Энергопотребление слаботочных систем часто остаётся в тени при проектировании и монтаже. Однако видеонаблюдение, беспроводные сети и структурированная кабельная система работают круглосуточно, и их суммарные расходы на электроэнергию могут составлять значительную часть операционных расходов предприятия. В этой статье разбираемся, как рационально организовать эти системы без ущерба для функциональности, но с заметной экономией на счётах.
Сколько электроэнергии потребляет система видеонаблюдения?
Расчёт энергопотребления одной IP-камерыСредняя IP-камера потребляет от 5 до 10 Ватт в час в зависимости от типа, разрешения и функций (основное энергопотребление: матрица, инфракрасная подсветка, внутренний процессор).
Примеры расчёта суточного потребления:
- IP-камера 5 Вт, работающая 24/7: 5 Вт × 24 часа = 120 Вт·ч в сутки (0,12 кВт·ч)
- IP-камера 8 Вт, работающая 24/7: 8 Вт × 24 часа = 192 Вт·ч в сутки (0,192 кВт·ч)
- PTZ-камера с инфракрасом 15 Вт, работающая 24/7: 15 Вт × 24 часа = 360 Вт·ч в сутки (0,36 кВт·ч)
Годовое потребление системы из 8 камер (по 8 Вт):
- Суточное: 8 × 192 Вт·ч = 1536 Вт·ч = 1,536 кВт·ч
- Годовое: 1,536 × 365 дней = 560,64 кВт·ч в год
- При тарифе 5 рублей за кВт·ч: 2803 рубля в год только на видеонаблюдение
Потребление коммутаторов и сетевого оборудования
Если видеокамеры питаются по технологии PoE (Power over Ethernet), вся мощность подаётся через специальный коммутатор. Сам коммутатор тоже потребляет энергию:
- Простой управляемый коммутатор PoE на 16 портов: 30-50 Вт в режиме ожидания, до 100-150 Вт под нагрузкой
- Коммутатор PoE+ (802.3at) на 48 портов: 80-120 Вт в режиме ожидания
- Высокомощный коммутатор (PoE++ 802.3bt): 150-200+ Вт
Важно знать: PoE-коммутатор не просто передаёт питание — он выпрямляет, стабилизирует и управляет распределением энергии между портами, поэтому часть энергии неизбежно теряется на внутреннее сопротивление и рассеивается в виде тепла.
Структурированная кабельная система: скрытые расходы
СКС сама по себе (медный кабель, разъёмы, розетки, лотки) не потребляет электроэнергию. Однако от качества СКС зависит эффективность передачи питания и данных:
- Плохо экранированный кабель может вызывать затухание сигнала, что приводит к пересередачам данных и избыточному потреблению энергии оборудованием.
- Правильно спроектированная СКС (кабель Cat.6 FTP, качественные разъёмы) снижает потери сигнала на 10-20%, что экономит энергию при передаче данных.
Потребление Wi-Fi сетей: Wi-Fi 5 vs Wi-Fi 6
Wi-Fi 5 (802.11ac)
- Типичная точка доступа: 10-15 Вт в активном режиме
- Стандартный режим энергоэффективности: отсутствует
- Мобильные устройства и IoT расходуют батарею быстрее, так как нет специальных функций экономии энергии
Wi-Fi 6 (802.11ax)
Современный стандарт Wi-Fi 6 включает Target Wake Time (TWT) — революционную функцию, которая позволяет устройствам "договариваться" с маршрутизатором о времени обмена данными. Результаты:
- Точка доступа Wi-Fi 6: 12-18 Вт (примерно столько же, но с лучшей производительностью)
- Снижение энергопотребления клиентских устройств на 30-50% благодаря TWT
- Мобильные устройства работают на 40% дольше без подзарядки
- IoT-датчики экономят до 60% батареи при работе в режиме TWT
Практический пример: система из 20 Wi-Fi точек доступа
- Wi-Fi 5: 20 × 12 Вт = 240 Вт суточное потребление = 87,6 кВт·ч в год
- Wi-Fi 6: 20 × 15 Вт = 300 Вт суточное потребление = 109,5 кВт·ч в год (однако экономия на клиентских устройствах компенсирует разницу в полной системе)
Источники бесперебойного питания (ИБП): КПД и потери
При работе видеонаблюдения и критичного оборудования через ИБП важно учитывать его коэффициент полезного действия (КПД). Это часто забывается, но именно здесь теряется существенная часть энергии.
