28. lokakuuta 2022

Sähkölaitteiden virrankulutus - Valmiustilan kulutus ei enää yllätä

Petteri Järvinen kirjoitti aikoinaan Tietokone-lehdessä 3/2007 mielenkiintoisen kolumnin: "Ydinvoimala sinun vuoksesi". Se herätti silloin minut ja varmasti monet muutkin lehden lukijat ajattelemaan, paljonko sähkölaitteet oikeasti kuluttavat energiaa valmiustilassa. Järvisen käyttämä kulutusmittari näytti karuja lukemia muun muassa videoiden ja vahvistimien virrankulutuksesta valmiustilan osalta. Johtopäätös saaduista tuloksista oli kärjistäen se, että jos kaikkien suomalaisten turhaan valmiustilassa nukkuvat laitteet sammutettaisiin oikeaoppisesti, uutta ydinvoimalaakaan ei tarvittaisi. Kolumnin tulokset tuntuivat aika hurjilta, joten päätin itsekin ottaa kulutusmittarin käteen ja viettää vuoden 2014 kauniin kesäpäivän laitteiden tehoja ja kulutuksia mittaillen, kirjahyllyjen ja kaappien takana ryömien.


Teho ja kulutus


Ensiksi vähän teoriaa, jotta tiedetään mistä tarkalleen puhutaan ja kaikki pysyisivät kärryillä. Sähkölaitteiden tehoa mitataan wateissa (tunnus W). Yleensä jokaisen sähkölaitteen mukana tulee käyttöohje tai muu vastaava, josta laitteen kuluttaman tehon voi arvioida. Vaikka sähkö on yleensä Suomessa halpaa, pitäisi jokaisen kuitenkin suurin piirtein tietää omien sähkölaitteidensa teho ja kulutus (ainakin suuruusluokan hahmottaminen kuuluu melkeinpä yleissivistykseen). Esimerkiksi tavallisen hehkulampun teho on 60 wattia ja kiukaan noin 4 kilowattia. Onko tämä sitten paljon vai vähän, jos tehoa vertaisi esimerkiksi johonkin fyysiseen työhön? Yhden watin teholla toimiva laite kuluttaa joulen energiaa sekunnissa, sitä watti käytännössä tarkoittaa. Hehkulampun tarvitsemalla 60 watin teholla nostaisi esimerkiksi 6 kg painavan ostoskassin metrin korkeuteen sekunnissa. Se on jo ällistyttävän paljon, eikä tuollaista fyysistä hommaa jaksaisi itse kovin kauaa tehdäkään. Vaikka ei mitään sähköopista tai fysiikasta tajuaisikaan, äskeinen analogia nostotyöhön kuitenkin yllättää. 60 watin hehkulampun teho ei siis todellakaan ole mikään vähäpätöinen työ, vaikka näin voisi äkkiseltään luullakin.

Sähkölaitteiden kulutuksen laskemiseksi teho (W) muutetaan yleensä ensin kilowateiksi jakamalla wattimäärä tuhannella (1 kW = 1000 W). Esimerkiksi hehkulampun kohdalla: 60 W / 1000 = 0,06 kW. Kulutetun sähköenergian määrää mitattaessa käytetään kilowattituntia ja nyt laskettu teho kilowateissa onkin helppo muuttaa kulutukseksi kertomalla se käyttötuntien määrällä. Esimerkkimme hehkulampun (teho 60 W eli 0,06 kW) sähkönkulutus kahdeksan tunnin aikana olisi 0,06 kW × 8 h = 0,48 kWh. Kertomalla kulutus (kWh) sähkön hinnalla (käytetään vaikkapa arvoa 0,07 euroa/kWh), saadaan selville, mitä laitteen käyttö tänä aikana maksaa. Esimerkkimme hehkulampun kuluttama sähköenergia kahdeksan tunnin aikana maksaa siis: 0,48 kWh × 7 senttiä/kWh = 3,36 senttiä. Kun vuodessa on 365 päivää, niin tämä tekee noin 12,26 €/vuosi. Aika paljon yhden lampun polttamisesta.


