家庭能源中心:树莓派与 Moteino 监测光伏、光热与室温
引言
在用树莓派记录家庭用电后,我先后安装了太阳能热水板和光伏发电系统,由此萌生了打造便携“家庭能源中心”(HEC)的想法——一个实时显示能源产出、消耗及环境数据的仪表盘。本文分享设计决策、硬件选型及攻克的难点。
HEC 运行在 Nook Simple Touch 电子墨水平板上,这是我在全国图书周以 21 英镑购入的。其低价、内置 Wi-Fi、易刷机(Nook Manager)、长续航(持续 Wi-Fi 与刷新约 1 周)、触控屏、小巧机身(可装相框或磁贴冰箱)及可复用为电子书阅读器等特性,使其成为家庭能源看板的理想平台。
为何选择 Nook?
- 极低成本。
- 内置 Wi-Fi。
- Nook Manager 易于修改。
- 长续航(持续 Wi-Fi 与屏幕刷新约 1 周)。
- 触控屏,交互直观。
- 体积小巧,可装相框或磁贴冰箱。
- 可复用为电子书阅读器。
仪表盘通过 Nook 浏览器呈现,因此任何带浏览器的设备——PC、笔记本、手机——均可查看。屏幕分为三大栏:
- 左栏:光伏性能——实时发电功率、并网状态、当日累计发电量。
- 中栏:光热板状态——集热器温度、水箱水温、水泵转速(%)、水泵总运行时间、当日温升。
- 右栏:当地实时天气信息。
底部三个导航按钮,左键链接至用电详细图表(见早期博文)。所有信息集中展示,帮助家庭决定何时运行大功率电器、何时用燃气加热水、如何优化能源使用。
幕后:Moteino 板采集光伏板与热水箱温度,树莓派 汇总传感器读数、处理 Wi-Fi 通信并托管 Web 仪表盘。两者协作构成可靠、低成本的系统,提升能源意识、推动可持续生活。
完整搭建细节与代码请参考原文链接的资源。
制造工艺
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