Введение

Потребление энергии электрическими устройствами в выключенном или в режиме ожидания системами, которые обеспечивают вспомогательную энергию. Энергия ожидания, также называемая энергией вампира, призрачной нагрузкой, призрачной нагрузкой или утечкой электричества, относится к способу потребления электрической энергии электронными и электрическими приборами, когда они выключены (но предназначены для получения некоторой энергии) или в режиме ожидания. Это происходит только потому, что некоторые устройства, заявленные как "выключенные" на электронном интерфейсе, находятся в другом состоянии. Выключение в розетке или отключение от точки питания может полностью решить проблему резервного питания. На самом деле, отключение в точке питания достаточно эффективно, нет необходимости отключать все устройства от точки питания. Некоторые из таких устройств предлагают пользователю пульт дистанционного управления и функции цифровых часов, в то время как другие устройства, такие как адаптеры питания для отключенных электронных устройств, потребляют энергию, не предлагая никаких функций (иногда называемые без загрузки). Все вышеперечисленные примеры, такие как пульт дистанционного управления, цифровые функции часов и в случае адаптеров, без загрузки питания, отключаются просто отключением в точке питания. Однако для некоторых устройств с встроенной батареей, таких как телефон, функции ожидания могут быть остановлены, вместо этого удалив батарею. В прошлом запас электроэнергии в основном не был проблемой для пользователей, поставщиков электроэнергии, производителей и государственных регуляторов. В первом десятилетии двадцать первого века, осознание этого вопроса выросло и стало важным для всех сторон. До середины десятилетия мощность в режиме ожидания часто составляла несколько ватт или даже десятки ватт на прибор. К 2010 году в большинстве развитых стран были введены правила, ограничивающие мощность устройств, продаваемых в режиме ожидания, до одного ватта (и половины этого с 2013 года).

Определение

Электроснабжение в режиме ожидания - это электрическая мощность, используемая приборами и оборудованием, когда они выключены или не выполняют свою основную функцию, часто ожидая, что их активирует пульт дистанционного управления. Эта энергия потребляется внутренними или внешними источниками питания, приемниками дистанционного управления, текстовыми или световыми дисплеями, схемами, заряженными, когда устройство подключено, даже когда оно выключено. Термин часто используется более свободно для любого устройства, которое постоянно должно использовать небольшое количество энергии, даже когда оно не активно; например, телефонный автоответчик должен быть доступен во все времена для приема вызовов, отключение для экономии энергии не является вариантом. Другие примеры - таймеры, термостаты с питанием и тому подобное. Непрерывное питание может считаться тратой энергии в режиме ожидания только тогда, когда компьютер, который он защищает, выключен. Отключение собственно резервного питания в худшем случае неудобно; полностью отключить, например, автоответчик, не обрабатывающий вызов, делает его бесполезным.

Преимущества

Часто запасная мощность потребляется для определенной цели, хотя в прошлом было мало усилий, чтобы свести к минимуму потребляемую мощность. Это может позволить устройству очень быстро включаться без задержек, которые могли бы возникнуть в противном случае ("мгновенное включение"). Это использовалось, например, с телевизионными приемниками CRT (теперь в значительной степени вытеснены плоскими экранами), где небольшой ток пропускался через трубчатый нагреватель, избегая задержки в много секунд при запуске. Он может использоваться для питания приемника дистанционного управления, так что, когда инфракрасные или радиочастотные сигналы отправляются устройством дистанционного управления, оборудование может реагировать, как правило, переходя из режима ожидания в режим полной включенности. При этом устройство может быть включено в режиме ожидания, чтобы включить дисплей, запустить часы и т. д. без включения оборудования на полную мощность. Приборы, работающие на аккумуляторах и подключенные к сети, могут быть полностью заряжены, хотя и включены; например, мобильный телефон может быть готов принимать звонки, не истощая заряд аккумулятора.

Недостатки

Недостатки мощности в режиме ожидания в основном связаны с потребляемой энергией (каждый ватт непрерывной работы в режиме ожидания потребляет около 9 кВтч электроэнергии в год). и стоимость. Устройства часто использовали десять ватт или более, до принятия инициативы "Один Ватт".