Tutustu kulutusmittariin


Energia/kulutusmittari on energiankulutusta mittaava pieni laite, joka kertoo kodinkoneiden ja sähkölaitteiden tehon watteina sekä laitteen kulutuksen tiettynä aikavälinä kilowattitunteina (kWh) tai wattitunteina (Wh). Kehittyneemmät laitteet voivat kertoa kulutuksen myös euroissa ja näyttää sähkölaitteen virrankulutuksesta muutakin tietoa. Kulutusmittarin avulla voi helposti tarkistaa omien sähkölaitteidensa sähkönkulutuksen ja verrata sitä kodinkoneiden ja sähkölaitteiden keskimääräiseen kulutukseen. Kodin varsinaiset sähkösyöpöt tunnistaa siten helposti ja niiden käyttöä osaa myöhemmin rajoittaa ainakin valmiustilan osalta. Vaikka kulutusmittari onkin suhteellisen halpa, ei sitä silti kannata ostaa itse, vaan sellaisen saa lainattua helpoiten vaikkapa lähikirjastoista. Esimerkiksi HelMetin haulla energiamittareita löytyy pääkaupunkiseudulta kirjastojen hyllyistä aika liuta. HelMetistä tämän linkin takaa löytyy noin 95 kpl, joista noin 20 % näyttää olevan vapaana. Kulutusmittarin mukana saa simppelit käyttöohjeet, jos niitä tarvitsee sekä vertailutaulukon kodin sähkölaitteiden keskimääräisistä tehoista ja kulutuksista.

Fortumin vanha kulutusmittari vuodelta 2007, jonka saa lainattua kirjastoista. Sisältää laukun, mittarin ja laitteiden kulutustaulukon.

Itse päädyin jo vuosia sitten lainaamaan Fortumin kulutusmittarin Espoon Leppävaaran Sellon kirjastosta, musiikkiosaston tiskiltä. Kulutusmittarin lainaus tapahtuu aivan samoin kuin tavallisen kirjankin lainaus, eli pelkkä kirjastokortti riittää. Laitteen saa lainattua tiskiltä ja laina-aika on 14 vuorokautta. Aikoinaan kulutusmittari tarvikkeineen oli yleensä pakattu melko isoon salkkuun tai vastaavaan koteloon. Vuonna 2007 lainaamani laite oli suhteellisen isokokoinen ja se oli jatkojohdon päässä, mikä helpotti näytön lukemista hankalissa paikoissa. Nyt vuonna 2014 ja 2022 lainaamani laitteet olivat puolestaan erittäin pienikokoisia, eikä niissä valitettavasti ollut jatkojohtoa. Tällöin laitteen luku ahtaassa paikassa voi olla hankalaa.

Vuonna 2022 lainattu uudempi energiamittari on pienikokoinen, mutta ahtaassa paikassa ilman jatkohtoa hankalasti luettava.

Vaikka kulutusmittarissa onkin muutama nappi, alkuihmetyksen jälkeen sen käyttö on kuitenkin helppoa. Sähkömittari toimii siis siten, että se laitetaan kiinni pistorasiaan ja mitattavan laitteen virtajohto taas kytketään tähän mittariin kiinni. Välissä oleva kulutusmittari kertoo näytössään sitten mitattavan sähkölaitteen senhetkisen tehon (asteikko watteina) ja reaaliaikaisen, koko ajan kasvavan kulutuksen mittaushetkestä alkaen (kilowattitunteina). Olisin toivonut myös jotain kirjallista tietoa siitä, mikä on laitteen tarkkuus ja mikä on pienin teholukema, jota laitteella voi mitata, mutta mistään näitä tietoja ei löytynyt. Vuonna 2014 lainaamani laite oli mallia PM300 Energy Meter Imported by Clas Olson.



