pracy:
E (strefa dzienna) = 178 [W] · 5 [h] = 890 [Wh] = 0,89 [kWh]
E (strefa nocna) = 178 [W] · 1 [h] = 178 [Wh] = 0,178 [kWh]
koszt (strefa dzienna) = 0,89 [kWh] · 0,3772 [zł/kWh] = 0,3357 [zł]
koszt (strefa nocna) = 0,178 [kWh] · 0,3417 [zł/kWh] = 0,0608 [zł]
 
Zużycie energii:
w ciągu doby = 1,068 [kWh]
w ciągu tygodnia = 7,476 [kWh]
w ciągu miesiąca = 32,04 [kWh]
w ciągu roku = 389,82 [kWh]
 
Razem daje to koszt 0,3965 [zł] na dobę,
w ciągu tygodnia = 7 · 0,3965 = 2,7755 [zł]
w ciągu miesiąca = 30 · 0,3965 = 11,895 [zł]
w ciągu roku = 365 · 0,3965 = 144,7225 [zł]
 
Energia całkowita ('ciemna' plus zwykła):
w ciągu doby = 1,152 [kWh]
w ciągu tygodnia = 7 · 1,152 = 8,064 [kWh]
w ciągu miesiąca = 30 · 1,152 = 34,56 [kWh]
w ciągu roku = 365 · 1,152 = 420,48 [kWh]
Koszty całkowite ('ciemna' plus zwykła):
w ciągu doby = 0,4277 [zł]
w ciągu tygodnia = 7 · 0,4277 = 2,9939 [zł]
w ciągu miesiąca = 30 · 0,4277 = 12,831 [zł]
w ciągu roku = 365 · 0,4277 = 156,1105 [zł]
 
'Ciemna strona mocy' to 7,87 % kosztów zwykłej pracy oraz  7,29 % kosztów całkowitych.
 
 
Na koniec kilka słów o sposobach mierzenia energii. Być może uzyskane wyniki pomiarowe nie są zbyt dokładne, być może są one obarczone błędami, które należałoby wziąć pod uwagę. Zastosowany miernik kompaktowy nie jest idealny. Być może w przypadku pomiarów niewielkich mocy należałoby zastosować precyzyjny miernik wychyłowy. Prowadzone pomiary dotyczyły przede wszystkim mocy chwilowych. Bardziej precyzyjne wyniki uzyskano by prowadząc badania w dłuższym okresie czasu, wykorzystując efekt całkowania kosztów. Niemniej jednak uzyskane wyniki należy uznać za cenną wskazówkę i podstawę do ewentualnych dalszych dociekań.
 
Idealnie byłoby mieć do celów pomiarowych tzw. rejestrator cyfrowy. Mówiąc w skrócie rejestrator pozwala na zapisywanie kształtu badanego sygnału w pliku. Taki plik można następnie przeanalizować za pomocą jednego z programów do obliczeń inżynierskich. Można by dzięki temu wychwycić ewentualne przepięcia, spadki napięcia, przeanalizować dokładny kształt napięcia. Przeprowadzenie całkowania numerycznego pozwoliłoby na dokładną ocenę zużycia energii, w tym uwzględnienie zmian współczynnika energii (cos phi).
 
Przykład prawie tygodniowego poboru mocy zarejestrowanego przez miernik kompaktowy:
 
po 24 h 08 min: 1 kWh 59
po 71 h 20 min: 4 kWh 16
po 161 h 13 min: 10 kWh 16
 
Wniosek. Po niecałym tygodniu rejestracji zestaw komputerowy zużył 10,16 [kWh]. Powyżej, w punkcie 6, przy podanych założeniach obliczono ilość energii zużytą w ciągu tygodnia na poziomie 8,064 [kWh]. Rzeczywiste zużycie energii przewyższyło więc prognozę o 20,63%. Zużycie energii oraz koszty energii obliczone w punkcie 6 są obciążone sporym błędem. Faktyczne zużycie energii może znacznie przewyższać prognozę (nawet o 20%).
 
 
Najważniejszym wnioskiem powinno być poszerzenie świadomości przeciętnego użytkownika urządzeń elektronicznych. Nawet jeżeli urządzenie elektroniczne sprawia wrażenie, że jest wyłączone, wcale tak być nie musi. Często więc stan 'wyłączenia' oznacza wyłączenie pozorne.
 
Po co urządzeniom zewnętrznym zasilacze? Najwygodniejszą formą przesyłu energii elektrycznej jest sygnał zmienny (o kształcie sinusoidy). Tymczasem urządzenia elektroniczne w znakomitej większości wymagają zasilania w postaci sygnału stałego. Każda konwersja sygnału z postaci zmiennej do stałej (lub odwrotnie) pociąga za sobą straty energii wydzielane najczęściej na sposób ciepła. Inaczej mówiąc obudowy zasilaczy się nagrzewają.
 
Czemu urządzenia pozornie wyłączone nadal pobierają energię? Co pobiera energię? Prawdopodobnie część z urządzeń jest wyposażonych w zasilacze, których ważnym elementem jest transformator. Z nieznanych mi przyczyn wciśnięcie w takich urządzeniach przycisku 'włącz / wyłącz' powoduje włączenie / odłączenie tylko układów elektronicznych znajdujących się po stronie uzwojenia wtórnego transformatora. Uzwojenie pierwotne nadal pozostaje włączone. Uzwojenie pierwotne to nic innego, jak dużo zwojów miedzianego drutu działających jak opornik. Jeżeli przez opornik płynie prąd, to wydziela się na nim ciepło.
 
Urządzenia pobierające energię pomimo wciśniętego przycisku wyłączającego są zwyczajnie źle zaprojektowane. Powiedzmy wprost: oszukują one użytkownika, niepotrzebnie pobierają energię, narażają nas na dodatkowe koszty, w dalszej perspektywie przyczyniają się do ocieplenia klimatu.
 
Niektóre z tych urządzeń (np. switch, skaner) wykorzystują własne zasilacze zewnętrzne. Zasilacze te służą do doprowadzenia do wewnętrznych układów elektroniki tych urządzeń napięcia stałego o wartości 12 lub 5 V. Napięcie o tych wartościach jest przecież dostarczane przez zasilacz komputerowy. Powstaje pytanie, czy zasilacz komputerowy nie mógłby być wyposażony w gniazda zewnętrzne, do których dołączałoby się urządzenia zewnętrzne? Zalety takiego rozwiązania:
  • Minimalizacja strat energii powstałych podczas konwersji napięcia z postaci zmiennej na stałą. Zamiast dokonywać konwersji indywidualnie dla każdego z odbiorników, jednorazowa konwersja w centralnym zasilaczu.
  • Minimalizacja kosztów - zamiast kilku osobnych zasilaczy - jeden centralny, który i tak przecież musimy kupić.
  • Urządzenia zewnętrzne pracowałyby (zużywałyby energię) tylko w czasie pracy głównego zasilacza. Tym samym problem zużywania energii w stanie pozornego wyłączenia przestałby istnieć.
Ile kosztuje więc praca zestawu komputerowego? Zależy to między innymi od tego, czy potrafimy wyeliminować niepożądany pobór energii przez urządzenia niby wyłączone. Dla lepszego uświadomienia sobie uzyskanych wyników w treści artykułu odniosłem się do mocy pobieranej i energii zużywanej przez przeciętną 60 W żarówkę.
 
Dodaj komentarz