Lähteitä
- Energiavirasto. Televisioiden ja näyttöjen energiamerkintä.
- (EU) 2019/2013. Asetus energiamerkinnästä.
- Energiatehokkuusindeksi EEIlabel Liite II.
28.01.2023, ed. 08.02.2023
Toimistokäytössä olevan kannettavan tietokoneen energiankulutuksen määrää pääasiassa siihen kytketty näyttö. Pelikoneissa näytönohjain ja suoritin ottavat sähkötehoa moninkertaisesti näyttöön verrattuna.
Näytön tekniikka vaikuttaa sen energian kulutukseen. LCD-tekniikka lienee nykyisin yleisin. Maksimiluminanssin määrää taustavalon voimakkuus, joka puolestaan määrää tehonkulutuksen.
LCD-paneelissa on kutakin pikseliä kohden kolme erikseen säädettävää suodatinta, punaiselle, vihreälle ja siniselle värille (R, G, B). Värit ja pienemmät valoisuudet saadaan aikaan himmentämällä taustavalon edessä olevia suodattimia.
Näytön energiankulutukseen vaikuttaa myös sen pinta-ala.
Taustavalona on nykyisin ledit. Ledien energiatehokkuus on varsin hyvä ja paranee edelleen. Näytön teknisellä iällä on siksi merkitystä. Uudehko näyttö kuluttaa todennäköisesti vähemmän kuin vanha.
Energiatehokkuusluokan määritysperusteet on esitetty EU-asetuksessa:
Energiatehokkuusindeksin laskukaava.
Energiatehokkuusluokat.
Energiatehokkuusluokkien rajoja on tiukennettu, eikä tällä hetkellä ole näyttöjä kahdessa vähiten energiaa kuluttavassa luokassa A tai B.
Televisioiden ja näyttöjen energialuokitusta on uudistettu maaliskuussa 2021.
Jostakin syystä näyttöjen ja televisioiden energiamerkintää koskevasta EU-säädännöstä ei löydy tai siihen ei ole määritelty luminanssia, jota käyttäen näyttöjen ja televisioiden energiankulutus mitataan.
Luminanssi on näyttöyksilön tärkein muuttuva tekijä, joka vaikuttaa olennaisesti tehonkulutukseen. Jos luminanssia ei määritetä, ovat sekä kulutusmittauksen tulos että siitä määräytyvä energiatehokkuusluokka epämääräisiä.
Arvioinnissa oli mukana erilaisia näyttöjä ja kannettavia tietokoneita, joita yhdistelemällä saatiin erilaisia tietokone-näyttö-resoluutio kokonaisuuksia. Kaikkien näyttöjen kuvasuhde oli 16:9.
Näytöt olivat vuosilta 2010-2020, koko vaihteli 15-43" välillä ja resoluutio välillä HD-UHD.
Ulkoiset näytöt kytkettiin HDMI-kaapelilla tietokoneeseen.
Kannettavissa oli laitteen ikäluokkaa vastaavat suorittimet:
Laitteet oli kytketty verkkovirtaan ja akut ladattu täyteen, mutta akkuja ei irrotettu. Kannettavissa saattoi esiintyä pieniä lataustehoja, vaikkakin ne ovat täysillä akuilla vähäisiä ja satunnaisia.
Kannettavat ovat ohuita, keveitä ja kuluttavat vähän energiaa. Laitteen virtalähde on mitoitettu sen maksimitehontarpeen mukaan. Virtalähteen teho (45, 60, 90 tai 130 W) kuvaa pääpiirteisesti laitteen suurinta tehonkulutusta.
Kirkkaus- ja kontrastisäätöjen tavoite on, että tummat sävyt eivät mene tukkoon, eivätkä kirkkaat sävyt kyllästy. Hyvin säädetystä kuvasta erottuvat vähäisetkin valoisuuserot sekä harmaasävyasteikon tummassa että vaaleassa päässä.
Taustavalon avulla kontrolloidaan luminanssia.
Säädöt vaikuttavat toisiinsa, joten maksimiluminanssi täytyy tarkistaa säännöllisesti kirkkaus- ja kontrastisäätöjen aikana.
Kannettavissa on yleensä vain yksi säädin, 'kirkkaus'. Säätö vaikuttaa suoraan taustavaloon. Harmaasävyt ja värit säädetään kohdalleen kalibroimalla.
Ulkoisissa näytöissä on usein kaikki kolme säätöä, jolloin säätömenettely voisi olla seuraava:
Näyttöjen tehonkulutukset ovat vertailukelpoisia vasta, kun myös niiden valkotasapaino on säädetty samaksi (6500K).
Valkotasapaino säädetään suodattamalla yhtä tai kahta (R, B, G)-perusväriä, jolloin luminanssi laskee. Lasku kompensoidaan lisäämällä taustavalon voimakkuutta, mikä puolestaan lisää tehonkulutusta.