Tuloksia eri valmiustiloista - Vuosi 2007


Valmiustila (ns. Stand-by) on tila, jossa laite ei varsinaisesti ole aktiivisesti päällä, mutta kuluttaa silti sähköä. Valmiustilaa käytetään, jotta laitteeseen tallennetut asetukset olisivat vielä myöhemminkin tallessa ja laite olisi nopeammin käytettävissä. Valmiustilan tunnistaa yleensä pienestä punaisesta valosta laitteen etupaneelissa, kuten televisioissa ja digibokseissa yleensä on. Pelkästään punaisen valon puuttumisen perusteella ei voi kuitenkaan aina tietää, onko laite oikeasti sammutettu vai ei. Jopa mikroaaltouunin paneelissa vilkkuva kello, tai sammutettu pelikonsoli voivat kuluttaa huomattavasti sähköä. Valmiustilan kulutuksen suuruus riippuukin huomattavasti itse laitteesta. Jotkin laitteet tyytyvät vähään virtaan, toiset taas kuluttavat melkein yhtä paljon kuin varsinaisesti päällä ollessaankin. Seuraavassa kuvaajassa (tiedot pääosin vuodelta 2007) on muutamia poimintoja silloin asunnossani olleiden laitteideni keskimääräisistä valmiustilan kulutuksista ja suhteista normaaliin käyttöön. Kannattaa kuitenkin huomioida, että tulokset ovat vain suuntaa antavia, eikä niitä voi välttämättä täysin soveltaa muihin samanlaisiin laitteisiin.



Itselleni tuli vuonna 2007 suurena yllätyksenä Xbox-pelikonsolin ja paristojen pikalaturin virrankulutus laitteiden ollessa pois päältä. Toisin kuin yleensä, kummassakaan ei pala minkäänlaista valoa etupaneelissa merkkinä valmiustilasta. Yllätys oli myös suuri, kun huomasin vuonna 2007 kaikkien seinässä kiinni olevien irrallisten laturienkin kuluttavan n. 2 wattia energiaa tyhjän panttina. Ilman kulutusmittaria olisin tuskin saanut tätä tietoa edes selville. Tietokone-lehden uutista lainaten:

"Nokian selvitysten mukaan kaksi kolmasosaa puhelinten viemästä sähköstä on pistokkeessa turhaan olevien laturien aiheuttamaa hukkakulutusta. Jos pistokkeet irrotettaisiin aina heti akun latauduttua, saataisiin maailman matkapuhelinten aiheuttama kulutus pudotettua kolmasosaan. Suomessa sähköä säästyisi vuosittain niin paljon, että sillä voisi toimittaa sähköt 85 000 talouteen."

Turhan virrankulutuksen minimoimiseksi kannattaa siis irrottaa seinästä kaikki turhat laturit heti, kun matkapuhelimen tai kannettavan tietokoneen lataus on valmis. Toisaalta vuonna 2014 tekemäni uusien mittausten perusteella irralliset laturit eivät enää kuluttaneet mitään. Ehkäpä uusi kulutusmittari on halvempi ja huonompi, jolloin sen tarkkuus ei vain riittänyt näin pienen (< 1 wattia) tehon rekisteröintiin. Todennäköisempää on kuitenkin se, että teknistä edistymistä on havaittavissa ajan kuluessa. Esimerkiksi vuoden 2010 alussa monien kodin laitteiden virrankulutus rajoitettiin EU-direktiivillä valmiustilassa yhteen wattiin ja 2013 alusta enää puoleen wattiin, kertoo IltaSanomat.

Hieman hämmentävää oli myös havaita vuonna 2007 tavallisen mustan Xbox-mallin ja läpinäkyvän crystal-mallin ero virrankulutuksissa. Positiivisena yllätyksenä täytyy kuitenkin nostaa esille Wiin huomattavan pieni virrankulutus päällä ollessaan verrattuna Xbox-pelikonsoliin. Sähkösyöppönä Xbox kulutti noin kolme kertaa enemmän virtaa kuin Wii. Wiin ostaminen vuonna 2007 ainoaksi pelikonsoliksi oli siis melkein ympäristöteko. Uuden sukupolven PS3 ja Xbox360 -pelikonsolit puolestaan osoittautuivat vuoden 2014 mittauksissa odotettua energiapihimmiksi tehoihinsa nähden, molemmat konsolit kuluttivat pelitilassa noin 100 wattia, Xbox360:n kuluttaessa himpun verran enemmän. Valmiustilassa puolestaan PS3 kuluttaa 22 wattia ja Xbox360 vajaa 11 wattia, tästä siis selvät pisteet Xboxille ja risuja Sonyn puolelle.

