Ile kosztuje ładowanie telefonu?

Ile kosztuje ładowanie telefonu?

Nowy smartfon to wydatek rzędu kilkuset, a nawet kilku tysięcy złotych. Koszt wydawać by się mogło jednorazowy, ale co z utrzymaniem urządzenia? Wszak nasze telefony ładujemy niemal codziennie, nie zastanawiając się nawet skąd pochodzi pobierana przez nie energia elektryczna. Jak to z tym jest? Posiadanie smartfona to drogi luksus, czy zbędne zawracanie sobie głowy?

Skąd telefon bierze energię?

Bohaterem dzisiejszego artykułu jest Motorola Moto G5, a jej zaufanym pomocnikiem LG Q6 Alpha. Nie są to może rekiny współczesnego rynku mobilnego (oba telefony mają już około 3 lat), ale tak naprawdę nie o telefon w dzisiejszym artykule chodzi, a o to co ma w środku.

Źródłem energii smartfona jest potocznie zwana bateria, choć znacznie lepiej stosować tutaj nazwę akumulator. Wiele współczesnych telefonów, jak testowany dziś LG Q6 Alpha, jest praktycznie nierozbieralnych, więc trudno podejrzeć jak wygląda ich źródło energii. Na szczęście Moto G5 należy jeszcze do ,,starej gwardii”, której wnętrzności stoją dla nas otworem:

Zaskoczenia nie ma – wszystkie produkowane dziś telefony wyposażone są w akumulatory litowo-jonowe (ang. lithium ion battery). Nawet mój pierwszy telefon Sony Ericsson K300i z 2005r. miał już takowy na pokładzie. Wiadomo – 15 lat w świecie technologii to kawał czasu. Dzisiejsze akumulatory wytrzymują więcej cykli ładowania/rozładowania, mogą być ładowane dużo wyższym prądem i mają przede wszystkim znacznie większą pojemność. Szkoda tylko, że to wszystko nie idzie w parze z czasem pracy…

Wszystkiemu winne są w tym przypadku potężne ekrany, aparaty oraz wciąż rosnąca moc obliczeniowa urządzeń. Gdybym tylko miał w swoim K300i baterię, jaką mam dzisiaj w Moto G5… Wtedy nie musiałbym pamiętać o jego ładowaniu nawet przez 4 tygodnie!

Ładowarka, czyli przetwornica impulsowa

Temat baterii odłóżmy na moment na bok, bowiem czas teraz zająć się gwiazdą dzisiejszego programu. Będzie nią oryginalna ładowarka marki Motorola. Ładowarka, zasilacz, przetwornica… Nazwa nie ma tutaj znaczenia, bo każde z tych urządzeń działa tak samo – prostuje i obniża napięcie tak, by nie zabiło naszego telefonu w trakcie ładowania.

Tak też czyni mój egzemplarz, nazwany przez producenta SSW-2919EU. Ładowarka ta może być zasilana napięciem przemiennym w zakresie 100-240 V i teoretycznie pobierać prąd o natężeniu 0,3 A. Piszę teoretycznie, bowiem wartość ta jest znacząco zawyżona i w trakcie ładowania telefonu pobierany prąd nigdy nie osiągnie takich wartości.

Na wyjściu zaś, a więc wprost do naszego telefonu pompowane jest napięcie stałe o wartości 5,2 V i prąd o maksymalnym natężeniu 2 A. To z kolei przekłada się na około 10 W mocy (bo moc to prąd razy napięcie). Telefony z najwyższej półki mają rzecz jasna znacznie mocniejsze ładowarki, jak chociażby 18 watowe modele znane z Iphone’ów. Jaką moc ma Twoja ładowarka? Pochwal się w komentarzu!

Oprócz wymienionych informacji, na etykiecie znajdziemy jeszcze całą masę mniej istotnego tekstu i symboli, choć zdradzę, że przynajmniej do jednego z nich jeszcze dzisiaj wrócimy… Tymczasem, nie przedłużając – główni aktorzy dzisiejszego spektaklu zostali przedstawieni, dlatego teraz wypadałoby to wszystko podłączyć do prądu.

Jaki prąd pobiera ładowarka?

