Wraz ze zwiększającym się poborem energii elektrycznej z sieci konieczne jest jego ścisłe monitorowanie, aby móc w zrównoważony sposób planować np. domowy budżet. Częściowo pomagają w tym także domowe systemy energii odnawialnej, takie jak dachowe systemy fotowoltaiczne. Dobrze jest jednak zintegrować systemy zarządzania instalacją PV z systemem monitorowania ilości energii pobranej z sieci.
Obecnie systemy przesyłu, rozproszonej generacji i magazynowania energii są niezwykle złożone. Jedynie wykorzystanie programowalnych systemów do ich monitorowania i kontroli pozwala zapewnić pozycję odpowiednią do realnego wpływania na, de facto, wysokość naszych rachunków.
Prezentowany moduł dedykowany jest dla hobbystów pragnących skonstruować precyzyjny miernik poboru energii z sieci, który integrować można np. z systemami automatyki domowej. Wykorzystanie takiego systemu pozwala nie tylko śledzić zmiany ilości pobieranej energii w czasie, ale także dopasowywać nasze zwyczaje do ilości dostępnej energii, co przekłada się na zmniejszenie zależności od sieci energetycznej,szczególnie jeśli nasz dom wyposażony jest np. w instalację fotowoltaiczną na dachu.
Dzięki temu, że prezentowany moduł dedykowany jest także hobbystom, dostępne są dedykowane biblioteki i inne narzędzia znacznie upraszczające projektowanie tego rodzaju systemu.
Monitorowanie zużycia energii
Jak wiadomo, koszt zakupu nie jest równy całkowitemu kosztowi użytkowania dowolnego urządzenia - oprócz niego ponieść musimy koszty energii, jaka będzie je zasilała. Monitorowanie zużycia energii przez sprzęty domowe może pozwolić na oszacowanie realnych kosztów eksploatacji poszczególnych urządzeń i na przykład - nakłonić do pozbycia się starego energochłonnego telewizora i zakup nowego, o wiele oszczędniejszego.
Logowanie i monitorowanie
Prezentowany moduł pozwala na monitorowanie i logowanie na bieżąco zużycia energii w monitorowanej sieci. Bardzo łatwo da się skonfigurować system z tym modułem do logowania danych w dowolny sposób. Możemy połączyć ten moduł np. poprzez WiFi z systemami do logowania danych, takimi jak Thingspeak czy Blynk.
System monitorowania energii posiada wbudowany układ ESP8266, który służy do komunikacji poprzez WiFi z aplikacjami, takimi jak wspominane Thingspeak czy Blynk. Dodatkowo np. Blynk pozwala na dwukierunkową komunikację, dzięki czemu można zdalnie kalibrować miernik zużycia energii.
Jako że dane dotyczące zużycia energii mogą pozwolić np. na sprawdzenie, kiedy ktoś w nim przebywa, a kiedy jest pusty, nie chcielibyśmy, aby wpadły one w niepowołane ręce. Dlatego też, zamiast transmitować dane do serwisów w chmurze, można przechowywać je na lokalnym logu, np. na dysku twardym.
Podstawowe cechy
* Procesor: ATM90E26,
* Możliwości komunikacyjne: układ testowano z Wi-Fi, Bluetooth, LoRa oraz 3G,
* Dokładność pomiaru: nominalna dokładność układu to 1:5000, ale finalna dokładność urządzenia zależy od użytych przekładników prądowych i transformatora do pomiaru napięcia,
* Kompatybilność: Arduino, mbed i wszystkie inne moduły z interfejsem SPI,
* Pobór mocy: zależny id wykorzystanego kontrolera i komunikacji,
* Wymiary: zależne od wersji modułu; dostępny ma być on m.in. w obudowie na szynę DIN o wadze około 120 g.
Prezentowany monitor zużycia prądu mierzy nie tylko płynący prąd, ale także napięcie w czasie rzeczywistym. Dzięki temu dokładnie wyznacza nie tylko pobieraną w danej chwili moc, ale także, np. współczynnik mocy. AT90E26 próbkuje wartość napięcia i płynącego prądu z częstotliwością 8 kHz i rozdzielczością 16 bitów. Dzięki temu bardzo precyzyjnie obliczać można wartości RMS płynącego prądu.
Otwarta konstrukcja
Prezentowany projekt tak sprzętu, jak i oprogramowania, jest w pełni otwarty. Nawet projekt obudowy na szynę DIN do tego układu zostanie otwarty, gdy tylko będzie finalnie gotowy. Wszystkie kody źródłowe do Arduino dostępne są na GitHubie.
Elastyczna konfiguracja
Układ jest bardzo elastyczny - na każdym poziomie można wprowadzać własne modyfikacje. Zmienić można tak software, jak i hardware (nawet procesor). Projekt został stworzony z myślą o amatorach i nie wymaga zaawansowanych umiejętności poza lutowaniem podstawowych elementów SMD. Najmniejsze wykorzystane elementy są w rozmiarze 0603.
Zawartość zestawu deweloperskiego oferowanego w ramach akcji crowdfundingowej zależna jest od wybranego poziomu wpłaty. W podstawowych zestawach otrzymamy jedynie sam układ odpowiedzialny za pomiar zużywanej energii - koniecznie trzeba zestawić go z innym mikrokontrolerem lub modułem w celu kontroli i logowania danych. W najbardziej rozbudowanej wersji cały kompletny układ znajdzie się w dedykowanej obudowie na szynę DIN.
Źródło: https://www.crowdsupply.com/whatnick/atm90e26-energy-monitor-kits
Fajne!
