Calculadora de costes energéticos

Paso 1: Hazlo

¿Qué es?

El tercero de tres proyectos para ayudarte a recopilar datos sobre tu consumo de energía. Aprenda cómo calcular el coste de la energía y hacer un cronómetro que mide cuánto cuesta el funcionamiento de las luces eléctricas.

Este proyecto forma parte de una serie creada para ofrecer actividades de creación de prototipos y solución de problemas cuya finalidad es explorar la tecnología como una solución para los retos de los Objetivos Mundiales para el Desarrollo Sostenible.

Qué aprenderás

• Cómo utilizar las matemáticas para convertir unidades: vatios a kilovatios y minutos a horas
• Cómo calcular la energía utilizada en kilovatios horas (kWh) a partir de la potencia medida en vatios (W) y tiempo.
• Cómo se pueden utilizar variables para almacenar valores para un usuario para configurar un sistema antes de usarlo.

Cómo usarlo

El proyecto anterior, el temporizador de energía de luz, mide cuánto tiempo está encendida una luz. Esta versión especial del mismo proyecto funciona de manera similar, pero calcula y muestra el coste de la energía utilizada por una bombilla en lugar del tiempo.
Para usarlo, necesitas saber 3 números:

• La lectura de la luz cuando la luz está encendida. Este es el número que has encontrado usando el primer proyecto, el medidor de energía de luz y utilizado en el proyecto de temporizador de energía de luz
• ¿Qué potencia tiene tu iluminación? Normalmente se imprime en la bombilla.
• Y cuánto pagas por tu electricidad, el coste unitario por kWh

El programa almacena estos tres números en variables que necesitas editar antes de usar este proyecto.

Utiliza el proyecto Medidor de luz como antes para obtener un número para poner en la variable LIGHT.

Mira la bombilla para saber cuántos vatios utiliza. Recuerda que las bombillas pueden estar muy calientes y normalmente están conectadas a la red eléctrica, así que pide a un adulto que haga esto por tI. Pon ese número en la variable WATTS.

Por último, pon el coste por kWh en la variable COSTPERKWH. Puede que necesites pedir a un adulto que encuentre este número por ti, o averigüe quién suministra tu energía e investigue su coste unitario en Internet.

Escribe este programa en un micro:bit y conecta un paquete de pilas. Coloca este temporizador cerca de una fuente de luz, y el micro:bit utilizará la información que le diste sobre la intensidad de la luz, vatios de luz y el coste de la electricidad combinados con lecturas de su sensor de luz integrado y el temporizador del procesador para controlar el coste de la electricidad utilizada durante un período de tiempo.

Puedes tomar lecturas de coste al mismo tiempo todos los días o todas las semanas pulsando el botón B. Vuelve a restablecerlo pulsando el botón de restablecer en la parte trasera del micro:bit y comprueba que ha vuelto a cero pulsando el botón B de nuevo.

Recuerda que esto es solo una bombilla, así que considera el coste de todo un edificio durante un año.
Ahora tienes algunos datos sobre el uso de la energía, ¿cómo podrías cambiar el comportamiento de la gente para ahorrar energía y dinero, y tal vez ayudar a combatir el cambio climático?

Cómo funciona

• El programa mide el tiempo que queda una luz encendida usando el sensor de luz del micro:bit.
• La cantidad de energía que usas se calcula multiplicando la potencia de la bombilla por el tiempo. Esto se mide en kilovatios horas (kWh). Debido a que la potencia de una bombilla suele medirse en vatios, no en kilovatios, el programa convierte de vatios a kilovatios dividiendo entre 1000:
  vatios ÷ 1000 = kilovatios
  Entonces, por ejemplo, un bombilla de 60 vatios utiliza 0,06 kilovatios de energía:
  60 W ÷ 1000 = 0,06 kW
• El programa también convierte las unidades de tiempo. Para convertir el tiempo de segundos a horas divide el tiempo en segundos entre 60. Así:
  600 minutos ÷ 60 = 10 horas
• Para calcular el coste de la energía utilizada en un período de tiempo determinado, el programa multiplica el uso de energía en kilovatios horas por el coste unitario por kilovatio hora.
• Si mi energía cuesta £0,16p por kWh, dejar una bombilla de 60 vatios encendida durante 10 horas me costará diez peniques:
  0,6 kWh × 16p = 9.6p

Qué necesitas

• micro:bit
• Editor de MakeCode o de Python
• paquete de pilas (recomendado)

Paso 2: Prográmalo

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        

Paso 3: Mejóralo

• Utiliza múltiples micro:bits para medir los costes de la iluminación en diferentes lugares.
• Utiliza la radio para transmitir datos de coste a otro micro:bit y reiniciar el temporizador de forma remota.