如何测量数字印刷机的能源效率

Fogra 媒体技术研究所的 Andreas Kraushaar 博士探讨了 ISO 20690 标准，以及它如何为数字印刷行业广泛提供准确且可验证的消费数据

在考虑购买新的数码印刷机时，向客户展示其能效能力非常重要。主要由福格拉开发的ISO 20690标准表明，相似比较是前进的道路。

Andreas Kraushaar 博士，Fogra 媒体技术研究所印前技术主管

为什么要比较？

借助ISO 20690标准，印刷商、印刷商及其客户可以客观评估数字印刷机的能效。

能耗是所有性能要求和质量标准中必不可少的组成部分。它对于维持所需的质量和重复性至关重要。能效总是以印刷面积（平方米）与耗能（千瓦时）之比表示。该信息可用于评估印刷机（包括周边设备）的耗电量和能效。它还可用于评估投资规划的营运成本，并为数字印刷机的能效设定基准。此外，它还可衡量能效随时间或专用工艺变化的提高情况。最后，提供数据可使公司在升级至更节能的设备时申请环境补贴。

ISO 20690不能用于确定单个设备部件的功耗，如伺服电机、风扇、压缩机和控制板。

“保持所需的质量和可重复性至关重要”

如何测量

可通过每秒测量电压和电流的合格功率表来实现测量。即使在关机时，压力也会被控制。例如，打印头循环时也需要能量，因为它激活了打印待机模式。

在预先定义的机器配置中，指定的打印作业必须在规定的最小打印次数之后至少打印两次，每次时间为5分钟或更长。例如“最佳质量”（BQ）或“最佳生产率”（BP）。如果两个测量周期的能效不超过彼此的5%，则需要再打印一次。在所有打印条件完成后，打印机进入睡眠模式，然后关机。

在实践中，并非每台数码印刷机都支持所有预定义的操作状态。有时还提供其他状态（如维护模式）。在实施之前必须明确这一点。

图1:以瓦特（W）、L1、L2和L3为单位的三相耗电量，以及表观功率（红色）和总功率（L1+L2+L3，绿色）。箭头和字母（A到E）表示所分析的机器配置。

操作模式的区别

需要区分运行状态（BQ、BP等）与未打印状态（“关机”、“休眠”、“打印准备就绪”等）。效率只能在第一种状态下计算，因为只有一个具体的、可测量的输出——打印面积。平均功耗（包括散射）在第二种状态下被指定。

“由此产生的55m2/kWh（BQ/BP-1）和57m2/kWh的效率几乎相同”

图2:总输出的功率消耗（以千瓦为单位）（L1+L2+L3，洋红色）。彩色水平线表示所检查的机器配置。

电力消耗

图1和图2显示了测量周期内的耗电量和计算的关键数据，这些是所选压力机配置的能效值和现有运行状态的平均耗电量。

这两个数字显示了高速喷墨打印机相同的说明。耗电量差别很大，但能效极其相似。例如，网页喷墨打印机的平均耗电量为100，000W（100kW），而大画幅打印机的耗电量则为1，500W（1.5kW）。由此产生的55m2/kWh（BQ/BP-1）和57m2/kWh的效率几乎相同。

“获得的知识还可以改进所使用的硬件和软件”

益处

福格拉在实施这一测量规范方面的丰富经验表明，指标的使用方式截然不同，一方面支持印刷机的发展，特别是在确定自身在竞争中的地位方面，所获得的知识也可以改进所使用的硬件和软件，另一方面，数据被纳入到产品数据表中，通过这种方式，公司可以清楚地传达其可持续性。

通过福格拉收集的数据，可以将所取得的效率与其他标准工业印刷机进行比较。如果效率比可比较的印刷机配置的平均值高80%，福格拉会授予其能源效率标签（Fogra Cert Energy Efficiency）。

“ISO 20690是第一个实用的、标准化的能源效率测定方法”

结论

这个能源效益的例子显示，福格拉的实际研究是有回报的。由此产生的标准建议导致ISO 20690。这是第一项实用和标准化的能源效益评估方法。该评估对制造商和印刷服务提供商都很有兴趣。 在任何新的投资决策中都应该考虑到这一点，在能源价格高企的情况下，选择节能型印刷机可以大大降低成本。

最终，关键数据还允许精确估计不同操作流程和印刷机使用水平的预期年度电力成本。

作者丨安德烈亚斯·克劳斯哈尔博士  福格拉媒体技术研究所印前技术负责人

来源丨 《全球专业印刷》杂志