Počítačová učebna – opomíjená spotřeba energie

Publikováno Autor Ondřej NeumajerNapsat komentář

Spotřeba elektrické energie má v celosvětovém měřítku významný vliv na stav planety. Finanční částky za spotřebovanou elektrickou energii ve školách nejsou vůbec zanedbatelné přesto se spotřeba elektrické energie jakožto argument při rozhodování o koupi mezi stolním počítačem a notebookem příliš nepoužívá. Článek přináší několik argumentů podložených výpočty, které se snaží na tuto problematiku obrátit pozornost.

Rok 2006 se stal prvním rokem v historii, kdy počet prodaných notebooků překonal počet prodaných stolních počítačů. Ve finančním objemu prodeje padl tento zlom již dříve a to vzhledem k relativně vyšší jednotkové ceně notebooků. Hlavní výhody přenosných počítačů jsou dobře známy a netřeba je opakovat. Existuje ale jeden aspekt, ve kterém notebooky významně stolní počítače překonávají a přitom se neřadí mezi kritéria, která uživatelé považují za klíčové. Je to tak trochu škoda, protože spotřeba elektrické energie má v celosvětovém měřítku významný vliv na stav planety. Finanční částky za spotřebovanou elektrickou energii ve školách nejsou vůbec zanedbatelné. A vzhledem k prognózám rostoucích cen energií bude argument spotřeby energie nabírat na síle.

Hovoříme-li o počítačové učebně, většina z nás si představí počítače stolní. Odborníci a vizionáři využívání informačních a komunikačních technologií (ICT) ve vzdělávání však dávají přednost osobních mobilním zařízením, která budou dostupná všem studentům. Nastupující trend učeben přenosných počítačů již klepe na dveře i v českých školách.

Kritérium výběru počítačů: spotřeba energie

Spotřeba elektrické energie jakožto argument při rozhodování o koupi mezi stolním počítačem a notebookem se příliš nepoužívá. Hlavní důvod je jasný – naprostá většina uživatelů (a to i odborníků a učitelů informatických předmětů) si neuvědomuje, jaký významný rozdíl mezi těmito dvěma kategoriemi počítačů ve spotřebě v dlouhodobém horizontu existuje. Druhým důvodem je jistě skutečnost, že spotřeba energií je ve škole hrazena z jiného balíčku peněz, nežli nákup hardware a má jej na starosti zpravidla někdo jiný (ředitel, školník, hospodářka atp.) Nerespektování spotřeby energie jakožto kritérií výběru při koupi nových počítačů je tak problémem vymezení kompetencí.

A jakže to s tou spotřebou vlastně je? Příkon počítače vyjadřuje množství energie spotřebované za jednotku času a uvádí se ve wattech (W). Údaje, které uvádějí výrobci u spotřebičů bývají teoretické, které nemusí respektovat některé vlivy využívání ICT. Proto budeme vycházet z praktického měření, která provedli redaktoři magazínu ExtraHardware a zveřejnili v září 2007 v článku Elektřina: Kolik vás to stojí? (http://www.extrahardware.cz/elektrina-kolik-vas-stoji). Redaktoři měřili pomocí speciálního zařízení více přístrojů stejného druhu a výsledek zprůměrovali. Tyto hodnoty tedy vycházejí z reality. Teoretické hodnoty, vycházející z výrobci deklarovaných údajů, je možné nalézt například v článku Kolik energie spotřebuje průměrný počítač? na serveru Živě (http://www.zive.cz/default.aspx?article=126074).

Kolik energie skutečně spotřebuje?

Počítače mají spotřebu proměnlivou, záleží na tom, jakou práci vykonávají a z jak výkonných komponent se skládají. Moderní 19 palcový LCD displej spotřebuje přibližně pouze 32 W, zatímco klasický, ve školách stále hojně rozšířený 15 palcový CRT monitor, má spotřebu 75 W, tedy téměř dva a půl krát více. Spotřeba u obou typů monitorů je víceméně konstantní bez ohledu na to, co přesně se zobrazuje. Bude-li ale například žák převádět (konvertovat) video z jednoho formátu do druhého, bude spotřeba počítače díky výraznému zatížení procesoru a případně i grafické karty vyšší nežli při běžné práci s textovým editorem. Dnes je typický stolní počítač vybaven třísetpadesátiwattovým zdrojem, což je nejvyšší možný příkon, jaký může počítač spotřebovat. Dlouhodobá spotřeba při „běžné“ práci ale nedosahuje ani poloviny této hodnoty.

Záludnou a často opomíjenou je spotřeba v tzv. režimu stand-by. V tomto režimu je přístroj zapnutý v síti, ale nic neprovádí. Některé počítače je v tomto režimu možné dálkově spustit prostřednictvím počítačové sítě, čehož může využívat správce sítě. Některé monitory indikují tento stav oranžově svítící led diodou. Obecně lze konstatovat, že právě režim stand-by má na svědomí nejvýznamnější a zároveň nejzbytečnější spotřebu energie. Reproduktory, které nepracují, ale jsou zapojeny do el. sítě spotřebovávají přibližně 3 W, běžné stolní počítače od 3 do 11 W, tiskárny od 3 do 15 W.

