Standarde pentru surse de alimentare externe

9 MAI 2014

Eficiență ridicată, consum propriu redus.
Sursele de alimentare externe (EPS – External Power Supply) sunt folosite în sute de tipuri de aparate electronice și produse de larg consum: încărcătoare de baterii pentru telefoane mobile, modem-uri, laptop-uri, tablete, console de jocuri video, imprimante, televizoare, ceasuri, alarme etc. pentru a converti tensiunea rețelei de alimentare de la o priză de perete, în tensiuni mai mici. Mai mult de 300 milioane de surse externe de alimentare sunt livrate anual în Statele Unite și într-o casă se estimează că sunt între cinci și zece surse externe de alimentare. Numărul surselor continuă să crească în case și birouri prin achiziționarea de noi tipuri de dispozitive electronice personale.

Caracteristicile unei surse de alimentare se referă la tensiunea de intrare, tensiunea de ieșire, putere, eficiența conversiei, gabarit, condițiile limită de mediu, încadrarea în standarde de siguranță în utilizare și standarde legate de emisia și imunitatea la perturbații. Adeseori este lăsat nespecificat nivelul consumului propriu al sursei, în absența unei sarcini la ieșire (no load power consumption). Acest consum, deși pare mic la nivelul unei surse, devine important prin însumare la nivel global, fiindcă există peste un miliard de surse de alimentare externe, conectate permanent la rețele AC.
Eficiența energetică și calitatea unei surse de alimen­tare externe sunt corelate, iar adoptarea unor standarde de reglementare a consumului propriu al unei surse, pentru a fi cât mai mic, este o cerință de bun simț. Prin încadrarea în standardele implementate în anul 2007 în SUA, se vor realiza economii de aproximativ 42,4 miliarde dolari în facturile de energie pentru produsele livrate între 2008 – 2032. Standardul va contribui la evitarea emisiilor de aproximativ 198,5 milioane tone metrice de CO2, echivalentul emisiilor anuale de gaze cu efect de seră de la aproximativ 39 milioane de automobile.
La începutul anului 2014, standardele de eficiență adoptate în anul 2007 în Statele Unite, dar cu aplicabilitate în toată lumea, s-au actualizat pentru clasa A de surse externe de alimentare (EPS) pentru a face aceste componente mai eficiente cu până la 33%. Reglementarea finală stabilește standarde de eficiență și pentru non-clasa A de surse externe de alimentare, care se referă la conversia de mai multe tensiuni în același timp (uzual 3.3V, 5V și 12V), la surse cu putere de ieșire mai mare de 250W sau care pot furniza energie pentru un produs cu motor.
Standardele puse în aplicare începând cu anul 2014 vor avea ca efect economii suplimentare la consumatori, cu până la 3,8 miliarde dolari și reducerea emisiilor cu aproape alte 47 milioane de tone metrice de CO2 în 30 ani, echivalente cu consumul anual de energie electrică în 6,5 milioane de case. Vezi detalii: U.S. Department of Energy (DOE), www.energy.gov

Notă. ENERGY STAR este un program voluntar al US Environmental Protection Agency (EPA) (vezi www.energystar.gov), care ajută pentru a economisi bani și a

proteja clima prin eficiență energetică superioară. ENERGY STAR a fost stabilit inițial ca program voluntar de etichetare menit indicării produselor din domeniul IT eficiente energetic, pentru a ajuta firme și persoane fizice să reducă cheltuielile de energie. Programul ENERGY STAR a fost lansat de către EPA în anul 1992, sub autoritatea Clean Air Act, secțiunea 103 (g). Sub conducerea EPA, consumatorii, întreprinderi și organizații și-au făcut investiții în eficiența energetică, care să ducă la piețe de produse și de practici eficiente, crearea de locuri de muncă, precum și de stimulare a economiei. Acum, după 20 de ani, programul ENERGY STAR a impulsionat adoptarea de produse eficiente energetic, practici de utilizare, dezvoltare de servicii prin parteneriate de valoare, instrumente de măsurare obiective și edu­carea consumatorilor.

