技術ノート 特徴 エネルギー使用量を測定するためのオタク向けガイド

エネルギー使用量を測定するためのオタク向けガイド

エネルギー使用量を測定するためのオタク向けガイド

コンピューターはどのくらいのエネルギーを使用しますか?あなたのメディアセンターですか?あなたの充電ステーションは?何も分からなくても、あなたは一人ではありません。マニアックな家電やそうでない家電が消費するエネルギーの量を簡単に測定する方法を説明しますので、読み続けてください。

エネルギー使用量を測定するためのオタク向けガイド

環境への懸念から高額な電気代へのショックまで、ガジェット、機器、電化製品がどれだけのエネルギーを消費しているかを把握したい理由はさまざまです。今日は、エネルギー使用量を測定できるさまざまな方法を見ていきます。これらの方法は、無料のビールから数ドルのコスト、そして小数まで正確で十分な推定値まで、幅広い範囲に当てはまります。ガイドの最後までに、私たちに明確なお気に入りがあることがわかりますが、情報を提供するために (そして、どうしてもフリー・アズ・イン・ビールの方法でそれを行う必要がある場合に役立つように)、以下について説明します。いくつかのテクニック。

はじめる

エネルギー使用量を測定するためのオタク向けガイド

各方法には個別のツール セットが必要であるため、通常の「必要なもの」セクションは省略し、ガイド全体を読んで、どの方法がニーズに最適であるかを判断することをお勧めします。

ただし、先に進む前に、すべてのテクニックに必要な重要なことが 1 つあります。公共料金会社が電気料金をいくら請求しているかを知る必要があります。先月の請求書を引き出すか、電力会社の Web サイトにログインして、キロワット時 (kWh) あたりの料金を確認してください。

請求書を見ると、さまざまな混乱する内容が表示されるでしょう。これにも、あれにも、その他にも追加料金がかかります。連邦税と州税、すべて項目別に追加されます。最終的に重要なのは、使用しているkWhと、アンクル・サム、政治家スティーブ、Android評議会がすべてマイクロ・スライスを取得した後に最終的に支払う金額です。サンプル請求書では、1 か月に 1,325 kWh を超える電力が消費され、電気使用量の合計請求額は 164.87 ドルでした。請求額を消費量で割ると次のようになります。

総電気コスト / 総電気消費量 = ユニットあたりのコスト

我々が得る:

164.87 ドル / 1325 kWh = 1 kWh あたり 0.12443 ドル

費用の見積もりに関しては慎重になりがちなので、このチュートリアルの計算では、この数値を 0.125 ドル (kWh あたり 12.5 セント) に四捨五入します。最も正確な結果を得るには、必ず最新の請求書を入手し、自分自身のエネルギーコストを計算してください。計算したコストは手元にありますか?素晴らしい!コストの計算に進みましょう。

エネルギー使用量を測定するためのオタク向けガイド

メーカーのラベルを使用して費用を見積もる

これは、特定のデバイスの電力使用量を測定する最も正確な方法ではありませんが、無料で、非常に大まかな推定値を得ることができます。所有するすべてのデバイスには、デバイス自体に印刷されているか、デバイスに電力を供給する変圧器 (壁の電源) に印刷されているかに関係なく、消費電力を示すラベルが付いている必要があります。たとえば、私たちのオフィスのエスプレッソ マシンの背面には、マシンの消費電力が 1200 ワットであることを示すプレートが付いています。オフィスのコンピューターの 1 台には、電源の背面に 400 ワットと書かれたプレートがあります。アイテムのエネルギー使用量からそのランニングコストを求めるのは、非常に簡単な計算のように思えますよね?

ワットをキロワット時へ変換する計算は次のようになります。

ワット * 使用時間 / 1000 = kWh

その計算を使用すると、コンピューターからの 400 ワットを取得し、12 (1 日に放置する時間) を掛けて、1,000 で割って kWh を求めることができます。これにより、4.8 kWh の電力が得られます。これは、前述の光熱費に換算すると、1 日あたり 60 セント (4.8 kWh * 12.5 セント) の費用がかかることになります。

とても簡単でした! 30分ほど電卓を叩く手間を除けば、苦労する必要はありませんね?唯一の問題は、最大ワット定格を引き出す家電製品がほとんどないため、この値が非常に不正確であることです。パソコンの電源には400ワットと記載されていますが、これは最大定格です。実際には、100% ずっと低いワット数で動作します (コンピューターが日常的に電源のワット数定格に達するか、それを超えていた場合、あらゆる種類の問題が発生することになります)。コンピューターの使用量が定格の半分程度であることは間違いありません。

