Куда уходят деньги в квартире с дневным и ночным тарифом

  • Проверено на прошивке v1.1.4
  • Начало работы

Написано для прошивки v1.1.4. Актуальный релиз — v1.2.1, поэтому некоторые детали могут отличаться.

Diagram: an STD-UI1 on the flat's supply and a Basic module on five circuits (kitchen, water heater, laundry, living room, bedrooms) feed the RBgrid hub, which shows usage by day and night tariff zone in the app.

Двухкомнатная квартира с электрическим водонагревателем, кухней и стиральной машиной. За электричество платят по дневному тарифу и более дешёвому ночному. Вопрос тот же, что и всегда: куда уходят деньги и важно ли, когда что-то работает?

Эту квартиру мы собираем на реальном хабе RBgrid: точный счётчик энергии rbAmp STD-UI1 измеряет ввод, модуль Basic измеряет пять цепей, а приложение считает стоимость каждой цепи по двухзонному тарифу. Это та же квартира, что и сайт Flat в живой демонстрации, так что готовый результат можно посмотреть до начала сборки. Скриншоты в этом гиде взяты из демо и показывают демонстрационные данные.

Обзор квартиры в деньгах: стоимость за час сейчас, за сегодня, Подсказки, поток энергии и плитка на каждую цепь (демо-данные; сравнение день ко дню — артефакт демо, см. ниже)

Что у вас будет в итоге

  • Мощность и стоимость всей квартиры прямо сейчас и каждой цепи в отдельности.
  • Сегодня или в этом месяце до текущей даты — по вашим дневным и ночным ценам.
  • История каждой цепи, которую хранит хаб: по часам за 60 дней, по дням примерно за 13 месяцев, по месяцам за 3 года. Любую часть можно скачать в CSV.
  • Подсказки приложения о том, куда сегодня ушли деньги, что работает в более дорогой зоне и сколько квартира потребляет круглые сутки.

Уже следите за энергией в Home Assistant? Хаб может также передавать мощность и энергию каждой цепи в Home Assistant по MQTT, так что ваша текущая настройка может остаться как есть. Стоимость каждой цепи по вашему тарифу, виды истории и подсказки — в приложении RBgrid. → A power meter for Home Assistant

Что понадобится

Хаб Плата ESP32 с PSRAM и 16 МБ флэш-памяти — ESP32-WROVER или ESP32-S3 на модуле N16R8 — и её блок питания по USB.
Счётчик на вводе Один rbAmp STD-UI1, точный счётчик энергии, на вводе квартиры. В комплекте идёт собственный откалиброванный датчик тока, в наборе на 60 А или на 100 А: для главного автомата на 40 А берите набор на 60 А. Энергия считается в самом модуле, в обоих направлениях.
Модуль цепей Один rbAmp Basic UI5 для SCT-013: один вход напряжения и пять токовых каналов, по одному на цепь.
Клещи Пять SCT-013 с выходом по напряжению для цепей (см. ниже). Ввод использует собственный датчик STD-UI1.
Для настройки USB-кабель, компьютер с Python (для esptool), пароль от вашего Wi-Fi и короткие провода между хабом и модулями.

STD-UI1 — точный счётчик энергии: на вводе он даёт точный учёт всей квартиры, а счётчики энергии хранятся в самом модуле, в обоих направлениях. Модуль Basic закрывает цепи.

Каждый датчик цепи берите наименьшего номинала, который не меньше автомата этой цепи (см. Выбор размеров клещей).

Цепь Автомат Какие клещи купить
Кухня 16 А SCT-013-020
Водонагреватель 10 А SCT-013-010
Стиральная машина 10 А SCT-013-010
Гостиная 10 А SCT-013-010
Спальни 10 А SCT-013-010

В демо-квартире те же два модуля; часть её клещей другая (на нескольких цепях по 30 А, на спальнях 5 А). Собирайте свою, как в таблице выше. Не знаете, какие клещи у вас? См. Which SCT-013 do you have?

Щиток квартиры, готовая раскладка: главный автомат 40 А на DIN-рейке, датчик STD-UI1 на вводе, пять автоматов цепей с клещами SCT-013 на модуле rbAmp Basic UI5 и хаб RBgrid (ESP32 и блок питания 5 В по USB), подключённый к обоим модулям по I²C

На схеме видно, где стоят детали RBgrid в щитке: датчик ввода под главным автоматом, клещи на каждой цепи, два модуля и хаб на рейке. Какие защитные устройства нужны вашему щитку и как их расположить, решает ваш электрик.

