Aufbau eines Systems zur Überwachung des Energieverbrauchs mit ESP32 und MQTT

10.12.2024 - Engine: Gemini

Aufbau eines Systems zur Überwachung des Energieverbrauchs mit ESP32 und MQTT

Materialien

• ESP32 Entwicklungsboard
• AC-Stromsensoren (z. B. SCT-013-000)
• Spannungsmesssensor (z. B. ACS712)
• MQTT Broker (z. B. Mosquitto)
• Datenbank (z. B. InfluxDB)
• Visualisierungswerkzeug (z. B. Grafana)

Sensoren

AC-Stromsensoren: Erfassen den Stromfluss durch Wechselstromleitungen. Sie sind nichtinvasiv und können um die Leitungen geklemmt werden.

Spannungsmessensoren: Messen die elektrische Spannung. Sie sind in Reihe mit der Stromversorgung geschaltet.

Aufbau

1. Verbinde die AC-Stromsensoren mit den analogen Eingängen des ESP32.
2. Verbinde den Spannungsmessensor mit einem analogen Eingang des ESP32.
3. Richte den MQTT-Broker und die Datenbank ein.
4. Programmiere den ESP32 zur Erfassung der Sensordaten und Veröffentlichung über MQTT an den Broker.

Datenanalyse

Daten aus dem MQTT-Broker werden in der Datenbank gespeichert und können zu folgenden Analysen verwendet werden:

• Gesamtstromverbrauch: Summieren der Werte aller AC-Stromsensoren.
• Spannungsverbrauch: Summieren der Werte aller Spannungssensoren.
• Leistungsfaktor: Verhältnis von Wirkleistung zu Scheinleistung.
• Energienutzung: Integration von Strom- und Spannungswerten über die Zeit.

Visualisierung

Grafana kann zur Visualisierung der Daten verwendet werden, darunter:

• Echtzeitdiagramme der Strom- und Spannungswerte.
• Zeitreihendaten des Gesamtverbrauchs und der Energiespeicherung.
• Histogramme und Heatmaps, die den Verbrauchsmustern nach Uhrzeit und Wochentag zeigen.

Fazit

Dieses System ermöglicht die Echtzeitüberwachung und Analyse des Energieverbrauchs. Durch die Erfassung von Strom- und Spannungsdaten können wichtige Erkenntnisse über das Verbrauchsverhalten gewonnen und Maßnahmen zur Energieoptimierung getroffen werden.