Калкулатор утрошене енергије

Корак 1: Уради

Шта је ово?

Трећи од ова три пројекта који ће вам помоћи да прикупите податке о потрошњи енергије. Научите како да израчунате трошкове енергије и направите тајмер који мери колика је потрошња сијалица када раде.

Овај пројекат део је серије направљене како би се понудиле активности за решавање проблема и дизајнирању прототипова за истраживање технологије као решења за изазове Глобалних циљева одрживог развоја.

Шта сте научили

• Како да користите математику да бисте превели једну мерну јединицу у другу: вате у киловате и минуте у сате
• Како енергију која је измерене у ватима (W) и времену претворити у киловат-сатима (kWh).
• Како се променљиве могу користити за чување вредности за корисника који конфигурише систем пре употребе.

Како употребљавати

Претходни пројекат, Тајмер за енергетско светло , мери колико дуго је светло укључено. Ова посебна верзија истог пројекта ради на сличан начин, али израчунава и приказује утрошак енергије сијалица, а не време.
Да бисте га користили, морате знати 3 броја:

• Очитавање светла се врши када се светло укључи. Ово је број који сте пронашли користећи први пројекат, пројеказ Енергетски мерач светлости и који се користи у пројекту Енергетски тајмер светлости
• Колика је снага вашег осветљења. Ово је обично одштанпано на самој сијалици.
• И, колико плаћате за електричну енергију, јединични трошак по kWh

Програм чува ова три броја у променљивима које треба да декларишете пре коришћења у овом пројекту.

Користите пројекат Мерач светлости као и раније да бисте добили број који ћете чувати у променљиву СВЕТЛО.

Погледајте сијалицу да бисте сазнали колико вати користи. Имајте на уму да се сијалице могу јако загрејати и обично су повезане на електричну мрежу, зато замолите одраслу особу да то учини уместо вас. Ставите тај број у променљиву WATTS .

Коначно, ставите трошкове по kWh у променљиву COSTPERKWH . Можда ћете морати да затражите од одрасле особе да вам пронађе овај број или да сазнате ко вам даје енергију и истражите њихове јединичне трошкове на мрежи.

Пребаците програм на micro:bit и повежите га са паковањем батерија. Поставите овај тајмер близу извора светлости, а micro:bit ће користити податке које сте му дали о интензитету светлости, снази сијалице и трошковима електричне енергије у комбинацији са очитавањима уграђеног сензора светлости и тајмера процесора за надгледање утрошене електричне енергије коришћене током одређеног временског периода.

Очитавања трошкова можете прикупљати у исто време сваког дана или сваке недеље притиском на дугме Б. Поново их подесите на почетну вредност притиском на дугме за ресетовање на полеђини micro:bit и проверите да ли је вредност враћена на нулу поновним притиском на дугме Б.

Запамтите да је ово само једна сијалица, стога размислите о укупним трошковима за годину дана за целу зграду.
Сада имате податке о употреби енергије, како бисте мењали понашање људи ради уштеде енергије и новца и можда помогли у борби против климатских промена?

Како то ради

• Програм одређује колико дуго светло остаје укључено помоћу micro:bit-обог сензора светлости.
• Количина енергије коју користите израчунава се множењем снаге сијалице са временом. Ово је мерено у киловатима по сату (kWh). Зато што је снага сијалице обично мерена у ватима, а не у киловатима, програм конвертује вредности из вата у киловате дељењем са 1000:
  вати ÷ 1000 = киловати
  Тако на пример, сијалица од 60 вати користи 0.06 киловата снаге:
  60 W ÷ 1000 = 0.06 kW
• Програм такође конвертује мерну јединицу за време. Да бисте конвертовали време из секунди у сате потребно је да време у секундама поделите са 60. Тако:
  600 минута ÷ 60 = 10 сати
• Да бисте израчунали трошак енергије која се користи у датом временском периоду, програм множи потрошњу енергије у киловат часовима са ценом по киловат сату.
• Ако енергија кошта 0,16 фунти по kWh, остављена сијалице од 60 вати упаљена 10 сати коштаће десет пенија:
  0,6 kWh × 16p = 9,6p

Шта вам је потребно

• micro:bit
• MakeCode или Python уређивач
• паковање батерија (препоручено)

Корак 2: Програмирај

1from microbit import *
2display.show('L')
3
4LIGHT = 114  # <<< Enter your 'measured' reading here
5WATTS = 1000  # <<< Enter your bulb wattage here
6COSTPERKWH = 0.18  # <<< Enter unit electricity cost here
7
8HYSTERESIS = 8
9LIGHT -= (HYSTERESIS/2)
10DARK = LIGHT - HYSTERESIS
11ON_IMAGE = Image('99999:99999:99999:99999:99999')
12OFF_IMAGE = Image('00000:00000:00900:00000:00000')
13timing = False
14start_time = 0
15total_time = 0
16reading = display.read_light_level()
17sleep(1000)
18
19def calc_cost(m):
20    # Calculate cost of electricity for this number of mins
21    kw = WATTS / 1000.0  # answer as a decimal
22    hours = m / 60.0  # answer as a decimal
23    kwh = kw * hours
24    cost = kwh * COSTPERKWH
25    return cost  # as pounds and pence
26    
27def show_number(n):
28    # Scroll number as 3 decimal places
29    display.scroll("%.3f" % n)
30
31while True:
32    reading = display.read_light_level()
33    if reading < DARK:
34        if timing:
35            # it has just gone dark, update timer for 'on' time
36            end_time = running_time()
37            total_time += (end_time - start_time)
38            timing = False
39        
40    elif reading >= LIGHT:
41        if not timing:
42            # it has just gone light, start the timer
43            start_time = running_time()
44            timing = True
45        
46    if button_b.was_pressed():
47        # calculate and display cumulative cost in pounds and pence
48        minutes = total_time / 60000
49        if timing:
50            # adjust live for current ON time
51            minutes += (running_time() - start_time) / 60000
52        display.clear()
53        show_number(calc_cost(minutes))
54        sleep(500)
55
56    # update the display with the ON/OFF state
57    if timing:
58        display.show(ON_IMAGE)
59    else:
60        display.show(OFF_IMAGE)
61    sleep(1000)
62
63        

Корак 3: Унапреди

• Користите више micro:bit-ова за мерење трошкова осветљења на различитим местима.
• Користите радио за пренос података о трошковима на други micro:bit и даљинско ресетовање тајмера.