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peacefair PZEM-004TとArduinoを使った消費電力ロガーの測定例

Peacefair 社の消費電力測定アダプタのPZEM-004Tv3 と Arduino を組み合わせて消費電力ロガーを作りましたが、これを実際に使ったデーターが取れたので紹介します。

▼測定アダプタ
Arduino NANOとPZEM-004T
最終的には基板にして小さなケースに入れたいのですが、現状はブレッドボードで仮り組みした状態のままです。ロガーとして使う場合はパソコンかタブレットを併用し、データーをファイルサーバーに記録するスタイルにしています。

以下、測定例です。

▼冷蔵庫の消費電流測定
冷蔵庫
冷蔵庫上に測定器一式を置いて測定している様子です。ノートPC上のターミナルソフトでデーターを受信し、WiFi経由でネットワークストレージにデーターを保存しました。なお、冷蔵庫の上にノートパソコンがあると気になるので、測定中は画面を閉じています。

測定結果
冷蔵庫の消費電力グラフ
1日ちょっとの消費電力の変化です。定常状態では50Wで運転していて、時々OFFにして冷却能力を調整しているようです。運転時の力率は66%程度でした。省エネ化のために、冷却能力が不足しない範囲で、出来るだけ小さなコンプレッサを高負荷率で使っているのではないかと思います。

180Wくらいのピークの時の力率が100%だったので、このタイミングで霜取りヒーターが入っているようです。またその前後で消費電力が増加していますが、ここの力率は73%程度だったのでここはコンプレッサを運転しているのでしょう。自動車のダウンサイジングターボみたいな感じで、通常は小さなコンプレッサをフルパワーで使って燃費を稼ぎ、もっとパワーが必要になった場合だけハイパワー運転モードに切り替えているのではないでしょうか。

なお、このグラフの期間の平均消費電力は 47.3W でした。

▼ウォーターサーバー
ウォーターサーバー

測定結果
ウォーターサーバーの消費電力
300Wを超える細いピークはヒーターで、約85Wで長めの電力は冷凍機のコンプレッサーが運転されているようです。このグラフの期間の平均消費電力は33.6Wでした。この値はまあ連続運転しても許せるギリギリの値ではないかと思います。

ただ、そうは言っても冷蔵庫は47.3Wで動いている訳で、果たしている役割から考えると、もっと省エネになっていてもらいたいものです。

▼テレビ
50インチのテレビ(REGZA 55Z8)です。PZEM-004Tの紹介記事(ロガーソフト解説編)にある動画にちょっと出てきます。

テレビの消費電力グラフ
約1週間分の消費電力の推移です。なお、このデーターにはタイムシフトマシン用のHDD(3TB x2)と録画用のHDD(4TB)の消費電力を含んでいます。

コロナウィルス騒動でほとんど家にいるので、昼間はテレビがつけっぱなしになっていることが良く判ります。

昼間の消費電力は200Wを超える場合がありますが、夕方から夜は160Wくらいの消費電力になっています。部屋の明るさに合わせて画面の明るさを変化させているのでこういうグラフになるのだと思います。
50W付近で波形が引っかかっているのは、HDDにタイムシフト録画をやっている時だと思います。真夜中にも同じ程度の消費電力になっているタイミングがありますが、これはHDDのメンテナンスや管理情報の受信とかをやっているのだと思うのですが、本当のところは良く判りません。

このグラフの期間の平均電力は121.6Wでした。昼間付けっ放しなのでこれくらいにはなるのでしょうね。ちなみにこのテレビは普通の2Kテレビですが、4Kテレビだともっと消費電力が多いと思いますがどうなんでしょう。

◆まとめ
家電機器の消費電力測定は私のブログの定番のテーマになっていて、無い知恵と機器を振り絞っていろいろなチャレンジを行ってきました。

いっぱい記事がありますが、例えば、
カレントトランスで測定
誘導式電力量計で作った電力ロガーの測定事例
これらの測定にはいろいろと問題があって、決定版にはなっていませんでした。

