Monitoraggio consumi elettrici domestici

[imarco]

...stimolato da una discussione sui consumi in campeggio, vi presento il mio progettino estivo.
Premetto che ho una certa passione (o deformazione) per tutto ciò che è monitoraggio....e da un po' cercavo un modo semplice, economico e che mi desse soddisfazione per monitorare il consumo elettrico domestico.

Parto dal risultato, pagina web:
Capture1.jpg

Il sistema di misura è un componente pronto, chiamato PZEM-004T. E' costituito da una pinza amperometrica, una scatola con elettronica e 4 display ed una interfaccia TTL seriale.
Avendo la "pinza" non è intrusivo e non è in linea con il carico. Lo ho installato nel quadro generale in casa e già così ho un colpo d'occhio su tensione, consumi e totale energia consumata.
index.jpg

Per esportare i dati ho collegato alla seriale (serve anche un level converter da 3.3 a 5V) una board ESP32 (simil arduino, con wifi onboard) su cui ho installato un web server e che risponde in HTTP restituendo i valori istantanei di tensione, corrente, potenza attiva istantanea e totale energia. Questa la risposta ad una chiamata verso la board:

v:221.5000|i:9.4200|p:2078.0000|e:136449.0000

I dati vengono raccolti da una macchina linux ogni minuto e salvati su un database mysql. Per comodità (ho altro che ci gira) è un server vituale in cloud, ma un Raspberry PI potrebbe fare lo stesso in locale.
La visualizzazione è affidata a Grafana, strumento molto comodo e intuitivo (usato anche in ambito professionale).

Ultima chicca: se il consumo istantaneo rilevato supera una certa soglia, riesco a far partire un allarme verso Amazon Echo (una semplice chiamata ad una URL) che "parla" e suggerisce di ridurre i consumi!

A questo proposito, ho approfondito le soglie di intervento del contatore domestico da 3kW.
Fino al 10% in più - 3.3kW - si può consumare in modo illimitato
fino al 40% - 4.2 kW - si hanno 90 + 90 minuti di tolleranza. Il meccanismo funziona sulla media di due periodi da 90 minuti. Se nel secondo periodo si "rientra" il timer si resetta, altrimenti se nel secondo periodo la media è ancora > 110% avviene il distacco
oltre il 40% - 4.2kW - il distacco avviene in circa 2 minuti

Costo del "giochino":
- PZEM 004T - circa 18€ da aliexpress
- ESP32 - lo avevo già, ma circa 8€ su ebay o aliexpress
- TTL level converter - 2€ su ebay
- SW varie tutto open source
- server in cloud: mi costa circa 30€ all'anno, ma come dicevo ci girano diverse cose...

Se volete approfondimenti.... chiedete!

[Anto77]

Complimenti....soprattutto per la buona voglia.

Inviato dal mio EVA-L09 utilizzando Tapatalk

[dream1983]

Che bel progettino! Complimenti

Inviato dal mio VTR-L09 utilizzando Tapatalk

[TomJJJ]

L'hai descritto così bene che è venuta voglia di farlo anche a me. A

Inviato dal mio SM-N970F utilizzando Tapatalk

[kap]

Bello, se vai sul forum di Energeticambente trovi diversi progetti da cui prendere spunto. Anche per aggiungere qualche diavoleria domotica volendo.

Fai una verifica sull’energia complessiva consumata rispetto a quello che misura il contatore, le pinze che ho io sballano un buon 20%....

[imarco]

Bello, se vai sul forum di Energeticambente trovi diversi progetti da cui prendere spunto. Anche per aggiungere qualche diavoleria domotica volendo.

Fai una verifica sull’energia complessiva consumata rispetto a quello che misura il contatore, le pinze che ho io sballano un buon 20%....

Il mese prossimo farò un confronto con il fatturato.

Quasto "dovrebbe" integrare sull'energia attiva, avendo sia la pinza che la lettura di tensione, ma temo che sopratutto sui bassi consumi sia impreciso.... a vuoto (50-60w) il cos(fi) calcolato mi viene eccessivamente basso.
Vero che son principalmente consumi da alimentatori senza correttore di fase, ma mi sembra davvero troppo basso.

Sent from my SM-G973F using Tapatalk

[pareschid]

Complimenti per il progetto!
Ma sotto a basse potenze ti viene un cosfi molto basso o un fattore di potenza?

Inviato dal mio Redmi 5 Plus utilizzando Tapatalk

[imarco]

Complimenti per il progetto!
Ma sotto a basse potenze ti viene un cosfi molto basso o un fattore di potenza?

Inviato dal mio Redmi 5 Plus utilizzando Tapatalk

Fattore di potenza in % molto basso - normalmente con carico (anche un frigorifero) sono ben sopra il 95% (97%+), con carichi resistivi (forno) arrivo vicino al 100%, mentre a "vuoto" scende intorno al 60%, che non mi pare verosimile.

A onor del vero però, ho scritto "calcolato" perché questa versione dello strumento di misura non espone direttamente tale valore ma la calcolo io come rapporto tra potenza attiva istantanea (esposta) e prodotto V*I.
Ora non so se internamente i registri che contengono questi tre valori vengano aggiornati nello stesso istante.
O più semplicemente, visto che corrente ha solo due decimali, la tensione uno e la potenza nemmeno uno (+/-1W)....sono errori di approssimazione.

[pareschid]

Secondo me invece ci può stare, se lo calcoli tu da potenza attiva e apparente stai tenendo conto anche della distorsione che, come giustamente dicevi, avendo tutto spento tranne i vari alimentatori, potrebbe essere altina

Inviato dal mio Redmi 5 Plus utilizzando Tapatalk

[om100]

Aspetta aspetta...questa te l'ho suggerita io qualche tempo fa, o sbaglio??

Inviato da Tapatalk