La eficiencia de las fuentes de alimentación, diferentes certifiaciones 80 PLUS y cuánto ahorraré

Rubén Castro, 23 septiembre 2020

En nuestro artículo sobre las mejores fuentes de alimentación, ya hemos hablado de pasado sobre los niveles de eficiencia, sin embargo, en este artículo vamos a verlo en detalle.

¿En qué consiste la eficiencia de una fuente de alimentación?

El trabajo de una fuente de alimentación es convertir la corriente alterna (CA) de la toma de corriente en corriente continua (CC) que es lo que utilizan los componentes internos de nuestro ordenador.

La eficiencia es simplemente lo buena que es la fuente de alimentación de convertir toda la energía sin producir pérdidas.

Por ejemplo, si tenemos una fuente de alimentación que está suministrando 300 W a nuestros componentes y tiene una eficiencia del 80%. Eso significa que del enchufe de la pared estarán utilizando 375W (300/0,8). Esos 75W adicionales, además de aumentar la factura de la luz, no producen nada más que calor. Y como ya sabemos, la cantidad de calor producida es clave, porque afecta al rendimiento de la PSU y a la vida útil de todas sus partes internas. Además, también influye en el rendimiento, estabilidad y vida útil del resto de componentes de nuestro ordenador.

Por eso, es importante comprar fuentes de alimentación de calidad, que tengan buenos componentes y buena eficiencia.

Antes de proceder a los detalles de los niveles 80 PLUS, deberíamos explicar lo que significa “eficiencia”. Supongamos que nuestra fuente de alimentación suministra 300W al sistema, pero, en realidad, saca 375W de la pared. Esto significa que su eficiencia es de 375W/300W, lo que equivale a 0,8 u 80%.

Dudas habituales sobre la potencia de una fuente de alimentación

  • Si tengo una fuente de 500W, ¿significa eso que siempre está consumiendo 500W de potencia?

No. La cantidad de potencia consumida depende de los componentes internos. Si la suma de la potencia de todos los componentes de un ordenador es 300W, entonces la carga de la fuente de alimentación será de 300W.

Además de eso, los componentes no siempre consumen lo mismo. Si estamos haciendo tareas que requieren poca potencia, nuestro ordenador puede consumir 60W o menos.

  • Si tengo una fuente de 500W, ¿el ordenador consume como máximo 500W?

No. Esa es la potencia capaz de entregar a los componentes del PC. Consumirá un poco más, como veremos a continuación, alrededor de un 10-20% más.

80 PLUS

Existe un estándar, 80 PLUS, que regula la eficiencia de las fuentes de alimentación. Se trata de programa voluntario (nadie obliga a los fabricantes o marcas a certificar sus PSU bajo los estándares del 80 PLUS) de certificación de eficiencia que fue lanzado en 2004 por Ecos Consulting y desde entonces no ha parado de aumentar su popularidad y casi todas las marcas lo utilizan.

De hecho, Energy Star (un programa de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos creado en 1992 para promover los productos eléctricos con consumo eficiente de electricidad) adoptó en 2007 el programa 80 PLUS.

El nombre de 80 PLUS viene al determinar que una fuente de alimentación debe de tener al menos el 80% de eficiencia mínima tres niveles de carga diferentes (20%, 50% y 100%), junto con un valor de factor de potencia de al menos 0,9 a carga completa.

Esto significa que una fuente de alimentación 80 Plus de 500W consumiría al 100% de carga un máximo de 625W

Diferentes clasificaciones 80 PLUS

Sin embargo, con el paso de los años y la mejora de la tecnología se tuvieron que crear nuevos niveles en la certificación para diferenciar las fuentes de alimentación en escalas aún más eficientes.

Y por ese motivo fueron creadas unas clasificaciones de eficiencia que de menor a mayor eficiencia son: bronce, plata, oro, platino y titanio

La mayoría de las fuentes de alimentación están en las categorías bronce, la plata y el oro, mientras que las clasificaciones de Platinum y Titanium son alcanzadas por muy pocas fuentes, generalmente fuentes de alimentación de muy alta gama y fuentes de alimentación de estaciones de trabajo donde unos pocos puntos porcentuales pueden marcar una gran diferencia en el consumo de energía.

A continuación, vamos a ver un cuadro con los requisitos mínimos para certificar cada categoría.

Es importante destacar que la eficiencia máxima de la fuente se consigue cerca del 50% de su capacidad máxima

¿Ahorraré si compro una fuente de alimentación más eficiente?

La respuesta corta es sí, sin embargo, debemos tener en cuenta el precio del kilovatio/hora y las horas al día que usamos el ordenador. Ya que de nada me sirve gastarme un dineral en una fuente super-eficiente, si luego ese ordenador apenas lo uso.

