基于数据分析的打印设备能效评估

王世栩，谢磊雷，陆永丽，忻龙

（上海市质量监督检验技术研究院，上海 201114）

基于数据分析的打印设备能效评估

王世栩，谢磊雷，陆永丽，忻龙

（上海市质量监督检验技术研究院，上海 201114）

为了更有效地执行我国能效等级评价标准和降低办公能耗，着重讨论了打印设备的能源效率评价。通过收集的数据来分析打印机能效限定值及相应的能效等级标准的测试方法测试过程中的关键点。通过引入计算模型和介绍测量典型能耗分析法 (TEC)，操作模式功率法 (OM)的步骤和检测方法。对检测需要注意的项目以及有效降低电力能源消耗提出对应的方案和建议。

打印机；能效；TEC；OM；能耗

1 介绍

近期，为了提高能源利用效率，落实国家关于节约能源和加强固定资产投资项目的能耗管理以及杜绝一切能源浪费的号召，依据国家和地方的节能法律，在北京、上海、江苏、广东等地，先后施行执行固定资产投资项目节能评估和审查管理方法。国家发展和改革委员会也在制订固定资产投资项目节能评估和审查。打印设备作为大范围使用的必不可少的办公设备，每年耗电量巨大。国家标准化委员会于2008年开始实施：打印机和传真的能效限定值和能效等级，从此低于3级能效的产品将不能在市场销售。

根据标准中成像技术的差异，打印设备的能效有两种测试方法：一种是采用典型能耗分析法（TEC），分析采用热敏、热升华、电子图像、固体蜡飞机、热转印和高性能喷墨技术得到的产品能效；另一种是根据操作模式功率法（OM），喷墨产品或针式打印机产品适用于能效分类。同时，本文结合收集到的数据和国家标准，来分析打印机和传真的能效测试方法，提出一些措施来降低产品的能耗。

2 测试和计算方法

2.1 典型能耗法

1）能效要求

依据GB 25956-2010，能效分为3级：1级是能效等级最高。采用热敏、热升华、电子图像、固体蜡飞机、热转印和高性能喷墨的技术产品按照典型能耗法（TEC）对产品的能效分级。产品的各等级典型能耗应不大于表1的规定。产品的能效限定值是3级能效，产品节能评价值能效是2级能效。

2）计算模型

TEC（产品典型能耗法）判定打印设备的能效等级是以一周消耗的千瓦时为单位，这是我们常用的单位。用TEC值可以直观地看出一周的电力消费，有助于人们比较同类型的产品耗电量从而选择产品。它的模型假设一个星期有五个工作日。每个工作日分为上午和下午两部分工作。需要测量在每一个工作状态和空闲状态下消耗的电能。在没有人操作的设备在两个休息日，设备将进入睡眠状态。我们通过如图1中的测试项目，获得需要的TEC值。

TEC： 周典型能耗

EJOE_DAILY：产品每日工作任务能源消耗量

EFINAL：最终消耗

NJOBS：产品每日应完成的典型工作次数

tFINAL：最终进入睡眠状态时间

EAUTO：自动关闭的能量

TAUTO：自动关闭时间

EJOE_DAILY计算公式：

表1 产品典型能耗法能效等级

图1 TEC测试项目

EJOE_i：产品完成测试方法规定的第i次工作任务时的能源消耗量，单位为瓦时（W·h）

2.2 操作模式功率的方法

我们采用喷墨或针打打印技术根据OM（操作模式功率）分类产品的能源效率。操作模式的功率和每个级别的待机功率应不超过表2的规定。

打印的附加功能和功率因素的总和由表3确定。基础值将由产品的基本功能即睡眠状态决定的。附加功能的功率因素总和最多包括三个数值。其余功能选附加值。

多种附加功的能单一的接口应根据其基本功能选择使用一种功率因数。

操作功率的计算：

Es：实测产品睡眠状态的能耗，单位为瓦时（W·h）；

Ts：实测产品睡眠状态的能耗的测试时间，单位为时（h）。

表2 操作模式下的产品能耗

表3 产品附加功能的功率因子表

关闭状态功率的计算：

Eoff：实测产品关闭状态的能源消耗量，单位为瓦时（W ·h）；

Toff：实测产品关闭状态喜爱的能源消耗量所用的时间，单位为时（h）。

2.3 编写报告

在测试过程中，每个执行检测任务的都会创建详细的检测报告。报告包含：对比软件名称，输出窗口的名称，输入代码和输出代码之间的一致性，整个窗口的测试标准。此外，检测报告与测试同步进行。执行每一步操作后，及时分析执行结果以保证追踪到整个测试的过程。

