Calculatrice de coût énergétique

Étape 1 : Fais-le

Qu'est-ce que c'est ?

Le dernier des trois projets vous aide à recueillir des données sur votre consommation d'énergie. Découvrez comment calculer le coût de l'énergie et faire un chronomètre qui mesure le coût des lumières électriques.

Ce projet s’inscrit dans une série de projets visant à proposer des activités de résolution de problèmes et de prototypage conçues pour explorer la technologie, par exemple des solutions aux défis des Objectifs mondiaux pour le développement durable.

Ce que vous apprendrez

• Comment utiliser les mathématiques pour convertir des unités : watts en kilowatts et minutes en heures
• Comment calculer l'énergie utilisée en kilowattheures (kWh) à partir de la puissance mesurée en watts (W) et du temps.
• Comment les variables peuvent être utilisées pour stocker des valeurs permettant à un utilisateur de configurer un système avant utilisation.

Comment l’utiliser 

Le projet précédent, le minuteur d'énergie lumineuse, a mesuré combien de temps une lampe est allumée. Cette version spéciale du même projet fonctionne de manière similaire, mais elle calcule et affiche le coût de l'énergie utilisée par une ampoule plutôt que le temps.
Pour l'utiliser, vous devez connaître 3 nombres :

• La lecture de la lumière lorsque la lampe est allumée. C'est le nombre que vous avez trouvé au cours du premier projet, le compteur de d'énergie lumineuse, que vous avez utilisé dans le projet de minuteur d'énergie lumineuse
• Quel est le wattage de votre éclairage. Celui-ci est généralement indiqué sur l'ampoule.
• Et combien vous payez pour votre électricité, le coût unitaire par kWh

Le programme stocke ces trois nombres dans des variables que vous devez modifier avant d'utiliser le projet.

Utilisez le projet de compteur de lumière comme précédemment pour obtenir un nombre pour la variable LIGHT.

Regardez l'ampoule pour savoir combien de watts elle utilise. N'oubliez pas que les ampoules légères peuvent être très chaudes et sont généralement connectées au réseau électrique, alors demandez à un adulte de le faire pour vous. Mettre ce nombre dans la variable WATTS.

Enfin, mettez le coût par kWh dans la variable COSTPERKWH. Vous devrez peut-être demander à un adulte de trouver ce numéro pour vous, ou découvrez qui fournit votre énergie et cherchez leur coût unitaire sur leur site.

Téléversez ce programme sur une micro:bit et branchez un pack de piles. Placez ce minuteur à proximité d'une source de lumière, et la micro:bit utilisera les informations que vous lui avez données sur l'intensité lumineuse, le wattage de l'ampoule et le coût de votre électricité combinés à des lectures de son capteur de lumière intégré et du minuteur du processeur pour surveiller le coût de l'électricité utilisée sur une période de temps.

Vous pouvez prendre des mesures de coût au même moment chaque jour ou chaque semaine en appuyant sur le bouton B. Réinitialisez-la en appuyant sur le bouton de réinitialisation à l'arrière de la micro:bit et vérifiez qu'il revient à zéro en appuyant à nouveau sur le bouton B.

Rappelez-vous qu'il ne s'agit que d'une ampoule, alors considérez le coût pour tout un bâtiment pendant un an.
Maintenant vous avez des données sur la consommation d'énergie, comment allez-vous changer le comportement des gens pour économiser de l'énergie et de l'argent, et peut-être aider à lutter contre le changement climatique?

Comment ça marche

• Le programme indique combien de temps une lumière est allumée à l'aide du capteur de lumière de la micro:bit.
• La quantité d'énergie que vous utilisez est calculée en multipliant la puissance de l'ampoule par le temps. Ceci est mesuré en kilowattheures (kWh). Puisque que la puissance d'une ampoule est généralement mesurée en watts, pas en kilowatts, le programme convertit de watts en kilowatts en divisant par 1000 :
  watts ÷ 1000 = kilowatts
  Donc par exemple, une ampoule de 60 watts utilise 0. 6 kilowatts de puissance :
  60 W ÷ 1000 = 0,06 kW
• Le programme convertit également les unités de temps. Pour convertir le temps de secondes en heures, divisez le temps en secondes par 60. Donc :
  600 minutes ÷ 60 = 10 heures
• Pour calculer le coût de l'énergie utilisée durant une période donnée, le programme multiplie la consommation d'énergie en kilowattheures par le coût unitaire par kilowatt heure.
• Si mon énergie coûte 0,2€ par kWh, laisser une ampoule de 60 watts pendant 10 heures me coûtera 12 centimes:
  0.6 kWh × 20c€ = 12c€

Ce dont vous aurez besoin

• micro:bit
• MakeCode ou éditeur Python
• pack de piles (recommandé)

Étape 2 : Programme-le

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        

Étape 3 : Améliore-le

• Utilisez plusieurs micro:bits pour mesurer les coûts d'éclairage à différents endroits.
• Utilisez la radio pour transmettre des données de coût à une autre micro:bit et réinitialisez le minuteur à distance.