Effizienzanforderungen für Externe Netzteile
WELCHE GESETZLICHEN ANFORDERUNGEN GIBT ES?
Die gesetzlichen Anforderungen haben sich über die Jahre, bedingt durch den technischen Vorschritt, verschärft. Zuerst wurden in Kalifornien, von der California Energy Commission (CEC), gesetzliche Richtlinien verabschiedet, dann folgte die EU mit der Öko Design Richtlinie 2009/125/EG und schließlich gab es Grenzwerte für die ganze USA und viele weitere Länder.
Aus diesen Richtlinien heraus hat sich das „International Efficiency Marking Protocol For External Power Supplies“ entwickelt, das eine Einstufung der Grenzwerte in sogenannte Efficiency Level ermöglicht.
Zurzeit gibt es unterschiedliche Anforderungen in der Welt. Externe Netzteile, die in Europa vertrieben werden, müssen die Grenzwerte des Efficiency Level V einhalten. In den USA gilt seit dem 10.02.2016, dass die Geräte Efficiency Level VI einhalten müssen. In Australien und Neuseeland gilt Efficiency Level III als Mindeststandard und in einigen Ländern ist noch Efficiency Level IV verpflichtend bzw. zulässig. Über diese verpflichtenden Standards hinaus gibt es noch freiwillige Standards z.B. die des europäischen Code of Conduct in der Version 5.
| Efficiency Level | Beschreibung | Zeitpunkt des Inkrafttretens | Land | ||
| III | Minimum Energy Performance Standards
MEPS Step 1 (verpflichtend) |
01.12.08 (Aus)
01.04.09 (NZ) |
Australia
New Zealand |
||
| IV | Minimum Energy Performance Standards
MEPS Step 2 (freiwillig) |
01.12.08 (Aus)
01.04.09 (NZ) |
Australia
New Zealand |
||
| V | Energy related Products (ErP) (verpflichtend) | 01.11.2008 | European Union | ||
| VI | Department of Energy Standards
DoE Standards for EPS Class B (verpflichtend) |
10.02.2016 | United States of America | ||
| CoC v5 Tier 2 | Code of Conduct Version 5 (freiwillig) | 01.01.2016 | freiwillig | ||
WELCHE GERÄTE SIND BETROFFEN?
Die Anforderungen gelten für externe Netzteile im sogenannten Consumer-Bereich. Hier werden explizit IT-Geräte, Audio / Video Ausrüstung sowie Haushaltsgeräte beschrieben. Ausnahmen gibt es für Medizingeräte, Ladegeräte, LED-Treiber und für Geräte im professionellen Bereich:
- Für Medizingeräte gibt es zur Zeit noch keine Grenzwerte
- Bei Ladegeräten wird zwischen echten Ladegeräten und direkten sowie indirekten Netzteilen unterschieden. Die Anforderungen unterscheiden sich in diesen Fällen stark: Für echte Ladegeräte gibt es zurzeit noch keine verpflichtenden Grenzwerte, für direkte Netzteile gilt in den USA das Efficiency Level VI und für indirekte Netzteile das Efficiency Level IV.
- Für LED Treiber gelten in der EU andere Anforderungen als für externe Netzteile
WIE SIEHT DIE KENNZEICHNUNGSPFLICHT AUS?
In der EU gibt es keine zusätzliche Kennzeichnungspflicht, die Konformität mit den Standards und Richtlinien wird über das CE Kennzeichen bestätigt.
Die USA, Canada, Australien und Neuseeland sehen eine Kennzeichnung gemäß dem International Efficiency Marking Protocol For External Power Supplies vor und verlangen eine Aufdruck der römischen Ziffer.
LISTE DER LÄNDER MIT KENNZEICHNUNGSPFLICHT
| Land | Kennzeichnung | Zeitpunkt des Inkrafttretens |
| United States of America | efficiency marking: VI | 10.02.2016 |
| Australien und Neuseeland | efficiency marking: III or IV | 01.12.08 (Aus) – 01.04.09 (NZ) |
| Europa | CE | 04/2011 |
WIE WIRD DER WIRKUNGSGRAD ERMITTELT?
Der Wirkungsgrad wird als Mittelwert in vier Lastfällen bei 25%, 50%, 75% und 100% gemessen. Dies ermöglicht eine Bewertung des Netzteils über den gesamten Lastbereich und nicht nur in einem Punkt. Zusätzlich zur Wirkungsgradmessung erfolgt noch eine Leerlaufverlustleistungsmessung.
WIE HOCH SIND DIE WIRKUNGSGRADANFORDERUNGEN?
Die Grenzwerte sind von der Nominallast des Netzteils abhängig: Je geringer die Ausgangsleistung ist, desto niedriger der Wirkungsgradgrenzwert. Die Verlustleistung eines Geräts setzt sich aus mehreren Punkten zusammen: Einer Grundlast, einem Teil, der von Ein- und Ausgansspannung abhängig ist und dem Teil, der von der eigentlichen Energieübertragung abhängt.
