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.

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.

 

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

 

 

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

 

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 &