UNIVERZITA PARDUBICE FAKULTA EKONOMICKO-SPRÁVNÍ ÚSTAV SYSTÉMOVÉHO INŽENÝRSTVÍ A INFORMATIKY
Možnosti úspor energie pĜi využívání výpoþetní techniky BAKALÁěSKÁ PRÁCE
AUTOR PRÁCE: VEDOUCÍ PRÁCE:
Jaroslav Kyncl Ing. Martin Novák
2009
UNIVERSITY OF PARDUBICE FACULTY OF ECONOMICS AND ADMINISTRATION INSTITUTE OF SYSTEM ENGINEERING AND INFORMATICS
Energy savings possibilities at computer technology utilization THESIS
AUTHOR: SUPERVISOR:
Jaroslav Kyncl Ing. Martin Novák
2009
Prohlášení Tuto práci jsem vypracoval samostatn. Veškeré literární prameny a informace, které jsem v práci využil, jsou uvedeny v seznamu použité literatury.
Byl jsem seznámen s tím, že se na moji práci vztahují práva a povinnosti vyplývající ze zákona . 121/2000 Sb., autorský zákon, zejména se skuteností, že Univerzita Pardubice má právo na uzavení licenní smlouvy o užití této práce jako školního díla podle § 60 odst. 1 autorského zákona, a s tím, že pokud dojde k užití této práce mnou nebo bude poskytnuta licence o užití jinému subjektu, je Univerzita Pardubice oprávnna ode mne požadovat pimený píspvek na úhradu náklad, které na vytvoení díla vynaložila, a to podle okolností až do jejich skutené výše.
Souhlasím s prezenním zpístupnním své práce v Univerzitní knihovn Univerzity Pardubice.
V Pardubicích dne 30. 4 2009
Jaroslav Kyncl
PodČkování Na tomto míst bych rád podkoval pedevším vedoucímu mé bakaláské práce Ing. Martinu Novákovi za jeho odborné rady, vcné pipomínky a vstícný pístup. Podkování patí také mým rodim a manželce za trplivost a podporu po celou dobu studia. Dále bych chtl podkovat pracovníkm IT oddlení Magistrátu msta Pardubice za umožnní praktického mení na jejich výpoetní technice. Na závr dkuji panu Jozefu Draganovi za zapjení micího pístroje.
Souhrn Oblast informaních technologií prochází v posledních letech dynamickým vývojem, a to nejen v technologických parametrech, ale rovnž v otázkách ekonomické i ekologické šetrnosti vyvíjených produkt. Autor této bakaláské práce si klade za cíl podchytit problematiku úspor pi využívání výpoetní techniky. Energetická náronost poítae se odvíjí od použitých komponent, a proto je nejprve popsán vliv jednotlivých prvk výpoetní techniky. Dále jsou nastínny možnosti šetení v této oblasti. Poté je provedeno mení spoteby elektrické energie bžného poítae, energeticky optimalizované verze, notebooku a monitoru CRT a LCD. Na základ aplikovaného testování jsou navržena doporuení úsporných ešení pi nákupu nové výpoetní techniky a popsána efektivita takovýchto opatení.
Klíþová slova výpoetní
technika,
úspora
elektrické
energie,
optimalizovaný poíta, optimalizace spoteby
spoteba
elektrické
energie,
Summary The section of the information technology goes through the dynamically development. This development is not only in the technological characteristics but also in the economics and the ecological issues in the economy of development products. Author of this bachelor work set up the target to catch the problems of savings during the using computer technology. The energy intensity of the computer is dependent upon used components so firstly is described the efect of the feature component of the computer technology. There are described the possibilities of the savings in this section. There is also implemented the measuring of the power consumption of comon computer configuration, the power optimized version, the notebook and the monitors CRT and LCD. Base on application testing there are proposed recommendation of economy solution during the purchasing of the new computer technology and there is also described efficiency of this actions.
Keywords the computer technology, the energy saving, the power consumption, the optimalized computer configuration, the optimalized consumption
Obsah: Úvod .................................................................................................................................... 11 1
Vliv komponent PC na spotĜebu elektrické energie .................................................. 12 1.1 1.1.1
Napájecí zdroj .......................................................................................................................... 12
1.1.2
Procesor ................................................................................................................................... 14
1.1.3
Základní deska ......................................................................................................................... 14
1.1.4
Grafická karta .......................................................................................................................... 15
1.1.5
Operaní pam – RAM .......................................................................................................... 15
1.1.6
Pevný disk – HDD ................................................................................................................... 15
1.1.7
Optické mechaniky .................................................................................................................. 16
1.2
Monitory ........................................................................................................................ 16
1.2.1
CRT monitory .......................................................................................................................... 17
1.2.2
LCD monitory ......................................................................................................................... 17
1.3
2
Komponenty poþítaþe ................................................................................................... 12
Normy pro „zelené poþítaþe“ ....................................................................................... 18
1.3.1
Energy Star .............................................................................................................................. 18
1.3.2
TCO ......................................................................................................................................... 19
1.3.3
80 PLUS .................................................................................................................................. 20
Možnosti šetĜení energií pĜi používání výpoþetní techniky ....................................... 22 2.1
Úsporný režim ............................................................................................................... 22
2.2
Režim spánku – hibernace ........................................................................................... 22
2.3
Stand-by režim .............................................................................................................. 23
3
Návrh optimalizovaného úsporného PC .................................................................... 24
4
MČĜení spotĜeby elektrické energie ............................................................................ 26 4.1
Vymezení pojmu mČĜení .............................................................................................. 28
4.2
MČĜení spotĜeby elektrické energie poþítaþĤ ............................................................. 28
4.3
Jednotlivé stavy testování PC a notebookĤ ................................................................ 29
4.3.1
Zátž CPU ............................................................................................................................... 29
4.3.2
DVD ........................................................................................................................................ 29
4.3.3
Kopírování ............................................................................................................................... 29
4.3.4
Pohotovost ............................................................................................................................... 30
4.3.5
Stand-by................................................................................................................................... 30
8
4.4
5
MČĜení spotĜeby elektrické energie monitorĤ ............................................................ 30
4.4.1
CRT ......................................................................................................................................... 31
4.4.2
LCD ......................................................................................................................................... 31
Výsledky mČĜení .......................................................................................................... 32 5.1
NamČĜená spotĜeba poþítaþĤ ....................................................................................... 32
5.2
NamČĜená spotĜeba notebookĤ .................................................................................... 33
5.3
NamČĜená spotĜeba monitorĤ ...................................................................................... 34
5.4
Výpoþty možných úspor a jejich efektivita ................................................................. 36
5.4.1
Porovnání úsporného poítae oproti ostatním poítam ...................................................... 36
5.4.2
Porovnání úsporného poítae s notebooky............................................................................. 38
5.4.3
Porovnání monitor ................................................................................................................. 39
5.4.4
Porovnání spoteby ve stand-by............................................................................................... 41
5.4.5
Odhad vývoje cen elektrické energie ....................................................................................... 42
5.5
Rozdíly ve výkonech ..................................................................................................... 43
5.6
Návrh optimalizace IT a efektivita úsporných opatĜení............................................ 44
6
ZávČr ............................................................................................................................ 46
7
Seznam tabulek ........................................................................................................... 48
8
Seznam obrázkĤ .......................................................................................................... 48
9
Seznam použité literatury ........................................................................................... 49
10
Seznam pĜíloh ......................................................................................................... 52
9
Seznam zkratek 3D
3D, trojdimenzionální, trojrozmrný
AT
Advanced Technology, oznaení pro kategorii poíta
ATI
ATI Technologies,jeden z nejvtších výrobc grafických karet
ATX
Advanced Technology Extended, náhrada AT
ATX12V
Advanced Technology Extended, novjší verze ATX
CPU
Central Processing Unit, ústední výkonná jednotka poítae
CRT
Cathode Ray Tube, technologie monitoru s katodovou trubicí
DDR2
Double – data – rate two, typ operaní pamti
DDR3
Double – data – rate three, typ operaní pamti
DVD
Digital Versatile Disc, optické záznamové médium
EPA
Environmental Protection Agency, agentura na ochranu životního prostedí
FDD
Floppy Disc Drive, disketová mechanika
HDD
Hard Disk Drive, pevný disk
IT
Information Technology, Informaní technologie
LCD
Liquid Crystal Display, zobrazovací jednotky s tekutými krystaly
PC
Personal Computer, osobní poíta
RAM
Random-Acess Memory, pam s libovolným, náhodným pístupem
RGB
Red, Green, Blue – ervená, zelená, modrá – primární barvy složky
RPM
Rotation Per Minute, otáky za minutu
TCO
Total cost of ownership, norma defin. ekologické a ekonomické požadavky
USB
Universal Serial Bus, univerzální sériová sbrnice
VC940
VC940, typové oznaení micího pístroje znaky Voltcraft
10
Úvod Každý den jsou v televizi, novinách i na internetu mnohonásobn skloována slova jako úspory nebo snižování náklad, která se bezprostedn dotýkají každého jedince, i každé a menší i vtší firmy. Je stále dležitjší uvdomovat si, že elektrické spotebie jsou nákladem nejen pi jejich poízení, ale i jejich provoz zpsobuje finanní zatížení rozpotu, a to pedevším vynakládáním penžních prostedk na elektrickou energii. Maximální pozornost si tedy vyžaduje kontrola nad náklady a cílené investice do výpoetní techniky Energetická náronost tedy stále více ovlivuje rozhodování, a to nejen z dvodu nepetržitého rstu ceny elektiny, ale také osobní odpovdností každého za životní prostedí. Ta spoívá jednak v obrovském celosvtovém rstu spoteby energie, dále v zátži klimatu zpsobeného používáním škodlivých látek pi výrob výpoetní techniky i nedostatené recyklovatelnosti. V rámci snahy získat maximální tržní podíl se firmy v souasné dob pedhánjí ve vývoji energeticky úsporných a ekologicky šetrných produkt. Tento trend mezinárodn do znané míry urují Evropská unie i Mezinárodní energetická agentura vydáváním norem. Tato bakaláská práce bude nejprve zamena na zachycení vlivu jednotlivých komponent výpoetní techniky na spotebu elektrické energie. Problematika, jak vývoje energeticky nenároných výrobk, tak ekologické zátže, je v této oblasti ízena mezinárodními normami, které budou charakterizovány rovnž v první ásti práce. Dále budou proveny možnosti šetení energií pi využívání informatických produkt podle aktuální tržní nabídky. V rámci této bakaláské práce bude otestována spoteba elektrické energie vybraných bžných poíta, energeticky optimalizované verze, notebooku a monitor. Spoteba bude mena pomocí wattmetru, a to v rzných úrovních zátže. Ze zjištných hodnot bude vypotena prmrná spoteba elektrické energie jednotlivých poíta a vyvozeno zhodnocení
nameného
množství
odebírané elektrické energie.
Na základ
uskutenného výzkumu bude navržen poíta, který by mohl být využit jako úsporný kanceláský poíta s dostaujícím výkonem. Na závr budou doporuena úsporná ešení pro nákup nové výpoetní techniky a vysvtlena efektivita takovýchto opatení.
11
1 Vliv komponent PC na spotĜebu elektrické energie Energetickou náronost výpoetní techniky uruje pedevším samotné složení pístroje. Podle použitých komponent a pídavných zaízení totiž výpoetní technika spotebovává více i mén elektrické energie. Napíklad u poítae je nejvtším odbratelem elektiny samotný zdroj napájení, procesor a grafická karta. Vliv na spotebu elektrické energie má také každé další zaízení pracující na mechanickém principu, jako je napíklad pevný disk poítae a optické mechaniky. Ostatní prvky mají proti tmto ástem zanedbatelný podíl na spoteb elektrické energie poítae. Pokud chtjí lidé uspoit za elektinu a poizují si práv nový poíta, mli by dodržovat nkolik zásad. První zásadou je nepoužívat výkonné grafické karty urené pro hry. Druhá dležitá zásada se vztahuje k volb procesoru. Vyhýbat se výbru energeticky nároných procesoru zastaralých technologií. Dále je zapotebí sledovat, kolik spotebovává samotný zdroj, který asto bývá jedním z nejvtších spotebitel elektrické energie v poítai. Špatný zdroj o píkonu 300 W mže spotebovat až 100 W k svému provozu [1].
1.1 Komponenty poþítaþe V této podkapitole bude popsán vliv jednotlivých komponent poítae na spotebu elektrické energie. Jedná se o tyto komponenty: napájecí zdroj, procesor, základní deska, grafická karta, operaní pam, pevný disk a optická mechanika.