Da bei Geräten niedriger Leistung der Verlustleistungsanteil, der von der Energieübertagung abhängt, geringer ist als bei Geräten höherer Leistung, ist ein höherer Wirkungsgrad bei höherer Leistung tendenziell leichter zu erreichen. Im Gegensatz dazu ist bei Geräten höherer Leistung, bedingt durch aufwendigere Topologien und Entstörungsmaßnahmen, die tatsächliche Leerlaufverlustleistung höher.
ANFORDERUNGSVERGLEICH AN BEISPIELNETZTEILEN
Netzteil mit 18W Ausgangsleistung:
| Efficiency Level | IV | V | VI |
| Wirkungsgrad | 76,01% | 80,41% | 85,00% |
| Leerlaufleistungsaufnahme | 0,500 | 0,300 | 0,100 |
Netzteil mit 60W Ausgangsleistung:
| Efficiency Level | MEPS (IV) | ErP 2011 | (VI) |
| Wirkungsgrad | 85,00% | 87,00% | 88,00% |
| Leerlaufleistungsaufnahme | 0,500 | 0,500 | 0,210 |
BERECHNUNGSFORMELN
ENERGY LEVEL VI
DoE Standards for EPS Class B
| Nameplate Output Power (Pno) | Version 10.02.2014 |
| Four Point Average Active Efficiency | |
| ≤ 1 Watt | 0.5*Pno+0.16 |
| > 1 to ≤ 49 Watts | 0.071*Ln(Pno)-0.0014*Pno+0.67 |
| > 49 Watts | 0,88 |
| Max. Energy Consumption in No Load Mode: | |
| ≤ 49 Watts | 0,1 |
| > 49 W ≤ 250 Watts | 0,21 |
| Low Voltage models (Uout < 6V & Iout ≥ 550mA) | |
| For Point Average Active Efficiency | |
| ≤ 1 Watt | 0.517*Pno+0.087 |
| > 1 to ≤ 49 Watts | 0.0834*ln(Pno)-0.0014*Pno+0.609 |
| > 49 Watts | 0,87 |
| Max. Energy Consumption in No Load Mode: | |
| ≤ 49 Watts | 0,1 |
| > 49 W ≤ 250 Watts | 0,21 |
| Effective Date: | 10.02.2016 |
ENERGY LEVEL V
Energy related Products (ErP):
| Nameplate Output Power (Pno) | 2011 |
| Min. Avg Efficiency in Active Mode: | |
| Standard models | |
| ≤ 1 Watt | 0.48 * Pno + 0.140 |
| > 1 to ≤ 51 Watts | 0.063 * Ln ( Pno ) + 0.622 |
| > 51 Watts | 0,87 |
| Low Voltage models (Uout < 6V & Iout ≥ 550mA) | |
| ≤ 1 Watt | 0.497 * Pno + 0.067 |
| > 1 to ≤ 51 Watts | 0.075 * Ln ( Pno ) + 0.561 |
| > 51 Watts | 0,86 |
| Max. Energy Consumption in No Load Mode: | |
| > 0 to ≤ 51 Watts | 0.3 W |
| > 51 to ≤ 250 Watts | 0.5 W |
| Effective Date: | April, 2011 |
ENERGYSTAR (ES):
| Nameplate Output Power (Pno) | Version 2.0 |
| Min. Avg Efficiency in Active Mode | |
| Standard models | |
| ≤ 1 Watt | 0.48 * Pno + 0.140 |
| > 1 to ≤ 49 Watts | 0.0626 * Ln ( Pno ) + 0.622 |
| > 49 Watts | 0,87 |
| Low Voltage models (Uout < 6V & Iout ≥ 550mA) | |
| ≤ 1 Watt | 0.497 * Pno + 0.067 |
| > 1 to ≤ 49 Watts | 0.075 * Ln ( Pno ) + 0.561 |
| > 49 Watts | 0,86 |
| Max. Energy Consumption in No Load Mode | |
| 0 to < 10 (50) Watts | 0.3 W |
| ≥ 10 (50) to ≤ 250 Watts | 0.5 W |
| Input Power (PIN) | Min. Power Factor (Pno, 115Vac/60Hz): |
| ≥ 100W | 0,9 |
| Effective Date: | 01.11.2008 |
ENERGY LEVEL IV
AS/NZS 4665.1:2005+A1: Minimum Energy Performance Standards (MEPS Step 2)
Energy Independence Security Act 2007 (EISA): obsolete
California Energy Commission (CEC): obsolete
| Nameplate Output Power (Pno) | |
| Min. Avg Efficiency in Active Mode: | |
| < 1 Watt | 0.5 * Pno |
| ≥ 1 to ≤ 51 Watts | 0.09 * Ln ( Pno ) + 0.5 |
| > 51 Watts | 0,85 |
| Max. Energy Consumption in No Load Mode: | |
| 0 to < 10 Watts | 0.5 W |
| ≥ 10 to ≤ 250 Watts | 0.5 W |
| Effective Date: | 01.07.2008 |
ENERGY LEVEL III
AS/NZS 4665.1:2005+A1: Minimum Energy Performance Standards (MEPS):