Multe aparate continuă să tragă din rețea o cantitate mică de energie în stand-by, atunci când sunt comutate pe “off”. Aceste “sarcini fantomă” apar în majoritatea aparatelor care folosesc energie electrică, cum ar fi aparate video, televizoare, casetofoane, calculatoare și aparate de bucătărie. Cele mai multe sarcini fantomă vor crește consumul de energie al aparatului cu câțiva watt-oră. Aceste sarcini pot fi evitate prin deconectarea aparatului, folosind un cablu de alimentare sau priză cu comutator pentru a tăia alimentarea cu energie a aparatului. Pe lângă sursele de alimentare externe, DOE a finalizat noi standarde de eficiență pentru mai mult de 30 aparate de uz casnic și produse comerciale, inclusiv mașini de spălat, frigidere și încălzitoare de apă, care sunt estimate că ar salva consumatorilor mai mult de 400 miliarde dolari și ar reduce emisiile de gaze cu efect de seră cu 1,8 miliarde de tone metrice până în anul 2030.
www.energy.gov/energysaver/energy-saver

Consumul tipic al câtorva aparate uzuale din lista DOE:
• Ceas cu radio = 10W
• PC cu CPU activ/adormit = 120/30W
• Monitor activ/adormit = 150/30W
• Laptop = 50W
• Radio stereo = 70 – 400W
• Televizor = 65 – 170W
• VCR/DVD = 17 – 21/20 – 25W

Ca răspuns la cerințele de economisire de energie și protejare a mediului pentru încărcătoare de baterii, firma MEANWELL ( www.meanwell.com), pentru care ECAS ELECTRO este distribuitor autorizat, a lansat noul încărcător de baterie AC/DC 326W – seria GC330, după modelele existente GC120 (120W), GC160 (160W) și GC220 (218W). Întreaga serie are un consum de energie fără sarcină foarte scăzut (< 1W) și înaltă eficiență (până la 93,5%) în modul activ. Având 2 trepte de încărcare rapidă, aceste încărcătoare de baterii pot realimenta rapid și eficient toate tipurile de baterii, cum ar fi Plumb-Acid (Pb-Acid), Litiu-Mangan (LiMnO2), Litiu-Fier (LiFePO4), Pb-Acid cu gel sigilate etc. Având tensiunea de intrare în gama 90 ~ 264VAC, seria GC330 face încărcarea în 2 etape (curent cons­tant și tensiune constantă) și poate monitoriza capaci­tatea bateriei prin detectarea tensiunii bateriei. Dispozitivul poate încărca rapid bateria la un curent cons­tant dacă bateria este descărcată. Și apoi, când bateria devine complet încărcată, se trece automat în modul de tensiune constantă, cu un curent mic de încărcare, pentru a evita reducerea duratei de viață cauzată de supra-încărcare. Seria GC330 se conec­tează prin conectorul standard IEC320-C14, are pin de conectare la pământ și este închisă în plastic rezistent UL 94V-0. Seria GC330 are clasa I de izolație pentru a proteja eficient utilizatorii la șoc electric și este deosebit de potrivită pentru încărcare de baterii din scutere electrice, biciclete electrice și scaune electrice cu rotile. Alte funcții standard includ: auto-reducerea curentului de încărcare, LED bicolor indicator de stare, protecții la scurt-circuit, supra-tensiune și supra-temperatură la încărcare. Încărcătoarele din seria GC330 au certificate globale de siguranță: UL, CUL, TUV, CB, FCC și CE care garantează sigu­ranța utilizatorului în sisteme de securitate, vehicule de agreement, de birou, echipamente comerciale proiectate cu baterii de rezervă etc.

