Kaj poraba energije pravzaprav pomeni?
Marjan Kodelja 19. julija 2021 ob 06:42

Kot se spomnimo – nekateri bolj, drugi pač manj – iz osnovnošolske fizike, elektriko opisujeta dve količini, jakost toka (merska enota amperi) in električna napetost (volti). Nista otipljivi, zato v popolnosti težje razumljivi, za vsakodnevno uporabo pa si lahko napetost predstavljamo kot »pritisk«, pod katerim elektrika »teče« iz napajalnika (oziroma električnega omrežja), z jakostjo toka pa, kako »nabit« z energijo je ta tok. Količini, zmnoženi skupaj, nam dasta moč (energijo), ki jo naprava, priključena na električno omrežje, sprejme, ta pa se meri v vatih.

Nekako nam je jasno, da jakost in napetost predstavljata precej različne lastnosti električnega toka. Napetost, ki jo da napajalnik naprave ali jo ta sprejme iz omrežja, je fiksna, na določeni ravni. V električnem omrežju je napetost, vsaj v Evropi, vedno okoli 230 V. Če na primer napajalnik deluje z višjo napetostjo kot naprava (kot jo ta lahko sprejme), se ta pregreva, v skrajnih primerih pa tudi v njej kaj poči in naprava, po domače povedano, pregori. Jakost toka pa ni stalna, temveč odvisna od tega, koliko ga naprava potrebuje – koliko ga iz napajalnika oziroma omrežja potegne. Napajalnik ima gornjo mejo jakosti toka, ki ga zagotavlja. Na primer, tak, ki zagotavlja jakost toka 2 A, lahko brez težav napaja tudi naprave, ki zahtevajo (na njih piše) nižjo »amperažo«. Ne velja pa obratno. Imeli boste težave napolniti na primer tablični računalnik, ki za delovanje zahteva 2 A, z napajalnikom, ki lahko zagotovi manj kot 1 A. Polnjenje delujoče tablice bo počasnejše ali pa jo bo treba popolnoma ugasniti, saj bo napajalnik šele tedaj dovolj močan, da bo napolnil izpraznjene baterije.

Baterija s kapaciteto 48 Wh zagotavlja eno uro električno moč 48 W, dve uri moč 24 W in tako naprej.

Podatkov o zmogljivosti napajalnika in potreb naprave ni težko najti. Na obeh sta nekje nalepki, največkrat na hrbtni strani (ali so ti podatki natisnjeni oziroma vtisnjeni v ohišje), s podatki o napetostih in jakostih tokov. Res pa je, da so zapisani z drobnim tiskom ali, če so vtisnjeni v ohišje, v isti barvi, zato jih občasno težje vidimo, kaj šele pravilno preberemo. Ko pa podatke imamo, enostavno vidimo, ali z napajalnikom, ki nam je ravno pri roki, lahko polnimo napravo, ki nujno potrebuje polnjenje. Podatek o napetosti mora biti na napajalniku in na napravi enak, podatek o jakosti toka napajalnika pa enak ali večji od zahtev, ki jih ima naprava. Ko gre za naprave, ki dovolijo polnjenje prek vmesnika USB, večina skrbi odpade. Ta vmesnik vedno zagotavlja napetost 5 V (nikoli več), zato lahko prek njega vedno varno polnimo telefon ali tablični računalnik.

Proizvajalci telefono kapaciteto baterije označujejo s količino mAh (miliamperska ura).

Drugačno je označevanje napajalnika za namizne računalnike, kjer ni govora o jakosti in napetosti, temveč o njegovi moči v vatih. Razlog je v tem, da tak napajalnik sočasno zagotavlja različne napetosti na različnih priključkih, največkrat 3,3, 5 in 12 V, ki jih zahtevajo v računalnik vgrajeni elementi. Podatek o električni moči napajalnika nam pove, kolikšna je maksimalna moč, ki jo napajalnik simultano zagotavlja prek vseh omenjenih priključkov (žicah različnih barv). Če pazljivejše pogledate tehnične podatke napajalnika, opazite tudi podatke o jakosti toka na vsakem, kar nam pove, kako je električna moč razdeljena. V praksi ima večina novodobnih elementov namiznih računalnikov, matične plošče, pogoni in razširitvene kartice na splošno skromne zahteve. Izjema je lahko zmogljivejša grafična kartica. Pri takih morate preveriti, koliko električne moči zahteva, in temu primerno prilagoditi izbor napajalnika, če računalnik sestavljate ali nadgrajujete sami. Predvsem pri zadnjem je treba paziti na to. Vzemimo primer, da nadgradite računalnik, v katerega je originalno vgrajen napajalnik, ki komaj še zadostuje potrebam, nato pa vanj vgradite grafično kartico, ki zahteva več moči. Je pa takšnih primerov zadnje čase malo. Izbira napajalnika pa ni težka. Električna moč je zmnožek jakosti in napetosti. Če kartica zahteva 200 W (oziroma je to moč, ki jo potrebuje pri polni obremenitvi), ji mora napajalnik pri napetosti 12 V zagotoviti jakost 16,6 A ali več. Če bo jakost nižja, računalnik ne bo deloval, kot bi moral.

