При выборе источника питания для компьютера пользователи обращают внимание на мощность устройства, а также на его габариты (форм-фактор). Мало кто из приобретателей БП обращает внимание на маркировку 80 PLUS, еще меньше покупателей знают, что она означает. В результате вокруг этого обозначения возникло много непонимания и мифов. Пришло время рассеять этот туман.
Что значит 80 PLUS
Ни одно устройство не преобразовывает в полезную работу 100% получаемой мощности (за исключением вечного двигателя, споры о возможности которого давно признаны ненаучными). Не стал исключением компьютерный блок питания. Хотя в теории идеальный импульсный БП может иметь КПД близкий к 1 (и даже равный ей), на практике не все так радужно. В устройстве существуют потери:
- на преобразование – связанные с неидеальными ключами, имеющими конечную скорость открывания и закрывания (во время перехода из одного состояния в другое через ключ идет сквозной ток);
- омические потери (особенно в обмотках трансформаторов и дросселей) – это тепло безвозвратно теряется;
- собственные нужды (на работу вентиляторов, на питание микросхем ШИМ и автоматики, на линейные стабилизаторы, КПД которых даже теоретически меньше 1);
- другие потери.
В итоге до потребителя может доходить 70%..90% электроэнергии, потребленной от электрической сети.
На корпусе блока питания указана вторичная мощность, то есть та, которая дойдет до конечного потребителя. Чтобы понять, сколько при этом БП будет потреблять из сети, надо это значение разделить на КПД. Так, БП мощностью 550 ватт и n=0,75 будет потреблять от сети 550/0,75=733 ватта.
На сегодняшнем уровне развития компьютерной техники, приемлемым считается КПД, равный не менее 80%. Блоки питания, имеющие n=0,8 и выше, сертифицируются по программе 80 PLUS. Их производители имеют право нанести на упаковку и корпус эмблему, подтверждающую энергоэффективность.
Другой критерий, определяющий принадлежность к классу 80 PLUS – коэффициент мощности (КМ). При установленном для каждого класса уровне нагрузки он должен соответствовать требованиям сертификации, но быть не менее 0,8. Эта величина определяет наличие в потребляемой полной мощности реактивной составляющей (при К=1 полная мощность равна активной). Чем больше отличается КМ от единицы, тем больше потребляется ток из сети. Хотя на оплату это не влияет (реактивная мощность не оплачивается потребителем), но передача реактивной мощности требует увеличения сечения проводов, что в промышленных масштабах может привести к необходимости значительного увеличения инвестиционных вложений.
Пример активной и реактивной мощности можно рассмотреть на таком аналоге. Пусть есть труба, по которой подается песок с водой. Потребитель платит за воду, и не платит за песок. Но чтобы передать необходимое количество водо-песчаной смеси, надо увеличить диаметр трубы, что ведет к увеличению ее веса и цены, а значит к применению усиленных опор и т.д. Все это надо оплачивать при строительстве.
Разновидности сертификации
Внутри стандарта 80 PLUS существует несколько градаций, заметно отличающихся друг от друга. Для каждого подкласса замеры КПД производятся при нескольких уровнях нагруженности БП.
| Категория | КПД, % | |||
|---|---|---|---|---|
| Нагрузка 10 % | Нагрузка 20 % | Нагрузка 50 % | Нагрузка 100 % | |
| 80 PLUS | — | 80 | 80 | 80 |
| 80 PLUS bronze | — | 81 | 85 | 81 |
| 80 PLUS silver | — | 85 | 89 | 85 |
| 80 PLUS gold | — | 88 | 92 | 88 |
| 80 PLUS platinum | — | 90 | 94 | 91 |
| 80 PLUS Titanum | 90 | 94 | 96 | 91 |
Также для каждого подкласса существуют требования по коэффициенту мощности.
| Категория | Нагрузка, % | КМ, не менее |
|---|---|---|
| 80+ | 100 | 0,8 |
| 80+ bronze | 50 | 0,9 |
| 80+ silver | ||
| 80+ gold | ||
| 80+ platinum | 50 | 0,94 |
| 80+ Titanum | 50 | 0,95 |
Все цифры даны для напряжения сети 220 (230) вольт. Высокие значения КПД достигаются различными способами, в том числе, схемотехническими и конструкционными решениями, позволяющими отказаться от применения вентиляторов – основных потребителей электроэнергии на собственные нужды.
Важно! Некоторые недобросовестные производители наносят на свои изделия маркировку 85+ или даже 90+. Следует знать, что таких категорий в системе сертификации не существует.
Какой лучше выбрать
С одной стороны, чем выше класс сертификата выбранного блока питания, тем лучше – меньше потребление, меньше оплата за электроэнергию. Перед покупкой надо произвести несложные расчеты. Пусть имеется блок питания 700 ватт класса 80 Plus Titanium. Его КПД при нагрузке 50% равен 0,94. Для такого же источника низшего уровня сертификации n=0,8. При половинной загрузке до потребителя дойдет 350 ватт. В первом случае потребление от сети составит 350/0,94=372 ватт, за час придется оплатить, соответственно, 0,372 кВт*часа. Во втором случае получатся цифры 437 ватт и 0,437 кВт*ч. Пусть компьютер работает под средней загрузкой БП 0,5 от максимума 8 часов в день 300 дней в году (достаточно серьезный режим эксплуатации). В год получится 2400 часов, блок топ-уровня потребит 2400*0,372=892 кВт*ч. БП более бюджетного класса в тех же условиях потребит 2400*0,437=1050 кВт*ч. Разница составит 158 кВт*ч. Если взять стоимость киловатт*часа для населения 3,8 рубля (цена может быть разной от региона к региону!), то продвинутый источник поможет сэкономить около 600 рублей.
Читайте также: Как можно проверить какой блок питания стоит на компьютере
Сумма выглядит значительной, но надо учесть разницу в стоимости устройств. Так, источник бюджетного класса обойдется в сумму около 3000 рублей, а уровня Titanium – не менее 21000 (скорее всего, дороже). Разница составит 18000 рублей, и период окупаемости составит 30 лет. Если БП и прослужит столько времени, он к концу срока (а скорее, к середине) безнадежно устареет. Конечно, надо учитывать и тот факт, что БП уровня Люкс выпускают передовые фирмы, и надежность их выше. Но все равно, целесообразность покупки такого БП для домашнего пользования весьма сомнительна. Для уровней, например, 80 Plus gold и 80 Plus bronze разница в стоимости будет меньше, но меньшей будет и экономия.
Такие устройства, скорее, рационально покупать на серьезные серверы и производственные вычислительные системы, где эксплуатируется сразу много компьютеров и срок окупаемости может быть реальным. С другой стороны, приобретать для домашнего ПК блок питания ниже 80 plus также нерационально. Есть вероятность, что их изготовил неизвестный производитель, который не утруждает себя вопросами сертификации. Такой БП подведет в любой момент, да и его электропотребление может стать серьезной нагрузкой на кошелек пользователя.
В завершении рекомендуем к просмотру серию тематических видеороликов.