Типы ИБП и их КПД:
Offline (резервные) ИБП:
- КПД: 92-98% (лучший показатель)
- Режим работы: питает нагрузку от сети, переходит на батарею при сбое
- Рекомендуется для: некритичного оборудования
Line-Interactive ИБП:
- КПД: 95-99% в режиме "ECO"
- Режим работы: непрерывная работа через стабилизатор
- Рекомендуется для: систем видеонаблюдения, маршрутизаторов
Online (двойного преобразования) ИБП:
- КПД: 80-96% (больше потерь из-за двойного преобразования)
- Режим работы: постоянное преобразование AC→DC→AC
- Рекомендуется для: серверов, критичного ИТ-оборудования
Критическая ошибка: неправильный выбор мощности ИБП
Если выбрать ИБП мощностью, намного превышающей реальную нагрузку, КПД резко падает:
Пример:
- ИБП мощностью 800 Вт с подключённой нагрузкой 50 Вт
- ИБП на холостой ход потребляет ~70 Вт
- Из сети забирается: 50 + 70 = 120 Вт
- КПД = (50 / 120) × 100% = 42% ← ужасно!
При правильном выборе (максимальная нагрузка 80-90% от мощности ИБП):
- ИБП 800 Вт с нагрузкой 600 Вт
- КПД = 89% ← нормально!
Вывод: выбирайте ИБП, чтобы реальная нагрузка была 70-90% от его номинальной мощности.
Охлаждение серверных шкафов и мини-ЦОД
Часто упускается из виду, что на охлаждение серверного оборудования может уходить столько же или больше электроэнергии, чем на само оборудование.
Энергопотребление на охлаждение:
- Простой бытовой кондиционер в серверной: 1,5-3 кВт (работает непрерывно)
- Система охлаждения по рядам (для мини-ЦОД): 5-15% от общего потребления центра
- Полное свободное охлаждение (FreeFlow Cooling): экономия на 70-80% энергии охлаждения летом в климате Москвы
Схемы охлаждения и экономия:
Практические способы снижения энергопотребления
1. Включите запись по движению вместо постоянной записи
Ситуация: 8 камер работают 24/7 на запись в максимальном качестве.
Что изменить:
- Активируйте режим детекции движения — камера записывает только при активности
- Ночью при низкой активности экономия может составить 40-60%
Расчёт экономии:
- Полная запись 8 × 8 Вт × 24 ч = 1536 Вт·ч в сутки
- С детекцией (эффективная работа 10 часов в сутки вместо 24): 8 × 8 Вт × 10 ч = 640 Вт·ч в сутки
- Экономия: 896 Вт·ч в сутки = 327 кВт·ч в год = 1635 рублей в год
2. Перейдите на Wi-Fi 6 и используйте Target Wake Time (TWT)
Wi-Fi 6 с TWT снижает энергопотребление клиентских устройств на 30-50%. Если в офисе много планшетов, ноутбуков, IoT-датчиков — это значительная экономия.