Suurimman pohjanoteerauksen vuoden 2007 mittauksissa tuottivat Nokian kiintolevytön perusdigiboksi ja satelliittivastaanotin, joissa kummassakin valmiustilan kulutus oli lähestulkoon sama kuin laitteiden ollessa päällä (katso ylempi kaavio). Vaikka digiboksin kohdalla tulokset eivät näytäkään hyvältä, niin televisioiden kohdalla on onneksi menty kehityksessä eteenpäin. Mitä uudempi televisio, sitä vähemmän se yleensä kuluttaa niin valmiustilassa kuin päälläkin ollessaan. Taulutelevisioiden kohdalla säästöä ei kuitenkaan yleensä kerry, koska kuva on yleensä aina isompi, kuin vanhan telkkarin kuva. Esimerkiksi oma Samsungin 50 tuumainen taulutelevisio kuluttaa päällä ollessaan 97 wattia ja valmiustilassa 13 wattia (takana tarrassa väitetään 65 w ja ohjeissa valmiustilan kulutukseksi väitetään alle 0,3 wattia?). Ohjeisiin ja teknisiin tietoihin ei siis aina kannata luottaa. 


Mistä voi säästää ja kuinka paljon? - Vuosi 2007


Tekniikka&Talous-lehden 20/2007 mukaan kotitalouksien sähkönkulutus on 20 vuodessa kaksinkertaistunut ja osuus koko Suomen sähkönkulutuksesta on jo viidennes, eli 20 terawattituntia. Vaikka yksittäisen ihmisen teoilla ei olekaan päästöjen tai oman sähkölaskun kannalta kovin suurta merkitystä, yhdessä nämä pienet teot ovat kuitenkin jo merkittäviä. Tekniikka&Talous-lehdestä löytyvien, teoreettisiin laskelmiin perustuvien tulosten mukaan energiaa säästyisi 1,2 terawattituntia, jos Suomen kaikissa kodeissa olevat 50 miljoonaa hehkulamppua (käyttö 1,4 tuntia/päivä) vaihdettaisiin energiaa vähemmän kuluttaviksi pienloistelampuiksi eli energiansäästölampuiksi. Vieläkin enemmän voitaisiin säästää, jos käytettäisiin led-valoja. Valtion, kuntien, yritysten ja kotien 4,3 miljoonan tietokoneen käyttöä järkeistämällä voitaisiin säästää 0,6 terawattituntia vuodessa ja ilmalämpöpumppujen käytöllä 1,3 terawattituntia. Tulosten mukaan Suomen 2,4 miljoonaa digiboksia vievät vuosittain sähköä 0,4 terawattituntia (keskimääräinen kulutus käytössä 40 W ja valmiustilassa 10 W). Jos digibokseja ei pidettäisi valmiustilassa, kulutus laskisi huimat 0,3 terawattituntia.

T&T:n mukaan käyttötottumuksia muuttamalla sähkönkulutusta voitaisiin pienentää helposti jopa 15-20 prosenttia vuodessa. Jos sähkönkulutuksen pienentämiseen voi vaikuttaa kukin käyttötapojaan muuttamalla, vähintään yhtä tärkeää on myös sähköpihimpiä laitteita kehittävän teollisuuden ja esimerkiksi virrankulutuksen ylärajoja asettavien viranomaisten mukanaolo. Helpointa ja samalla ehkä haasteellisinta sähkönkulutuksen pienentämisessä on juuri valmiustilan välttäminen. T&T:n mukaan jopa 10 % kotien sähköstä kuluu laitteiden valmiustilaan.

