¡Esta es una revisión vieja del documento!
Una fuente de alimentación transforma la corriente alterna que llega del "enchufe" de la casa en la corriente continua que necesita el ordenador.
$$Potencia=Intensidad*Voltaje$$
Ejemplo: Si una fuente de alimentación puede suministrar 600W y el voltaje de los enchufes en España es de 230V. ¿Cuantos Amperios como máximo puede gastar la fuente de alimentación?
$$Potencia=Intensidad*Voltaje$$
$$Intensidad=\frac{Potencia}{Voltaje} =\frac{600 \quad W}{230 \quad V}=2,6 \quad A$$
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Al elegir una fuente de alimentación debemos tener en cuenta las siguientes características:
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Indica la potencia máxima que puede suministrar la fuente de alimentación al ordenador. El ordenador deberá siempre consumir igual o menos que la potencia de la fuente de alimentación.
Por otro lado siempre debemos comprar una fuente de alimentación que tenga entre un 10% y un 15% mas de potencia de lo que consume el ordenador ya que
Para saber la potencia que necesita un ordenador , se pueden usar páginas como Power Supply Calculator que ayudan a calcularlo.
En el siguiente enlace https://outervision.com/b/DKkzi6, está un ejemplo de un AMD Ryzen 5 3600 , 16 GB RAM y disco M.2. El cálculo obtiene un consumo de 495 W
Como la fuente debe tener entre un 10% y un 15% más
$$10\% \quad de \quad 495W=\frac{10*495}{100}=49,5W$$ $$15\% \quad de \quad 495W=\frac{20*495}{100}=74,25W$$
la fuente debería tener una potencia entre 545W a 569W.
$$495W+49,5W=544,5W$$ $$495W+74,25W=569,25W$$
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Si una fuente de alimentación suministra 600W al ordenador, no quiere decir que consuma exactamente esos 600W de potencia del enchufe de la casa, sino que consume mas. Eso es debido a que parte de la potencia consumida se pierde en forma de calor. Para saber cuanta energía malgastamos se habla de la eficiencia.
Una eficiencia del 50% significaría que para generar 600W , la fuente consumiría 1200W. Obviamente esa eficiencia es muy baja.
Veamos cuanto consume una fuente de 600W si su eficiencia es del 85%. Por lo que se pierde un 15%
$$consumo-\frac{consumo*15}{100}=600W$$ $$consumo-consumo*0,15=600W$$ $$consumo(1-0,15)=600W$$ $$consumo*0,85=600W$$ $$consumo=\frac{600W}{0,85}=706W$$
Es decir que una fuente para suministrar 600W es necesario que consuma 706W.
La formula general es la siguiente:
$$consumo=\frac{potencia \quad suministrada}{eficiencia/100}$$
Ejemplo: Si una fuente de alimentación suministra 1000W y su eficiencia es de 82%, ¿Cuanto consume realmente?
$$consumo=\frac{potencia \quad suministrada}{eficiencia/100}=\frac{1000}{0,82}=1220W$$
¿Como sabemos la eficiencia de nuestra fuente de alimentación? Pues hay una empresa que certifica la eficiencia de las fuentes de alimentación . La certificación se llama "80 Plus" y hay de varios tipos.
% de Carga | |||
---|---|---|---|
Tipo Certificación | 20% | 50% | 100% |
80 PLUS | 82% | 85% | 82% |
80 PLUS Bronze | 85% | 88% | 85% |
80 PLUS Silver | 87% | 90% | 87% |
80 PLUS Gold | 90% | 92% | 89% |
80 PLUS Platinum | 92% | 94% | 90% |
80 PLUS Titanium | 94% | 96% | 94% |
Como vemos a eficiencia es distinta según el % de carga que se le pide a una fuente de alimentación. El % de carga es cuanta potencia se le pide a la fuente de alimentación. Si es toda la que puede suministrar diremos que el % de carga es del 100%. Si se pide la mitad de la que puede suministrar diremos que el % de carga es del 50%.
Ejemplo. Si una fuente de alimentación de 800W con certificación 80 Plus Gold, se conecta a un ordenador que consume 400W, ¿Cuanto consume la fuente de alimentación?
Si el ordenador consume 400W es que consume el 50% de lo que puede suministrar la fuente de alimentación. Como es 80 Plus Gold y el 50% de carga, la eficiencia es del 92%.
$$consumo=\frac{potencia \quad suministrada}{eficiencia/100}=\frac{400W}{0,92}=434W$$
Por último debemos saber el dinero que se pierde por tener una fuente con una menor eficiencia energética. Actualmente (Año 2021) el KWh es de 0,22€ 1). Es decir que si gastamos 1000W durante una hora, nos cobrarán 0,22€.
Así que debemos calcular cuantos nos cuesta al año la electricidad usando cada tipo de fuente.
Lo primero es calcular cuantas hoa está en marcha el ordenador. Vamos a suponer que en un año normal se trabajan 251 al año y que está encendido durante 8h al día. Por lo tanto el ordenador está encendido:
$$horas \quad encendido \quad al \quad año=número \quad de \quad dias \quad trabajados * horas \quad encendido \quad al \quad dia=251*8=2008h$$
Por lo que la base de nuestros cálculos va a ser de un uso de 2008h al año.