1.1.1 Napájecí zdroj V elektrické síti je dodáváno stídavé naptí 230 V s frekvencí 50 Hz. Toto naptí konvertuje napájecí zdroj na požadované hodnoty stejnosmrného naptí, kterým napájí jednotlivé komponenty poítae [2]. Existují napájecí zdroje lineární a spínané. Poítae využívají spínané napájecí zdroje. Lineární zdroje pracují s transformátory. Z tohoto dvodu uvolují velké množství tepelné energie a jsou tžké a velké. Spínané napájecí zdroje využívané v poítaích jsou oproti lineárním lehké, menší a vydají do okolí mén tepelné energie. Jejich název je odvozen od principu funknosti. Spínaný zdroj sleduje požadavky na množství elektrického proudu v jednotlivých vtvích. V daném okamžiku tedy pracuje pouze 12
se skuten potebným výkonem. Tím je zpravidla získána oproti lineárním zdrojm úspora elektrické energie [3]. Napájecí zdroje poíta se vyrábí podle urených standard. Jedním ze standard, je dnes již zastaralý standard AT. AT nepodporoval softwarové vypnutí a zapnutí poítae. Zdroj a následn poíta se tedy zapínal a vypínal pouze pomocí síového vypínae. Zdroje AT poskytovaly pevážn napové vtve pro napájení komponent poítae 12 V a 5 V. Po AT byl vytvoen standard ATX, který již podporoval softwarové zapnutí nebo vypnutí poítae. Existují ti stavy, v nichž se mohou tyto zdroje nacházet. Stav zapnuto (aktivní režim), kdy jsou všechny napové okruhy aktivní. Dalším stavem je stav stand-by. V tomto režimu je aktivní pouze vtev s naptím 5 V, oznaená 5Vsb sloužící ke snadnému spuštní zdroje, tedy startu poítae. Tetím je stav vypnuto, kterého docílíme pouze vypínaem pívodního napájení pímo na zdroji nebo vytažením zdroje ze zásuvky. ATX poskytuje obvykle vtve s naptím 12 V, 5 V a 3,3 V. Postupem asu byl standard ATX aktualizován. Aktualizace se týkaly pedevším zvyšování výkon jednotlivých napových vtví. Dnes již existuje standard ATX12V s 24 pinovým konektorem [2]. Stand-by režim zpravidla pináší oproti standardu AT negativní vliv na spotebu elektrické energie. Pokud poíta se zdrojem standardu AT bude vypnut, neodebírá ze sít žádnou elektrickou energii. Oproti tomu zdroj standardu ATX bude stále spotebovávat malé množství elektrické energie, pokud nebude odpojen z elektrické sít. To lze realizovat bu vytažením napájecího kabelu, nebo vypínaem pímo na zdroji, jenž odpojí zdroj od sít elektrické energie. Dnes využívaný standard ATX12V pináší velmi vysoké výkony napájecích zdroj. V nabídce prodejc se napíklad objevuje i zdroj s výkonem 1500 W. S vysokými výkony pichází stále se zvyšující spoteba elektrické energie, zejména poíta sloužících pro hry. Zde je nezbytn nutná snaha výrobc vyrábt zdroje s maximální možnou úinností, tím zvýší poptávku práv po jejich napájecích zdrojích. „Nic není ideální a žádný zdroj nedosahuje 100 % úþinnosti, nicménČ ty kvalitní dražší zdroje se jí alespoĖ snaží pĜiblížit. Nízkou úþinnost poznáte nejen na vysoké hluþnosti zdroje, jehož ventilátor se musí toþit na vysokých otáþkách, aby teplo odvedl, ale také na svém úþtu za elektĜinu. PotĜebuje-li vaše poþítaþová sestava napĜíklad 300 W energie, pĜi 90 % úþinnosti zdroje bude ve skuteþnosti odebírat 333 W, pĜi 80 % 13
už ale 375 W. Z celkového pĜíkonu zdroje se tedy pĜemČní o 42 W energie na teplo více, což dá za 24 hodin provozu rozdíl o velikosti jedné kilowatthodiny. Peníze vynaložené pĜi koupi dražšího zdroje s vysokou úþinností se tak mohou þasem vrátit [4].“
1.1.2 Procesor Procesor je oznaován pojmem srdce poítae. Jedná se o složitý integrovaný obvod. Pi své innosti produkuje procesor ve vtšin pípad nemalé množství tepla [5]. Toto teplo vyprodukované procesorem mže být chápáno jako unikající nevyužitá energie. Procesor spotebovává znané množství elektrické energie. Jak už bylo zmínno, ást této energie se ztrácí v podob tepla a ást energie využije procesor ke své innosti. Výše spotebované energie procesorem je závislá na výkonu procesoru, na frekvencích na kterých procesor pracuje, ale hlavn na technologii procesoru. Obecn se výrobci procesor snaží stále zvyšovat výkon, ale zachovávat nebo snižovat jeho spotebu elektrické energie, aby po nich zvýšily poptávku. Snahou spoleností vyrábjící procesory je neustálý vývoj nových technologií pro výrobu procesor. Práv tyto nové technologie umožují stálé zvyšování výkon procesor, rst jejich úinností a díky tomu i snížení únik energie v podob tepla. K výrob procesor jsou používány rzné speciální materiály. Procesory se v dnešní dob vyrábí více jádrové. Je využíváno dynamické ízení jednotlivých jader. V procesoru jsou proto v daném okamžiku aktivní jen ty ásti, které jsou skuten poteba. Když tedy procesor není zatížen na 100 %, dokáže šetit elektrickou energii [6].
1.1.3 Základní deska Jako každý komponent poítae, tak i základní deska se podílí na celkové spoteb poítae. Tato spoteba elektrické energie je závislá na použité ipové sad. Dalším initelem jsou integrovaná zaízení, která základní deska obsahuje. Mže to být napíklad grafická karta, zvuková karta, adi disk nebo síová karta. S postupným rstem potu integrovaných zaízení na základní desce, se zvyšuje její podíl na celkové spoteb poítae [7].
14
V pípad, že je pro práci s poítaem poteba zaízení, jako je grafická nebo síová karta, je integrací tohoto zaízení na základní desku docíleno úspory spotebovávané elektrické energie.
1.1.4 Grafická karta Grafické prostedky (grafická karta, monitor) slouží k zobrazení výstup poítae. Poíta je tedy standardn vybaven grafickou kartou a monitorem. Pomocí tchto zaízení je realizován textový, ale také pln grafický výstup [8]. Existují grafické karty integrované na základní desce a grafické karty v podob pídavných karet pipojitelných pomocí k tomu urených slot na základní desce. Integrované grafické karty jsou obvykle oproti pídavným kartám úspornjším ešením. Zpravidla spotebují mén elektrické energie než karty pídavné. Pídavné grafické karty však dosahují vyšších výkon. Výbr typu grafické karty záleží na požadovaném výkonu, který oekáváme od grafické karty. Obecn lze tvrdit, že ím vyšší je výkon grafické karty, tím vyšší je spoteba elektrické energie. Moderní grafické karty s velkým výkonem dokážou spotebovat pi svém plném zatížení
opravdu
velké
množství
elektrické
energie.
Napíklad
grafická
karta ATI Radeon HD 4890 Turbo sama spotebuje pro svj provoz v neinnosti pibližn 71 W. Pi plném zatížení se tato spoteba zvyšuje až na 149 W [9].
1.1.5 Operaþní pamČĢ – RAM Snahou výrobc je v dnešní dob snižovat spotebu elektrické energie i u operaních pamtí. Dnešními nejpoužívanjšími standardy jsou operaní pamti typu DDR2 a DDR3. Tyto moduly jsou stejn velké, ale mají rzný poet pin pro pipojení k základní desce. DDR2 pamové moduly používají pro svj provoz naptí 1,8 V, oproti tomu DDR3 pracuje již pouze s 1,5 V. Nižší naptí má za dsledek, že operaní pam produkuje pi svém provozu mén tepla a zárove má nižší spotebu elektrické energie [10], [11].
1.1.6 Pevný disk – HDD Ve stolních poítaích se standardn využívají 3,5” pevné disky. V noteboocích se jedná o disky velikosti 2,5”. Datové médium pevného disku je tvoeno nkolika 15
kotoui, na kterých je nanesena magnetická vrstva. Nad tmito kotoui se pohybují magnetické hlavy, které slouží pro tení a zápis dat. Kotoue se toí vysokou rychlostí, v dnešní dob napíklad 5400 RPM, nebo 7200 RPM. Vznášení hlav je dsledkem aerodynamického vztlaku nad roztoeným kotouem. Hlavy se nikdy nedotknou kotoue, mohlo by dojít k poškození datového média, tedy ke ztrát dat. V pípad vypnutí disku zajistí mechanika magnetických hlav jejich zaparkování do vyhrazené parkovací oblasti. Pevný disk tedy obsahuje motorek toící diskem a mechaniku pohybující hlavami. Mechanické ásti ovlivují spotebu elektrické energie pevného disku. Tato spoteba je závislá na momentálním stavu pevného disku. Záleží, zda se v danou chvíli pouze toí plotny, nebo je pracováno s daty. Ve chvíli, kdy bude pevný disk zatížen, bude jeho spoteba elektrické energie oproti klidovému stavu zvýšena a zvýší se nepatrn spoteba celého poítae [12]. V souasné dob výrobci vyrábí takzvané green verze pevných disk. Tyto disky mohou díky novým technologiím, oproti klasickým diskm, dosahovat až o polovinu menší spoteby elektrické energie pi stejném výkonu. Jsou mén hluné a produkují také mén tepelné energie. U poítaových sestav je tedy vhodné green verze pevných disk z dvodu úspory energie používat.
1.1.7 Optické mechaniky Optická mechanika bývá dnes obsažena bžn v každém poítai. Jedná se o zaízení pracující na mechanickém principu. Obsahuje motorek pro vysouvání a zasouvání optického disku, motor pro jeho roztoení a mechanismus pohybující s laserem, pomocí kterého jsou data z optického disku tena nebo na nj zapisována. Vliv na spotebu je závislý pedevším na intenzit využívání tohoto zaízení. Mechanické ásti jsou totiž v innosti, pouze když jej uživatel potebuje, tedy provádí - li tení dat z optického disku nebo jejich zápis.
1.2 Monitory Monitor je jedním z grafických prostedk poítae. Monitor tedy slouží k zobrazení grafického výstupu poítae, který do monitoru dodává grafická karta
16
1.2.1 CRT monitory CRT monitor je starší typ monitoru zpracující analogový signál. Jedná se o velké zaízení s pomrn vysokým odbrem elektrické energie. Napíklad CRT monitor AOC19“ 9K+ spotebuje až 130 W elektrické energie [13]. „Obrazovka monitoru je v podstatČ velkou elektronkou. Je to tedy vzduchoprázdná baĖka, která je na jedné stranČ rozšíĜená do plochy obrazovky (ta pĜedstavuje anodu), na druhém konci je úzká válcová þást s emitorem elektronĤ (tzv. elektronovým dČlem), což je vlastnČ katoda elektronky – obrazovky. Na obrazovku je z vnitĜní strany (té, na kterou dopadají elektronové svazky) nanesen luminofor – materiál, který se rozsvítí dopadem elektronového paprsku. Paprsek postupnČ putuje po obrazovce a rozsvČcuje luminoforové body. Jejich úkolem je záĜit i tehdy, když paprsek již svítí na jinou þást obrazovky [14].“ Pi tomto zobrazování monitory CRT se uvoluje spousta tepelné energie. Monitor tedy spotebovává velké množství elektrické energie. V dnešní dob již nejsou monitory CRT bžn v prodeji, ale ve spoust firem nebo státních organizací se objevují stále ve velké míe.
1.2.2 LCD monitory LCD monitory mají v souasnosti na trhu nejvtší zastoupení. Oproti CRT, umí LCD zpracovat digitální signál. „Název technologie LCD pochází ze slova Liquid Crystal Display. Tato technologie je založena na elektromagnetických vlastnostech tekutých krystalĤ. Pomocí napČtí na elektrodách jsou molekuly tekutých krystalĤ usmČrĖovány do pĜíslušné polohy, pĜes které prochází polarizované svČtlo, jehož intenzita je tak polohou molekul regulována. SvČtlo je zajišĢováno buć poosvČtlujícími katodovými trubicemi nebo vnČjším odraženým svČtlem. Katodové trubice vytváĜí tzv. bílé svČtlo, které je složeno z rĤzných barevných spekter svČtla. Toto svČtlo je možné rozložit na tĜi primární barevné složky þervenou, zelenou a modrou (RGB). Každý obrazový bod je ohraniþen dvČma polarizaþními filtry, barevným filtrem (pro þervenou, zelenou a modrou) a dvČma vyrovnávacími vrstvami. Vše je vymezeno tenkými sklenČnými panely [15].
17
Díky této technologii, na základ které LCD pracují, dosahují oproti CRT monitorm nižších hodnot spotebované elektrické energie. Napíklad LCD AOC 17“ 719 V spotebuje pi svém provozu maximáln 37 W [16].
1.3 Normy pro „zelené poþítaþe“ Ekologický trend v pístupu k poítam je nazýván „Green Computing“ ili zelené poítae. Snaha chránit životní prostedí vede k vývoji ekologicky šetrných produkt, které splují direktivy cílené na maximalizaci efektivity nakládání s energií, dále redukci
nebezpených
materiál
v pístrojích
a
také
podporu
recyklace
a biodegradability nefunkních výrobk [17]. Stavt zelené poítae je mezinárodn propagovanou iniciativou na záchranu klimatu, která má pinést do roku 2010 výrazné snížení emisí skleníkových plyn. Jejím zámrem je v první ad naplnní požadavk na energetickou úspornost podle doporuení Energy Star. Pihlásila se k ní ada svtových výrobc poíta a komponent. Je napíklad vyžadováno, aby podle specifikace Energy Star 2007, napájecí zdroje PC dosahovaly úinnosti alespo 80 %. Nová iniciativa poítá s navýšením úinnosti na minimáln 90 % do roku 2010. Poté se pipojily spolenosti patící, jak mezi zákazníky, tak mezi výrobce výpoetní techniky, dále skupiny usilující o ochranu pírody, dodavatelé energií, státní úady aj. Tyto firmy se zavázaly pi nákupech nových stolních PC a server preferovat úsporná zaízení, dále zavádt a používat na PC nástroje k ízení spoteby energie. Existuje server
www.climatesavercomputing.org,
který
uživatele
seznámí
s novinkami
pro využívání výpoetní techniky [18]. Klíovými normami definujícími parametry pro úsporné i tzv. „zelené poítae“ jsou napíklad norma Energy Star, TCO a 80 PLUS.
1.3.1 Energy Star Energy Star je základní normou definující kritéria pro každou kategorii kanceláského zaízení tak, aby jeho výroba a následné používání vedlo k minimalizaci spotebovávané energie, nebo úspora energie pomže snížit emise skleníkových plyn a zneištní vzduchu vznikajícího pi výrob elektiny. Cílem této normy jsou tedy 18
úsporné a šetrné spotebie. Do tohoto programu se zapojují firmy a spotebitelé z celého svta. Spotebitelé jsou nabádáni k nákupu produkt s oznaením Energy Star, což zárove pedstavuje stimul pro výrobce, protože získání tohoto štítku pestavuje potenciál pro získání zákazník [19]. Následující tabulky zachycují požadavky normy Energy Star. Tyto požadavky musí poítae nebo notebooky splnit, aby mohly získat logo Energy Star. Zárove platí, že použité zdroje v zaízení musí splovat normu 80 PLUS. Tabulka 1 – Požadavky normy Energy Star na PC v rzných režimech [W] PC
Požadavky
Stand-by
<= 2
Režim spánku
<= 4 A: <= 50
Poþítaþ v klidu (rozdČleno do
B: <= 65
3 skupin)
C: <= 95
Zdroj: autor – upraveno na základ [20]
Tabulka 2 – Požadavky normy Energy Star na notebooky v rzných režimech [W] Notebook
Max. spotĜeba <= 1
Stand-by
<= 1,7
Režim spánku Notebook v klidu (rozdČleno do
A: <= 14
2 skupin)
B: <= 22
Zdroj: autor – upraveno na základ [20]
1.3.2 TCO Norma TCO definuje u výpoetní techniky ekologické i ekonomické parametry. Norma je zamena na ekologii výroby, recyklovatelnost, dobrou použitelnost fyzické i zrakové ergonomie, elektromagnetické vyzaování a elektrickou a požární bezpenost. Byla zavedena v roce 1992 pod oznaením TCO´ 92. Postupn ale docházelo ke zpísování požadavk a na svt picházely nové verze norem, které mají stále náronjší 19
požadavky na výrobky homologované normou TCO. Pro splnní této normy jsou dležité následující požadavky [21]: -
zákaz používání škodlivých látek (olovo)
-
bezolovnaté pájení (extrémní spolehlivost)
-
použití materiál umožujících recyklaci
-
minimální emise záení
-
minimální energetická spoteba (PowerSave)
-
vysoká bezpenost
-
zvýšené nároky na ergonomii (nap. výškov nastavitelný stojan u monitor)
V souasnosti existují normy TCO pro LCD monitory, stolní poítae, notebooky, klávesnice, ale už i pro tiskárny. Z hlediska úspory elektrické energie se norma TCO zabývá také tzv. power managementem neboli schopností zaízení pepnout se do úsporného režimu. Pístroj má být zapnut a odebírat elektrickou energii pouze v pípad, že je aktivn používán. Dále je normou TCO kladen draz na minimalizaci odbru elektiny, když zaízení práv pracuje [21].