3. Оптимизируйте разрешение и битрейт видеокамер
Не все камеры должны работать в 4K. Боковые, периметральные камеры могут быть 1080p:
- 4K камера (15-20 Вт) vs 1080p камера (5-8 Вт) = экономия 50-60% энергии на одну камеру
- При 10 камерах: экономия 5 × 8 Вт = 40 Вт непрерывно = 140,4 кВт·ч в год = 702 рубля в год
4. Используйте PoE вместо отдельного питания
- Сценарий 1: каждая камера на отдельный блок питания (5В/2А для каждой) + кабель питания
- Потери на преобразованиях: 10-15%
- Необходимо дополнительное электромонтажное оборудование
- Сценарий 2: централизованное PoE питание через один коммутатор
- Потери: 5-8% (более эффективное преобразование)
- Упрощение монтажа, меньше кабелей, лучше управление
Экономия: 5-8% энергии на питании × 8 камер ≈ 100 кВт·ч в год = 500 рублей в год
5. Выберите правильный ИБП и режим работы
- Используйте Line-Interactive ИБП в режиме "ECO" (КПД до 99%) вместо Online (КПД 80-96%)
- Убедитесь, что реальная нагрузка = 70-90% от номинальной мощности ИБП
- Экономия: 10-15% от потребления ИБП
6. Организуйте правильное охлаждение серверного шкафа
- Если у вас мини-ЦОД с серверным шкафом: используйте встроенное охлаждение стойки вместо кондиционера комнаты
- Экономия: 30-50% на охлаждении (от 3 кВт до 1,5 кВт)
7. Используйте управляемые PoE-коммутаторы с функциями экономии энергии
Современные коммутаторы (Cisco, Ubiquiti, D-Link) имеют режимы энергосбережения:
- Динамическое питание — ограничивает мощность для устройств, которым не нужны максимум ватт
- Экономия: 10-20% от потребления коммутатора
Комплексный расчёт: типичная система для среднего предприятия
Система:
- 16 IP-камер (8 Вт каждая) с PoE
- 2 точки доступа Wi-Fi 6 (15 Вт каждая)
- 1 PoE-коммутатор (100 Вт)
- 1 ИБП Line-Interactive (потребление на холостой ход 50 Вт)
- Монтаж и кабели (потери 3%)
Сценарий 1 — "Базовый" (без оптимизации):
Видео: 16 × 8 = 128 Вт
Wi-Fi: 2 × 15 = 30 Вт
Коммутатор: 100 Вт
ИБП (холостой ход): 50 Вт
Итого суточное: (128 + 30 + 100 + 50) × 24 ч = 6528 Вт·ч = 6,528 кВт·ч
Годовое: 6,528 × 365 = 2382 кВт·ч = 11 910 рублей
Сценарий 2 — "Оптимизированный":
Видео (запись по движению, 12 ч эффективной работы): 16 × 8 × 12 = 1536 Вт·ч
Wi-Fi (эффективный стандарт): 2 × 12 = 24 Вт
Коммутатор (режим EEE): 80 Вт
ИБП (правильная мощность, КПД 96%): 40 Вт (холостой + нагрузка)
Итого суточное: (1536 Вт·ч) + (24 + 80 + 40) × 24 ч = 1536 + 3456 = 4992 Вт·ч = 4,992 кВт·ч
Годовое: 4,992 × 365 = 1822 кВт·ч = 9110 рублей
Экономия: 2382 - 1822 = 560 кВт·ч в год = 2800 рублей в год (26% экономии!)
Чек-лист оптимизации энергоэффективности
- Видеонаблюдение: активирована детекция движения, выключена постоянная запись ночью
- Разрешение: камеры работают в оптимальном качестве (не "максимум" везде)
- Питание: все камеры питаются по PoE из одного источника
- Wi-Fi: установлен Wi-Fi 6 с поддержкой TWT
- Коммутатор: используется управляемый PoE-коммутатор с функциями энергосбережения (EEE, динамическое питание) ИБП: выбран правильный тип и мощность (нагрузка 70-90% от номинала)
- Охлаждение: если есть серверная — установлено встроенное охлаждение стойки вместо кондиционера комнаты
- Мониторинг: внедрена система мониторинга энергопотребления для отслеживания изменений
- Проводка: использована качественная кабельная система (Cat.6 FTP) для минимизации потерь
- Расписание: определены часы пик и автоматизирована оптимизация нагрузок
Заключение
Энергоэффективность слаботочных систем — это не просто мода на экологичность, но прямая экономия на операционных расходах предприятия. Система видеонаблюдения, Wi-Fi и структурированная кабельная система работают 24/7, и даже 10-20% экономии на каждой системе в сумме дают ощутимый результат: от 2000 до 5000 рублей в год на предприятии среднего размера.Профессиональный подход к проектированию и внедрению энергоэффективной инфраструктуры требует анализа конкретной ситуации, расчётов потребления и правильного выбора оборудования. Компания СТРОЙСВЯЗЬ помогает клиентам не только спроектировать современные инженерные системы, но и оптимизировать их под конкретные задачи, обеспечивая максимальную эффективность при минимальных расходах на электроэнергию.