Mfumo wa Ufuatiliaji wa Nishati mahiri: Hatua 5

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Huko Kerala (India), matumizi ya nishati hufuatiliwa na kuhesabiwa kwa kutembelea shamba mara kwa mara na mafundi kutoka idara ya umeme / nishati kwa hesabu ya nauli ya nishati ambayo ni kazi inayotumia wakati kwani kutakuwa na maelfu ya nyumba katika eneo hilo. Hakuna kifungu cha kukagua au kuchambua matumizi ya nishati ya kibinafsi ya nyumba katika kipindi cha muda wala kuunda ripoti ya mtiririko wa nishati katika eneo fulani. Hii sio tu kesi ya Kerala, lakini katika maeneo mengi ulimwenguni. Ninapendekeza mfumo mzuri wa ufuatiliaji wa nishati kwa msaada wa Arduino ili kupunguza ukaguzi, ufuatiliaji, uchambuzi, na hesabu ya nauli ya nishati. Mfumo kwa kupakia kila wakati data ya matumizi ya nishati (kwa kutumia kitambulisho cha kipekee cha mtumiaji) kwenye hifadhidata ya wingu kwa msaada wa unganisho la wingu la kifaa. Kwa kuongeza itaruhusu kuzalisha chati maalum na ripoti maalum za mtumiaji kuchambua matumizi ya nishati na mtiririko wa nishati wa nyumba ya kibinafsi au mkoa.

Vifaa

1. Arduino Uno
2. Uonyesho wa LCD
3. Sensorer ya Sasa (ACS712)

Hatua ya 1: Utangulizi

Huko Kerala (India), matumizi ya nishati hufuatiliwa na kuhesabiwa kwa kutembelea shamba mara kwa mara na mafundi kutoka idara ya umeme / nishati kwa hesabu ya nauli ya nishati ambayo ni kazi inayotumia wakati kwani kutakuwa na maelfu ya nyumba katika eneo hilo. Hakuna kifungu cha kukagua au kuchambua matumizi ya nishati ya kibinafsi ya nyumba katika kipindi cha muda au kuunda ripoti ya mtiririko wa nishati katika eneo fulani. Hii sio tu kesi ya Kerala, lakini katika maeneo mengi ulimwenguni.

Mradi huu unajumuisha ukuzaji wa mfumo mzuri wa ufuatiliaji wa nishati ambao utarahisisha ukaguzi, ufuatiliaji, uchambuzi, na hesabu ya nauli ya nishati. Mfumo huo pia utaruhusu kutoa chati maalum na ripoti maalum za eneo kuchambua matumizi ya nishati na mtiririko wa nishati. Moduli ya mfumo ambayo itapewa nambari ya kipekee ya mtumiaji kutambua kitengo fulani cha makazi ambapo matumizi ya nishati inapaswa kupimwa. Matumizi ya nguvu yatafuatiliwa kwa msaada wa sensorer ya sasa iliyoingiliana na bodi ya Arduino kwa kutumia unganisho la Analog. Takwimu za matumizi ya nishati na nambari ya kipekee ya mtumiaji itapakiwa kwa huduma ya wingu iliyojitolea kwa wakati halisi. Takwimu kutoka kwa wingu zitapatikana na kuchambuliwa na idara ya nishati ili kuhesabu matumizi ya nishati ya mtu binafsi, kutoa chati za nishati za kibinafsi na za pamoja, kutoa ripoti za nishati na ukaguzi wa kina wa nishati. Moduli ya kuonyesha LCD inaweza kuunganishwa kwenye mfumo ili kuonyesha maadili ya kipimo cha nishati ya wakati halisi. Mfumo utafanya kazi kwa kujitegemea ikiwa chanzo cha nguvu kinachoweza kusonga kama betri kavu ya seli au betri ya Li-Po imeambatanishwa.