1.3.3 80 PLUS 80 PLUS je norma týkající se pedevším napájecích zdroj poítaových, dále zdroj notebook a LCD monitor. V této norm je definován požadavek, aby napájecí zdroje mly co nejvtší úinnost a tudíž nebyly sami spíše spotebiem. V dnešní dob již není problém koupit PC sestavu s napájecím zdrojem splujícím tuto normu, ale stále jsou bžn dodávány PC sestavy se zdroji, které mají svoji úinnost velmi nízkou a normu 80
PLUS
nesplují.
Úinnost
zdroje
je
zjišována
a
pedepsána
pi zátži 20 %, 50 % a 100 %. Norma 80 PLUS se rozdluje do ty skupin podle úinnosti zdroje [22]. Z následující tabulky 3 je patrné, jak je dležité pemýšlet o správné volb zdroje pi sestavování
PC.
Je
dáno,
že
napájecí
zdroje
dosahují
nejvyšší
úinnosti
pi zátži 50 %, a proto je správné optimalizovat je k sestav tak, aby po vtšinu práce na daném zaízení byl zatížen práv polovinou svého maximálního výkonu. 20
Tabulka 3 – Úinnost napájecího zdroje dle normy 80 PLUS [%] Úþinnost napájecího zdroje dle normy ZátČž
80 PLUS
80 PLUSBronze
80 PLUS Silver
80 PLUS Gold
20 %
>= 80
>= 82
>= 85
>= 87
50 %
>= 80
>= 85
>= 88
>= 90
100 %
>= 80
>= 82
>= 85
>= 87
zdroj: autor – upraveno na základ [22]
21
2 Možnosti šetĜení energií pĜi používání výpoþetní techniky Hledání možností, jak ušetit, patí, v dnešní tžké dob poznamenané svtovou hospodáskou krizí, mezi prioritní innosti manažer. Uvdomují si, že je stále dležitjší analyzovat problematiku nákladovosti investic, výpoetní techniku nevyjímaje, a to nejen v zamení na náklady vynaložené na nákup, ale pedevším na provoz elektrických spotebi. Nad spotebou elektrické energie je dležité se zamýšlet nejen z dvodu stále rostoucí ceny elektiny, ale také z dvodu celosvtového rstu spoteby, která výrazným zpsobem zatžuje životní prostedí.
2.1 Úsporný režim V úsporném režimu jsou vypínány jednotlivé komponenty poítae. Tudíž se sníží spoteba elektrické energie poítae, ale zstává stále vyšší, než když je poíta v režimu stand-by. Úsporný režim ale umožuje rychlý návrat k rozdlané práci bhem pár sekund. To je možné z dvodu udržování dat v operaní pamti. V pípad výpadku elektrické energie dojde ke ztrát rozpracované innosti [23]. Úsporný režim je vhodné použít v pípad rozdlané práce, když uživatel plánuje v práci pokraovat, ale je nucen odejít od poítae. Na krátkou dobu by bylo neekonomické poíta vypínat a zapínat, z dvodu vyšší spoteby elektrické energie pi jeho startu. Zárove by také nebylo ekonomické nechat ho pln spuštný. Úsporný režim v tomto pípad vzhledem ke spoteb elektrické energie zastává roli nejschdnjšího ešení.
2.2 Režim spánku – hibernace Tento režim je využíván pedevším pro penosné poítae. Bývá asto využíván v situacích, kdy uživatel potebuje pokraovat v rozdlané práci, ale odejde na delší dobu od poítae. Jedná se prakticky o kombinaci úsporného režimu a stand-by režimu. Rozdíl oproti režimu úspornému spoívá v udržování dat z operaní pamti. Režim spánku její obsah ukládá na pevný disk poítae. Tím se stává rozdlaná práce lépe chránna, napíklad ped náhlým výpadkem elektrické energie. Poíta po uložení 22
obsahu operaní pamti pechází do režimu stand-by. Díky zpsobu uložení dat z operaní pamti má tento režim oproti režimu úspornému delší doby pechodu do spánku i pi probouzení, ale ušetí nám více elektrické energie [23].
2.3 Stand-by režim „Stand-by režim je pohotovostní stav elektrospotĜebiþĤ zajišĢující možnost okamžitého startu do plného výkonu, nejþastČji pomocí dálkového ovladaþe. NejznámČjší využití stand-by režimu je u televizí, audio a video techniky, PC apod. SpotĜebiþe ve stand-by odebírají sice relativnČ malé množství elektĜiny, zato však neustále [24].“ Tuto problematiku rovnž eší Mezinárodní energetická agentura i Evropská unie. Jejich naízení
nutí
výrobce,
aby
vyvíjeli
výrobky
s maximálním
píkonem
2 W v pohotovostním režimu. V souasné dob se spoteba ve stand-by režimu pohybuje okolo 2 až 10 W, u starších spotebi až 20 W. Evropská komise chce limity nadále snižovat. Existují vize budoucnosti, že se sníží spoteba energie ve stand-by režimu na 0,5 W nebo 1 W, tedy na hodnoty, které se blíží úrovni dosažitelné pomocí nejlepších dostupných technologií. Snížení spoteby ve stand-by režimu by mlo do roku 2020 poklesnout o ti tvrtiny [25]. Další možností pispívající k energetické šetrnosti je odpojení poítae od elektrické sít, což je možné realizovat pomocí spínae umístného pímo na napájecím zdroji nebo pomocí zásuvek s vypínaem. Stiskem jednoho ze spína bude poíta odpojen od elektrické sít a nebude již odebírat žádnou elektrickou energii. Pi souasných hodnotách spoteby elektrické energie poíta v režimu stand-by tímto jednoduchým a dostupným ešením ušetíme nemalé množství elektrické energie.
23
3 Návrh optimalizovaného úsporného PC V této tabulce 4 je vypsána specifikace komponent poítae, které byly na základ souasné tržní nabídky voleny tak, aby výkonnostn vyhovovaly požadavkm pro kanceláskou práci, a zárove byly ekonomicky šetrné. Dále je v tabulce uvedena cena, za níž bylo možné tyto prvky zakoupit dle ceníku z e-shopu Czech Computer a komponenty oznaené * dle e-shopu Itlevne.cz (duben 2009). Tabulka 4 – Komponenty úsporného poítae Název komponentu Napájecí zdroj * Základní deska Procesor Operaþní pamČĢ Grafická karta Pevný disk Optická mechanika SkĜíĖ
Specifikace Seasonic SS-350ET-F3 350W Intel Desktop Board D201GLY2, Chipset SiS964, SiS662 Intel Celeron 220 1,2 GHz (integrované) DDR2 1GB Kingston KVR667D2E5/1G 667MHz SiS Mirage graphics (integrované) Seagate ST3160813AS, 160 GB, 7200 RPM, SATAII LG GH22NP20 Thermaltake WingMA VI5000BNS
Cena [Kþ] 816 1421 0 371 0 908 485 922
Zdroj: autor
Základem návrhu optimalizovaného úsporného poítae je základní deska Intel Desktop Board D201GLY2. Rozhodnutí vybrat tuto základní desku bylo podpoeno faktem, že obsahuje integrovaný procesor Intel Celeron 1,2 GHz a zárove grafickou kartu Sis Mirage. Bylo pedpokládáno, že tento procesor i grafická karta budou svým výkonem pln dostaující pro kanceláské využití poítae. Od integrace procesoru a grafické karty na základní desku byla oekávána nízká spoteba elektrické energie. Tato základní deska s procesorem a grafickou kartou tvoí tedy dobrý základ pro úsporný kanceláský poíta. U této desky je lákavá nejen pedstava nízké spoteby, ale také její nízká poizovací cena. Další pedností tohoto úsporného poítae je použití zdroje Seasonic 350 W splujícího normu 80 PLUS. Požadavkem na napájecí zdroj poítae bylo dosažení co nejvyšší úinnosti zdroje a tedy i splnní normy 80 PLUS. Zdroj Seasonic byl zvolen z dvodu jeho vysoké úinnosti 85,95 % (pi 50 % zatížení). Spluje tedy normu 80 PLUS Bronz [26].
24
Dosahuje tedy vysoké úinnosti, tudíž menší spoteby elektrické energie na svj provoz oproti standardním zdrojm. Pro navrhovaný úsporný poíta by více vyhovoval zdroj s nižším výkonem, aby pracoval pibližn s 50 % zatížením. Na trhu nejsou ale zdroje s tak nízkým výkonem bžn k dostání. Proto byl zvolen zdroj s výkonem 350 W, což je prakticky nejnižší výkon dnes bžn dostupných napájecích zdroj. Dále byl použit pamový modul Kingston 1 GB s frekvencí 667 MHz a asováním CL5. K výbru práv tohoto pamového modulu vedla nízká spoteba elektrické energie uvádná výrobcem 2,106 W [27]. V úsporném poítai staí pevný disk s menší kapacitou. Byla zvolena kapacita 160 GB. Dnes jsou vyrábny tzv. green verze pevných disk, které spotebovávají mén elektrické energie oproti klasickým pevným diskm, avšak ve vtších kapacitách než je 160 GB. Byl tedy zvolen pevný disk Seagate 160 GB, který bude pln dostaující pro tuto úspornou sestavu. Jednotlivé komponenty byly složeny do poítaové skín microtower od výrobce Thermaltake. Tato skí díky své propracované konstrukci zajišuje správné chlazení poítae. V zadní ásti skín je umístn ventilátor o rozmru 120 mm. Ten odvádí teplý vzduch ze skín. V pední a boní ásti skín jsou otvory pro proudní vzduchu. Vše dohromady spolu s ventilátorem zdroje zajistí potebnou cirkulaci vzduchu ve skíni. Setením cen jednotlivých komponent je získána ástka 4 923 K. Jedná se tedy o úsporný a zárove levný poíta vhodný k práci v kancelái. Nejedná se samozejm o poíta vhodný pro hraní poítaových her. Celková cena tohoto poítae se bude tedy pibližn pohybovat kolem hodnoty 5 600 K. Z toho 4 923 K je cena za komponenty a zhruba 600 K je plánováno na zaplacení práce sestavení tohoto poítae. Ceny jsou uvedeny bez DPH.
25
4 MČĜení spotĜeby elektrické energie Dvodem provedení praktického mení spoteby poíta, notebook a monitor bylo zjistit jejich skutené spoteby elektrické energie. Z tchto namených hodnot bude provedeno porovnání jednotlivých poíta, notebook a monitor podle spoteby elektrické energie. Cílem tohoto porovnání bude zjištní možností úspor elektrické energie. Do praktického mení bylo zahrnuto sedm stolních poíta, ti notebooky, pt monitor LCD a ti monitory CRT. Mezi stolní poítae byl zahrnut také navržený optimalizovaný (úsporný) poíta, vhodný k bžné kanceláské práci. Mení bylo provedeno kalibrovaným micím pístrojem Voltcraft VC 940. Jedná se o multimetr, který se dá použít i jako wattmetr. Tento micí pístroj je velmi pesný. Jeho chyba je ± (2 % + 50). Mící rozsah wattmetru se pohybuje v rozmezí 0,1 W až 2500 W.
W – wattmetr Z – zátž
Obrázek 1 – Schéma zapojení wattmetru Zdroj: autor
Výše uvedené schéma, obrázek 1, zobrazuje zapojení wattmetru, pomocí kterého byla zjišována spoteba elektrické energie. Tento zpsob spoívá v mení elektrického proudu na zátži a elektrického naptí na wattmetru.
26
Pro snadné pipojení wattmetru do obvodu k menému zaízení byl použit adaptér pro výkonová mení. Jednotlivá mení probíhala pi teplot 21 °C ц 1 °C. Každé mení probhlo deset krát, z dvodu získání co nejpesnjších výsledk. Ze získaných hodnot v jednotlivých stavech byl vypoten, dle níže uvedených vzorek, aritmetický prmr a smrodatná odchylka. Vypoítaný aritmetický prmr byl pokládán za výslednou spotebu elektrického zaízení v daném stavu, viz píloha 3 a 4. ഥሻ: Aritmetický prĤmČr ሺ࢞
ͳ ݔҧ ൌ ݔ ݊
ୀଵ
ݔ – namená hodnota n – poet mení [28]
SmČrodatná odchylka ሺ࢙ሻ:
ݔ – namená hodnota
ͳ ݏൌ ඩ ሺݔ െ ݔҧ ሻଶ ݊
ୀଵ
ݔҧ – aritmetický prmr n – poet mení [28]
27
4.1 Vymezení pojmu mČĜení MČĜení je soubor experimentálních úkonĤ, které vedou ke zjištČní hodnoty veliþiny pomocí speciálních mČĜících prostĜedkĤ. MČĜicí prostĜedky jsou všechna zaĜízení sloužící k uskuteþnČní mČĜení. MČĜicí pĜístroje jsou mČĜicí prostĜedky urþené k pĜevodu mČĜené veliþiny na údaj poskytující informaci o velikosti mČĜené veliþiny. Tyto pĜístroje se vyrábČjí jako jedno þi více rozsahové, pro pĜesná þi orientaþní mČĜení, pro zjištČní prĤbČhu veliþiny v závislosti na þase þi jako pĜístroje kombinované (univerzální, multimetry) umožĖující provádČt mČĜení rĤzných veliþin za pomoci jednoho pĜístroje. [29] „Výsledek mČĜení je hodnota mČĜené veliþiny získaná pĜímo mČĜením, pĜípadnČ výpoþtem z namČĜených hodnot. Žádným mČĜením však nelze pĜesnČ zjistit skuteþnou (správnou) hodnotu mČĜené veliþiny [30].”