Na początek klasycznie, dla koneserów sztuki elektrycznej pokażę jaki kształt ma prąd, który ładowarka pobiera z gniazdka. Teoretycznie przy napięciu sinusoidalnym spodziewamy się, że prąd również będzie sinusoidalny (w myśl starożytnej zasady ,,Jakie napięcie taki prąd”). Niestety z jakiegoś powodu ładowarka wymyka się prawom fizyki bo… Hmm, chyba lepiej będzie, jeśli sam to zobaczysz:

Prąd pobierany przez ładowarkę

Zamiast prawilnej sinusoidy (widocznej dla porównania w tle) oczom naszym ukazują się jakieś dziwne szpilki. Wygląda to tak, jakby ładowarce z jakiegoś powodu do działania wystarczyły jedynie krótkie impulsy prądu. Dlaczego tak jest?

Jeśli interesuje Cię temat tego jak działa ładowarka i skąd biorą się te szpilki, to poniżej znajdziesz poświęconą temu sekcję (na żółtawym tle). Jeżeli jednak jesteś tutaj tylko po to, by dowiedzieć się ile prądu kradnie Ci telefon, to przeskocz ten fragment i widzimy się ponownie ,,po drugiej stronie”.

Po co komu ładowarka?

Kiedy idea tranzystorów, kalkulatorów, komputerów i smartfonów jeszcze się ludzkości nie śniła, świat zdecydował już o tym, że energia elektryczna będzie dostarczana do naszych domów w formie prądu przemiennego. Dlaczego? O tym napisałem już osobny artykuł, więc z ciekawości możesz do niego zajrzeć.

Dlaczego prąd jest sinusoidalny? – artykuł na TeoriaElektryki.pl

Koniec końców mamy sytuację taką, że w gniazdkach znajduje się napięcie przemienne o wartości 230 V, a większość domowych sprzętów działa na napięciu stałym przynajmniej 10-krotnie niższym. Istny kabaret. Niestety odkręcenie tego wszystkiego nie wchodziło w grę, dlatego trzeba było pójść inną drogą – w ten oto sposób dochodzimy do wynalezienia wszelkiej maści zasilaczy, ładowarek i przetwornic napięcia, które mają jedno tylko zadanie – dopasować napięcie do naszych potrzeb.

Sprawienie, że napięcie sieciowe będzie strawne dla naszego smartfona wymaga dwóch rzeczy:

  • Wyprostowania go,
  • Obniżenia jego wartość do około 5 V.

Typowa ładowarka składa się zatem z dwóch części. Na wejściu mamy lejek, do którego wpada napięcie przemienne i jest w nim prostowane. Tuż za lejkiem natomiast znajduje się jeszcze magiczne pudełko, które to napięcie obniża:

Taki sam kolor lejka mam w domu – przysięgam!

To co dzieje się w lejku i magicznym szarym pudełku nie jest teraz istotne (temat rzeka). Nas w kontekście rachunków interesuje jedynie to co wpada do lejka. I nie mam tutaj na myśli napięcia przemiennego – za nie przecież nie płacimy. Ale za prąd płynący pod wpływem tego napięcia już tak. Tylko dlaczego prąd towarzyszący napięciu ma postać szpilek, a nie sinusoidy? Czary?

Chodzi tutaj o to, że nasze domowe gniazdka elektryczne to w gruncie rzeczy ogromne zasoby energii elektrycznej, którą to energię są w stanie dostarczyć nam w ułamku sekundy. Wszystko dzięki wysokiemu napięciu, które porównać możemy do ciśnienia w instalacji wodnej. Im wyższe ciśnienie tym woda płynie szybciej. Tak samo przy wysokim napięciu płynie duży prąd i bardzo szybko płynie przekazywana wraz z nim energia.

Dzięki ,,ciśnieniu” na poziomie 230 V jesteśmy w stanie oglądać telewizję, odkurzać i jednocześnie suszyć włosy, a to wszystko przy akompaniamencie pralki, zmywarki i lodówki. Problem w tym, że telefon komórkowy potrzebuje jedynie ułamka energii wspomnianych urządzeń AGD, a podłączenie do niego ,,ciśnienia” 230 V wręcz rozerwałoby delikatną elektronikę na kawałki.

I teraz można się zastanowić – skoro do ładowarki wpływa dużo energii, a wypływa mało, to co dzieje się z resztą? Magicznie znika? Zamieniana jest na ciepło? Nie, to byłoby marnotrawstwo. Zamiast tego ładowarka robi jeszcze jedną sprytną rzecz – ogranicza ilość wpływającej energii. Jak to robi? W bardzo prosty sposób – z wykorzystaniem bufora, którego rolę pełni kondensator.