Pametni telefoni, tablice, prenosniki so med seboj različni, imajo različne elemente, različno programsko opremo, zato imata lahko dve napravi z enako »velikima« baterijama popolnoma različna časa avtonomije.

Če sta jakost in napetost električni količini, ki povesta vse o potrebah naprav, zakaj se sploh ukvarjamo z njunim zmnožkom, električno močjo. Ker nam ponuja eno in hkrati enostavno količino, ki pove skoraj vse o porabi električne energije. Čeprav ne pove vsega o električnem toku. Električna moč (poraba) 25 W lahko predstavlja 5 A pri 5 V ali 2 A pri 12,5 V, kar pa v večini praktičnih primerov ni pomembno. Obe razmerji bosta namreč praznili baterijo z enako hitrostjo in enako prispevali k mesečnemu računu za elektriko. Nam pa električna moč pove nekaj drugega. Naprava z močjo 50 W bo porabila dvakrat toliko energije kot naprava z močjo 25 W oziroma bo izpraznila enako baterijo dvakrat hitreje. Električna moč pa tako kot električna jakost ni konstantna skozi čas delovanja naprave, razen če ne govorimo o preprostih električnih napravah. Računalniki in pametni telefoni imajo veliko bolj neenakomerno porabo energije. Koliko »amperov« porabijo, s tem pa tudi koliko moči, je odvisno od obremenitve – od tega, kaj delajo. Moderni računalnik, na katerem deluje le operacijski sistem Windows, nismo pa zagnali nobenega programa, troši okoli 60 W (morda celo manj). Če pa zaženemo grafično zahtevno igro, ki zahteva veliko preračunavanja tridimenzionalne grafike, in procesor obremenimo z veliko logičnih in fizičnih izračunov, se lahko zahteva po moči poveča za dva- ali trikrat. Zato je težko ocenjevati čas avtonomije delovanja prenosnika (ali telefona), saj je ta odvisna tudi od tega, kaj bomo na njem počeli, kakšne programe poganjali in kako bodo ti obremenili grafično kartico ali procesor na matični plošči. Drugače povedano: baterija prenosnika, ki zdrži dve uri hude obremenitve, pri neki normalni uporabi, na primer brskanju po spletu, zdrži tudi do šest ur.

Naroči se na redna vsakotedenska e-poštna obvestila o novih prispevkih na naši strani.

Poraba energije je bistvena pri napravah zabavne elektronike, pa ne zato, kjer je nižja poraba dobra za okolje ali ker tako uporabnik plača manj za elektriko. Pred leti se je veliko govorilo o zelenem računalništvu, vsepovsod je bilo polno navodil, kako zmanjšati porabo, na koncu pa se je izkazalo, da se domači uporabniki na to požvižgajo, saj so prihranki na ravni enega uporabnika ali družine zanemarljivo majhni. Zanje je pomembnejše, da bolj energetsko učinkoviti prenosniki, tablični računalniki in telefoni zdržijo dlje časa delujoči le na baterije.

Avtor Marjan Kodelja
mm
Marjan se s tehnološkim novinarstvom ukvarja od leta 1997 in v tem času je videl že mnogo stvari, ki se nikoli niso uveljavile ali pa so imele kratek čas trajanja. Začel je pri računalniški reviji Moj mikro in ter 2000 postal njen urednik. Veliko kasneje je bil urednik naprej tednika Stop in nato še tednika Vklop, trenutno pa kruh služi s pisanjem tehnoloških člankov.
Marjan Kodelja - prispevki
Brez komentarjev

Dodaj odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen. * označuje zahtevana polja