4.2 MČĜení spotĜeby elektrické energie poþítaþĤ Na
všechny
mČĜené
poþítaþe
byla
nainstalována
nová
instalace
systému
Windows XP Professional SP3,se všemi dostupnými aktualizacemi i aktualizací Internet Explorer 7. Programové vybavení bylo totožné u všech mČĜených poþítaþĤ: MS Office 2003 Profesionall, Altap Salamander 2.51, VLC Media Player 2.5. K jednotlivým poþítaþĤm byla pĜipojena v každém pĜípadČ stejná myš a klávesnice. Dále byl pĜipojen pouze monitor, který byl pĜipojen do jiné zásuvky. Specifikace jednotlivých poþítaþĤ je umístČna v pĜíloze 1 a specifikace mČĜených notebookĤ v pĜíloze 2.
28
4.3 Jednotlivé stavy testování PC a notebookĤ Jak již bylo výše uvedeno, cílem této práce je porovnání spotĜeby elektrické energie jednotlivých poþítaþĤ a notebookĤ. Z tohoto dĤvodu bylo zapotĜebí zvolit objektivní zpĤsob mČĜení, který by byl u každého z mČĜených zaĜízení stejný. Proto byly zvoleny þtyĜi rĤzné stavy zátČže, pĜi kterých bylo provedeno mČĜení. Režimy byly nazvány pohotovost, kopírování, DVD a zátČž CPU. PĜi mČĜení notebookĤ bylo nastaveno podsvícení displaye na maximální hodnotu. Ke zjištČní skuteþné spotĜeby notebookĤ a eliminaci zkreslení mČĜení, probíhalo toto testování spotĜeby elektrické energie bez baterie, z dĤvodĤ porovnávání spotĜeby mezi jednotlivými notebooky. U všech notebookĤ bylo nastaveno podsvícení LCD na maximum pro objektivní porovnání.
4.3.1 ZátČž CPU SpotĜeba elektrické energie poþítaþe þi notebooku stoupá v závislosti na zátČži procesoru. Z tohoto dĤvodu byl zvolen stav „zátČž CPU“, pĜi kterém probíhalo mČĜení spotĜeby elektrické energie. Pro docílení tohoto stavu byla použita utilita OCCT 3.01. Jedná se o testovací nástroj procesoru poþítaþe þi notebooku. Test stability je realizován vytížením procesoru na 100 %. MČĜení tedy probíhalo pĜi plném zatížení procesoru.
4.3.2 DVD Na spotĜebu elektrické energie má vliv samozĜejmČ i þinnost optické mechaniky. Pro otestování zátČže za provozu optické mechaniky byl spuštČn film „Velká sýrová loupež“, animaþní studio BratĜi v triku. Film je na DVD disku. Byl spouštČn v programu VLC media player 2.5, protože uvedený program je volný k bezplatnému používání a nemusela být Ĝešena instalace kodekĤ do systému Windows. Hodnoty z mČĜicího pĜístroje byly opsány vždy ve stejném místČ, a to pĜesnČ, když byla pĜehrána jedna minuta filmu.
4.3.3 Kopírování Pro otestování spotĜeby elektrické energie pĜi þinnosti pevného disku, který pĜi své þinnosti zvýší spotĜebu elektrické energie, bylo zvoleno kopírování z 2 GB USB flash disku. Kopírování probíhalo v programu Altap Salamander 2.51. Byly kopírovány vždy 29
stejné soubory o velikosti cca 300 MB z USB flashky na pevný disk. Hodnoty z mČĜicího pĜístroje byly opsány pĜi stavu kopírování 50 %.
4.3.4 Pohotovost Stav pohotovost pĜedstavuje poþítaþ þi notebook nastartovaný do operaþního systému Windows v naprostém klidu bez spuštČných jakýchkoliv jiných aplikací. MČĜení probíhalo po nastartování Windows, kdy bylo vyþkáno pČt minut po zobrazení plochy, aby nebylo ovlivnČno napĜíklad zavádČním nČjakých aplikací a podobnČ. Poté byly opsány hodnoty z mČĜicích pĜístrojĤ. PĜi þekání byl pozorován mČĜicí pĜístroj. Po startu bylo patrné postupné snižování spotĜeby elektrické energie. Poþítaþ sice vypadal, že již nic nedČlá, ale podle stálého snižování hodnot na mČĜicím pĜístroji bylo zĜejmé, že nČjaké procesy ještČ startují. PĜi zvoleném þase pČt minut už byla spotĜeba elektrické energie ustálená u všech mČĜených poþítaþĤ i notebookĤ.
4.3.5 Stand-by V dnešní dobČ je velmi diskutovanou otázkou problematika režimu stand-by, a proto bylo provedeno mČĜení spotĜeby elektrické energie v tomto režimu. Poþítaþe þi notebooky totiž v režimu stand-by spotĜebují vzhledem k tomu, že jsou v neþinnosti, velké množství elektrické energie. SpotĜeba elektrické energie v tomto režimu byla mČĜena vždy po softwarovém vypnutí poþítaþe ze systému Windows. NamČĜené hodnoty se u mČĜených poþítaþĤ ve vČtšinČ pĜípadĤ znaþnČ lišily.
4.4 MČĜení spotĜeby elektrické energie monitorĤ MČĜení spotĜeby monitorĤ probíhalo u každého monitoru pĜi zobrazení stejného prostĜedí. Byla zobrazena základní plocha systému Windows, kterou systém nabízí pĜi volbČ pozadí plochy žádné. Její barva byla modrá pastelová. Dále byly na ploše zobrazeny standardní ikony Tento poþítaþ, Dokumenty, Místa v síti a Koš.
30
4.4.1 CRT MČĜení
spotĜeby
elektrické
energie
CRT
probíhalo
pĜi
nastavení
jasu
na 0 %, 50 % a 100 %. U CRT monitorĤ bylo zjištČno, že toto nastavení nemá na
spotĜebu
elektrické
energie
prakticky
žádný
vliv.
ProbČhlo
i
mČĜení
ve stavu stand-by.
4.4.2 LCD ZmČnou v mČĜení spotĜeby elektrické energie u LCD oproti CRT byla hodnota jasu nastavená pĜi mČĜení jednotlivých hodnot. U LCD probČhlo mČĜení spotĜeby elektrické energie pĜi nastavení jasu na 50 %, 75 % a 100 %. Rozdíl v hodnotách byl zvolen vzhledem ke zkoušce nastavení hodnoty LCD jasu od 0 %, pĜi které bylo LCD þerné, až po první þitelné zobrazení, kterého bylo dosaženo pĜibližnČ pĜi nastavení jasu na 50 %. Naproti tomu pĜi nastavení jasu na 0 % u CRT byl obraz þitelný. Nastavení jasu u LCD mČlo znatelný vliv na spotĜebu elektrické energie. PĜi zvyšování hodnoty jasu stoupala spotĜeba elektrické energie LCD. Z toho plyne, že pro úsporu energií je dĤležité správné nastavení jasu LCD. RovnČž bylo uskuteþnČno mČĜení v režimu stand-by.
31
5 Výsledky mČĜení 5.1 NamČĜená spotĜeba poþítaþĤ Z výsledkĤ mČĜení spotĜeby elektrické energie u sedmi poþítaþĤ jsou patrné rozdíly mezi jednotlivými sestavami (specifikace jednotlivých poþítaþĤ viz pĜíloha 1). Tyto diference jsou zpĤsobeny pĜedevším komponenty použitými pĜi sestavování poþítaþĤ. Mezi mČĜenými poþítaþi jsou zastoupeny poþítaþe s procesory pracujícími na rĤzných frekvencích a na rĤzných technologiích. V jednom poþítaþi (Athlon 6000+) je obsažena grafická karta s velkým výkonem, aby byl patrný vysoký vliv karty na spotĜebu elektrické energie. Sestavy obsahují také zdroje odlišných výkonĤ a stáĜí. VýbČr sestav byl volen rĤznorodČ, z dĤvodu nastínČní existujících rozdílĤ. Mezi mČĜenými sestavami jsou poþítaþe bČžnČ používané pro kanceláĜskou þinnost napĜíklad ve veĜejných organizacích, ale naproti tomu je mezi mČĜenými sestavami také herní neekonomický poþítaþ. Tabulka 5 – PĜehled namČĜené prĤmČrné spotĜeby elektrické energie u PC [W] PC Úsporný poþítaþ HP Compaq dc7900 HP Compaq dx2400 P4 1,6 GHz HP Compaq dx2300 HP Compaq dx6100MT Athlon 6000+ Zdroj: autor
PrĤmČrná spotĜeba 46 58 61 72 73 94 169
Tabulka 5 zobrazuje výsledky namČĜených hodnot prĤmČrné spotĜeby elektrické energie u PC. Hodnoty jsou vždy u všech tabulek Ĝazeny sestupnČ, aby výsledky byly zĜejmé hned na první pohled. Z tabulky vyplývá, že nejmenší spotĜebu elektrické energie má navržený úsporný poþítaþ. Naproti tomu je vidČt velká spotĜeba herního poþítaþe Athlon 6000+. V porovnání s úsporným poþítaþem je spotĜeba Athlon 6000+ vČtší témČĜ þtyĜnásobnČ. Dalším v poĜadí s nejvČtší spotĜebou elektrické energie je poþítaþ HP Compaq dx6100MT. Je to zpĤsobeno pĜedevším stáĜím tohoto poþítaþe, tedy i zastaralými technologiemi v nČm použitými. PĜibližnČ stejných hodnot dosahují poþítaþe P4 1,6 GHz a HP Compaq dx2300, avšak oproti úspornému poþítaþi to jsou 32
hodnoty témČĜ dvojnásobné. Nejmenšího rozdílu ve spotĜebČ elektrické energie vzhledem k úspornému poþítaþi dosahují novČjší verze poþítaþĤ HP Compaq. Ale i zde je dostatek prostoru pro úsporu. Tabulka 6 – PĜehled namČĜené prĤmČrné spotĜeby elektrické energie PC ve stand-by [W] PC
PrĤmČrná spotĜeba
HP Compaq dx2400 P4 1,6 GHz HP Compaq dx6100MT Úsporný poþítaþ HP Compaq dx2300 HP Compaq dc7900 Athlon 6000+ Zdroj: autor
9 10 12 14 16 23 31
V tabulce 6 je uvedena namČĜená hodnota spotĜeby elektrické energie poþítaþĤ v režimu stand-by. Nejnižší hodnotu spotĜeby tohoto stavu dosahuje poþítaþ HP Compaq dx2400. Naopak nejvyšší hodnota byla namČĜena u poþítaþe Athlon 6000+. Úsporný poþítaþ spotĜebuje v režimu stand-by 14 W, což je relativnČ vysoká hodnota. V pĜípadČ nového návrhu úsporného poþítaþe by bylo zapotĜebí pokusit se zvolit jiné komponenty, a tím tuto hodnotu snížit.
5.2 NamČĜená spotĜeba notebookĤ MČĜení notebookĤ bylo provedeno u tĜí notebookĤ rĤzného stáĜí a rĤzných výkonĤ. U notebookĤ se používají jiné technologie, než u klasických stolních PC. Nevýhoda notebookĤ spoþívá v nižším výkonu oproti stolním PC, což se však v souþasné dobČ pĜi bČžné
kanceláĜské
þinnosti
projeví
pouze
minimálnČ.
Z níže
uvedené
tabulky 7 obsahující namČĜené hodnoty spotĜeby elektrické energie vyplývá, že notebook je opravdu úsporné zaĜízení. PĜíþinou této skuteþnosti je fakt, že se jedná o pĜenosné zaĜízení fungující na baterii a snahou každého výrobce je maximalizovat výdrž baterie pro práci na jejich notebooku, þili vývoj zaĜízení s nízkou energetickou nároþností. SpotĜeba elektrické energie v rozsahu 32 W – 34 W, bez nutnosti pĜipojení dalších zaĜízení nutných k provozu, je velmi ekonomickou. SpotĜeba notebookĤ v režimu stand-by je obsažena v tabulce 8. U mČĜených notebookĤ byla totožná 7 W. Tabulky s namČĜenými hodnotami poþítaþĤ a notebookĤ jsou zaĜazeny v pĜíloze 3. 33
Tabulka 7 – PĜehled namČĜené prĤmČrné spotĜeby elektrické energie u notebookĤ [W] Notebook
PrĤmČrná spotĜeba
HP Compaq nx9030 HP Compaq nc6320 Dell Latitude D505 Zdroj: autor
32 34 34
Tabulka 8 – PĜehled namČĜené prĤmČrné spotĜeby elektrické energie notebookĤ ve stand-by [W] Notebook
PrĤmČrná spotĜeba
HP Compaq nx9030 HP Compaq nc6320 Dell Latitude D505 Zdroj: autor
7 7 7
5.3 NamČĜená spotĜeba monitorĤ Z výsledkĤ namČĜených hodnot elektrické energie LCD a CRT monitorĤ, zaznamenaných v tabulce 9, jasnČ vyplývá velký rozdíl ve spotĜebČ elektrické energie staršího CRT monitoru, oproti novým LCD monitorĤ. CRT monitory byly mČĜeny s délkou úhlopĜíþky 19“ a 17“ a jejich spotĜeba se pohybovala okolo 70W bez ohledu na úhlopĜíþku. LCD monitory byly zmČĜeny s délkou úhlopĜíþky 17“, 19“, 20“ a 24“. U LCD monitorĤ z mČĜení plyne znaþný vliv velikosti úhlopĜíþky na spotĜebu elektrické energie, který je názornČ vidČt níže v tabulce 9. Nejmenší spotĜebu má LCD o nejmenší mČĜené úhlopĜíþce 17“. Rozsah namČĜených hodnot spotĜeby elektrické energie u LCD je 28 W – 69 W. Nejvyšší hodnota 69 W pĜísluší LCD od firmy HP s úhlopĜíþkou 24“. Tabulky s namČĜenými hodnotami jsou obsaženy v pĜíloze 4.
34
Tabulka 9 – PĜehled namČĜené prĤmČrné spotĜeby elektrické energie u monitorĤ [W] Monitor
PrĤmČrná spotĜeba
LCD - HPL1740 LCD - LG L1970HQ LCD - Philips 200WS LCD - HPL1906 LCD - HP w2448hc CRT - AOC 7Vlr CRT - GVC M1769P CRT – Compaq V7550 Zdroj: autor
28 38 40 42 69 71 76 78
Tabulka 10 – PĜehled namČĜené prĤmČrné spotĜeby elektrické energie monitorĤ ve stand–by [W] Monitor
PrĤmČrná spotĜeba
LCD - HPL1740 LCD - Philips 200WS LCD - HPL1906 LCD - LG L1970HQ CRT - Compaq V7550 CRT - GVC M1769P CRT - AOC 7Vlr LCD - HP w2448hc Zdroj: autor
6 7 7 10 10 10 15 18
Výše uvedená tabulka 10 zachycuje spotĜebu monitorĤ v režimu stand-by. Hodnota spotĜeby se pohybuje v rozmezí od 6 W do 18 W. Je zajímavé, že nejvyšší hodnoty této spotĜeby dosahuje LCD monitor. DĤvodem mĤže být, že se jedná o velký neúsporný monitor.