Vamos a ver un ejemplo calculando el consumo de un ordenador durante un año con fuentes de alimentación de diferente clasificación.

Imaginemos que tenemos una fuente de 800W en un ordenador gaming que entrega a los componentes internos 400W de media durante 8 horas al día (2920 horas a lo largo de un año). En la siguiente tabla, veremos el consumo total y el gasto en electricidad con cada tipo de fuente.

Coste de la electricidad para diferentes categorías de eficiencia

CategoríaPotencia entregada (W)Eficiencia (%)Potencia consumida (W)Consumo anual (kWh)Precio kWh (euros)Coste anual electricidad (euros)
80 PLUS40080500,001460,000,10146,00
80 PLUS Bronce40085470,591374,120,10137,41
80 PLUS Silver40088454,551327,270,10132,73
80 PLUS Gold40090444,441297,780,10129,78
80 PLUS Platinum40092434,781269,570,10126,96
80 PLUS Titanium40092434,781269,570,10126,96

Como podemos ver, con un consumo relativamente alto, a final de año tan solo hay unos 20 euros de diferencia entre las peores y mejores fuentes que ya cumplan la certificación 80 PLUS. Y si nos fijamos, desde la categoría Bronze hasta la Platinum, apenas son 10 euros de diferencia al año.

Aun así, es solo un ejemplo y tienes que ver el uso que tú das al ordenador y la diferencia de precio entre una fuente de una categoría y otra.

También debes tener en cuenta que las fuentes de alimentación suelen aguantar muchos años (no es raro ver fabricantes que ofrecen 10 o 12 años de garantía) por lo que a lo largo de la vida útil de la fuente de alimentación podemos ahorrar mucho dinero.

Desde mi punto de vista, normalmente intento comprar fuentes que sean como mínimo 80 PLUS Gold, ya que suelen tener la mejor eficiencia por precio a medio plazo.

Curiosidades y detalles para nerds

Al principio, las fuentes de alimentación no redundantes (las típicas de los ordenadores de casa) se certificaban exclusivamente con una entrada de 115V, mientras que las unidades redundantes (las que se usan en los centros de datos) se certificaban con 230V.

Más tarde, sin embargo, se introdujo un programa de certificación de 230V para las fuentes de alimentación no redundantes. Sin embargo, esta nueva certificación de 230V no es tan popular como el de 115V. Básicamente, porque la diferencia de eficiencia general, comparada con la entrada de 115V, es muy pequeña (alrededor del 1% al 1,5%). Por lo tanto, la diferencia de eficiencia global entre dos PSU seguirá siendo la misma si ambas se prueban con 115V o con 230V.

Certificaciones 80 Plus de 115 y 230V

Ya hemos visto que con los años se introdujeron nuevas categorías… Además de eso, la introducción del estándar 80 PLUS de Titanium trajo una cuarta medida: la eficiencia al 10% de carga nominal.

Además, para conseguir la certificación Titanium, el FP (factor de potencia) debe ser de al menos 0,95 a un nivel de carga inferior (20% de la capacidad nominal máxima de la PSU). Ten en cuenta que cuanto más baja es la carga en una fuente de alimentación, más difícil es para su convertidor APFC mantener el factor de potencia alto.

Y esto es un factor muy importante y pocas veces se tiene en cuenta. Es importante porque las CPU y GPU modernas tienen sistemas de ahorro de energía muy eficaces y consumen muy poca energía en estado de reposo o con poca carga. De esta manera, una fuente de alimentación 80 PLUS Titanium puede ahorrarnos mucha energía durante la mayor parte del tiempo.

Fallos del sistema 80 PLUS

Aunque la certificación 80 PLUS es la más popular, siempre, desde su creación, ha tenido muchas críticas por sus deficiencias:

  • 80 PLUS requiere muy pocas mediciones por lo que los fabricantes pueden “adaptar” sus fuentes para cumplirlas sin muchas dificultades.
  • La metodología permite a los fabricantes presentar unidades escogidas a mano (y que pueden funcionar mejor que la mayoría de fuentes de alimentación del mismo modelo).
  • Las mediciones se realizan a una temperatura ambiente muy baja y con un rango de temperaturas grande (23C, ±5C). ¿Quién tiene el PC a 18ºC?
  • El proceso no mide el consumo de energía en standby. Esta medición es esencial en el mercado europeo, donde todas las PSU deben cumplir con las directivas ErP Lot 6 y ErP Lot 3.
  • Las pruebas no tienen en cuenta la eficiencia del canal de 5V.
  • Los responsables de la norma 80 PLUS no persiguen a los fabricantes que dicen que sus fuentes son 80 PLUS cuando es falso.
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