Kondensator najłatwiej porównać do zbiornika wodnego. Cała sztuczka polega tutaj na tym, że jeżeli zbiornik jest pełny, to choćbyś nie wiem jak się starał, więcej wody do niego nie wlejesz. Jest pełno i koniec. Dopiero jak tej wody trochę ubędzie, to będziesz w stanie uzupełnić braki.

Ten genialny system sprawdza się w ładowarkach doskonale. Rzeczywisty kondensator nie magazynuje oczywiście wody, a energię elektryczną. Działa on trochę jak super akumulator – może nie pomieści aż tyle energii, ale za to bardzo szybko można go ładować, a później tę energię odbierać. Kiedy po raz pierwszy wpinamy ładowarkę do gniazdka, to zaczyna w niej płynąć prąd i kolejne ładunki elektryczne spływają do kondensatora. W ten sposób bardzo szybko się on napełnia i gdy więcej ładunków już nie pomieści, prąd zwyczajnie przestaje płynąć i w ładowarce nic więcej się już właściwie nie dzieje.

Jeśli teraz podłączymy do ładowarki telefon, to rozpocznie się ładowanie jej akumulatora, czyli bardzo powolne opróżnianie bufora. Jak wspomniałem telefon nie potrzebuje dużo energii. Nie może też dostawać jej zbyt szybko, bo bateria może eksplodować. Stąd powoli sączy ją sobie z bufora, aż wreszcie następuje moment, w którym poziom energii spadnie w nim na tyle, że możliwe będzie jej uzupełnienie.

Energii z kondensatora ubywa tak mało, że wystarczy jedynie krótki impuls prądu raz na jakiś czas, by ponownie go napełnić – i ot cała wielka tajemnica. Jeśli będziesz miał kiedyś okazję rozbierać jakąś ładowarkę, to będziesz mógł wspomniany bufor zobaczyć na własne oczy. Oczywiście nie namawiam Cię do niszczenia swojej ładowarki, dlatego może lepiej wpisz w Google hasło: ,,inside phone charger” i spójrz na grafiki. Każda ładowarka takich kondensatoro-buforków będzie miała kilka, ale ten wejściowy będzie zawsze największy:

Mam cię! (zielona strzałka)

Na koniec ciekawostka: Tak naprawdę ładowarka nie prostuje napięcia raz… Robi to dwa razy! Zaraz za buforem układ obniżania napięcia znowu przekształca napięcie stałe w zmienne, by za chwilę wyprostować je ponownie! Przedziwne urządzenie…

Jaki prąd pobiera ładowarka?

Choć szpilki wyglądają ciekawie, to nas interesuje tak naprawdę wartość skuteczna prądu pobieranego w dłuższym czasie. Sprawdźmy może na początek jak ta sprawa wygląda przy pełnym ładowaniu akumulatora, czyli od stanu absolutnego wyczerpania do 100%. W tym celu torturowałem swoją Motorolę Moto G5 tak długo, aż samoczynnie się wyłączyła. Następnie podpiąłem ładowarkę i ładowałem do momentu, aż wskaźnik pokazał 100%. W międzyczasie mój domowej roboty oscyloskop wyłapywał pojawiające się szpilki. Co 0,4 sekundy zbierałem ich 20, obliczałem wartość skuteczną, uśredniałem i tak w trakcie mniej więcej 160 minut zebrałem 24100 pomiarów. Rezultat możesz zobaczyć poniżej:

Moto G5 – ładowanie od 0% do 100%

Kilka istotnych rzeczy, które od razu rzucają się w oczy:

  • Prąd ładowania przez cały czas maleje – początkowo w miarę łagodnie, by po około 100 minutach przeistoczyć się w istną zjeżdżalnię
  • To nie tak, że świadomie chciałem, by linia na wykresie była taka gruba. To rozsiewane w trakcie ładowania zakłócenia sprawiły, że wykres mimo uśredniania wygląda jak wygląda. Spójrz zresztą co dzieje się po 120 minutach – istny horror.
  • Z kronikarskiego obowiązku powiem, że maksymalny prąd pobierany w trakcie ładowania wyniósł 0,088 A, a w momencie wskazania poziomu 100% wynosił już tylko 0,008 A (czyli jakieś 10 razy mniej).