35
5.4 Výpoþty možných úspor a jejich efektivita K výpoþtĤm úspor na elektrické energii je zapotĜebí znát hodnotu spotĜeby elektrické energie v kilowatthodinách. Pro získání tČchto hodnot bude vycházeno ze vztahu, 1 Wh odpovídá pĜíkonu zaĜízení 1 W po dobu jedné hodiny. ZjednodušenČ Ĝeþeno, když bude zaĜízení pracovat jednu hodinu s pĜíkonem 1 W, odpovídá tato hodnota jedné watthodinČ. Na základČ komunikace s odpovČdným pracovníkem ýEZ a. s. a platného sazebníku produktĤ Skupiny ýEZ [31], byl vybrán produkt Standard s distribuþní sazbou C03d. Tento jedno tarifový produkt (pouze s vysokým tarifem) je urþený pro podnikatelskou sféru s bČžnČ vybaveným odbČrným místem se sazbou pro vyšší spotĜebu. Dále byl pracovníkem ýEZ a. s. oznaþen za nejpoužívanČjší mČsíþní plat, za rezervovaný pĜíkon jmenovité proudové hodnoty hlavního jistiþe pĜed elektromČrem, jistiþ patĜící do rozmezí nad 3 x 20 A do 3 x 25 A vþetnČ. Na základČ takto definovaných charakteristik byla pracovníkem ýEZ a. s. vypoþítána cena 3,81 Kþ/kWh bez daní. Tato hodnota bude dále využívána pro výpoþet možných úspor. Pro zjištČní efektivity výmČny staré výpoþetní techniky je zapotĜebí zjistit cenu její ekologické likvidace. Cena likvidace jednoho poþítaþe je pĜibližnČ 100 Kþ. StejnČ tak i cena likvidace jednoho monitoru se pohybuje okolo 100 Kþ [32]. Výsledná prĤmČrná hodnota byla poþítána za pĜedpokladu, že poþítaþ pracuje pĜi osmihodinové pracovní dobČ (pracovní den) 80 % v režimu pohotovost a 20 % ve stavu zátČž CPU. Pro výpoþet použijeme pracovní rok þítající dvanáct mČsícĤ po dvaceti pracovních dnech, pĜiþemž pracovní den má osm hodin. V režimu stand-by bylo poþítáno s šestnáctihodinovým setrváním za den.
5.4.1 Porovnání úsporného poþítaþe oproti ostatním poþítaþĤm Byly provedeny výpoþty možných úspor elektrické energie jednotlivých poþítaþĤ, vždy oproti úspornému poþítaþi. Tabulky s jednotlivými výpoþty naleznete v pĜíloze 5. Z výsledkĤ mČĜení elektrické energie poþítaþĤ vyplývá, že je dobré dát pĜi nákupu nových poþítaþĤ pĜednost úspornému poþítaþi pĜed poþítaþi HP Compaq dc7900 nebo HP Compaq dx2400. Podle provedených propoþtĤ vychází, že pokud dá firma 36
pĜi nákupu pĜednost úspornému poþítaþi, oproti poþítaþi HP Compaq dc7900 vznikne jí tímto krokem pĜi poĜízení padesáti poþítaþĤ za jeden rok úspora elektrické energie asi 1 196 kWh. To je pĜibližnČ 4 557 Kþ. Pokud bude dána pĜednost úspornému poþítaþi pĜed poþítaþem HP Compaq dx2400, ušetĜí na provozu padesáti poþítaþĤ za rok pĜibližnČ 1463 kWh, to je 5 574 Kþ roþnČ. Pokud by se organizace rozhodla nahradit padesát kusĤ poþítaþĤ typu HP Compaq dx2300 úspornými poþítaþi, ušetĜila by za rok pĜibližnČ 2 628 kWh, tedy 10.015 Kþ. PoĜízení padesáti kusĤ úsporných poþítaþĤ by stálo pĜibližnČ 280 000 Kþ. Likvidace starých poþítaþĤ by vyšla na 5 000 Kþ. To je náklad 285 000 Kþ. Za jeden rok by firma tímto krokem ušetĜila 10 015 Kþ. Návratnost investice by tedy byla delší než dvacetosm let. Z toho dĤvodu je tato náhrada nezajímavá, neefektivní a není doporuþena. PĜi náhradČ padesáti kusĤ poþítaþĤ P4 1,6 GHz získáme podobné úspory jako u pĜedchozího poþítaþe. Za jeden rok pĜibližnČ 2 585 kWh tedy 9 854 Kþ. Z této skuteþnosti vyplývá neefektivita uvedeného kroku. Návratnost investice by v takovém pĜípadČ byla delší než dvacetosm let, což je stále nesmyslnČ dlouhá doba. Úspora elektrické energie pĜi nahrazení padesáti kusĤ poþítaþĤ HP Compaq dx6100MT za úsporné poþítaþe bude za rok þinit pĜibližnČ 4 660 kWh, to je 17 754 Kþ. PĜi realizaci této výmČny by se tedy již zkrátila doba návratnosti investice na dobu pĜes šestnáct let, ale tato doba je stále dlouhá. Pro lepší ilustraci je pĜipojeno, na obrázku 2, grafické znázornČní úspory pĜi náhradČ padesáti poþítaþĤ úspornými poþítaþi za rok.
Obrázek 2 – Roþní úspora pĜi náhradČ 50 poþítaþĤ úspornými poþítaþi Zdroj: autor
37
Z pĜedchozích výpoþtĤ byla zjištČna neefektivita hromadné výmČny starých modelĤ poþítaþĤ za úsporné poþítaþe. Není tedy správné myslet si, že budeme šetĜit, když vyĜadíme staré poþítaþe a nahradíme je úspornými. Tato náhrada mĤže být efektivní pouze v pĜípadČ tzv. pĜirozené výmČny poþítaþĤ, kdy se díky svému stáĜí a dlouhému provozu mĤže zvyšovat jejich nespolehlivost, poruchovost a stávají se nestabilními. V tomto pĜípadČ je prostor pro šetĜení elektrické energie nákupem úsporných poþítaþĤ.
5.4.2 Porovnání úsporného poþítaþe s notebooky Dále byla zkoumána velikost spotĜeby notebookĤ oproti úsporné sestavČ. Toto porovnání poukázalo na úspornost notebookĤ. Dosahovaly menší spotĜeby elektrické energie než úsporný PC a tedy i možnost snížit náklady pĜibližnČ o tĜetinu. U notebooku navíc odpadá nutnost pĜipojovat monitor, který pĜedstavuje další spotĜebu elektrické energie. Avšak použití notebooku pro typicky kanceláĜskou þinnost není pĜíliš praktické, z dĤvodu malé klávesnice a monitoru.
Obrázek 3 – Roþní spotĜeba úsporného poþítaþe a notebookĤ Zdroj: autor
Z výše uvedeného obrázku 3 vyplývá, že notebook HP Compaq nx9030 spotĜebuje pĜi prĤmČrném využívání osm hodin dennČ za jeden pracovní rok pĜibližnČ 61 kWh. Oproti 38
tomu úsporný poþítaþ spotĜebuje pĜibližnČ 87 kWh, ale ještČ je nutné pĜipojení monitoru. Když pĜipojíme napĜíklad LCD monitor HPL1740, který má nejnižší spotĜebu z mČĜených monitorĤ a to sice 54 kWh za jeden rok, výsledná roþní spotĜeba úsporného poþítaþe jako sestavy s LCD monitorem je 141 kWh. Notebook tedy za rok nedokáže spotĜebovat ani polovinu spotĜeby elektrické energie úsporné sestavy. Což znamená u jednoho notebooku úsporu pĜibližnČ 80 kWh za rok, pĜi cenČ elektrické energie 3,81 Kþ/kWh, úsporu cca 305 Kþ. Pro další dva porovnávané notebooky byly zjištČny pĜibližnČ stejné úrovnČ spotĜeby elektrické energie.
5.4.3 Porovnání monitorĤ PĜi porovnávání spotĜeby elektrické energie mezi monitory se vycházelo z namČĜených hodnot pĜi nastavení jasu u LCD na 75 %, u CRT 100 %. Hodnota jasu 75 % u LCD je totiž ve vČtšinČ pĜípadĤ pĜednastavena výrobcem, je optimální a pĜedpokládá se, že spousta uživatelĤ nastavení nemČní. CRT monitory jsou v dnešní dobČ relativnČ zastaralá zaĜízení a ve vČtšinČ pĜípadĤ musí být hodnota jasu nastavena na 100 %, aby bylo dosaženo urþité kvality obrazu, a toto nastavení zpravidla nemá u CRT na spotĜebu elektrické energie žádný vliv. Porovnáním výsledkĤ dosažených mČĜením spotĜeby elektrické energie monitorĤ bylo zjištČno, že nejúspornČjším z mČĜených monitorĤ je LCD HPL1740. Je tomu tak díky tomu, že spotĜeba elektrické energie u LCD je závislá na velikosti úhlopĜíþky a tento LCD monitor je 17“, tedy nejmenší z mČĜených.
SpotĜeby
ostatních
monitorĤ
budou
tedy
vždy
porovnávány
s LCD HPL1740. Tento typ byl vybrán díky nízké spotĜebČ a z dĤvodu dostateþnosti LCD 17“ pro bČžnou kanceláĜskou práci. Porovnání spotĜeby elektrické energie s LCD 19“ potvrdilo vliv spotĜeby LCD na velikost úhlopĜíþky. Byly mČĜeny dva LCD 19“ a jeden LCD 20“. Jejich spotĜeba je velice podobná, proto bude srovnáván pouze na jeden z nich a to LCD HPL1906 19“, protože jeho spotĜeba je ze skupiny tČchto tĜech LCD nejvyšší. PĜi použití 50 kusĤ LCD 17“ namísto tohoto 19“ LCD dosáhneme za rok úsporu energie pĜibližnČ 1 344 kWh, to je 5 121 Kþ. Z toho vyplývá dĤležitost správné volby velikosti úhlopĜíþky LCD. Pro názornČjší pĜehled je uveden obrázek 4.
39
Obrázek 4 – Roþní úspora pĜi náhradČ 50 monitorĤ úsporným LCD HPL1740 Zdroj: autor
Srovnáním LCD 17“ s LCD HP w2448hc 24“ zjistíme, že zapojením padesáti kusĤ 17“ LCD HPL1740 namísto LCD HP w2448hc 24“ za rok ušetĜíme pĜibližnČ 3 955 kWh a následnČ 15 069 Kþ. Na pĜíkladu LCD HP w2448hc je tedy vidČt, že se jedná o nevhodný a neúsporný monitor pro použití pĜi bČžné kanceláĜské þinnosti. Dále byla porovnána spotĜeba elektrické energie LCD 17“ s monitorem CRT. U tĜech mČĜených monitorĤ CRT byla namČĜena pĜibližnČ stejná hodnota spotĜeby elektrické energie. Porovnání provedeme na jednom z nich a to monitoru Compaq V7550, protože bylo zjištČno velké zastoupení tohoto monitoru v organizaci, kde bylo provádČno praktické mČĜení a jeho spotĜeba elektrické energie je mezi mČĜenými CRT monitory nejvyšší. Porovnáním zjistíme úsporu ve výši 4 762 kWh za rok pĜi výmČnČ tohoto CRT za LCD 17“. ýiní to tedy pĜibližnČ 18 142 Kþ. PĜi cenČ LCD HPL1740 (duben 2009, podle Fotoprodej.cz) 4 412 Kþ by výmČna padesáti CRT monitorĤ vþetnČ jejich ekologické likvidace stála 225 600 Kþ. Návratnost investice by tedy trvala pĜibližnČ dvanáct let.
40
5.4.4 Porovnání spotĜeby ve stand-by Dalším pĜedmČtem mČĜení bylo zjistit spotĜebu elektrické energie zaĜízení ve stand-by režimu, neboĢ v tomto stavu se poþítaþe a monitory nachází pĜevážnou þást dne. Na základČ tČchto hodnot bylo vypoþteno, že padesát kusĤ poþítaþĤ dokáže za rok odebrat v režimu stand-by v závislosti na jejich typu 3 456 kWh – 8 928 kWh elektrické energie. Jde tedy o þástky pohybující se mezi 13 167 Kþ – 34 016 Kþ. Tyto hodnoty jsou graficky znázornČny na obrázku 5.
Obrázek 5 – Porovnání nákladĤ na spotĜebu energie 50 poþítaþĤ v režimu stand-by za rok Zdroj: autor
Také u monitorĤ byly zjištČny znaþné rozdíly ve spotĜebČ v režimu stand-by. U padesáti kusĤ monitorĤ se tento rozsah spotĜeby za rok pohybuje mezi 1 728 kWh – 5 184 kWh, tedy 6 584 Kþ – 19 751 Kþ. V grafickém provedení jsou tyto hodnoty zachyceny na obrázku 6.
41
Obrázek 6 – Porovnání nákladĤ na spotĜebu energie 50 monitorĤ v režimu stand-by za rok Zdroj: autor
PĜi pohledu na tyto velké þástky je v zájmu každé organizace vybavit pracovištČ napĜíklad elektrickými prodlužovacími kabely s vypínaþi a dohlížet na to, aby zamČstnanci toto tlaþítko pĜi odchodu z práce vypínali. PoĜízení tČchto kabelĤ s vypínaþi a dohled na zamČstnance bude oproti platbČ za elektrickou energii spotĜebovanou v režimu stand-by zanedbatelnou þástkou.
5.4.5 Odhad vývoje cen elektrické energie Rozhodování o nákupu nové výpoþetní techniky a její obnovy mĤže do jisté míry ovlivnit pĜedpokládaná budoucí cena elektrické energie. Z tohoto dĤvodu byl na základČ údajĤ o cenách elektrické energie z pĜedchozích pČti let, získaných od spoleþnosti ýEZ a. s., odvozen vývoj ceny elektrické energie pro pĜíštích pČt let. Na níže uvedeném grafu obrázek 7 je zobrazen vliv tohoto rĤstu na roþní náklady na provoz jednotlivých poþítaþĤ. V pĜíloze 6 jsou obsaženy tabulky s hodnotami, na základČ kterých byla vypoþtena tato pĜedpovČć.