エスプレッソマシンも同様です。プレートには1200ワットと書かれていますが、冷えたボイラーを暖めている一日の最初の数分間を除けば、消費電力はそのレベルに近づくことさえありません。問題をさらに複雑にするのは、多くの小型家電製品、特に壁面変圧器を備えた家電製品では、電力がアンペア単位で表示されていることです。アンペアからワットに換算するには、まったく新しい一連の計算を行う必要がありますが、それでも正確な数値は得られません。

メーカーのラベルに基づいて実際のエネルギーコストを正確に計算することはできません。ボールパークすることはできますし、特定のデバイスがニーズに対して電力を大量に消費しているかどうか (または、他のデバイスと共有する回路のピーク電力が高すぎるかどうか) を判断することはできますが、実際のコストを確実に計算することはできません。計算の仕組みを知るのは良いことですが、実際の使用状況でデバイスにかかる費用を実際に把握するのにはほとんど役立ちません。

エネルギー使用量を測定するためのオタク向けガイド

電気メーターを使用して電気使用量を測定する

ラベルに基づく推測とは異なり、この方法は実際に、正確な測定の方向に私たちを動かし始めます。あなたの家やアパートには電力メーターがあり、電力会社はそれを使用して請求を行います。このメーターを観察すると、デバイスがどれだけのエネルギーを消費しているかを把握できます。その要点は、外に出てメーターを見つめ、一定時間監視し、その後、新しい読み取り値を使用して、問題のアイテムがどれだけのエネルギーを使用しているかを計算することです。

この方法にはいくつかの問題があります。まず、すべてを壁から外そうとするのは面倒なため、コンピューターなどの単一のデバイスを分離するのは非常に困難です。たとえば、冷蔵庫のコンセントを抜くのを忘れて、外に立ってメーターを見つめているときにコンプレッサーが作動した場合、コンピューターで取得しようとしている測定値が簡単に数百ワットずれる可能性があります。まともな人間ならそこに立って長時間メーターを監視するはずがないので、エラーは検出されないでしょう。とはいえ、電源がオンになっていて安定した量の電力を消費しているデバイスを測定する場合は、アプライアンスのラベルに基づいて推測するよりもわずかに正確です。少量の電力(ラップトップの充電など)を測定するのにはまったく役に立ちません。また、ボイラーを動作温度に保つためだけに電力を消費するだけで 1 日のほとんどをアイドル状態にしている前述のエスプレッソ マシンのようなものにも同様に役に立ちません。

潜在的な欠点はさておき、このテクニックを実際にどのように使用できるでしょうか?ストップウォッチ、電卓、そしてある程度の自由時間が必要です。まず、家やアパートを調べて、すべてのプラグを抜きます。 iPad の充電などの小さなことによっては測定値が大きく変動することはありませんが、エアコンをオンにし、冷蔵庫をコンセントに差し込んだままにしておくと、測定値が変動します。接続したままにしておく必要があるのは、コンピュータなどの測定したいデバイスだけです。

ストップウォッチを持って外に出てメーターを探します。アナログメーターをお持ちの場合は、ガラス前面の後ろで金属製のディスクが回転しているのが見えます。デジタルメーターをお持ちの場合は、ディスクはありません。代わりに、ある種のデジタルインジケーターが点滅するのが見えます。その瞬きは「ビート」として知られています。メーターの正面に「kH」と表記されている数字を見てください。最も一般的な 2 つの数値は 1.0kH と 7.2kH です。実際の数値が異なっていても問題ありません。この番号を書き留めてください。

アナログメーターをお持ちの場合は、金属ディスクを監視する必要があります。円盤には、円の始点を示す何らかのマークが付いているはずです。そのマークがメーター表面のインジケーターの矢印を通過するまで待ちます。矢印が当たったらストップウォッチをスタートさせ、一周するまで待ちます。ディスクのマークが1回転を示す矢印に戻ったら、ストップウォッチを止めます。これは、アナログ ディスクの回転に基づいて消費電力を計算する式です。

(3600 / 秒数) * kH # = 消費ワット数

メーターを見てみると、ディスクが 1 回転するのに 15 秒かかったとします。なお、メーター表面のkH表記は7.2でした。次のように数値を代入します。

(3600 / 15) * 7.2 = 1728 ワット

これは、その瞬間におけるそのデバイスの実際の消費量です。この数値を取得して、このガイドの前半の式 (ワットからキロワット時への変換) に戻すと、測定していたデバイスがそのレベルの電力消費を維持する場合、1 時間あたり 1.728 キロワットを消費し、コストがかかると計算できます。稼働時間は 1 時間あたり 21.6 セントです。