Pod koniec, przy zaledwie 8 mA prądu jesteśmy już praktycznie na granicy fizycznego pomiaru, jaki byłem w stanie wykonać swoim czujnikiem Halla. Stąd więcej tam zakłóceń, niż faktycznego pomiaru, za co podziękować możemy omówionej wcześniej ,,szpilkowej” naturze płynącego prądu. Nie ma się co jednak załamywać, bowiem powyższy wykres widzisz tylko raz i za chwilę wyrzucimy go po prostu do kosza. Dlaczego? Bo ładowanie telefonu od 0 do 100% nie ma kompletnie sensu.

Czy kiedykolwiek świadomie czekałeś, aż poziom akumulatora spadnie do 0%, nim podłączyłeś ładowarkę? Pewnie nie. Zazwyczaj podłączamy telefon jak tylko wyskoczy ostrzeżenie, że zostało 10-15% energii.

Czy kiedykolwiek ładowałeś telefon do 100%? Pewnie tak. Zazwyczaj zdarza nam się to w nocy, gdy zostawiamy telefon podłączony na czas snu. Niestety mało kto wie, że akumulatory litowo-jonowe bardzo nie lubią stanu ,,najedzenia”. Nie lubią tego tak bardzo, że elektronika wewnątrz telefonów po przekroczeniu około 90% zaczyna ostro ograniczać prąd trafiający do urządzenia. Widać to doskonale, gdy nałożymy sobie na wykres poziom napełnienia akumulatora:

Moto G5 – ładowanie od 0% do 100%

Dzięki bordowej linii, wskazującej poziom naładowania telefonu widzimy, że prąd zaczyna mocno spadać w okolicach 85% naładowania. Osobiście postanowiłem nieco przesunąć tę granicę, bo uznałem, że do jakichś 90% cała ta zabawa ma jeszcze sens – to ta zaznaczona przeze mnie przerywana linia. Później prąd jest już tak straszliwie mały, że zwyczajnie nie opłaca nam się czekać do osiągnięcia 100%. Zauważ, że doładowanie tych ostatnich 10% baterii trwa aż 50 minut! W początkowej fazie ładowania w tyle samo czasu jesteś w stanie uzyskać aż 30% akumulatora. Dodając do tego fakt, że bateria nie lubi być pełna, to robienie testów w ten sposób nie ma najmniejszego sensu. Zamiast tego zrobimy to w bardziej ,,życiowy” sposób. Sprawdzimy ile kosztuje ładowanie telefonu od poziomu 10% do 90%.

Ile kosztuje ładowanie telefonu?

Porozmawiajmy teraz o pieniądzach. W przypadku urządzeń takich jak czajnik elektryczny, czy odkurzacz niezwykle łatwo obliczyć koszt pracy. Jeżeli odkurzacz ma 1000 W i pracuje godzinę tygodniowo, to zużycie tygodniowe wynosi 1000 Wh, czyli inaczej 1 kWh. Z telefonem jest nieco większy problem. Według producenta moja ładowarka na wyjściu może wygenerować moc 10,4 W, ale nie znaczy to, że mogę tę wartość przemnożyć przez czas ładowania i otrzymam dobry wynik. Jak wcześniej widziałeś prąd przez cały czas trwania ładowania maleje, a to oznacza, że maleje też moc z jaką urządzenie pracuje (w końcu moc to napięcie razy prąd). Wartość 10,4 W trzeba zatem traktować jako moc maksymalną, choć i to nie jest do końca prawda. Otóż zmierzona przeze mnie moc pobierana przez urządzenie potrafiła osiągać wartość aż 11,5 W! Czyżby producent zaniżył wartość? Nic z tych rzeczy. To, że ładowarka pobiera aż 11,5 W mocy, a na wyjściu oddaje tylko 10,4 W to normalne. Nie istnieją wszak urządzenia o 100% sprawności. Przy przekształcaniu napięcia, a szczególnie jego obniżaniu zawsze coś się w ładowarce nagrzeje, a nagrzewanie to w tym wypadku nic innego jak strata energii elektrycznej. Przy okazji jeśli interesuje Cię sprawność Twojej ładowarki, to możesz ją z łatwością odczytać na jej obudowie:

W tym celu szukaj rzymskiej cyfry w kółeczku: IV, V lub VI. U mnie, po prawej stronie znaku CE widać cyfrę VI, co oznacza, że moja ładowarka cechuje się najwyższą (aktualnie) klasą sprawności, która oscyluje gdzieś w przedziale 80-90%.