42
Obrázek 7 – Vývoj roþních nákladĤ na provoz poþítaþĤ v závislosti na pĜedpokládaném rĤstu cen elektrické energie Zdroj: autor
5.5 Rozdíly ve výkonech PĜi porovnání poþítaþĤ podle spotĜeby elektrické energie byly zjištČny znaþné rozdíly. Zejména rozdíly hodnot mezi staršími a novČjšími poþítaþi. Bylo zkoušeno napĜíklad mČĜit dobu startování poþítaþe. Toto mČĜení však nebylo pĜíliš objektivní, protože se jen tČžko odhaduje, kdy pĜesnČ je poþítaþ kompletnČ nastartován. Dalo by se to urþit podle spotĜeby elektrické energie. Když se spotĜeba ustálí na pohotovostní hodnotu poþítaþe, je kompletnČ nastartovaný, ale to už se dá nČjakou dobu na poþítaþi pracovat. Z toho plyne, že toto mČĜení není možné použít k objektivnímu porovnávání. Orientaþní mČĜení ukázala, že start operaþního systému trvá na mČĜených poþítaþích ve vČtšinČ pĜípadĤ stejnou dobu, pĜibližnČ jeden a pĤl minuty. Dalším dĤležitým faktorem je zejména výkon poþítaþe. Práce byla zamČĜena pĜedevším na kanceláĜské využití poþítaþe. Pod kanceláĜským využitím poþítaþe si mĤžeme pĜedstavit standardní þinnosti jako je práce v aplikacích Word, Excel, PowerPoint, Internet Explorer, kopírování dat a nČjaký interní program dané organizace, napĜ. program na úþetnictví. PĜi tomto využití poþítaþĤ nebyly zjištČny žádné velké 43
požadavky na výkon. Zpravidla všechny PC sestavy i notebooky, které byly zkoumány, jsou pro tuto práci dostateþnČ výkonné. Rozdíly mezi výkony by byly znatelné a mČly by význam až ve chvíli poĜizování poþítaþe pro nČjakého grafika, pracujícího s nároþným softwarem nebo pro experta zabývajícího se napĜíklad tvorbou map a podobnČ. Takovýchto poþítaþĤ je ale na jednu velkou organizaci veĜejné správy potĜeba minimum, proto mČĜení takovýchto stavĤ nebylo provedeno. Jedna z nejvČtších chyb organizací bývá, že zbyteþnČ kupují výkonné poþítaþe, které mají vyšší spotĜebu než poþítaþe s menším, avšak dostaþujícím výkonem, a tím zvyšují své náklady na elektrickou energii. A nejen to, zdražuje se jim i cena poĜízení daného vybavení.
5.6 Návrh optimalizace IT a efektivita úsporných opatĜení Kontrola nad náklady a cílené investice do IT jsou cestou k získání konkurenþní výhody na dnešním dynamicky se mČnícím a vysoce konkurenþním trhu. Mezi možnosti optimalizace infrastruktury IT, které vyplynuly z této práce a jsou v souþasnosti trhem aktuálnČ nabízeny, patĜí tyto následující: -
zvážení požadovaného výkonu poþítaþe vzhledem k používaným aplikacím, napĜíklad vysoce výkonný poþítaþ na práci v textovém editoru a využívání internetového prohlížeþe by bylo velice neefektivním Ĝešením, obecnČ platí pravidlo þím vyšší výkon, tím vČtší spotĜeba elektrické energie;
-
nákup pouze tČch souþástí a zaĜízení, které jsou opravdu potĜebné pro danou práci, situace kdy by pĜebyteþné zaĜízení odebíralo zbyteþnČ elektrickou energii bylo neefektivní, nedoporuþuje se tedy kupovat zbyteþnČ více pevných diskĤ, pokud to není potĜebné; pro dané využití poþítaþe použít jednu optickou mechaniku, je-li vĤbec nutná; do PC neaplikovat zastaralou FDD mechaniku, nebude-li pracováno s disketami;
-
základem úsporného poþítaþe je úþinný zdroj, proto je dĤležité zamČĜit se pĜi nákupu zdroje, zda splĖuje normu 80 PLUS; obecnČ platí, že je lépe investovat do zdroje s vysokou úþinností, neboĢ se tato investice v krátkém þase vrátí; napĜíklad obyþejný zdroj 350 W s nízkou úþinností (50 - 60%) stojí 532 Kþ, naproti tomu zdroj Seasonic 350 W SS350ET-F3 splĖující normu 80 PLUS je možno zakoupit za 971 Kþ [17]. 44
-
zamČĜit se na produkty s logem oznaþujícím úsporné produkty (napĜ. Energy Star, TCO), tyto produkty by mČly splĖovat pĜísná kritéria, která jsou pĜedepsána pro udČlení pĜíslušného štítku a tedy zaruþit spotĜebitelĤm nákup úsporného zaĜízení;
-
prodlužovací
kabel
s vlastním vypínaþem,
v okamžiku
ukonþení
práce
na PC, kdy je vypnut do režimu stand-by, stále však odebírá elektrickou energii; použitím vypínaþe na prodlužovacím kabelu je zajištČno odpojení od sítČ; jedná se o velice efektivní a jednoduché Ĝešení, avšak je obtížné ho v praxi zavést; -
použití prodlužovacích kabelĤ MASTER – SLAVE, kde je prodlužovací kabel rozdČlen na hlavní MASTER zásuvku, a další vedlejší SLAVE zásuvky, do MASTER zásuvky je zapojen napĜíklad poþítaþ, do zásuvek SLAVE monitor, reproduktory, tiskárna a další; vypne-li se zaĜízení pĜipojené do zásuvky MASTER, je automaticky odpojen pĜívod elektrické energie do zásuvek SLAVE, tento zpĤsob eliminování spotĜeby elektrické energie v režimu stand-by je sice jen þásteþný, avšak v praxi lépe realizovatelný než mechanické vypínání pĜívodu elektrické energie; cena tohoto prodlužovacího kabelu je 373 Kþ bez DPH (duben 2009, podle Cdrmarket.cz) a vzhledem k roþním odbČrĤm, napĜíklad monitorĤ v režimu stand-by, se tato investice vyplatí;
-
pĜi nákupu LCD monitorĤ volit pouze LCD potĜebné velikosti, zpravidla platí þím vČtší velikost úhlopĜíþky, tím vČtší spotĜeba elektrické energie; LCD o velikosti 24“ je pro bČžnou kanceláĜskou þinnost velice neefektivním Ĝešením;
-
volba vhodné grafické karty, závisí na potĜebách uživatele; pro kanceláĜskou práci se zamČĜit na výbČr integrované grafické karty pouze s potĜebným výkonem a malou spotĜebou elektrické energie; vysoký výkon grafické karty je pĜi bČžné kanceláĜské þinnosti zpravidla nemožné efektivnČ využít;
45
6 ZávČr Svt výpoþetní techniky patĜí bezesporu dlouhodobČ k nejrychleji se rozvíjejícím oborĤm. V souþasnosti již není zpravidla prioritou stálé zvyšování výkonĤ produktĤ výpoþetní techniky, ale je kladen také dĤraz na Ĝešení otázek ekonomické nároþnosti a ekologické šetrnosti k životnímu prostĜedí. Cílem bakaláĜské práce tedy bylo zachytit problematiku Ĝešení úspor spotĜeby elektrické energie pĜi využívání výpoþetní techniky pro kanceláĜské úþely. Na spotĜebu elektrické energie poþítaþe mají vliv jednotlivé komponenty použité pĜi jeho stavbČ. NejvČtší vliv na výslednou spotĜebu elektrické energie pak mají napájecí zdroj, procesor a grafická karta. Tuto spotĜebu lze ovlivnit použitím správných komponent pĜi sestavování poþítaþe. Z tohoto dĤvodu byly nejprve popsány jednotlivé komponenty poþítaþe. Byl charakterizován jejich význam a vliv na spotĜebu elektrické energie. Dále byly vypsány základní uživatelské možnosti, které mohou pĜispČt k úspoĜe energie pĜi využívání výpoþetní techniky. MČĜení dokladovalo znaþný rozdíl energetické nároþnosti mezi monitory typu CRT a LCD. V této práci byl navržen optimalizovaný úsporný poþítaþ, na kterém se testovalo, do jaké míry ovlivní spotĜebu elektrické energie složení poþítaþe. Komponenty byly vybírány tak, aby funkþnČ vyhovovaly zejména pro kanceláĜské využití a zároveĖ byly minimálnČ energeticky nároþné. Aby bylo možné porovnat spotĜebu navrženého úsporného poþítaþe s bČžnČ používanými poþítaþi, bylo provedeno mČĜení spotĜeby elektrické energie vybraných poþítaþĤ. MČĜení spotĜeby elektrické energie probČhlo také na noteboocích a monitorech. Z praktických dĤvodĤ bylo provedeno mČĜení na sedmi poþítaþích, tĜech noteboocích a osmi monitorech, a to v rĤzných režimech pĜi rĤzném nastavení. MČĜení ukázalo, že navržený úsporný poþítaþ byl skuteþnČ sestaven z úsporných komponent. PĜi svém provozu spotĜeboval ze všech mČĜených poþítaþĤ nejmenší množství elektrické energie. Také rozdíly hodnot vyþíslené spotĜeby mezi dolní a horní hranici výkonu jsou oproti ostatním minimální. Není tedy tak velký rozdíl,
46
zda je poþítaþ pouze v pohotovosti nebo v plné zátČži. Naproti tomu v režimu stand-by byla jeho spotĜeba elektrické energie relativnČ nadprĤmČrná. PĜi návrhu úsporné poþítaþové sestavy je nutné zohlednit nejen spotĜebu elektrické energie pĜi provozu, ale i v režimu stand-by. Mezi mČĜenými poþítaþi byl zastoupen velice výkonný poþítaþ Athlon 6000+, urþený pro software poþítaþových her. Tento poþítaþ mČl oproti ostatním mČĜeným mnohem vyšší spotĜebu elektrické energie, což je dĤkazem absolutní nevhodnosti jeho využití pro bČžnou kanceláĜskou þinnost a pĜíkladem závislosti výkonu poþítaþe na spotĜebČ elektrické energie. Z mČĜení a následných propoþtĤ prĤmČrných spotĜeb elektrické energie u poþítaþĤ a monitorĤ vyplynuly možnosti úspor elektrické energie, a tím následného snížení finanþních nákladĤ. Úspora spoþívá pĜedevším v promyšlených nákupech nové výpoþetní techniky. Bylo zjištČno, že není nejvýhodnČjším Ĝešením okamžitČ vymČnit veškeré poþítaþe za nové úsporné. NejefektivnČjším Ĝešením je nákup úsporných poþítaþĤ pĜi pĜirozené obmČnČ poþítaþĤ v pĜípadČ, kdy nedostaþují výkonovým požadavkĤm þi jsou pĜíliš zastaralé, nebo se jedná napĜíklad o vybavení nového pracovištČ v organizaci. Nesmí být však opomíjena vþasná obnova starých neúsporných zaĜízení. Vhodným nákupem nových poþítaþĤ mĤže organizace šetĜit, až desítky tisíc korun roþnČ, nejenom na platbách za elektrickou energii, ale i za jejich poĜízení.
47
7 Seznam tabulek Tabulka 1 – Požadavky normy Energy Star na PC v rĤzných režimech [W] .................................................. 19 Tabulka 2 – Požadavky normy Energy Star na notebooky v rĤzných režimech [W] ....................................... 19 Tabulka 3 – Úþinnost napájecího zdroje dle normy 80 PLUS [%] ................................................................. 21 Tabulka 4 – Komponenty úsporného poþítaþe................................................................................................. 24 Tabulka 5 – PĜehled namČĜené prĤmČrné spotĜeby elektrické energie u PC [W] ........................................... 32 Tabulka 6 – PĜehled namČĜené prĤmČrné spotĜeby elektrické energie PC ve stand-by [W] ........................... 33 Tabulka 7 – PĜehled namČĜené prĤmČrné spotĜeby elektrické energie u notebookĤ [W] ............................... 34 Tabulka 8 – PĜehled namČĜené prĤmČrné spotĜeby elektrické energie notebookĤ ve stand-by [W] ............... 34 Tabulka 9 – PĜehled namČĜené prĤmČrné spotĜeby elektrické energie u monitorĤ [W] ................................. 35 Tabulka 10 – PĜehled namČĜené prĤmČrné spotĜeby elektrické energie monitorĤ ve stand–by [W] .............. 35
8 Seznam obrázkĤ Obrázek 1 – Schéma zapojení wattmetru......................................................................................................... 26 Obrázek 2 – Roþní úspora pĜi náhradČ 50 poþítaþĤ úspornými poþítaþi ........................................................ 37 Obrázek 3 – Roþní spotĜeba úsporného poþítaþe a notebookĤ........................................................................ 38 Obrázek 4 – Roþní úspora pĜi náhradČ 50 monitorĤ úsporným LCD HPL1740 ............................................. 40 Obrázek 5 – Porovnání nákladĤ na spotĜebu energie 50 poþítaþĤ v režimu stand-by za rok ......................... 41 Obrázek 6 – Porovnání nákladĤ na spotĜebu energie 50 monitorĤ v režimu stand-by za rok......................... 42 Obrázek 7 – Vývoj roþních nákladĤ na provoz poþítaþĤ v závislosti na pĜedpokládaném rĤstu cen elektrické energie ............................................................................................................................................................. 43
48
9 Seznam použité literatury [1] POLÁK, Z. Zelené poþítaþe ano, ale ne každé dva roky. [online]. 8. 3. 2008 [cit. 30. 3. 2009]. Dostupný z WWW:
[2] TRÁLEK, A. ŠĢáva pro vaše poþítaþe: dvanáct zdrojĤ v testu. [online]. 10. 7. 2007 [cit. 30. 3. 2009]. Dostupný z WWW: [3] MINASI, M. Velký prĤvodce hardwarem. Praha: Grada Publishing, spol. s r. o., 1998. s. 326 ISBN 80-7169-667-6 [4] TRÁLEK, A. Výkon není všechno. [online]. 17. 7. 2007 [cit. 10. 3. 2009]. Dostupný z WWW: [5] APU.CZ Hardware – processor. [online]. 2007 [cit. 10. 3. 2009]. Dostupný z WWW: [6] INTEL CORPORATION Energy Efficient Performance. [online]. 2008 [cit. 20. 3. 2009].
