Kalkulator kosztów energii

Krok 1: Wykonaj to

Co to jest?

Trzeci z trzech projektów ma pomóc w gromadzeniu danych o zużyciu przez Ciebie energii. Dowiedz się, jak określić koszt energii i zrobić licznik, który zmierzy, ile kosztuje używanie oświetlenia.

Ten projekt jest częścią serii aktywności stworzonej, aby zaproponować działania związane z rozwiązywaniem problemów i prototypowaniem, których celem jest badanie technologii jako rozwiązania wyzwań w ramach Globalnych Celów Zrównoważonego Rozwoju.

Czego się nauczysz

• Jak korzystać z matematyki do konwersji jednostek: waty na kilowaty i minuty na godziny
• Jak obliczyć zużywaną energię w kilowatogodzinach (kWh) na podstawie mocy mierzonej w watach (W) i czasu.
• Jak zmienne mogą być używane do przechowywania wartości dla użytkownika w celu skonfigurowania systemu przed użyciem.

Jak go używać

Poprzedni projekt, Licznik światła, mierzył, jak długo światło jest włączone. Ta specjalna wersja tego samego projektu działa w podobny sposób, ale oblicza i wyświetla koszt zużywanej energii przez żarówkę zamiast czasu.
Aby go użyć, musisz znać 3 liczby:

• Odczyt światła po włączeniu światła. To jest wartość znajdowana za pomocą pierwszego projektu, Licznika energii oświetlenia i użytego w projekcie Licznik energii oświetlenia
• Jakiej mocy jest Twoje oświetlenie. Zazwyczaj jest ona podana na żarówce.
• I ile płacisz za energię elektryczną, koszt jednostkowy za kWh.

Program przechowuje te trzy liczby w zmiennych, które musisz edytować przed użyciem tego projektu.

Użyj projektu Światłomierz jak poprzednio, aby otrzymać liczbę do umieszczenia w zmiennej LIGHT.

Spójrz na żarówkę, aby dowiedzieć się, ile zużywa watów. Pamiętaj, że żarówki mogą być bardzo gorące i zazwyczaj są podłączone do sieci elektrycznej, poproś zatem dorosłego o pomoc. Umieść tę liczbę w zmiennej WATTS.

Na koniec należy umieścić koszt za kWh w zmiennej COSTPERKWH. Może być konieczne poproszenie dorosłego o znalezienie tego kosztu lub dowiedz się, kto dostarcza Tobie prąd i znajdź ten koszt jednostkowy online.

Wgraj ten program na micro:bit i dołącz pakiet baterii. Umieść ten licznik w pobliżu źródła światła, a micro:bit wykorzysta informacje, które mu przekazałeś, o natężeniu światła, mocy żarówki i koszcie energii elektrycznej w połączeniu z odczytami z wbudowanego czujnika światła i czasomierza procesora w celu monitorowania kosztu energii elektrycznej wykorzystywanej przez pewien czas.

Możesz pobierać odczyty o tej samej porze każdego dnia lub każdego tygodnia, naciskając przycisk B. Wyzeruj odczyt naciskając przycisk resetowania na tyle micro:bit i sprawdź, naciskając ponownie przycisk B, czy wrócił do zera.

Pamiętaj, że jest to tylko jedna żarówka, więc rozważ koszt oświetlenia całego budynku przez rok.
Teraz masz pewne dane na temat zużycia energii, jak chciabyś zmienić zachowanie ludzi, aby oszczędzać energię i pieniądze, i być może pomóc w walce ze zmianami klimatu?

Jak to działa

• Program liczy, jak długo światło jest włączone przy użyciu czujnika światła micro:bit.
• Zużycie energii jest obliczane przez pomnożenie mocy żarówki przez czas. Mierzy się to w kilowatogodzinach (kWh). Ponieważ moc żarówki jest zazwyczaj mierzona w watach, a nie w kilowatach, program konwertuje z watów na kilowaty, dzieląc przez 1000:
  waty ÷1000 = kilowaty
  Tak więc na przykład, żarówka o mocy 60 W zużywa 0,06 kilowatów mocy:
  60 W ÷ 1000 = 0,06 kW
• Program także zmienia wartość jednostki czasu Aby przekonwertować czas z minutach na godziny, podziel czas w sekundach przez 60. Więc:
  600 minut ÷ 60 = 10 godzin
• By określić koszt energii zużywanej w danym okresie, program mnoży zużycie energii w kilowatodniach przez koszt jednostkowy za kilowatogodzinę.
• Jeśli moja energia kosztuje 0,6 zł za kWh, pozostawiając żarówkę o mocy 60 watów na 10 godzin, kosztuje mnie 36 groszy:
  0.06 kWh × 10 x 0,6 = 0,36

Czego potrzebujesz

• micro:bit
• MakeCode lub edytor Pythona
• pakiet baterii (zalecane)

Krok 2: Zakoduj to

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        

Krok 3: Ulepsz to

• Użyj wielu mikro:bitów do pomiaru kosztów oświetlenia w różnych miejscach.
• Użyj radia, aby przesyłać dane o kosztach do innego micro:bit i by resetować licznik zdalnie.