Hatua ya 2: Utiririshaji wa kazi

Lengo kuu la mradi huu ni kuboresha na kupunguza matumizi ya matumizi ya nishati na mtumiaji. Hii sio tu inapunguza gharama za jumla za nishati lakini pia itahifadhi nishati.

Nguvu kutoka kwa umeme wa AC hutolewa na kupitishwa kupitia sensa ya sasa ambayo imejumuishwa kwenye mzunguko wa kaya. Sasa AC inayopita kwenye mzigo inahisiwa na moduli ya sensorer ya sasa (ACS712) na data ya pato kutoka kwa sensa inalishwa kwa pini ya analog (A0) ya Arduino UNO. Mara tu pembejeo ya analog inapopokelewa na Arduino, kipimo cha nguvu / nishati iko ndani ya mchoro wa Arduino. Nguvu na nishati iliyohesabiwa huonyeshwa kwenye moduli ya kuonyesha LCD. Katika uchambuzi wa mzunguko wa AC, voltage na sasa hutofautiana sinusoidal na wakati.

Nguvu halisi (P): Hii ni nguvu inayotumiwa na kifaa kutoa kazi muhimu. Imeonyeshwa katika kW.

Nguvu halisi = Voltage (V) x Ya sasa (I) x cosΦ

Nguvu inayotumika (Q): Hii mara nyingi huitwa nguvu ya kufikiria ambayo ni kipimo cha nguvu kinachosonga kati ya chanzo na mzigo, ambayo haifanyi kazi yoyote muhimu. Imeonyeshwa kwa kVAr

Nguvu inayotumika = Voltage (V) x Ya sasa (I) x sinΦ

Nguvu inayoonekana (S): Inafafanuliwa kama bidhaa ya Voltage ya Mzizi-Maana-Mraba (RMS) na RMS ya Sasa. Hii inaweza pia kufafanuliwa kama matokeo ya nguvu halisi na tendaji. Imeonyeshwa katika kVA

Nguvu inayoonekana = Voltage (V) x Sasa (I)

Uhusiano kati ya nguvu halisi, Tendaji na inayoonekana:

Nguvu halisi = Nguvu inayoonekana x cosΦ

Nguvu Tendaji = Nguvu inayoonekana x dhambiΦ

Tunajali tu juu ya nguvu halisi ya uchambuzi.

Sababu ya Nguvu (pf): Uwiano wa nguvu halisi kwa nguvu inayoonekana katika mzunguko huitwa sababu ya nguvu.

Kiwango cha Nguvu = Nguvu halisi / Nguvu inayoonekana

Kwa hivyo, tunaweza kupima kila aina ya nguvu na sababu ya nguvu kwa kupima voltage na sasa katika mzunguko. Sehemu ifuatayo inazungumzia hatua zilizochukuliwa kupata vipimo ambavyo vinahitajika kuhesabu matumizi ya nishati.

Sasa AC ni kawaida hupimwa kwa kutumia Transformer ya Sasa. ACS712 ilichaguliwa kama sensa ya sasa kwa sababu ya gharama yake ndogo na saizi ndogo. Sensor ya sasa ya ACS712 ni sensorer ya sasa ya Athari ya Jumba ambayo hupima kwa usahihi wakati wa kushawishi. Sehemu ya sumaku inayozunguka waya ya AC hugunduliwa ambayo inatoa voltage inayofanana ya pato la analog. Pato la voltage ya Analog kisha husindika na microcontroller kupima mtiririko wa sasa kupitia mzigo.

Athari ya Jumba ni utengenezaji wa tofauti ya voltage (voltage ya ukumbi) kwa kondakta wa umeme, kupita kwa mkondo wa umeme kwa kondakta na uwanja wa sumaku unaofanana kwa sasa.

Hatua ya 3: Upimaji

Nambari ya Chanzo inasasishwa hapa.

Takwimu inaonyesha pato la serial kutoka kwa hesabu ya nishati.

Hatua ya 4: Mfano

Hatua ya 5: Marejeo

instructables.com, elektronikihub.org