Dostupný
z
WWW:
[7] PET ÍEK, L. 18 základních desek v testu – zamČĜeno na spotĜebu. [online]. 20. 6. 2007 [cit. 12. 4. 2009]. Dostupný z WWW: [8] TIŠNOVSKÝ, P. Grafické karty a grafické akcelerátory (1). [online]. 2. 3. 2005 [cit. 13. 4. 2009]. Dostupný z WWW: [9] LAVRENCE, L. His Radeon HD 4890 Turbo Edition. [online]. 16. 1. 2008 [cit. 20. 4. 2009]. Dostupný z WWW: [10] KINGSTON TECHNOLOGY CORPORATION DDR3 vs DDR2 Module. [online]. 2009
[cit.
22.
4.
2009].
Dostupný
49
z
WWW:
[11] KINGSTON TECHNOLOGY CORPORATION DDR3 Memory Chips. [online]. 2009
[cit.
22.
4.
2009].
Dostupný
z
WWW:
[12] HORÁK, J. Hardware – uþebnice pro pokroþilé. 2. vyd. Praha: Computer Press, 2002. s. 122 - 124 ISBN 80-7226-553-9 [13] AOC Monitors Pure Flatface 19" 9K+. [online]. 2008 [cit. 22. 4. 2009]. Dostupný z WWW: [14] HORÁK, J. Hardware – uþebnice pro pokroþilé. 2. vyd. Praha: Computer Press, 2002. s. 122 - 124 ISBN 80-7226-553-9 [15] DOLEJŠ, M. Technologie LCD panelĤ v kostce. [online]. 2. 6. 2005 [cit. 23 .4 2009].
Dostupný
z
WWW:
kostce.html> [16] AOC MONITORS TFT Monitor 17" 719Va. [online]. 2008 [cit. 22. 4. 2009]. Dostupný z WWW: [17] MARTINEZ Poþítaþe mohou být take zelené. [online]. 26. 6. 2008 [cit. 30. 3. 2009].
Dostupný
z
WWW:
[18] CLIMATE SAVERS COMPUTING INITIATIVE What exactly is the Climate Savers Computing Initiative? [online]. 2009 [cit. 10. 3. 2009] Dostupný z WWW: [19] ROBERSON, J. A. Energy Use and Power Levels in New Monitors and Personal Computers.
[online].
07/2002
[cit.
15.
4.
2009].
Dostupný
z
WWW:
[20] ENERGY STAR PROGRAM REQUIREMENTS FOR COMPUTERS: VERSION 4.0 ENERGY STAR Program Requirements for Computers. [online]. 2008 [cit. 18. 4. 2009].
Dostupný
z
WWW:
[21] EIZO NANAO CORP. Co to je norma TCO? [online]. 2008 [cit. 30. 3. 2009]. Dostupný z WWW: 50
[22] 80 PLUS Certified Power Supplies and Manufacturers. [online]. 2008[cit. 30. 3. 2009]. Dostupný z WWW: [23] K IVOHLÁVEK, J. Úsporné režimy k þemu a jak na nČ? [online]. 30. 11. 2006 [cit. 23. 4. 2009]. Dostupný z WWW: [24] PRAŽSKÁ ENERGETIKA, A. S. SpotĜebiþe s režimem STAND - BY. [online]. 2008 [cit. 20. 4. 2009]. Dostupný z WWW: [25] BEZK EU se pouští do boje se spotĜebou energie v pohotovostním režimu. [online]. 9
7.
2008
[cit.
20.
2.
2009].
Dostupný
z
WWW:
[26] ECOS 80 PLUS® Certified Power Supplies and Manufacturers. [online]. 2009 [cit. 20.
3.
2009].
Dostupný
z
WWW:
[27] CZECH COMPUTER S. R. O. Kingston DIMM 1024MB DDR II 667MHz KVR667D2E5/1G. [online]. 19. 8. 2008 [cit. 20. 3. 2009]. Dostupný z WWW: [28] KUBANOVÁ, J. Statistické metody pro ekonomickou a technickou praxi. Bratislava: STATIS, 2003. s. 33 - 39 ISBN 80-85659-31-X [29] Elektrotechnická mČĜení. 1. vyd. Praha: BEN- technická literatura, 2002. s. 12 ISBN 80-7300-022-9 [30] Elektrotechnická mČĜení. 1. vyd. Praha: BEN- technická literatura, 2002. s. 27 - 37 ISBN 80-7300-022-9 [31] EZ, A. S. Ceníky a produktové listy. [online]. 2009 [cit. 22. 4. 2009]. Dostupný z
WWW:
produktove-listy.html> [32] PEKRO Likvidace kanceláĜské techniky. [online]. 2009 [cit. 20. 4. 2009]. Dostupný z WWW:
51
10 Seznam pĜíloh P ÍLOHA 1 – Specifikace mČĜených poþítaþĤ PěÍLOHA 2 – Specifikace mČĜených notebookĤ PěÍLOHA 3 – NamČĜené hodnoty poþítaþĤ a notebookĤ PěÍLOHA 4 – NamČĜené hodnoty monitorĤ PěÍLOHA 5 – Výpoþty možných úspor PěÍLOHA 6 – Odhad vývoje cen elektrické energie
52
PŘÍLOHA 1 – Specifikace měřených počítačů Název počítače Napájecí zdroj Základní deska Procesor Operační paměť Grafická karta Pevný disk Optická mechanika
HP Compaq dx6100MT HP 300W PS-5301-08HC Intel 915G Intel Pentium 4 2,8 GHz DDR2 Kingston 400MHz 2*512 MB Intel 82915G/GV/910GL Express Chipset Family Seagate ATA133, 80 GB, 7200 RPM Lite-On DVD SOHD-167T
Název počítače Napájecí zdroj Základní deska Procesor Operační paměť Grafická karta Pevný disk Optická mechanika
HP Compaq dx2300 Bestec ATX – 250 – 12Z, 250W Intel 946GZ Express Intel Core 2 E4300 1,8 GHz DDR2 HP 475NBR7 1GB 533 Mhz Intel 946GZ Expres Chipset Family Hitachi Deskstar SATA 3GB, 160 GB, 7200 RPM LG GSA-H60L
Název počítače
HP Compaq dx2400 Lite-On PS-5301- 08HF, 300W Intel G33 Express Intel Core 2 Duo E4600 2,4GHz Samsung DDR2 2*1GB 667Mhz Intel G33/G31 Express Chipset Family SATA Seagate 160 GB 7200 RPM Toshiba TS-H653N
Napájecí zdroj Základní deska Procesor Operační paměť Grafická karta Pevný disk Optická mechanika
I
Název počítače
HP Compaq dc7900
Napájecí zdroj Základní deska Procesor Operační paměť Grafická karta Pevný disk Optická mechanika
HP PS-6361-5 365W Intel Q45 Express Intel Core 2 Duo E8500 3,2 GHz Nanya 1GB*2, 667 MHz Intel Q45/Q43 Express Chipset SATA Seagate 250 GB y7200 RPN Toshiba TS-H653Z
Název počítače Napájecí zdroj Základní deska Procesor Operační paměť Grafická karta Pevný disk Optická mechanika
Athlon 6000+ Maxpower 500W Gigabyte GA-M56S-S3 AMD Athlon X2 Dual Core 6000+ 3,1GHz A-Data DDR2 4GB(2x2GB) Extreme Edition Gigabyte nvidia Geforce GTX 260 WD Caviar SATA 500GB, 7200 RPM LG GH22LS30
Název počítače Napájecí zdroj Základní deska Procesor Operační paměť Grafická karta Pevný disk Optická mechanika
P4 1,6 GHz Win 235pe 235W Asus P48GV - MX Intel Pentium 4 1,6 GHz DDR 512 MB 266MHz, DDR 256 MB 266 MHz Intel 82845G Graphics Controller Maxtor ATA133 40GB, 5400 RPM CODE DVR - 108BK
II
PŘÍLOHA 2 – Specifikace měřených notebooků
Název notebooku Procesor Operační paměť Grafická karta Pevný disk Optická mechanika
HP Compaq nc6320 Intel Dual Core T2400 1,83GHz 1GB RAM DDR2 667MHz Mobile Intel 945 Express Chipset Family Fujitsu 80GB DVD R/RW
Název notebooku Procesor Operační paměť Grafická karta Pevný disk Optická mechanika
Dell Latitude D505 Intel Pentium M 1.5 GHz 512 MB RAM DDR333 Intel Extreme Graphics 2 Fujitsu 30 GB DVD/CD-RW
Název notebooku Procesor Operační paměť
HP Compaq nx9030 Intel Pentium M 512MB DDR2 667 MHz Intel 82852/82855 GM/GME Graphic Controller Toshiba 60 GB DVD R/RW
Grafická karta Pevný disk Optická mechanika
III
PŘÍLOHA 3 – Naměřené hodnoty počítačů a notebooků Naměřené hodnoty PC - HP Compaq dx6100MT [W] Měření 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Výsledná průměrná spotřeba
Pohotovost Kopírování
DVD
Zátěž CPU
Stand-by
82,2 82,2 81,5 83,3 80,2 83,8 82,1 81,9 83,9 82,6
95,9 99,7 95,8 95,5 93,2 95,6 92,4 94,4 94,2 96,5
95,5 96,0 97,3 97,7 95,6 95,1 96,3 96,9 97,1 95,5
139,9 141,5 139,3 143,4 138,7 144,7 140,9 138,7 141,0 139,5
11,5 11,6 11,6 11,5 11,7 11,6 11,7 11,5 11,6 11,6
82,4 ± 1,1
95,3 ± 1,9
96,3 ± 0,9
140,8 ± 1,9
11,6 ± 0,1
Naměřené hodnoty PC - HP Compaq dx2300 [W] Měření 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Výsledná průměrná spotřeba
Pohotovost
Kopírování
DVD
Zátěž CPU
Stand-by
66,5 65,5 67,3 65,9 66,3 68,1 66,6 65,7 67,1 66,9
70,6 73,8 70,8 73,5 73,6 71,4 72,7 73,1 70,8 72,1
77,0 81,7 77,8 78,1 78,5 77,5 76,9 81,2 81,1 78,7
100,1 96,7 98,1 97,7 95,2 95,1 98,6 100,3 99,7 100,5
16,6 16,0 16,2 16,1 16,2 16,1 16,6 16,2 16,2 16,1
66,6 ± 0,8
72,2 ± 1,2
78,9 ± 1,7
98,2 ± 1,9
16,2 ± 0,1
IV
Naměřené hodnoty PC - HP Compaq dx2400 [W] Měření
Pohotovost
Kopírování
DVD
Zátěž CPU
Stand-by
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Výsledná průměrná spotřeba
52,7 52,9 53,3 53,1 55,7 52,7 54,0 52,3 52,9 53,4
58,2 57,0 56,7 54,9 58,8 57,1 58,3 59,7 55,6 57,3
70,3 71,2 70,3 72,7 67,3 70,6 71,5 73,1 70,9 71,2
89,1 91,3 89,0 93,2 89,1 93,3 89,1 91,2 89,0 93,1
9,2 9,3 9,2 9,3 9,3 8,9 9,3 9,1 9,2 9,2
53,3 ± 0,9
57,4 ± 1,4
70,9 ± 1,5
90,7 ± 1,8
9,2 ± 0,1
Naměřené hodnoty PC - HP Compaq dc7900 [W] Měření
Pohotovost
Kopírování
DVD
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Výsledná průměrná spotřeba
49,2 49,3 48,8 49,3 49,5 48,9 49,3 50,2 49,0 51,6
53,4 51,4 53,3 51,2 53,1 52,1 51,4 53,2 52,6 54,1
56,2 53,9 53,4 54,2 55,2 56,8 54,2 53,6 54,4 54,1
90,4 91,7 92,5 90,8 93,3 92,6 91,8 92,7 91,5 92,3
23,5 23,6 21,3 23,6 23,5 23,4 23,6 23,7 23,7 23,5
49,5 ± 0,8
52,6 ± 1,0
54,6 ± 1,1
92,0 ± 0,9
23,3 ± 0,7
V
Zátěž CPU Stand-by
Naměřené hodnoty PC – Úsporný počítač [W] Měření 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Výsledná průměrná spotřeba
Pohotovost Kopírování
DVD
Zátěž CPU
Stand-by
41,3 40,9 43,8 44,5 43,2 40,4 43,1 41,9 40,2 42,7
45,2 43,3 45,3 46,1 45,1 44,3 43,9 46,6 43,1 42,1
48,3 49,2 47,1 48,1 49,5 47,9 48,7 49,8 46,9 47,7
58,3 60,1 59,3 57,6 60,3 57,6 58,1 59,1 57,9 60,9
11,3 14,2 14,1 14,2 14,2 14,3 14,2 14,3 14,3 14,2
42,2 ± 1,4
44,5 ± 1,3
48,3 ± 0,9
58,9 ± 1,1
13,9 ± 0,9
DVD
Zátěž CPU
Stand-by
Naměřené hodnoty PC - Athlon 6000+ [W] Měření 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Výsledná průměrná spotřeba
Pohotovost Kopírování 149,3 151,3 149,9 149,3 154,8 152,3 150,0 148,9 153,8 154,5
168,9 171,4 171,3 169,0 174,6 168,8 173,7 166,2 169,4 171,1
164,3 166,6 167,9 165,5 161,8 164,3 168,8 167,3 171,4 164,9
238,7 243,5 240,5 241,5 239,1 242,9 238,1 239,1 237,7 241,9
31,2 31,0 31,1 31,1 31,1 31,3 31,2 31,1 31,2 31,2
151,4 ± 2,2
170,4 ± 2,4
166,3 ± 2,6
240,3 ± 2,0
31,2 ± 0,1
VI
Naměřené hodnoty PC - P4 1,6 GHz [W] Měření 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Výsledná průměrná spotřeba
Pohotovost Kopírování
DVD
Zátěž CPU
Stand-by
67,1 63,3 65,9 64,7 65,0 66,3 65,7 66,4 63,6 65,6
69,6 73,3 76,0 78,4 76,1 79,3 71,7 73,3 75,7 76,6
79,6 78,3 77,9 80,1 77,6 78,7 78,1 77,1 77,9 81,0
102,1 99,7 95,9 98,2 99,8 102,4 109,9 100,6 99,8 99,4
9,6 9,5 9,7 9,6 9,6 9,5 9,6 9,4 9,7 9,7
65,4 ± 1,2
75,0 ± 2,8
78,6 ± 1,2
100,8 ± 3,5
9,6 ± 0,1
DVD
Zátěž CPU
Stand-by