Vzorový příklad počítačové učebny

Nejlépe se na zbytečnou spotřebu poukazuje na konkrétních příkladech. Za vzor použijeme nejběžnější velikost a vybavení, jaké v základních školách bývá: 15 průměrných stolních počítačových stanic vybavených 15 palcovým CRT monitorem a reproduktory. Budeme počítat, že učebna je využívána pouze pro běžnou výuku, tedy pouze 8 hodin pracovního dne, 9 měsíců (mimo prázdnin, svátků a víkendů, tj. cca 190 dní). Po zbytek času jsou přístroje vypnuty a převedeny do režimu stand-by. Průměrná spotřeba jednotlivých přístrojů je uvedena v tabulkách:

Příkon v provozu (W)

Příkon v režimu stand–by (W)

Stolní PC běžné

78,5

11

CRT monitor 15“

75

4

Reproduktory

8,5

3

Celkem 1 PC sestava

162

18

Tabulka 1: Průměrná spotřeba komponent tradiční počítačové sestavy změřená redaktory serveru ExtraHardware.

Příkon v provozu (W)

Příkon v režimu stand–by (W)

Notebook

31

1

Tabulka 2: Průměrná spotřeba notebooku.

Výpočet je pak jednoduchý: 8 hodin činnosti ve 190 dnech je dohromady 1 520 hodin za rok. Počítačová učebna s 15 stolními počítači spotřebuje při výuce 162 W × 1 520 hod × 15 PC = 3 694 kWh. V režimu stand-by jsou počítače ve dnech výuky v době mimo vyučování (190 dní × 16 hod. = 3 040 hod.) a celý zbytek roku (175 dní × 24 hodin = 4 200 hod.) V režimu stand-by jsou tedy počítače 7 240 hodin za rok. Výpočet spotřeby v režimu stand-by za rok je tedy 18 W × 7 240 hod. × 15 PC = 1 955 kWh. Dohromady tedy počítačová učebna stolních počítačů spotřebuje 3 694 + 1 955 = 5 649 kWh ročně.

Kdybychom do protikladu k tradiční učebně stolních počítačů dali učebnu notebooků, pak by její roční spotřeba vycházela ve školní dny na 31 W × 1 520 hod × 15 PC = 707 kWh, v režimu stand-by pak na 1 W × 7 240 hod. × 15 PC = 109 kWh, dohromady tedy 816 kWh.

Výpočet ceny jedné MWh (tj. 1 000 kWh) je poměrně složitý, skládá se z měsíční stálé platby a z ceny za spotřebovanou elektřinu. Pro zjednodušení uvažujeme ceník dodavatele Moravskoslezského kraje (ČEZ Prodej s. r. o.) pro rok 2007 a měsíční stálou platbu zanedbáme. Při tarifu Standard C02d, který některé školy využívají, zaplatí škola přibližně za 1 MWh 4 349 Kč, tedy za 1 kWh 4,35 Kč včetně DPH. Cenu možno ověřit např. pomocí cenového kalkulátoru Energetického regulačního úřadu na adrese http://www.eru.cz/calc2007/mop.php.

Celoroční provoz učebny 15 stolních počítačů školu vyjde na 4,35 Kč × 5 649 kWh = 24 573 Kč. Oproti tomu provoz notebookové učebny za stejné období stojí pouze 4,35 Kč × 816 kWh = 3 550 Kč. Za provoz učebny přenosných počítačů škola zaplatí necelých 15 procent ceny provozu učebny klasických PC, tedy sedmkrát méně! Rozdíl ročních nákladů ne elektrickou energii těchto dvou modelových případů činí 21 023 Kč (24 573 Kč – 3 550 Kč). Při používání energeticky šetrných počítačů lze uspořit na spotřebě jedné počítačové učebny jeden nový počítač ročně.

Je třeba upozornit, že se jedná o přibližné výpočty. Spotřeba jednotlivých přístrojů může být v závislosti na jejich konfiguraci různá. Výpočet je ale spíše střídmý – počítačové učebny se zpravidla využívají více (přístup k Internetu po vyučování, školení po pracovní době a o víkendech, pronájmy atp.), započítaná spotřeba stolního PC odpovídá málo výkonným stanicím, výpočty opomíjí tzv. pravidelné měsíční platby za příkon, školy mají zpravidla počítačových učeben více a ve skutečnosti jsou v učebně ještě další zařízení (datový projektor, interaktivní tabule, tiskárna, router atp.). Navíc ekonomové varují, že zatímco v roce 2008 budou ceny elektřiny růst, ceny počítačů by měly klesat.

Domýšlejme důsledky

Cílem tohoto článku není přesvědčovat vedení škol o výhodách přechodu od učeben stolních počítačů na notebookové učebny, jako spíše poukázat na velké rozdíly ve spotřebě elektrické energie. Ostatně, významného rozdílu ve spotřebě si někteří výrobci již všimli a tak je na trhu možné nalézt nízkoenergetické stolní počítačové sestavy, často vytvářené z dílů původně vyvinutých pro notebooky. Na trhu je již také zavedeno několik značek (např. Energy Star nebo TCO) které označují počítačové periferie s nízkou spotřebou.

Značné množství energie lze jednoduchými opatřeními ušetřit. Nemusí jít vždy o finančně náročnou obnovu počítačového parku a nákup nových strojů, jejichž spotřeba je oproti starším počítačům nižší (obecně lze konstatovat, že modernější počítače mají nižší spotřebu). Typickým příkladem je eliminace spotřeby ve stand-by režimu vypínáním všech počítačů na dobu nečinnosti najednou, například zvláštním jističem. Některá zařízení „úplné“ vypnutí nemají rády, např. interaktivní tabule mohou zapomenout nastavení (kalibraci), audiosoupravy zase přesný čas, atp.

V příštím článku se zaměříme na několik konkrétních příkladů ze škol, kde přenosné počítače běžně používají a mají s nimi dobré zkušenosti.

NEUMAJER, O. Počítačová učebna – opomíjená spotřeba energie. Nový Jičín : KVIC. Infolisty, prosinec 2007.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.