Bagaimana mengukur penggunaan energi total dari papan Arduino

9

Saya memiliki proyek yang sedang saya kerjakan. Kami telah membangun dinding hijau, yang terdiri dari tanaman di dinding

Tembok hijau

Sekarang, kami memiliki pompa yang terletak di bagian bawah yang menyirami semua tanaman. Ada papan arduino yang memutuskan kapan harus menyalakan pompa. Menggerakkannya adalah panel surya dan turbin angin. Kami ingin tahu berapa banyak energi yang kami hemat dengan menggunakan panel surya dan turbin.

Pertanyaan:

Bagaimana cara mengukur jumlah energi, di Wh, yang digunakan mulai pukul 00.00 hari itu? Apakah ada perpustakaan? Atau apakah ini tidak mungkin dengan Arduino?

Terima kasih banyak.

Untuk menjernihkan beberapa hal

Tidak, pompa tidak didorong langsung oleh pin Arduino. Kami menggunakan pelindung motor.

Ya, ada akumulator di sirkuit. Tenaga surya dan angin mengisi ulang baterai yang pada gilirannya memberi daya pada komponen.

Saya ingin tahu seluruh energi yang dikonsumsi, bukan hanya pompa.

programming sensors DLJ
sumber
Anda ingin tahu arus yang digunakan oleh papan, bukan volt. Volt akan konstan. Arus akan berubah ketika motor menyala / mati.
sachleen
2
Atau lebih tepatnya, Anda ingin energi (dalam Wh, Watt-jam) dikonsumsi sejak pukul 00:00. Untuk menghitung energi, Anda memerlukan tegangan, yang merupakan konstanta, dan tren arus (dalam A atau mA, Ampere) dari waktu ke waktu.
jfpoilpret
Oke saya akan coba itu
DLJ
Anda menyebutkan pompa: apakah bersumber langsung oleh pin Arduino (saya harap tidak). Apa spesifikasi pompa? Saya kira sebagian besar energi yang dikonsumsi berasal dari sana, karena Anda mungkin dapat mempertimbangkan eneegy karena Arduino sendiri dapat diabaikan.
jfpoilpret
1
@ jfpoilpret Menggunakan tenaga surya dan angin, kemungkinan tegangan maupun arus tidak konstan. Kalau tidak, metode Anda benar. Energi [Wh] = V [V] × I [A] × t [s] / 3600 [s / h]
jippie

Jawaban:

2

Untuk menghitung jumlah energi, Anda harus menghitung daya terlebih dahulu.

Hubungannya adalah

Energi = (Daya * Waktu penggunaan)

Bagaimana cara menghitung daya?

Tegangan untuk setiap perangkat dalam sistem adalah konstan. Apa yang berubah adalah penarikan saat ini di setiap komponen dalam proyek. Hal utama yang Anda miliki di sini adalah pompa dan berapa yang dikonsumsi saat ini. Biasanya, Anda akan memiliki pada "pelat" pompa penarikan saat itu.

Katakan itu mengkonsumsi 2 Amp. Jika itu tidak tersedia di sana, gunakan DMM "Digital Multimeter" dan hubungkan secara seri dengan pompa dan ukur jumlah arus.

Jika ada komponen utama / penting lainnya dalam proyek Anda, hitung saja penarikan saat ini darinya.

Sekarang tambahkan semua arus dan katakan Anda berakhir dengan 2 Amps.

Jika semua komponen beroperasi pada tegangan yang sama, gandakan jumlah total penarikan arus dengan tegangan. MENGAPA? Karena: P (daya) = V (tegangan) * I (saat ini)

Jika tidak, cari saja kekuatan masing-masing komponen. Tambahkan semua kekuatan semua komponen Anda.

Sekarang Anda hanya perlu menghitung energi.

E (Energi) = Daya * waktu

Waktu di sini mengacu pada berapa lama sistem Anda bekerja? Apakah ini sehari penuh, beberapa jam. Tidak masalah. Biasanya untuk mempermudah, gunakan waktu (dalam hal jam).

Katakanlah daya Anda berakhir dengan 3kW kilo Watt Anda telah menjalankan sistem selama 2 jam setiap hari Energi = 3 * 2 = 6 kWh

Jika Anda menyimpan ini selama sebulan penuh. Hemat energi dalam sebulan = 180kWh.

Cari tahu saja berapa biaya pelayanan untuk setiap kWh, dan Anda akan tahu berapa banyak uang yang telah Anda tabung!

Adel Bibi
sumber
Saya pikir formula ini tidak dapat diterapkan asi-dalam hal ini karena konsumsi saat ini akan bervariasi secara dramatis ketika pompa dinyalakan (dan itu tidak selalu untungnya).
jfpoilpret
Dia dapat mengetahui arus starter (Arus terburu-buru) dan melihat berapa persentase peningkatan sis dari operasi normal. Dia kemudian dapat menambahkan persen ini - hanya dalam kasus - ke kompensasi untuk kesalahan ini. Tentu saja dia harus melihat pada avg berapa kali dia memompa dihidupkan. Saya pikir itu tidak akan membuat perbedaan besar karena durasi saat ini sangat kecil.
Adel Bibi
Saya pikir ini bisa banyak membantu saya. Saya akan coba dan katakan apa yang terjadi. Terima kasih!
DLJ
2

Ada beberapa chip yang mengukur aliran arus (seperti ACS714). Pastikan untuk membeli chip yang tidak akan menggoreng di bawah beban Anda, dan pasang serie dengan pompa. Chip itu akan membawa sinyal analog (tapi penyihir chip "pintar" menggunakan i2c atau spi) sinyal ke Arduino, menggunakan rumus pada lembar data Anda dapat mengetahui aliran arus nyata (well, seperti selalu ada kesalahan kecil).

Anda seharusnya sudah mengetahui tegangan pompa, tetapi Anda dapat dengan mudah membacanya dengan chip yang sama atau bahkan pembagi tegangan , cukup perhatikan jika Anda menggunakan PWM seolah-olah itu akan memalsukan pembacaan Anda)

Sekarang, seperti yang telah ditunjukkan oleh Adel Bibi, Anda dapat melipatgandakan tegangan pompa dengan nilai saat ini terbaca (temukan daya), kalikan dengan waktu yang berlalu dari pengukuran terakhir dan jumlahkan dengan ukuran preseden (integral dari daya dengan waktu )

Anda dapat melakukan hal yang sama pada panel angin / matahari, hanya membalikkan tanda arus (karena Anda Memproduksi dan bukan Mengkonsumsi daya) dan voila!

Lesto
sumber
0

Dengan akumulator dalam sistem, undian saat ini akan meningkat saat diakhiri. Akumulator memberikan tekanan yang cukup untuk menggerakkan sistem. Saat tekanan sistem turun, pompa menyala untuk memunculkan akumulator, dengan draw maksimum mendekati tekanan cut-off. Dengan menghitung total waktu pompa yang dijalankan (@DLJ), Anda dapat memotongnya menjadi potongan-potongan diskrit dan mengukur pengundian selama periode-periode tersebut, merencanakannya. Saya suka greenwall itu, dan saya menginginkannya. - Aloha nui loa, edit MKK - Sebagai tambahan, bahkan pompa 12V yang menggerakkan akumulator 1 liter terkecil hingga 250 kPa, akan menarik hingga 3A selama beberapa saat, mengingat ukuran sistem Anda. Pelindung motor apa yang Anda gunakan?

MKK
sumber