| Nameplate Output Power (Pno) | MEPS | |
| Min. Avg Efficiency in Active Mode: | ||
| < 1 Watt | 0.49 * Pno | |
| ≥ 1 to ≤ 49 (51) Watts | 0.09 * Ln ( Pno ) + 0.49 | |
| > 49 (51) Watts | 0,84 | |
| Max. Energy Consumption in No Load Mode: | ||
| 0 to < 10 Watts | 0.5 W | |
| ≥ 10 to ≤ 250 Watts | 0.75 W | |
| Effective Date: | 01.12.08 (Au) – 01.04.09 (NZ) |
ENERGY LEVEL COC
Code of Conducted Version 5: freiwillig
| Nameplate Output Power (Pno) | Tier 1 | Tier 2 |
| For Point Average Active Efficiency | ||
| ≤ 1 Watt | 0.5*Pno+0.146 | 0.5*Pno+0.169 |
| > 1 to ≤ (49) Watts | 0.0626*Ln(Pno)+0.646 | 0.071*ln(Pno)-0.00115*Pno+0.67 |
| > (49) Watts | 0.89 | 0.89 |
| 10% Load Average Active Efficiency | ||
| ≤ 1 Watt | 0.5*Pno+0.046 | 0.5*Pno+0.06 |
| > 1 to ≤ 49 Watts | 0.0626*ln(Pno)+0.546 | 0.071*ln(Pno)-0.00115*Pno+0.57 |
| > 49 Watts | 0.79 | 0.79 |
| Max. Energy Consumption in No Load Mode: | ||
| ≥ 0.3 W to < 50 Watts | 0.15 | 0.075 |
| ≥ 50 W to < 250 Watts | 0.25 | 0.15 |
| Low Voltage models (Uout < 6V & Iout ≥ 550mA) | ||
| For Point Average Active Efficiency | ||
| ≤ 1 Watt | 0.5*Pno+0.086 | 0.517*Pno+0.087 |
| > 1 to ≤ (49) Watts | 0.0755*ln(Pno)+0.586 | 0.0834*ln(Pno)-0.0011*Pno+0.609 |
| > (49) Watts | 0.88 | 0.88 |
| 10% Load Average Active Efficiency | ||
| ≤ 1 Watt | 0.5*Pno | 0.516*Pno |
| > 1 to ≤ 49 Watts | 0.072*ln(Pno)+0.5 | 0.0834*ln(Pno)-0.00127*Pno+0.518 |
| > 49 Watts | 0.78 | 0.78 |
| Max. Energy Consumption in No Load Mode: | ||
| ≥ 0.3 W to < 50 Watts | 0.075 | 0.075 |
| ≥ 50 W to < 250 Watts | 0.15 | 0.15 |
| Low Voltage (Pno < 8W) | 0.075 | 0.075 |
| Effective Date: | 01.01.2014 | 01.01.2016 |
FRIWO
Viele Anwendungen, ob mobil oder fest installiert, benötigen heutzutage gute und sichere Stromversorgungen. Seit jeher setzt FRIWO mit seinen ITE-Netzgeräten (Information Technology Equipment) Maßstäbe. Mit der neuen Plattform-Generation FOX wird die gewohnt hohe Qualität nochmals verbessert: FOX-Netzgeräte sind kleiner, leistungsfähiger und effizienter als ihre Vorgänger. Die neuen technischen Konzepte von FRIWO bedeuten eine nochmalige Steigerung der Energiedichte. Dank patentiertem Wechseladaptersystem sind die Geräte auch unter schwierigsten Bedingungen und Umwelteinflüssen einsetzbar. Neu: Mit optional erhältlichen IP42-Adaptern bietet FRIWO einen zusätzlichen Schutz für den Einsatz von Wechseladaptersystemen in feuchten Umgebungen. Die Geräte sind, wegen der minimalen Ableitströme, auch für den Einsatz in der Messtechnik prädestiniert: Ungewollte Einflüsse, die Messergebnisse verfälschen, werden verhindert. Die Gerätefamilie FOX ist schon jetzt konform mit den hohen US-Energieeffizienzstandards gemäß DoE 2016 (Department of Energy) Energy Level VI.
Eine Anpassung der europäischen Grenzwerte im Jahre 2017 an den US-Standard wird diskutiert. Somit bietet FRIWO Geräte, welche bereits heute zukünftige gesetzliche Anforderungen übertreffen und sichert damit den weltweiten Betrieb ihrer Anwendung. Wer heute auf FOX setzt, investiert damit in die Zukunft und ist auch morgen auf der sicheren Seite.
Sprechen Sie uns an, wir helfen gerne: Tel. +49 (0)2532 / 810 – sales(at)friwo.com
FRIWO Gerätebau GmbH – Von-Liebig-Str. 11 – 49346 Ostbevern – www.friwo.com