今回買ったpeacefair のPZEM-004Tを使うことでやっと満足出来る測定結果が安定して記録できるようになりました。測定結果の記録にPCなどが必要になるのが難点ですが、これはこれで汎用性が高くて判り易いのでそう悪くはない気もしています。

もう少し測定結果があるのでまた日を改めて紹介予定です。
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No title

いいすごくいい

私が望んでいたことが、全てできています

実は、電気代の節約に挑戦して事がありました(昨年の事です)
取り敢えず電力会社を、変えました・・安いと思われた会社です
少し安くなりましたが、その会社でマイページを作れました
マイページの中に、使用電力がグラフ化されたページがあり
これを見たときに、あれっと思ったことがありました

それは、1時間おきに200Wの電力が、使用されていました
夜中だとはっきりわかりました
昼間は、別の電力に隠れてしまいますけどね

さあ大変です、この200Wは何者だと犯人探しに必死でした
ブレーカを、回路事に生活に影響の出ない範囲でOFFにして
結果を見ました

結論、犯人は多分冷蔵庫です・・いまだに真犯人かは?ですが

この時にラジペンさんの、この記事があればよかったんですが
でも、私には製作できませんので仕方ありませんけどね
この消費電力ロガー、とってもいいと思います
欲しいとおもいますが、はたして使いこなせるかどうか???です

低レベル屋さん、今晩は

これは力率まで考慮した正確な電力が判るのでお勧めの測定方法、というか測定モジュールでした。

どうせパソコンを使うなら、Arduinoは無しでシリアルで直接接続してしまえばもっと使い易い物が出来そうです。その場合の表示はPCの画面でやれば見栄えの良い物が作れそうです。
そういうのって、そのうちだれかが作る?あるいは既に出来ちゃったものがあるのかも知れません。

これも素晴らしいロガーですね

さっそく、PZEM-004TをAliで注文しました。
記事を参考に作らせてもらいます(..;)ぺこり

コロナのおかげで、やっと時間ができてきたので、
前分けていただいた ルビジウムオシレータをバラックだったので、ケースに入れるとかしていきます。
先日、Aliから、PZEM-020も届いたので、それもやっていきたい。
これからもよろしくですw

re:これも素晴らしいロガーですね

どうもです。

せっかくのチャンス、と言うのは不謹慎ですが、楽しまなければ損ですよね。

PZEM-004TはArduinoから使うより、PCかタブレットに接続して専用アプリから動かした方が使い易そうな気がしてきました。そういうのって、既に誰かが作っていそうです。

冷蔵庫が測れるなら

こんばんは。調査結果も方法も勉強になります。

色々お調べの中で、冷蔵庫については、どこの家庭にもあって仕様もそう違わないと思うので参考になります。電気喰いな機器ですが、容量やリリース時期によってもだいぶ違うでしょう。平均が50W行かないというのは驚きでした。もしかしたら比較的に最近の製品でしょうか。

製造時期の他にも変動要因はありそうなので、もし装置をしばらくお使いになれるのでしたら、季節変動や、生活状況による変化の調査にも期待したいです。
・室温との関係
・ご家族不在(もしくは炊事なし)の状況下
など興味が尽きません。

拙宅冷蔵庫は、20年モノの465Lで、省エネの話題が出る度に肩身を狭くしています。まだまだ使えてるという事情にあり(白物家電は強いです)ますが、データ実態を突きつけられるのが怖いですね。

re:冷蔵庫が測れるなら

macoswayさん、どうもです。

おっしゃっていることと同じような内容は、以前の記事で触れているのですが、自分でも忘れちゃたりしています。

この冷蔵庫についてはこのあたりの記事が起点で、
http://radiopench.blog96.fc2.com/blog-entry-470.html
関連記事がいろいろあって季節変動もある程度判ります。あと、コメントには冷蔵庫の専門家のような方も登場していて参考になります。

途中で測定方法の見直しなどいろいろ考察しているので、一度そのあたりの内容が正しかったのか、記事を書いてまとめるのも良いかも知れません。
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