Seria GC330 A36, A48 – Încărcătoare de baterie 36 și 48V, 326W
• 2 trepte de încărcare
• consum propriu fără sarcină <1W • eficiență ridicată până la 93,5% • intrare universală 90 - 264VAC, 127 - 370VDC • ieșire 40.8V/8A (model GC330A36-C4P) • ieșire 54.4V/6A (model GC330A48-C4P) • baterie recomandată 20 – 65Ah • funcție PFC activ, PF > 0.95
• conector IEC320-C14, 3 poli AC
• carcasă plastic închisă (UL 94V-0)
• răcire prin convecție aer liber -30 – 60°C
• protecții: scurt-circuit / supra-sarcină /supra-tensiune / supra-temperatură
• curent de încărcare în scădere la creșterea temperaturii
• indicator LED bicolor pentru nivelul de încărcare
• aprobări:UL / CUL / TUV / CB / FCC / CE
• dimensiuni (L × l × h): 220 × 95 × 46mm
• 2 ani garanție

Seria GC220 – Încărcătoare de baterie 12V, 24V și 48V, 218W
• consum propriu fără sarcină < 1W • eficiență ridicată până la 93% Situația actuală a reglementărilor de eficiență și consum propriu În Uniunea Europeană, situația cerințelor de eficiență pentru noile surse de alimentare externă (EPS) a rămas relativ neschimbată în ultimii ani. Deși au apărut îmbunătățiri minore la nivelurile de consum propriu de energie ale surselor fără sarcină, anunțate de către consorții de telefonie mobilă și departamente guvernamentale, lucrurile nu s-au schimbat prea mult de la începutul anului 2011, când Comisia Europeană (CE) a adoptat specificațiile programului 2008 ENERGY STAR EPS Version 2. Standardul propus leagă nivelul de eficiență în funcționarea activă (cu pierderi max.10-15%) și consumul de energie fără sarcină (pentru surse lăsate în priză permanent, precum un încărcător de telefon sau tabletă) al unui produs reglementat în prezent, dar include mai multe tipuri de surse de alimentare, stabilind un nouă dată limită pentru eficiența programelor EPS. DOE a anunțat inițial în 2012, că leagă ambele standarde, atât pentru EPS cât și pentru sistemul de încărcare a bateriei (BCS-Battery Charger System). În Mai 2013, standardele s-au separat, astfel că există deja reguli pentru eficiența EPS, dar se așteaptă ca regulile pentru eficiența BCS să ceară un nivel mai ridicat, datorită numărului în creștere de aparate cu baterii reîncărcabile (telefoane, tablete, laptopuri, scule portabile, aparate de ras, jocuri) ce au încărcătoarele permanent conectate în prize AC. Între timp, în Europa, CE a publicat un proiect de Cod de Conduită (CoC) privind Eficiența Energetică a EPS, versiunea 5, în Septembrie 2013. Noile speci­ficații voluntare CoC propun consolidarea eficienței în modul activ și consumul de energie fără sarcină - mai stricte decât nivelul obligatoriu din directiva privind proiectarea ecologică Ecodesign Directive, dar mai laxe decât cerințele propuse de DOE în SUA. Cu toate acestea, o cerință suplimentară de eficiență la 10% din sarcina maximă (ce cores­punde consumului unui computer inactiv) a fost adăugată pentru a se asigura că EPS este eficientă în aplicații în cazul în care un produs pierde timp în modurile inactiv sau la consum mic de putere.

Propunerea a avut data intrării în vigoare planificată pentru ianuarie 2014.
Pentru a opri inundarea pieței europene cu surse de alimentare importate din China, dar care nu au eficiență mare și consumă mult în lipsa sarcinii s-au adoptat directive și reguli obligatorii la nivel european.

