Energiekosten berekenaar

Stap 1: Maak het

Wat is het?

Het derde van drie projecten om je te helpen gegevens over jouw energieverbruik te verzamelen. Leer hoe je de kosten van energie kunt berekenen en maak een timer die meet hoeveel elektrische verlichting kost om te gebruiken.

Dit project maakt deel uit van een serie die is gemaakt om probleemoplossing en prototype activiteiten aan te bieden die zijn ontworpen om technologie te onderzoeken als een oplossing voor de uitdagingen van de Werelddoelstellingen voor duurzame ontwikkeling.

Wat je gaat leren

• Hoe wiskunde te gebruiken om eenheden om te zetten: watt naar kilowatt en minuten naar uren
• Hoe het energieverbruik in kilowatt uur (kWh) te berekenen op basis van het vermogen gemeten in watt (W) en tijd.
• Hoe variabelen kunnen worden gebruikt om waarden op te slaan zodat een gebruiker een systeem voor gebruik kan configureren.

Hoe het te gebruiken

Bij het vorige project, de Energie licht timer, werd gemeten hoe lang een lamp aan staat. Deze speciale versie van hetzelfde project werkt op een vergelijkbare manier, maar berekent en toont de kosten van het energieverbruik van een gloeilamp in plaats van de tijd.
Om het te gebruiken, moet je 3 cijfers kennen:

• De licht aflezing wanneer het licht is ingeschakeld. Dit is het cijfer dat je hebt gevonden met het eerste project, de Energie lichtmeter, en dat je hebt gebruikt in het Energie lichttimer project
• Welk wattage jouw verlichting is. Dit staat meestal op de gloeilamp gedrukt.
• En hoeveel je betaalt voor jouw elektriciteit, de eenheidskosten per kWh

Het programma slaat deze drie getallen op in variabelen die je moet bewerken voordat je dit project gebruikt.

Gebruik het lichtmeter project zoals eerder om een getal te krijgen dat in de LICHT variabele moet worden ingevoerd.

Kijk naar de gloeilamp om te zien hoeveel watt hij verbruikt. Houd er rekening mee dat gloeilampen erg heet kunnen worden en meestal zijn aangesloten op het elektriciteitsnet, dus vraag een volwassene om dit voor jou te doen. Zet dat getal in de variabele WATTS.

Vul tenslotte de kosten per kWh in bij de variabele COSTPERKWH. Misschien moet je een volwassene vragen om dit nummer voor je te vinden, of uitzoeken wie jouw energie levert en online hun eenheidskosten onderzoeken.

Flash dit programma op een micro:bit en bevestig een batterij pakket. Plaats deze timer in de buurt van een lichtbron en de micro:bit gebruikt de informatie die je hem hebt gegeven over de lichtintensiteit, het lampvermogen en de kosten van je elektriciteit in combinatie met de metingen van de ingebouwde lichtsensor en de timer van de processor om de kosten van het elektriciteitsverbruik gedurende een bepaalde periode.

Je kunt elke dag of elke week op hetzelfde tijdstip de kosten meten door op knop B te drukken. Stel deze opnieuw in door op de resetknop op de achterkant van de micro:bit te drukken en controleer of deze weer op nul staat door nogmaals op knop B te drukken.

Onthoud dat dit slechts één gloeilamp is, dus houd rekening met de kosten voor een heel gebouw voor een jaar.
Nu je wat gegevens hebt over energieverbruik, hoe zou je het gedrag van mensen kunnen veranderen om energie en geld te besparen, en misschien helpen om klimaatverandering tegen te gaan?

Zo werkt het

• Het programma registreert hoe lang een lamp aan blijft met behulp van de lichtsensor van de micro:bit.
• De hoeveelheid energie die je verbruikt, wordt berekend door het vermogen van de gloeilamp te vermenigvuldigen met de tijd. Dit wordt gemeten in kilowatt uur (kWh). Omdat het vermogen van een gloeilamp meestal wordt gemeten in watt en niet in kilowatt, converteert het programma van watt naar kilowatt door 1000 te delen:
  watt ÷ 1000 = kilowatt
  Een gloeilamp van 60 watt gebruikt bijvoorbeeld 0,06 kilowatt vermogen:
  60 W ÷ 1000 = 0,06 kW
• Het programma zet ook de tijdseenheden om. Om de tijd om te rekenen van seconden naar uren, deel de tijd in seconden met 60. Dus:
  600 minuten ÷ 60 = 10 uren
• Om de kosten van het energieverbruik in een bepaalde periode te berekenen, vermenigvuldigt het programma het energieverbruik in kilowattuur met de eenheidskosten per kilowattuur.
• Als mijn energie € 0,16 cent per kWh kost, kost het me tien cent als ik een gloeilamp van 60 watt 10 uur aan laat staan: 0,6 kWh × 16c = 9,6c

Benodigdheden

• micro:bit
• MakeCode of Python editor
• Batterij pakket (aanbevolen)

Step 2: Codeer het

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        

Stap 3: Verbeter het

• Gebruik meerdere micro:bits om de kosten van verlichting op verschillende plaatsen te meten.
• Gebruik radio om kostengegevens naar een andere micro:bit te verzenden en de timer op afstand te resetten.