Wracając jednak do tematu… Spadający prąd i moc sprawiają, że nie jesteśmy w stanie przy pomocy prostej matematyki obliczyć kosztów ładowania. W takim razie trzeba to będzie po prostu zmierzyć. W tym celu swoją Moto G5 rozładowałem do poziomu 10% i ładowałem, aż wskaźnik pokazał 90%. Po zebraniu jakichś 16 000 próbek wykonałem jeszcze sporo uśredniania i oczom moim ukazał się taki wykres:

Moto G5 – ładowanie od 10% do 90%

Czas ładowania wyniósł dokładnie 102 minuty, a moment odłączenia telefonu widać bardzo wyraźnie pod koniec wykresu. Zmierzone w czasie ładowania napięcie sieciowe wynosiło 234 V, współczynnik mocy 0,55, a obliczenia wykazały zużycie energii na poziomie 0,01304 kWh. Eksperyment powtórzyłem kilkukrotnie i wartości energii wahały się w granicach od 0,01257 kWh do 0,01364 kWh. Dlaczego? Z jednej strony mamy tutaj problem określenia dokładnego momentu podłączenia i odłączenia telefonu. Starałem się wyłapać punkt, kiedy wskaźnik telefonu wskazywał 10%, ale czy było to bardziej 10,9%, a może 10,5%? Trudno określić. Z drugiej strony choć starałem się o identyczne warunki testu (wyłączone wi-fi, bluetooth, gps, i wszelkie aplikacje) to nie mam tak naprawdę pojęcia co mój telefon mógł sobie robić w tle i jak wpływało to na zużycie energii. Dlatego musimy po prostu zaufać średniemu zużyciu wyciągniętemu z kilku pomiarów.

Znamy już zużycie, to teraz czas przeliczyć je na pieniądze. Osobiście swój telefon ładuję co 2 dni. Są jednak osoby, dla których jest to codzienny rytuał, a jeszcze innym wystarczy ładowanie raz w tygodniu. Z tego względu przygotowałem podsumowanie kosztów uwzględniające różne częstotliwości ładowania. Do obliczeń przyjąłem koszt 1 kWh na poziomie 0,6 zł, ale każdy z was może sobie podstawić rzecz jasna własne liczby. Oto wyniki:

Koszt ładowania telefonu Moto G5

Częstotliwość ładowaniaKoszt tygodniowyKoszt miesięcznyKoszt roczny
Codziennie0,05 zł0,23 zł2,86 zł
Co 2 dni0,03 zł0,12 zł1,43 zł
Co 3 dni0,02 zł0,08 zł0,95 zł
Raz w tygodniu0,01 zł0,03 zł0,41 zł

Cóż mogę powiedzieć… Telefon zdecydowanie przegrywa walkę o zużycie energii elektrycznej z testowanymi przeze mnie wcześniej odkurzaczem, lodówką, pralką i czajnikiem. Ładując mój telefon nawet codziennie, po roku wygeneruję koszt sięgający ledwie 0,4% ceny urządzenia. Wniosek jest zatem prosty – jeśli chodzi o utrzymanie telefonu, to koszt jego ładowania przegrywa walkę chociażby z zakupem pokrowca, czy szkła ochronnego. Jasne, mój telefon nie posiada największej na świecie baterii, a im jej pojemność jest większa, tym dłużej trzeba ją ładować i tym większe są koszty. Dlatego teraz, z czysto kronikarskiego obowiązku porównajmy znany już koszt ładowania baterii 2800 mAh zamkniętej w Motoroli, z jej nieco większym odpowiednikiem o pojemności 3000 mAh, w którą wyposażony jest LG Q6 Alpha.