Tehonkulutus kasvaa lineaarisesti, kun luminanssi kasvaa. Siksi kulutusvertailussa käytetään samaa luminanssia.
Uudehkot kannettavat käyttävät varsin vähän tehoa.
Näytön koko vaikuttaa kulutukseen. Käyttäjä voi silti vaikuttaa kulutukseen valitsemalla sopivan kirkkauden.
Kookas näyttö käyttää enemmän tehoa kuin pieni. Erikokoisten näyttöjen energiatehokkuutta voi verrata suhteuttamalla valovoima näytön kulutukseen.
Näytön pinnan valovoima (cd) saadaan, kun luminanssi (cd/m²) ja näytön pinta-ala (m²) kerrotaan keskenään. Jakamalla valovoima siihen tarvitulla teholla (W), saadaan energiatehokkuus (cd/W).
Uudehkot kannettavat ovat energiatehokkaita. Iso näyttö kuluttaa pinta-alansa vuoksi tehoa, vaikka sen energiatehokkuus on hyvä.
Uudehkot laitteet ovat yleensä energiatehokkaampia, kuin 10 vuotta vanhat. Toisaalta uuden laitteen valinnalla voi nykyisinkin vaikuttaa kulutukseen. UHD-näytön energiatehokkuus on samaa luokkaa, kuin saman ikäisen FullHD-näytön.
Resoluution, kuvataajuuden, värisyvyyden ja kuvasisällön vaikutusta kulutukseen testattiin asettamalla ensin näyttöyksilön valkotasapaino (6500K) ja luminanssi (120 cd/m²) kohdalleen ja muuttamalla yhtä tekijää kerrallaan.
Resoluutio, kuvataajuus, värisyvyys tai kuvasisältö eivät vaikuta mittaustarkkuuden puitteissa kulutukseen.
Laitteista mitattiin niiden sähköverkosta ottama teho. Kannettavien kulutuksessa on mukana myös muun elektroniikan kulutus (suoritin, näytönohjain, muistit, piirisarja,...).
Nykyaikainen kannettava käyttää lepotilassa tai horrostilassa 0.3-0.4 W tehoa. Toiminnassa, kun suorittimen rasitusaste on ~1% ja näyttö on sammutettu, tehoa kuluu kolmisen wattia.
Sammutetun näytön etu on, että toimintatilaan palataan välittömästi. Sen sijaan paluu lepotilasta toimintatilaan vie aikaa pari sekuntia ja horrostilasta toimintatilaan kymmenkunta sekuntia.
Kun luminanssi pienenee, ottoteho vähenee. Hyvin suunnitellun kannettavan sammutettu näyttö ei kuluta tehoa.
Koneen täydellinen sammuttaminen on viisasta ja välttämätöntä, kun laitetta siirretään tai työskentely päättyy. Sammutettu laite ei kuluta energiaa. Lisäksi sammuttamalla vältetään horros- tai lepotilassa esiintyvät satunnaiset käynnistymishäiriöt ja estetään pyörivään kiintolevyyn kohdistuvat iskuvahingot.
Säännöllisen sammuttamisen lisäetu on, että päivitykset viimeistellään sammutus-käynnistys -syklin aikana
Iäkkäin 17" testilaite kulutti tehoa näyttö sammutettuna poikkeuksellisen paljon. Laitteen muissa toiminnoissa ei havaittu häiriöitä eikä viallisuudesta ollut tietoa.
Kun iäkkään kannettavan näyttö sammutettiin virranhallinnasta, laite kulutti poikkeuksellisen paljon tehoa - enemmän kuin maksimivaloisuudella.
Asiallisesti toimivan erillisnäytön tehonkulutus lakkaa kokonaan, kun näyttösignaali katkeaa. Taustavalon lisäksi sammuu siis myös muu elektroniikka.
Pinta-alaan verrattuna vähäinen kulutus ja lisäksi hyvin toimiva automaattisammutus.
24" IPS-näytön kulutus-luminanssi -kuvaaja on ainoana mitatuista selvästi kaareva; luminanssi kasvaa tehoyksiköllä sitä enemmän, mitä suuremmat kirkkaudet on kyseessä.
Näyttö sammuu noin 1-3 minuuttia näyttösignaalin katoamisen jälkeen. Näyttö palaa toimintaan joko automaattisesti tai virtakytkimen painalluksesta. Vaikka virrankäytön automatiikka toimii tehokkaasti, paloturvallisuuden vuoksi näyttö kannattaa sammuttaa kytkimestä, kun työskentely päättyy.
Myös erillisnäyttö voi kuluttaa tehoa reippaasti, vaikka virranhallinta on sen näennäisesti sammuttanut.
Vaikka virranhallinta sammutti 22" näytön, se kulutti enemmän tehoa, kuin vanhempi ja suurempi 200 cd/m² kirkkaudella.