Potrošnja solarnog servera

Popis opreme

Raspberry Pi računalo (3B+ i Zero W)
Ovo je popularno računalo smješteno na jednu ploču (SoC - system on a chip). Omjer performansi, kapaciteta skladištenja i memorije i cijene čine ga idealnim izborom za ovakvo testiranje zbog, u usporedbi s osobnim računalima, male potrošnje energije, ali i velikim izborom podržanog softvera.

Ovakva se računala za potreba ovog testiranja pojavljuju u ulozi servera i klijenata.

Solarni paneli

- 1 x 50 W panel

- 1 X 30 W panel

- 2 X 10 W panel

Solarne baterije

- Akumulator solarni Vision 12V 7 AH

- Akumulator solarni Sole 12V 55 AH

 

Prijenosne baterije

- PB 10000 mAh
- iMYMAX Notebook MM-PB 30000 mAh
- Goobay 49216 8000 mAh
- VOLTCRAFT VC-8310170

Regulatori punjena

- 2 x solarni regulator punjenja s integriranim USB priključkom (5V)

Ostali uređaji

- podesivi silazni pretvarač LM2596S

Raspberry Pi server pogonjen prijenosnim baterijama za smartphone / mobitele

Prijenosne baterije za smartphone i mobitele nude naizgled dobar omjer cijene i kapaciteta, no rezultati testiranja pokazuju da takve baterije nisu adekvatan izvor energije za Raspberry Pi server. Server mora biti dostupan 24 sata dnevno, a mali kapaciteti, te male dimenzije solarnih panela ne nude dobar omjer punjenja i potrošnje. To rezultira nadopunjavanjem baterija iz drugih izvora el energije (el. mreže, drugih baterija, agregata...) kako bi održavale napajanje. Uz to, opcija passthrough punjena, odnosno punjenja baterije dok se ista napaja iz drugog izvora, baterije dodatno zagrijava i oštećuje ih te im tako smanjuje kapacitet pri intenzivnom korištenju. Zato je za solarni server bolje koristiti baterije koje su dizajnirane za solarno punjenje, uz adekvatne regulatore punjenja.

Sortabilni podaci iz procesa testiranja Raspberry Pi serverskih računala u odnosu na različite izvore napajanja, sa i bez dodatka obnovljivih (solarnih) izvora.

Mjerenja su vršena i prije početka samog istraživanja.

               
Datum Server Napajanje Solar mAh mA Trajanje Mreža
20-05-07 RPi 3B+ Solar PB da   400 000:59 UTP
20-05-08 RPi 3B+ PB ne 10000 400 015:59 UTP
20-05-08 RPi 0w Solar PB da   120 003:39 WiFi
20-05-09 RPi 0w PB da 10000 120 051:26 WiFi
20-05-19 RPi 0w PB da 30000 120 105:22 WiFi
20-05-28 RPi 0w iMYMAX Notebook MM-PB ne 30000 114 074:22 WiFi
20-06-05 RPi 0w iMYMAX Notebook MM-PB ne 30000 120 072:51 WiFi
20-06-26 RPi 0w iMyMax MM-PB/006 ne 30000 114 105:27 WiFi
20-07-14 RPi 3B+ Goobay 49216 ne 8000 413 012:55 WiFi
20-07-15 RPi 3B+ Goobay 49216 da 8000 411 012:54 WiFi
20-07-16 RPi 3B+ Goobay 49216 da 8000 427 012:47 WiFi
    VOLTCRAFT VC-8310170          

 

Simulacija prometa - lokalne bežične mreže.

 

Audium.jpg

Sl. 1. Ilustracija sustava korištenog za testiranje

 

Ogledno mjerenje (bez spojenih uređaja)

- 100% naupnjena 7AH baterija
- RaspberryPi 3B+ s aktiviranim WiFi access pointom
- solarni regulator punjenja
- podesivi silazni pretvarač (5V)
- bez spojenih klijentskih uređaja

Datum Server Baterija Kapacitet mA Početna voltaža Završna voltaža Trajanje
12-07-21 RPi3B+ Akumulator solarni Vision 12V 7 7Ah 439 13.7 10.7 16:00:10

Prijenosni solarni sustav s baterijom manjeg kapaciteta (7Ah)

- 50 W solarni panel

- akumulator solarni Vision 12V 7 AH

- solarni regulator punjenja s integriranim USB priključkom (5V)

Datum Server Baterija Kapacitet mA Početna voltaža Završna voltaža Trajanje
14-07-21 RPi3B+ Akumulator solarni Vision 12V 7 7Ah 439 13.7 10.7 25:00:09

 

 

Direktno napajanje iz solarnog panela uz pomoć silaznog pretvarača

- 30 W panel

- silazni pretvarac

 

Statični solarni sustav s baterijom velikog kapaciteta (55Ah)

- 30 W solarni panel

- Akumulator solarni Sole 12V 55 AH

- solarni regulator punjenja s integriranim USB priključkom (5V)

 

Skripte za mjerenje

 

Nagios https://pimylifeup.com/raspberry-pi-nagios/

Zbog mogučnosti gubitka energije (losi vremenski uvjeti) i prirode računala korištenih za servere (Raspberry Pi prilikom gubitka energije), potrebno je namjerstiti vanjski monitoring koji se napaja iz mreže.

 

Skripta za mjerenje vremena

while true
do
awk '{print int($1/3600)":"int(($1%3600)/60)":"int($1%60)}' /proc/uptime > /home/pi/uptime.log
cp /home/pi/uptime.log /home/pi/uptime.log.bak
sleep 30
done &

Skripta za simulaciju prometa

while true
do
wget -P /dev/shm/1 --delete-after --recursive --quiet 10.1.0.1
sleep 60
done &
Datum Server Baterija Kapacitet mA Početna voltaža komentar Minimalna voltaža Trajanje
18-07-21 RPi3B+ Akumulator solarni Vision 12V 7 7Ah 439 14.4   kišno vrijeme 35:00:10
21-07-21 RPi3B+ Akumulator solarni Vision 12V 7 7Ah 439 14.4   sunčano vrijeme 4 days, 13:36:55

 

EOS baterije 10000 mAh = 23,25h (u teoriji)- veliki load (5 uredjaja spajaju se jednom u minuti i skidaju stranicu)

2021-07-27 21:10 - 2021-07-28 12:40 = 15h:30min

 

EOS baterija 10000mAh - bez loada (samo upaljen wifi, bez klijenata)

2021-07-28 21:13 - 2021-07-29 13:20 = 16h:7min


Revision #48
Created 3 June 2021 12:43:49 by j3d1n4
Updated 29 July 2021 13:15:40 by v3d