Koszt ładowania LG Q6 Alpha

Standardowo mierzymy prąd ładowania od poziomu 10% do 90% i żeby było sprawiedliwie użyję tutaj tej samej ładowarki (inna ładowarka mogłaby mieć inną sprawność, a to wpłynęłoby na wyniki). Teoretycznie nie powinno się tego robić – korzystając z ładowarki innej niż oryginalna ryzykujemy uszkodzeniem telefonu. Czego jednak nie robi się dla nauki? Na początek może wykres prądu:

LG Q6 Alpha – ładowanie od 10% do 90%

Wykres wygląda podobnie jak poprzednie, ale skąd wzięły się tam te szpilki? Na początku myślałem, że to jakiś błąd, ale pojawiały się one przy każdej próbie ładowania tego telefonu. Mam teorię. Wydaje mi się, że pojawiały się one zawsze wtedy, gdy włączałem wyświetlacz, by podejrzeć stan naładowania. Dlaczego w LG włączenie wyświetlacza zatrzymuje na ułamek chwili ładowanie? Nie mam pojęcia i bez względu na to czy mam rację, czy nie, owe chwilowe przestoje były na tyle krótkie, że nie mają praktycznie wpływu na koszty.

To na co warto jednak zwrócić uwagę, to że LG od początku ładowany jest znacznie wyższym prądem o wartości aż 0,092 A. To przekłada się automatycznie na krótszy czas ładowania wynoszący 87 minut (Moto G5 ładowała się 110 minut). I to wszystko mimo faktu, że LG ma większa baterię. Większa bateria i krótsze ładowanie? To musi oznaczać większe koszty. Może dla uwidocznienia różnic pokaże nałożone na siebie wykresy ładowania obu telefonów:

Moto G5 vs LG Q6 Alpha

Widać, że z jakiegoś powodu LG wprowadza mniej zakłóceń – linia prądu, szczególnie na początku jest nieco cieńsza. Z innych ciekawostek widać, że choć oba procesy zaczynają się zupełnie innym prądem ładowania, to z czasem linie zbliżają się do siebie i pewnie w końcu by się zetknęły, gdyby nie zakończone wcześniej ładowanie LG. Kilka liczbowych ciekawostek w poniższej tabeli:

Moto G5 vs LG Q6 Alpha

CzynnikMoto G5LG Q6 AlphaRóżnica
Prąd przy 10%0,077 A0,092 A19,5 %
Prąd przy 90%0,036 A0,059 A63,8 %
Czas ładowania102 min88 min-14 %
Pojemność akumulatora2800 mAh3000 mAh7,1 %
Zużyta energia0,013046650,0138195935,9 %

LG ładował się wyższym prądem, przez co cały proces zajął 14% mniej czasu. Automatycznie zużył on oczywiście więcej energii, bo i większy jest sam akumulator. Ciekawostką jest fakt, że różnica w akumulatorze jest niemal identyczna jak różnica zużytej energii – pewnie gdyby wyeliminować czynniki losowe i zakłócenia, to wartości te byłyby jeszcze bardziej zbliżone. Jest to logiczne założenie – o 7% większy akumulator potrzebuje 7% więcej energii do naładowania. Dzięki temu założeniu ośmieliłem się zabawić we wróżbitę i mniej więcej obliczyć ile kosztuje utrzymanie topowych (na dzień pisania tego artykułu) smartfonów. Oto wyniki:

Roczny koszt ładowania telefonów (ładowanie codzienne)

ModelAkumulatorRoczny koszt ładowania
Xiaomi Mi Note 10 Pro5260 mAh5,37 zł
Samsung Galaxy S20 Ultra5000 mAh5,11 zł
Asus Zenfone 65000 mAh5,11 zł
Samsung Galaxy Note 10+4300 mAh4,39 zł
Samsung Galaxy S10+4100 mAh4,19 zł
Motorola G8+4000 mAh4,09 zł
Huawei Mate 10 Pro4000 mAh4,09 zł
Apple iPhone 11 Pro Max3500 mAh3,58 zł
Sony Xperia 13330 mAh3,40 zł
Xiaomi Mi 8 Pro3000 mAh3,06 zł
Apple iPhone X2716 mAh2,77 zł

I choć trzeba pamiętać, że to tylko teoretyczne wyliczenia, to fakt pozostaje jeden. Koszt ładowania nawet najmocarniejszych telefonów pozostaje na niskim poziomie i nie musimy martwić się tym, że utrzymanie telefonu zrujnuje nas równie mocno, co jego zakup. Zaskoczony? Ja nieszczególnie…

Ile energii zużywa… ładowarka?