Величина

Часть электроэнергии, которая используется в бытовых режимах, включает в себя небольшие приборы, системы безопасности и другие небольшие источники энергии. В 2008 году Министерство энергетики США сообщило: "Многие приборы и приборы потребляют небольшое количество энергии, когда их выключают. Эти "призрачные" загрузки встречаются в большинстве приборов, которые используют электричество, таких как видеорегистраторы, телевизоры, стереоприборы, компьютеры и кухонные приборы. Этого можно избежать, если выключить электроприбор или использовать электрическую ленту и переключатель на электрической ленте, чтобы отключить весь ток от устройства". Мощность в режиме ожидания, используемая старыми устройствами, может достигать 1015 Вт на устройство, в то время как современный HD LCD-телевизор может использовать менее 1 Вт в режиме ожидания. Некоторые приборы не потребляют энергию, когда их выключают. Многие страны, принявшие инициативу "Один Ватт", теперь требуют, чтобы новые устройства использовали не более 1 Ватта, начиная с 2010 года, и 0,5 Ватта в 2013 году. Хотя мощность, необходимая для таких функций, как дисплеи, индикаторы и функции дистанционного управления, относительно мала, большое количество таких устройств и их непрерывное подключение приводили к потреблению энергии до принятия правил "Один Ватт" от 8 до 22 процентов от общего потребления электроприборов в разных странах, или от 32 до 87 Вт. Это составляло около 310 процентов от общего потребления жилья. В Великобритании в 2004 году на режим ожидания электронных устройств приходилось 8% всего британского потребления электроэнергии в жилых домах. Аналогичное исследование, проведенное во Франции в 2000 году, показало, что на долю электроэнергии в режиме ожидания приходится 7% от общего потребления электроэнергии в жилых домах. В 2004 году Калифорнийская комиссия по энергетике подготовила отчет, содержащий типичное потребление электроэнергии в режиме ожидания и эксплуатации для 280 различных бытовых устройств, включая детские мониторы и зарядные устройства для зубных щетк. В США средний дом потреблял в среднем 10 649 кВтч электроэнергии в год в 2019 году, по сравнению с 11 040 кВтч в 2008 году. Каждый ватт энергии, потребляемый устройством, работающим непрерывно, потребляет около 9 кВтч (1 Вт × 365,25 дней в году × 24 часа в день) в год, что составляет чуть менее одной тысячной годового потребления домохозяйств США. Отключение устройства, постоянно потребляющего резервную энергию, экономит ежегодно 9 кВтч на каждый ватт непрерывного потребления (экономление 1 доллара в год по средним тарифам США). Такие устройства, как системы безопасности, пожарные сигнализации и цифровые видеорегистраторы, требуют постоянного питания для правильной работы (хотя в случае электрических таймеров, используемых для отключения других устройств в режиме ожидания, они фактически снижают общее потребление энергии). В разделе "Снижение потребления" ниже приведена информация о сокращении мощности в режиме ожидания.

Политика

Инициатива "Один Ватт" была запущена МЭА в 1999 году для обеспечения международного сотрудничества, чтобы к 2010 году все новые приборы, продаваемые в мире, использовали только один Ватт в режиме ожидания. Это позволит сократить выбросы CO2 на 50 млн. тонн только в странах ОЭСР к 2010 году. В июле 2001 года президент США Джордж Буш подписал указ, предписывающий федеральным учреждениям "купать продукты, которые потребляют не более одного ватта в режиме ожидания". В июле 2007 года вступили в силу калифорнийские стандарты 2005 года, ограничивающие мощность внешнего источника питания в режиме ожидания до 0,5 Вт. 6 января 2010 года вступило в силу Регламент Европейской комиссии (ЕС) No 1275/2008. По правилам с 6 января 2010 года мощность электрического и электронного бытового и офисного оборудования в "выключенном режиме" и в режиме ожидания не должна превышать 1 Вт, а мощность "в режиме ожидания плюс" (обеспечивающая информацию или отображение состояния в дополнение к возможной функции повторной активации) не должна превышать 2 Вт. При необходимости оборудование должно обеспечивать режим выключения и/или режим ожидания при подключении к сети электропитания. Эти цифры были сокращены вдвое 6 января 2013 года.