Jos ajatellaan, että kaikki taulukossa vuonna 2007 luettelemani laitteet (2 laturia, pikalaturi, satelliittivastaanotin, videonauhuri, LCD-televisio, Wii ja 2 Xboxia) olisivat olleet koko ajan valmiustilassa vuoden ympäri, niin teoreettisesti teho olisi ollut noin 44 wattia. Vuodessa kulutus olisi 0,0439 kW × 24 h × 365 = 385 kWh. Rahassa mitattuna kulutuksen säästö olisi 385 kWh × 7 senttiä/kWh = 27 € vuodessa. Eihän summa nyt järin suuri ollut, mutta sähkön hinnan joskus kohotessa (vuonna 2022 sähkönhinta 30s/kWh hinnalla säästö olisi ollut noin 115 €) ja laitekannan kasvaessa säästö voi olla jo yllättävän suuri. Jos taas toisen mittauksen jälkeen, vuonna 2014 pitäisin valmistilassa jatkuvasti 50" telkkaria, PS3 ja Xbox360 -pelikoineita, varmuuskopiokiintolevyä ja pesukonetta, niin teho olisi (13+22+11+6+9) wattia = 61 wattia. Vuodessa se tekee kulutukseksi 534 kWh ja rahassa 37,4 euroa. Huom! Vuoden 2022 sähkönhinnalla 30s/kWh säästö olisi 160 €.

Valmiustilan teoreettisen kulutuksen voi hyvin suhteuttaa koko vuoden sähkönkulutukseen asunnossani vuonna 2012, joka oli 1454 kWh. Valmiustilan kulutushan on melkein kolmasosa, huh huh. Jos jokainen miettisi edes hetken sitä, miten voisi käyttötottumuksiaan muuttaa sähkönkulutuksen pienentämiseksi, niin ympäristö kiittäisi. Hivenen aikaa ja vaivaa se kyllä vaatii, mutta säästyneet rahat voi sitten hyvällä mielellä käyttää itsensä hemmotteluun tai antaa vaikka hyväntekeväisyyteen.


Katkaisimella varustettu jatkojohto hillitsee hyvin valmiustilan kulutusta. Uusimpien laitteiden kohdalla lepotilan kulutus on tosin jo lähes 0.

Päivitys 28.10.2022 - Kun sähkö on oikeasti kallista


Hauska lukea näitä vanhempia artikkeleita ja suhteuttaa niitä nykypäivään, kun tekniikka on kehittynyt, sähkönhinta on korkealla ja itse siirryin pörssisähkön käyttöön. Lähestulkoon kaikki laturit, pelikonsolit, pesukoneet yms ovat edelleen katkaisimella käytettävien jatkojohtojen päässä, jolla saan ne kokonaan irrotettua seinästä. Todennäköisesti vähänkään uudempi laturi ei kuluta valmiustilassa enää juuri mitään (pitäisi olla vähintään 2 viikkoa virtamittarissa kiinni, jotta kulutus näkyisi), joten sinänsä tuo taitaa olla turhaa. Toisaalta tuo tapa on vain iskostunut selkärankaan näiden vanhojen mittauksien ja niiden tulosten takia. Onhan se kätevää ainakin ukkosta ajatellen. 

Lainasin taas vuonna 2022 virrankulutusmittarin, koska kämppään on tullut uutta elektroniikkaa ja halusin tietää niiden kulutuksen. Näistä esimerkkinä MacBook Air M1 (2020) ja Oculus Quest 2. Uusimpana tietenkin Tunturi Tribe sähköpyörä. Näistä uusimmista kulutuksista myöhemmin lisää artikkelissa: Miksi siirryin pörssisähköön - Uhka vai mahdollisuus. Uusimmista "järkytyksistä" mittauksissa on kuitenkin pakko mainita Daewoo mikroaaltouuni, joka kuluttaa valmiustilassa (digitaalinen kello näkyy koko ajan) 3,8 wattia. Ei kuulosta paljolta, mutta on vuositasolla 33,3 kWh. Se on jo 1/3 yhden kuukauden sähkönkulutuksestani. Tuo meni heti jatkojohdon päähän.




(Artikkeli julkaistu alun perin kesällä 2007 ja nyt päivitetty)

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...