Naměřené hodnoty notebooku - HP Compaq nx9030 [W] Měření 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Výsledná průměrná spotřeba
Pohotovost Kopírování 26,7 28,1 26,3 26,9 27,1 28,7 27,3 26,1 27,1 25,9
31,5 33,3 29,9 31,7 34,1 30,7 32,1 29,4 32,9 33,1
33,8 33,1 35,2 32,7 34,7 33,9 35,1 30,3 32,3 33,5
52,3 51,8 49,5 52,5 53,3 52,8 51,8 49,9 50,2 53,1
7,3 7,2 7,2 7,3 7,1 7,3 7,2 7,2 7,1 7,2
27,0 ± 0,8
31,9 ± 1,5
33,5 ± 1,4
51,7 ± 1,3
7,2 ± 0,1
VII
Naměřené hodnoty notebooku - HP Compaq nc6320 [W] Měření 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Výsledná průměrná spotřeba
Pohotovost Kopírování
DVD
Zátěž CPU
Stand-by
28,2 30,1 28,3 29,9 28,1 27,9 29,5 31,3 32,1 28,7
31,2 33,3 35,4 33,0 34,6 33,1 32,9 30,9 35,3 29,9
33,3 31,3 32,7 31,1 35,9 34,3 32,1 31,9 32,9 35,2
51,4 49,8 48,9 51,4 52,7 51,7 52,3 53,9 50,5 49,1
7,0 7,1 7,1 7,0 7,1 7,1 7,0 7,2 7,1 6,9
29,4 ± 1,4
33,0 ± 1,8
33,1 ± 1,5
51,2 ± 1,5
7,1 ± 0,1
DVD
Zátěž CPU
Stand-by
Naměřené hodnoty notebooku - Dell Latitude D505 [W] Měření 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Výsledná průměrná spotřeba
Pohotovost Kopírování 33,9 30,3 32,6 33,5 32,3 29,9 30,8 32,7 33,7 29,8
47,0 46,4 46,6 47,3 44,4 47,9 46,1 43,9 48,1 46,9
37,3 38,5 37,0 37,6 34,9 35,2 34,8 37,6 38,7 37,4
42,3 40,3 40,8 43,3 42,6 39,7 44,2 42,1 43,7 42,2
7,0 7,0 7,1 7,0 7,0 7,1 7,1 7,1 7,2 7,0
32,0 ± 1,5
46,5 ± 1,3
36,9 ± 1,4
42,1 ± 1,4
7,1 ± 0,1
VIII
PŘÍLOHA 4 – Naměřené hodnoty monitorů Naměřené hodnoty LCD - LG L1970HQ [W] Měření 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Výsledná průměrná spotřeba
Úhlopříčka: 19"
Hodnota nastavení jasu
Režim
50% 33,2 33,1 32,8 32,8 33,3 32,9 33,0 32,9 33,4 33,3
75% 38,0 37,9 38,1 37,6 37,9 37,8 37,9 37,7 37,9 37,9
100% 42,3 42,1 41,9 42,1 42,1 42,3 42,1 42,1 42,3 42,4
Stand-by 10,4 10,1 10,3 10,3 10,4 10,1 10,2 10,3 10,1 10,5
33,1 ± 0,2
37,9 ± 0,1
42,2 ± 0,1
10,3 ± 0,1
Naměřené hodnoty LCD - HPL1906 [W] Měření 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Výsledná průměrná spotřeba
Úhlopříčka: 19"
Hodnota nastavení jasu
Režim
50% 35,3 35,2 34,8 37,6 35,3 35,0 35,4 35,3 34,9 35,4
75% 42,1 42,3 42,5 42,3 42,4 42,1 42,1 42,3 42,1 40,1
100% 44,9 44,7 44,8 44,8 44,7 44,8 44,7 44,7 44,9 44,6
Stand-by 7,4 7,3 7,4 7,3 7,5 7,4 7,3 7,3 7,4 7,3
35,4 ± 0,8
42,0 ± 0,7
44,8 ± 0,1
7,4 ± 0,1
IX
Naměřené hodnoty LCD - HPL1740 [W] Měření 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Výsledná průměrná spotřeba
Úhlopříčka: 17"
Hodnota nastavení jasu 50% 23,2 23,1 23,2 23,1 23,0 23,2 23,1 23,3 23,8 23,3
75% 27,9 27,8 28,0 27,9 27,8 27,9 28,8 27,8 27,9 27,7
100% 37,3 34,7 34,9 35,1 34,7 35,1 34,9 35,0 34,9 35,1
Stand-by 6,3 6,1 6,1 6,2 6,3 6,1 6,2 6,1 6,1 6,1
23,2 ± 0,2
28,0 ± 0,3
35,2 ± 0,7
6,2 ± 0,1
Naměřené hodnoty LCD - HP w2448hc [W] Měření 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Výsledná průměrná spotřeba
Režim
Úhlopříčka: 24" širokoúhlý
Hodnota nastavení jasu
Režim
50% 56,0 61,3 69,4 60,2 59,9 70,5 60,1 55,2 62,3 66,3
75% 65,8 70,1 71,1 69,6 70,5 68,2 71,2 68,9 67,8 68,4
100% 80,7 78,5 80,0 79,9 80,3 79,3 80,3 79,4 80,6 80,1
Stand-by 17,9 18,0 17,8 17,9 18,0 17,9 18,1 18,0 17,9 18,2
62,1 ± 4,9
69,2 ± 1,6
79,9 ± 0,6
18,0 ± 0,1
X
Naměřené hodnoty LCD - Philips 200WS [W]
Hodnota nastavení jasu
Měření 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Výsledná průměrná spotřeba
Úhlopříčka: 20" širokoúhlý Režim
50% 33,4 33,6 33,9 35,9 35,8 33,7 33,1 33,4 35,8 33,4
75% 40,6 40,4 40,5 40,2 39,9 39,6 40,2 40,6 40,4 39,6
100% 47,3 44,9 45,4 44,3 45,0 44,7 44,8 45,1 45,4 44,8
Stand-by 7,2 7,1 7,2 7,2 7,1 7,2 7,2 7,3 7,1 7,2
34,2 ± 1,1
40,2 ± 0,4
45,2 ± 0,8
7,2 ± 0,1
Naměřené hodnoty CRT - GVC M1769P [W] Hodnota nastavení jasu
Měření 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Výsledná průměrná spotřeba
Úhlopříčka: 17" Režim
0% 75,8 75,2 76,1 76,3 76,2 75,9 75,3 76,7 78,1 77,1
50% 76,2 76,3 78,6 75,8 78,5 75,9 76,1 78,6 75,7 78,2
100% 78,2 76,2 76,5 76,1 76,3 76,8 77,1 75,3 76,6 75,1
Stand-by 9,6 9,6 9,5 9,7 9,5 9,6 9,4 9,5 9,6 9,6
76,3 ± 0,8
77,0 ± 1,2
76,4 ± 0,8
9,6 ± 0,1
XI
Naměřené hodnoty CRT - AOC 7Vlr [W] Hodnota nastavení jasu
Měření 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Výsledná průměrná spotřeba
Úhlopříčka: 17" Režim
0% 68,7 68,8 68,6 68,7 68,7 68,9 68,8 68,5 68,7 68,8
50% 69,0 69,7 69,9 70,0 68,7 69,1 68,3 69,0 69,7 69,0
100% 71,4 71,1 71,4 71,6 71,3 71,4 71,7 71,4 71,2 71,1
Stand-by 15,3 15,1 15,3 15,1 15,2 15,3 15,1 15,2 15,2 15,1
68,7 ± 0,1
69,2 ± 0,5
71,4 ± 0,2
15,2 ± 0,1
Naměřené hodnoty CRT - Compaq V7550 [W] Hodnota nastavení jasu
Měření 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Výsledná průměrná spotřeba
Úhlopříčka: 19" Režim
0% 75,3 75,0 75,1 75,4 75,7 76,1 75,5 75,6 75,7 74,7
50% 75,4 75,3 75,1 75,3 75,6 75,4 75,3 75,0 75,1 75,3
100% 77,7 77,6 77,4 77,8 77,1 77,9 77,7 77,4 77,6 78,1
Stand-by 9,6 9,5 9,9 9,6 9,6 9,6 9,5 9,5 9,6 9,6
75,4 ± 0,4
75,3 ± 0,2
77,6 ± 0,3
9,6 ± 0,1
XII
PŘÍLOHA 5 – Výpočty možných úspor Výpočet spotřeby a porovnání úspor při náhradě za úsporné počítače Počítač Úsporný počítač HP Compaq dc7900 HP Compaq dx2400 P4 1,6 GHz HP Compaq dx2300 HP Compaq dx6100MT Athlon 6000+
0,042 0,050 0,053 0,065 0,067
0,059 0,092 0,091 0,101 0,098
0,364 0,464 0,486 0,580 0,583
7,286 9,280 9,725 11,597 11,667
87,437 111,360 116,698 139,162 140,006
333 424 445 530 533
x 91 111 197 200
Úspora* při náhradě 50 počítačů úspornými [Kč] x 4 557 5 574 9 854 10 015
0,082
0,141
0,753
15,053
180,634
688
355
17 754
0,151
0,240
1,353
27,069
324,826
1 238
904
45 223
Průměrná spotřeba za hodinu ve stavu [kWh]
Spotřeba za pracovní [kWh]
pohotovost
den
zátěž
měsíc
Náklady* za rok [Kč]
rok
Úspora* při náhradě počítače úsporným za 1 rok [Kč]
*při ceně 3,81 Kč/kWh Zdroj: autor
Výpočet a porovnání energetické náročnosti úsporného počítače oproti notebookům Průměrná spotřeba za hodinu ve stavu [kWh]
Spotřeba za pracovní [kWh]
pohotovost
den
Náklady* za rok [Kč]
Notebook zátěž
měsíc
rok
Úspora* při náhradě notebooku úsporným počítačem za 1 rok [Kč]
Úsporný počítač
0,042
0,059
0,364
7,286
87,437
333
x
HP Compaq nx9030 HP Compaq nc6320 Dell Latitude D505
0,027 0,029 0,032
0,052 0,051 0,042
0,256 0,270 0,272
5,110 5,402 5,443
61,325 64,819 65,318
234 247 249
-99 -86 -84
*při ceně 3,81 Kč/kWh Zdroj: autor
XIII
Úspora* při náhradě 50 notebooků úspornými počítači [Kč] x -4 974 -4 309 -4 214
Výpočet spotřeby a porovnání úspor monitorů vzhledem k LCD HPL1740
Monitor
LCD - HPL1740 LCD - LG L1970HQ LCD - Philips 200WS LCD - HPL1906 LCD - HP w2448hc CRT - AOC 7Vlr CRT - GVC M1769P CRT - Compaq V7550
Úhlopříčka ["] 17 19 20 19 24 17 17 19
Průměrná spotřeba za 1 h [kWh] 0,028 0,038 0,040 0,042 0,069 0,071 0,076 0,078
Spotřeba za pracovní [kWh] den 0,224 0,303 0,322 0,336 0,554 0,571 0,611 0,621
měsíc 4,480 6,064 6,432 6,720 11,072 11,424 12,224 12,416
*při ceně 3,81 Kč/kWh Zdroj: autor
XIV
rok 53,760 72,768 77,184 80,640 132,864 137,088 146,688 148,992
Náklady* za rok [Kč] 205 277 294 307 506 522 559 568
Úspora* za 1 rok při náhradě monitoru úsporným LCD HPL1740 [Kč] x 72 89 102 301 317 354 363
Úspora* za 1 rok při náhradě 50 monitorů úsporným LDC HPL1740 [Kč] x 3 621 4 462 5 121 15 069 15 874 17 703 18 142
Výpočet a porovnání energetické a finanční náročnosti počítačů v režimu stand-by Počítač HP Compaq dx6100MT Úsporný počítač HP Compaq dx2300 HP Compaq dc7900 Athlon 6000+
Průměrná spotřeba za hodinu [kWh] 0,012 0,014 0,016 0,023 0,031
Spotřeba za pracovní [kWh] den 0,192 0,224 0,256 0,368 0,496
měsíc 5,760 6,720 7,680 11,040 14,880
Náklady* za rok [Kč]
rok 69,120 80,640 92,160 132,480 178,560
263 307 351 505 680
Spotřeba 50 PC ve stand-by za rok [kWh]
Náklady* na stand-by 50 PC za rok [Kč]
3 456 4 032 4 608 6 624 8 928
13 167 15 362 17 556 25 237 34 016
Náklady* na stand-by 50 monitorů za rok [Kč] 86 400 100 800 100 800 144 000 144 000
*při ceně 3,81 Kč/kWh Zdroj: autor
Výpočet a porovnání energetické a finanční náročnosti u monitorů v režimu stand-by
LCD - HPL1740 LCD - Philips 200WS LCD - HPL1906 LCD - LG L1970HQ CRT - Compaq V7550
0,006 0,007 0,007 0,010 0,010
0,096 0,112 0,112 0,160 0,160
2,880 3,360 3,360 4,800 4,800
34,560 40,320 40,320 57,600 57,600
132 154 154 219 219
Spotřeba 50 monitorů ve stand-by za rok [kWh] 1 728 2 016 2 016 2 880 2 880
CRT - GVC M1769P
0,010
0,160
4,800
57,600
219
2 880
144 000
CRT - AOC 7Vlr
0,015
0,240
7,200
86,400
329
4 320
216 000
LCD - HP w2448hc
0,018
0,288
8,640
103,680
395
5 184
259 200
Monitor
Průměrná spotřeba za hodinu [kWh]
Spotřeba za pracovní [kWh] den
měsíc
Náklady* za rok [Kč]
rok
* 3,81 Kč/kWh Zdroj: autor
XV
PŘÍLOHA 6 – Odhad vývoje cen elektrické energie
Vývoj cen elektřiny v letech 2005 - 2009 Rok 2005 2006 2007 2008 2009
Cena elektřiny za kWh [Kč]
Meziroční nárůst ceny [%]
2,70 2,94 3,20 3,51 3,81 x
8,89 8,84 9,69 8,55 x 9
Průměrný nárůst [%] Zdroj: autor – upraveno na základě www.cez.cz
Výpočet ceny elektřiny při meziročním růstu ceny 9 % [Kč] Rok 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
Cena 4,15 4,53 4,93 5,38 5,86 6,39 6,96 7,59 8,27 9,02
Zdroj: autor
Výpočet ročních nákladů při předpokládaném růstu ceny energie [Kč] Roční náklady při předpokládaném růstu energie pro Rok
2009 2010 2011 2012 2013 2014
Úsporný počítač 333 363 396 431 470 513
HP Compaq dc7900 424 462 504 549 599 653
HP Compaq dx2400 445 485 528 576 628 684
Zdroj: autor
XVI
P4 1,6 GHz 530 578 630 687 748 816
HP Compaq dx2300 533 581 634 691 753 821
HP Compaq dx6100MT 688 750 818 891 971 1059
Athlon 6000+ 1238 1349 1470 1603 1747 1904