Seria GC160 – Încărcătoare de baterie 12V, 24V și 48V, 160W
• consum propriu fără sarcină < 1W • eficiență ridicată până la 94%

Seria GC120 – Încărcătoare de baterie 12V, 24V și 48V, 120W
• consum propriu fără sarcină < 0.5W • eficiență ridicată până la 91% ErP Directive 2009/125/EC publicată în data de 31 Octombrie 2009 și implementată în 2010, a fost extinsă să acopere toate produsele legate de consum de putere electrică, obligând ca acestea să fie însoțite de documentația tehnică referitoare la mediu, înainte de a fi lansate pe piață. Commission Regulation (EC) No 1275/2008 – Standby & Off Mode fixează cerințele de eco-design pentru consumul de putere al aparatelor și echipamentelor electrice și electronice, domestice și de birou, alimentate la tensiune mai mică de 250V, astfel: (1) în starea “off” puterea nu va depăși 0,00W; (2) în starea de așteptare a reactivării, un aparat fără display, nu va depăși 0,50W și dacă are display nu va depăși 1,00W. Nota. În SUA, US. EPA (United States. Environmental Protection Agency) a retras, la sfârșitul anului 2010, specificațiile programului de eficiență EPS, invocând gradul relativ ridicat de respectare al standardului ENERGY STAR în produsele de pe piață și existența standardelor federale de eficiență minimă pentru EPS.

Commission Regulation (EC) No 278/2009 – External Power Supplies fixează cerințele de eco-design pentru surse externe (EPS) fără sarcină și eficiența medie când sursa este activă, astfel: (1) pentru puteri mai mari de 51,0W, fără sarcină consumul propriu nu va depăși 0,50W; (2) eficiența în starea activă va depăși 0,860 (respectiv, 86%).
Detalii: www.intertek.com/electrical/erp-directive/ power-supply/

Ce este EuP/ErP?

ErP – Energy related Products se referă la produsele care prin numărul lor mare au un impact asupra consumului de energie pentru o mare parte din consumul de energie în UE și includ:

• Produse care folosesc Energie (EuP – Energy using Products): utilizează, generează, transferă sau măsoară energia (electricitate, gaz, combustibil fosil), cum ar fi boilere, calculatoare, televizoare, transformatoare, ventilatoare industriale, cuptoare industriale, etc.
• Alte produse cu impact energetic (ErP – Energy Related Products), care nu folosesc energie, dar care au un impact asupra energiei și pot contribui la econo­misirea de energie, cum ar fi ferestrele, material izolant, capete de duș, robinete, etc. Directiva este sub responsabilitatea DG Enterprise and Industry și DG Energy. http://ec.europa.eu/enterprise/policies/sustainable-business/documents/eco-design/legislation/

Autor:
Ing. Emil Floroiu
ECAS ELECTRO
emil.floroiu@ecas.ro
www.ecas.ro

ECAS

ELECTRO asigură aprovizionarea și asistența tehnică pentru orice tip de dispozitive și componente solare: generatoare, controlere de încărcare, baterii reîncărcabile, invertoare, cabluri și conectoare, semiconductoare (diode și circuite integrate specifice domeniului solar), LED-uri și dispozitive de iluminat cu LED-uri.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

  • Folosim datele dumneavoastră cu caracter personal NUMAI pentru a răspunde comentariilor/solicitărilor dumneavoastră.
  • Pentru a primi raspunsuri adecvate solicitărilor dumneavoastră, este posibil să transferăm adresa de email și numele dumneavoastră către autorul articolului.
  • Pentru mai multe informații privind politica noastră de confidențialitate și de prelucrare a datelor cu caracter personal, accesați link-ul Politica de prelucrare a datelor (GDPR) si Cookie-uri.
  • Dacă aveți întrebări sau nelămuriri cu privire la modul în care noi prelucrăm datele dumneavoastră cu caracter personal, puteți contacta responsabilul nostru cu protecția datelor la adresa de email: gdpr@esp2000.ro
  • Abonați-vă la newsletter-ul revistei noastre