¿Como se calcula cuantos KW gasta la fuente en una hora? Lo primero es calcular el consumo de la fuente tal y como hemos visto antes.
Supongamos que nuestro ordenador gasta 375W y que las fuentes de alimentación son:
Modelo | Potencia (W) | Certificación 80 Plus | Precio (€) |
---|---|---|---|
Mars Gaming MPB750 | 750W | Bronze | 48,94€ |
Corsair RM750 | 750W | Gold | 114,99€ |
En ambos casos funcionan al 50% de carga por lo que su eficiencia es de 88% y 92% respectivamente.
$$consumo \quad Mars \quad Gaming \quad MPB750 (W)=\frac{potencia \quad suministrada}{eficiencia/100}=\frac{375W}{0,88}=426,1W$$ $$consumo \quad Corsair \quad RM750 (W)=\frac{potencia \quad suministrada}{eficiencia/100}=\frac{375W}{0,92}=408W$$
$$consumo \quad Mars \quad Gaming \quad MPB750 (KW)=\frac{consumo \quad Mars \quad Gaming \quad MPB750 (W)}{1000}=\frac{426,1W}{1000}=0,426KW$$ $$consumo \quad Corsair \quad RM750 (KW)=\frac{consumo \quad Corsair \quad RM750 (W)}{1000}=\frac{408W}{1000}=0,408KW$$
¿Cuantos Kwh gastan cada uno en un año? $$consumo \quad anual =consumo * horas \quad encendido \quad al \quad año$$
$$consumo \quad anual \quad Mars \quad Gaming \quad MPB750=consumo * horas \quad encendido \quad al \quad año=0,426KW*2008h=855 KWh$$ $$consumo \quad anual \quad Corsair \quad RM750=consumo * horas \quad encendido \quad al \quad año=0,408KW*2008h=819 KWh$$
El coste eléctrico anual es simplemente multiplicarlo por el precio por KWh que es de 0,22 €
$$Coste \quad eléctrico \quad anual \quad Mars \quad Gaming \quad MPB750=consumo \quad anual * precio \quad por \quad KWh=855 KWh*0,22€=188€$$ $$Coste \quad eléctrico \quad anual \quad Corsair \quad RM750=consumo \quad anual * precio \quad por \quad KWh=819 KWh*0,22€=180 €$$
Mostremos ahora el coste total (Precio de la fuente mas el coste en electricidad):
$$Coste \quad total=Precio \quad fuente + (Coste \quad eléctrico \quad anual * número \quad de \quad años)$$
Para el primer años, los datos son:
$$Coste \quad total \quad Mars \quad Gaming \quad MPB750=Precio \quad fuente + (Coste \quad eléctrico \quad anual * número \quad de \quad años)=48,94+(188*1)=237€$$ $$Coste \quad total \quad Corsair \quad RM750=Precio \quad fuente + (Coste \quad eléctrico \quad anual * número \quad de \quad años)=114,99+(180*1)=295€$$
Año | Coste total Mars Gaming MPB750 (€) | Coste total Corsair RM750 (€) | Diferencia (€) |
---|---|---|---|
1º año | 237€ | 295€ | -58€ |
2º año | 425€ | 475€ | -50€ |
3º año | 613€ | 655€ | -42€ |
4º año | 801€ | 835€ | -34€ |
5º año | 989€ | 1015€ | -26€ |
6º año | 1177€ | 1195€ | -18€ |
7º año | 1365€ | 1375€ | -10€ |
8º año | 1553€ | 1555€ | -2€ |
9º año | 1741€ | 1735€ | 6€ |
10º año | 1929€ | 1915€ | 14€ |
Sorprendentemente , hasta el 9º año, sigue siendo mas barata la fuente Mars Gaming MPB750 con certificación 80 Plus Bronze y en ese caso solo cuesta 6€ mas.
Resumiendo la formula global es:
$$Coste \quad total=Precio \quad fuente + \frac{potencia \quad suministrada}{eficiencia*10}*horas \quad encendido \quad al \quad año*precio \quad por \quad KWh * número \quad de \quad años)$$
Y suponiendo que se trabajan 2008h al año y que 0,22€ es el precio KWh
$$Coste \quad total=Precio \quad fuente + \frac{potencia \quad suministrada}{eficiencia}*44,176 * número \quad de \quad años$$
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Los conectores de la fuente de alimentación
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Para evitar fallo en las fuentes alimentación , éstas tiene una serie de mecanismos de protección:
Son importantes ya que pueden evitar incendios y/o estropear los equipos.
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La fuente de alimentación también debe ser refrigerada. Existen 2 métodos:
La ventaja de refrigerar mediante un disipador es que se evita el ruido del ventilador.
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Dado la fuente de alimentación SilverStone NJ450-SXL indica:
Dado la fuente de alimentación Seasonic Prime GX-650 indica:
Busca en alguna tienda de Internet, 2 fuentes de alimentación de 600W de forma que:
Suponiendo que
Calcula cuanto cuesta después de 5 años cada una de las fuentes de alimentación. (Precio de la fuente mas el precio de la electricidad de esos 5 años).