3 能耗的测试分析

通过一些代表产品的测试，我们在实际工作中评估打印设备的功耗。设备产品类型如表4所示。

兄弟型号：HL-3040CN待机功耗为8 W，预热工作峰值功耗是521W，打印功耗447W。官方提供的功耗参数 ：打印状态480W，休眠状态8W。

惠普型号：PL566待机功耗0-1 W，预热工作峰值功耗387W和印刷的工作功耗341W。官方给出功耗参数：待机模式1.2W， 空闲模式0.9W，打印模式420W。

表4 六类打印机的能耗测试

DELL 1130：待机功耗2-3W，最高功耗在工作是439W，平均值约为300-400W。

Legend LJ3900：待机功耗为10W，最高功耗工作时是525W，平均值300-400W 。

Canon 3250：额定待机功耗为2W。通过测量，实际待机功率仅为1W。Canon 3250电源在正常工作状态下327W。

我们假设打印机每天8小时工作日中，工作2小时，6小时备用。下班时我们假设打印机处于关闭状态。一个月有22个工作日。一年12个月，工作状态一个打印机在一年的时间是528小时，待机或休眠时间是1584小时。根据1元/千瓦时的商业用电标准，获得结果如表5所示。

基于参考数据，不难发现三种办公设备（包括黑白激光打印机、彩色激光打印机、彩色复合机）能耗是不同的。待机能耗范围在0.9W —10W，而平均工作能耗在180W-447W之间，峰值能量消耗都小于600W的。例如，HP P1566待机功耗的优势非常明显，Fuji Xerox C5570彩色复合应用LED技术优势在于工作功耗。然而，该产品属于彩色LED产品，其借鉴意义小于其他类型设备。

打印机的最终能耗应基于总的成本计算。在一定条件下假设，以上测试的办公设备一年的电费不足300元。在待机状态下的耗电量是非常少的，与工作状态下耗电比较可以忽视。在相同的工作环境中，工作功耗差异相对较小，所以总的耗电差别并不明显。通过这种情况下计算能耗，我们得出这样的结论：待机能耗占总能耗的比重较小，绿色节能新产品有优势，但是考虑总电力消耗时节约的电能差异较小。同时，用户购买办公设备时应考虑的主要因素是，在满足用户的实际需求时，消耗资源尽可能少。在此基础上，以绿色节能技术产品可优先选择。并建议厂商能在减少工作功耗的方向继续努力。

表5 不同种类打印机的耗电情况

4 结论

本文系统地介绍了基于GB 25956标准的打印机和传真机的能效检测方法。它主要说明了标准的要点和关键问题。我国人口众多，资源相对缺乏能量。为了解决能源问题，根本出发点是坚持开发与保护并存。本着节约优先的方针，节能有利于提高能源利用效率。因此，我们提出了一系列的能效标准，从根本上限制了低能效的产品进入市场，尽可能早地达到节能和减排的目的。

[1] GB 21521-2014,复印机、打印机和传真机能效限定值及能效等级[S].

[2]ENERGY STAR Product Specification for Imaging Equipment Eligibility Criteria V2.0能源之星影印设备合格判据 2.0版本[Z]. 2014.1.1.

[3]ENERGY STAR Program Requirements Product Specification for Imaging Equipment Test Method for Determining Imaging Equipment Energy USE 能源之星影印设备测试方法[Z]. 2014.1.1.

王世栩（1971.10-），女，上海，上海市质量监督检验技术研究院安全检验室工程师，本科，主要从事电子产品安全和能效检测技术研究。

Energy Eff ciency Evaluation of Printing Device Based on Data Analysis

WANG Shi-xu, XIE Lei-lei, LU Yong-li, XIN Long
(Shanghai Institute of Quality Inspection and Technical Research, Shanghai 201114)

In order to implement national energy efficiency level evaluation standard more effectively and reduce the energy consumption of office, we further discuss current energy efficiency evaluation of printing device. This paper integrates the problems during collecting data to analyze the limited values of energy efficiency in printer and fax and corresponding test methods in energy efficiency level standard. It respectively introduces computation model and methods for typical energy consumption method, model power method, and basic steps and detection methods. It proposes items needed attention during detection and we put forward some suggestions and measures for power energy consumption programs.

printer; energy efficiency; TEC; OM; consumption

TM930.12

A

1004-7204（2015）03-0040-04