Оценка мощности в режиме ожидания

Потребление электроэнергии в режиме ожидания можно оценить с помощью таблиц мощности в режиме ожидания, используемой типичными устройствами, хотя мощность в режиме ожидания, используемая приборами того же класса, очень сильно варьируется (для дисплея компьютера CRT мощность в режиме ожидания указана как минимум 1,6 Вт, максимум 74,5 Вт). Общая мощность в режиме ожидания может быть оценена путем измерения общей мощности дома со всеми устройствами, стоящими в режиме ожидания, а затем отключенными, но этот метод неточен и подвержен большим ошибкам и неопределенности. или в местной публичной библиотеке. Хотя точность измерения низкого переменного тока и полученных из него величин, таких как мощность, часто является низкой, эти устройства, тем не менее, являются показателем мощности в режиме ожидания, если они достаточно чувствительны, чтобы регистрировать ее. Некоторые домашние мониторы просто указывают величину погрешности, например, 0,2%, без указания параметра, подверженного этой ошибке (например, напряжение, легко измеримое), и без квалификации. Ошибки измерения при низких мощностях ожидания, используемых примерно с 2010 года (т.е. менее нескольких Вт), могут составлять очень большой процент от фактического значения. По сути, шунтовый резистор счетчика, используемый для генерации напряжения, пропорционального току нагрузки, заменяется на один, значение которого обычно в 100 раз больше, с защитными диодами. Показания отражающего устройства должны быть умножены на коэффициент сопротивления (например, 100), а максимальная измеримая мощность уменьшается на тот же коэффициент. Профессиональное оборудование, способное (но не специально предназначенное) для измерений с низкой мощностью, обычно уточняет, что ошибка составляет процент от полного значения шкалы или процент отсчета плюс фиксированное количество, и действительна только в определенных пределах. На практике точность измерений при помощи счетчиков с плохой производительностью при низких уровнях мощности может быть улучшена путем измерения мощности, потребляемой фиксированной нагрузкой, такой как лампочка накаливания, добавления устройства ожидания и расчета разницы в потреблении энергии. Даже при лабораторном оборудовании измерение запаса электроэнергии имеет свои проблемы. Существует два основных способа подключения оборудования для измерения мощности; один из них измеряет правильное напряжение, но ток неправильный; ошибка незначительно мала для относительно высоких токов, но становится большой для небольших токов, типичных для режима ожидания - в типичном случае мощность ожидания 100 мВт будет завышена более чем на 50%. Другая связь дает небольшую ошибку в напряжении, но точный ток, и уменьшает ошибку при низкой мощности в размере 5000. Лабораторный счетчик, предназначенный для измерения более высоких мощностей, может быть подвержен этой ошибке. Другой вопрос - возможность измерения повреждения оборудования, если в очень чувствительном диапазоне, способном измерять несколько миллиампер; если измеряемое устройство выходит из режима ожидания и забирает несколько ампер, счетчик может быть поврежден, если он не защищен. Устройства, имеющие перезаряжаемые батареи и всегда подключенные к сети, используют резервную питание, даже если батарея полностью заряжена. Приборы с проводом, такие как пылесосы, электрические бритвы и простые телефоны, не нуждаются в режиме ожидания и не потребляют столько же энергии, сколько их беспроводные аналоги. Старые устройства с большими адаптерами питания, которые теплые на ощупь, потребляют несколько ватт энергии. Новые адаптеры питания, которые легки и не теплые на ощупь, могут потреблять менее одного ватта. Потребление электроэнергии в режиме ожидания может быть уменьшено путем отключения или полного отключения, если это возможно, устройств с режимом ожидания, которые в настоящее время не используются; если несколько устройств используются вместе или только когда помещение занято, они могут быть подключены к одной энергосхеме, которая отключается, когда она не нужна. Это может привести к тому, что некоторые электронные устройства, особенно старые, потеряют свои настройки конфигурации. Таймеры могут быть использованы для отключения резервного питания устройств, которые не используются по регулярному графику. Также доступны выключатели, которые отключают питание, когда подключенное устройство пере...

Эффективность оборудования

Поскольку пользователи энергии и государственные органы стали осознавать необходимость не тратить энергию, больше внимания уделяется электрической эффективности устройств (части потребляемой энергии, которая обеспечивает функциональность, а не отработанное тепло); это влияет на все аспекты оборудования, включая резервную мощность. Потребление электроэнергии в режиме ожидания может быть уменьшено как за счет внимания к конструкции цепей, так и за счет улучшения технологии. Программы, направленные на потребительскую электронику, побудили производителей сократить потребление электроэнергии в режиме ожидания во многих продуктах. Вероятно, технически осуществимо сократить мощность в режиме ожидания на 75% в целом; большинство экономий будет меньше ватта, но в других случаях будет до 10 ватт. Например, коммерчески доступный компьютер в режиме Wake в режиме ожидания LAN обычно потреблял от 2 до 8 Вт мощности в режиме ожидания по состоянию на 2011 год, но можно было разработать гораздо более эффективную схему: специально разработанный микроконтроллер может снизить общую мощность системы до менее 0,5 Вт, при этом сам микроконтроллер вносит вклад в 42 мВт.