デジタル メーターでエネルギー使用量を計算するには、同様のカウント手法と式を使用します。デジタルメーターをお持ちの場合は、ストップウォッチを持って外に出て、カウントする準備をしてください。ストップウォッチを起動して、拍数を数え始めます。これを耐えられる限り続けてください。数値を次の式に代入します。

(3600 * ビート) / 秒 * kH # = 消費ワット数

長く立って数えるほど、測定値はより正確になります。

メーターでの測定は、ラベルを読んで推測計算を実行するよりも正確ですが、それでも、正確なその瞬間の電力消費量しか表示されません (ただし、デジタル メーターがあり、現場に立っていることに高い耐性がある場合は、より正確になります)。あなたの家の側を自分で数えてください)。実際に推測するよりは良いですが、家の中の 1 つのアイテムを特定するのは難しく、平均消費率を得るために複数回測定するのは現実的ではないため、間違いが発生しやすくなります。

エネルギー使用量を測定するためのオタク向けガイド

デバイスメーターを使用して個々の消費量を測定する

ラベルを推測することが非常に不正確で、屋外のメーターの前に立っている方がほんのわずかしか正確ではない(そして限りなく退屈である)場合、それは私たちをどうするのでしょうか?私たちが必要としているのは、デバイスとコンセントの間のデバイスの消費量を測定する簡単かつ安価な方法です。簡単プラグイン電力量計登場!

電力量計は、電化製品と壁の間に接続し、その場でエネルギー消費量を測定するシンプルなデバイスです。さらに良いのは、計算を実行してくれることです。市場で最もよく知られている電力量計は、P3 Kill-A-Watt 電力モニターです。複数のバージョンがありますが、最もお得なのは約 28 ドルで販売される です。 20ドルの 移動時や停電時に設定を保持するための内蔵バッテリーが搭載されておらず、 (40ドル)はよりかさばり、実用性が疑わしい内蔵タイマーを備えている。

テストでは Kill-A-Watt 4460 を使用しましたが、デバイスの使いやすさと精度に非常に満足しました。デバイスの使用は簡単です。まず、通常デバイスに使用しているコンセントに差し込みます。私たちの場合、オフィスサーバーがどのくらいの電力を使用するかを確認することにむしろ興味がありました。 P3 とデバイスを接続したら、ディスプレイが点滅するまで RESET キーを押し続けます。次に、kWh レートが表示され点滅し始めるまで SET キーを押し続けます。上下キーを使用して、現在の公共料金と一致するまで料金ボックスの金額を調整します (この例では、デフォルトの 0.250 ドルを 0.125 ドルに調整しました)。レートを保存するには、もう一度 SET キーを押します。

そこから、MENU ボタンを押して、さまざまな表示 (回線電圧、電流、ワット、回線周波数、コストなど) を切り替えることができます。コスト メニューを読むときは、上/下矢印を使用して、時間、日、週、月、および年間コストを切り替えます。デバイスを Kill-A-Watt に接続したままにしておくと、より正確な測定値が得られます (ただし、数日間通常使用すると、精度の向上による効果は確実に減少します)。

たとえば、最初にサーバーに接続したとき、最初の数分間の測定値は、サーバーを 24 時間年中無休で実行するためのコストが月額約 20 ドルであることを示していました。しかし、マシンの最初の起動では通常よりも多くの電力が消費され、キル・ア・ワットを数時間放置した後は 17 ドルに下がり、1 日後には月額 15 ドルに下がりました。時間あたりの平均コストが向上します。

平均化と自動計算は Kill-A-Watt の最大の機能です。エスプレッソマシンに毎月どれくらいのエネルギーがかかるか知りたいですか?まずは一週間測定してみましょう。 Kill-A-Watt は、浮き沈みを追跡し、1 時間から 1 年までの平均エネルギー使用量を示します。測定結果に満足したら、デバイスのプラグを抜き、測定したい新しいアプライアンスの近くに置き、RESET ボタンを押して、新しいアプライアンスの消費電力の測定を開始します。それはとても簡単です。


ご覧のとおり、ガイドの最初の方で説明した手動計算は、数学スキルを練習したり、パワー メーターを詳しく見るのに最適ですが、明らかに Kill-A-Watt に 28 ドルを投資すると、莫大な費用を節約できます。時間を節約し、最も正確な測定値を提供します。

「エネルギー使用量を測定するためのオタク向けガイド」に関するベスト動画選定!

第46回情報計測オンラインセミナー「拡張型自由エネルギーモデル:画像データの自動的な解釈と埋もれた知識の抽出」
【レクチャー: ディープラーニングの概要】AIパーフェクトマスター講座 -Google Colaboratoryで隅々まで学ぶ実用的な人工知能/機械学習-