Na koniec coś dla ,,nocnych ładowaczy” lub jeszcze bardziej ortodoksyjnego odłamu – ludzi trzymających ładowarkę na stałe w gniazdku. Czy zastanawiałeś się kiedyś ile taka zabawa Cię kosztuje? Jak to ile? Nic! Przecież jeśli nie ładuje telefonu, to ładowarka nie pobiera prądu… Prawda? Błąd! Przez cały czas kiedy ma ona kontakt z napięciem sieciowym, po cichutku, powolutku sączy energię elektryczną za Twoimi plecami. Ale dlaczego? Co ona robi z tą energią? Właściwie nic… Zwyczajnie ją marnuje, bo w trakcie przekształcania napięcia wydziela się trochę ciepła. I choć są to naprawdę nikłe ilości, to w dłuższej perspektywie może się tego nazbierać. Ale o jak dużych kosztach mówimy?

Po podłączeniu ładowarki, zebraniu około 1500 próbek dowiedziałem się, że moja ładowarka przez cały czas pobiera prąd na poziomie 0,0018 A, czyli 1,8 mA. Niezwykle mało prawda? Takim prądem nie rozświetlisz nawet maleńkiej diody! Ale jeśli Twoja ładowarka pobiera go przez cały dzień, cały tydzień, cały miesiąc… Koszty zaczynają rosnąć… Jeśli się boisz, to zamknij oczy, bo oto przedstawiam Ci wyniki:

Roczny koszt wpiętej do gniazdka ładowarki

Czas podłączeniaZużyta energiaKoszt
Godzina0,000421 kWh0,0003 zł
Cały dzień0,010105 kWh0,0061 zł
Cały tydzień0,070736 kWh0,0424 zł
Cały miesiąc0,303153 kWh0,1818 zł
Cały rok3,637836 kWh2,1827 zł

Pewnie zastanawiasz się po co tyle szumu o jakieś 2 zł… Spójrz na to jednak z innej strony. Tylko za to, że Twoja ładowarka jest podłączona do gniazdka płacisz niemal tyle samo, co za cały rok ładowania smartfona. A takich cichych ,,podkradaczy” energii w domu jest więcej – mikrofalówka, telewizor, kuchenka z zegarkiem… Tu 2 złote, tam 2 złote i może uzbierać się niezła sumka. Swoją drogą będę musiał kiedyś sprawdzić ile nasz dom kradnie nam energii, kiedy śpimy, albo jesteśmy na wakacjach.

Dziękuję za uwagę

Cieszę się, że dzięki Tobie miałem wreszcie okazje opowiedzieć komuś o tym, co odkryłem i czego się dowiedziałem. To był naprawdę miło spędzony czas. Nie powinieneś rzecz jasna zachowywać tej wiedzy dla siebie, dlatego kiedy tylko nadarzy się okazja podziel się tym artykułem z innymi. A jeśli wciąż Ci mało i czekasz na więcej tego typu testów, to zapisz się poniżej na newsletter, a z pewnością wyśle Ci mailowe powiadomienie o każdym nowym tekście. Do usłyszenia!


Dzięki za poświęcony czas!


Bibliografia

  1. International Efficiency Marking Protocol for External Power Supplies – wersja 3.0, 2013r. – protokół określający wymagania dot. sprawności ładowarek trafiających na rynek europejski,
  2. Lithium Batteries and Other Electrochemical Storage Systems – C. Glaize, S. Geniès,
  3. Introduction to Magnetic Materials – B. D. Cullity, C.D. Graham,
  4. Podstawy elektrodynamiki – D. Griffiths.
  5. Magnetism and Magnetic Materials – J. M. D. Coey.
  6. www.kjmagnetics.com – baza danych siły i udźwigu magnesów

Czekasz na więcej?

Napisanie jednego artykułu zajmuje mi około dwa tygodnie. Chcę by moje treści były maksymalnie przydatne, rzetelne i poparte wiedzą naukową. Jeśli masz ochotę dołączyć do grona znawców Teorii Elektryki to zapraszam do zapisania się na newsletter lub do zajrzenia na facebook’a. W ten sposób nie umknie ci żaden nowy artykuł!

.

Ten post ma 9 komentarzy

  1. Aleksander

    Bardzo ciekawy artykuł, dziękuję za podzielenie się wiedzą!
    Jednak czytając fragment „Po co komu ładowarka?” pojawiło się w mojej głowie pytanie: Dlaczego ładowarka nie ładuje przez chwilę naszego telefonu po wyjęciu z gniazdka? Wydawało mi się, że po odłączeniu ładowarki od zasilania ładunek zgromadzony na jej kondensatorze/buforze będzie przez chwilkę przepływać do mojego telefonu do momentu, w którym ładowarka pozbędzie się tego ładunku. Już miałem nadzieję, że ładowarka może pełnić rolę lipnego powerbanku…
    Pozdrawiam i dziękuję z wyprzedzeniem za odpowiedź 😀

    1. Artur Szulc

      Owszem, ładowarka jeszcze trochę ładuje nasz telefon po wyjęciu z gniazdka, ale jest to bardzo, bardzo krótki moment. Z tego co pamiętam na wykresach moment odłączenia ładowarki objawiał się szpilką prądową. Podejrzewam, że winne tutaj są wewnętrzne obwody ładowarki, które natychmiast po zdjęciu napięcia rozładowują wewnętrzne kondensatory. Także jeśli chcemy to nazwać power bankiem, to jest to niezwykle lipny power bank 😉

  2. Krzysztof

    W jaki sposób,
    domowy licznik pobieranej energii elektrycznej
    reaguje na prądy o charakterze „szpilkowym „,
    Czy licząc wartość skuteczną prądu o przebiegu „szpilkowym ”
    można mnożyć tę wartość przez wartość skuteczną napięcia sinusoidalnego sieci elektrycznej w gniazdku
    w celu obliczenia wskazań zużycia energii elektrycznej wykazaną przez licznik domowy?
    Finalnie płacimy nie za policzoną ale za wartość podaną przez licznik.
    Odnośnie obliczeń , jeśli kształty prądu i napięcia są różne, to czy można mówić , że moc czynna pobierana
    jest równa iloczynowi skutecznej wartości natężenia prądu i skutecznej wartości napięcia ?
    Bardzo dziękuję za odpowiedź.
    Praca była wartościowa , ponieważ pokazuje rzędy wielkości zużytej energii ładowania telefonu

    1. Artur Szulc

      Rozpracowując temat dotarłem do informacji, że stare liczniki indukcyjne miały problemy z tego typu przebiegami. Część osób twierdziła, że liczniki takie ,,gubią” większość pobieranej przez ładowarki energiiu, jednak na ile jest to prawdą trudno mi powiedzieć.
      Wydaje mi się, że wskazania licznika zawsze będą różnić się od obliczeń. I jak wspomniałeś istotne jest to co faktycznie pokaże licznik, a nie to co wyliczymy na papierze. Niestety nie miałem pod ręką licznika, by to na nim przetestować pobór. Celem mojego artykułu było raczej rozbicie tematu na czynniki pierwsze i podejrzeniu co dzieje się w środku ładowarki.
      Wydaje mi się, że przy obliczaniu mocy, kształt prądu nie ma istotnego znaczenia. Dopóki próbkujemy go i wartość napięcia wystarczająco dokładnie, znamy wartość skuteczną każdego okresu i cos(fi), to możemy policzyć wszystko. Problemem są rzecz jasna wszelkiej maści zakłócenia, rozdzielczość przetwornika i wspomniana częstotliwość próbkowania, ale ja w swoich artykułach nie przedstawiam pomiarów laboratoryjnych w kontrolowanych warunkach, a jedynie przybliżone wartości. Myślę, że moje wyniki możemy spokojnie zamknąć w ramach błędu na poziomie +/-10%.
      Zresztą w dobie współczesnych urządzeń wypełnionych po brzegi elektroniką, kształt pobieranego prądu rzadko odpowiada kształtowi napięcia. Odpowiadając zatem wprost na Twoje pytanie: Jeśli znasz rzeczywistą wartość skuteczną natężenia prądu, wartość skuteczną napięcia oraz cos(fi), to możesz bez problemu policzyć moc, wykorzystując najprostsze znane z podręczników wzory.

      Pozdrawiam.

  3. edward

    piękne ,bez zadęcia ,spokojnie , ze znajomości rzeczy (czy prąd to rzecz ,idea ,może duch)

    Pozdrawam

  4. Rafal

    Super artykuł! czekam na więcej materiałów

  5. Robert

    Również chciałem napisać że został wykonany kawał dobrej i solidnej pracy w tym artykule,
    lecz osobiście czekam na dalszą dawkę wiedzy na temat podstaw prądu przemiennego.Pozdrowienia dla Autora.

  6. Przemek

    Świetne artykuły! Czekam na więcej.

Dodaj komentarz