Что в щитке:

  1. Главный автомат 40 А: ввод сети, на DIN-рейке
  2. Предохранитель ≤ 0.1 А: питает входы напряжения
  3. Датчик тока STD-UI1 на вводе: набор на 60 А, стрелка от сети к квартире
  4. Счётчик STD-UI1: вход напряжения с L и N
  5. Провода I²C к хабу
  6. Автоматы цепей: кухня 16 А, остальные 10 А
  7. Автомат RBgrid 6 А: питание хаба
  8. Клещи SCT-013: -020 на кухне, -010 на остальных
  9. rbAmp Basic UI5: пять цепей
  10. Хаб RBgrid: ESP32 и блок питания 5 В по USB

Техника безопасности. Любые работы внутри электрощита поручайте квалифицированному электрику.

На каждой цепи охватывайте только один проводник (L), а не весь кабель: токи в L и N компенсируют друг друга.

1. Подключить, прошить, соединить

  1. Подключите модули: вход напряжения обоих модулей к L и N через их предохранители; датчик STD-UI1 на проводнике ввода; пять клещей цепей на I0–I4 модуля Basic, каждые стрелкой к нагрузке. Модуль Basic считает только одно направление, поэтому клещи, повёрнутые не той стороной, ничего не покажут. → wiring guide
  2. Пока подключайте к хабу только STD-UI1 (питание, GND, SDA, SCL) по заводскому адресу I²C 0x50. → Quick start, шаг 1
  3. Прошейте хаб, подключите его к Wi-Fi и откройте приложение на webapp.rbgrid.io или установленное на хабе: пройдите шаги 2–4 из Quick start, затем вернитесь сюда.

Новый хаб сам назначает модуль на 0x50 входом сети — измерением всей квартиры, плюс точкой напряжения. Привязывать его вручную не нужно.

2. Запустить мастер настройки

Приложение открывается с баннером The hub still has its factory settings. Нажмите Настроить →. → The setup wizard

  • Безопасность: задайте API-токен и запишите его.
  • Объект и время: сценарий Дом, название объекта (в демо — «Demo flat»), ваш часовой пояс; убедитесь, что часы показывают синхронизировано.
  • Датчики: вход сети уже добавлен. Остальное — на шаге 3.
  • Тариф: быстрая форма подходит для этой квартиры. Введите дневную цену, включите There is a night rate (23:00–07:00) и введите ночную цену. Оставьте Цена как в счёте — с НДС включённым, если цены в счёте указаны с НДС, и проверьте НДС, %: у нового хаба стоит 21 %. Цену продажи оставьте пустой: квартира без солнечных панелей ничего не отдаёт в сеть.

В демо: День 07:00–23:00 по 0.30, Ночь 23:00–07:00 по 0.15 за кВт·ч, НДС 20 %. Используйте цены из вашего счёта. Стоимость в RBgrid считается по энергии: ежемесячные (абонентские) платежи не учитываются. Если ваши ночные часы отличаются от 23:00–07:00, задайте зоны в Тарифах (до семи зон). → Tariffs

3. Добавить модуль цепей и настроить цепи

Вход сети. Откройте Точки: карточка STD-UI1 показывает вход сети. Точка — это одно именованное измерение. Откройте Настройку точки для входа и задайте:

  • Автомат ввода, А: ваш главный автомат (здесь 40 А);
  • Лимит ввода, кВт: то, что допускает ваше электроснабжение. Без договорной мощности используйте автомат: 40 А × 230 В = 9.2 кВт, как в демо.

Датчик STD-UI1 откалиброван вместе с модулем на заводе, поэтому выбирать модель клещей не нужно.

Модуль Basic. На странице Точки выберите Добавить модуль и следуйте диалогу. Все модули из коробки отвечают по одному адресу, 0x50, поэтому приложение сначала переводит STD-UI1 на свободный адрес. Точки, история и настройки при этом сохраняются. Затем выключите хаб, подключите модуль Basic, включите и выполните поиск. → Sensors and modules

Цепи. Каналы модуля Basic появляются как свободные датчики. Привяжите каждый:

Канал Название Роль Номинал линии Автомат Датчик тока
I0 Кухня Нагрузка 3.68 кВт 16 А SCT-013-020
I1 Водонагреватель Отопление/охлаждение 2.3 кВт 10 А SCT-013-010
I2 Стиральная машина Прибор 2.3 кВт 10 А SCT-013-010
I3 Гостиная Нагрузка 2.3 кВт 10 А SCT-013-010
I4 Спальни Нагрузка 2.3 кВт 10 А SCT-013-010

Точки в демо-квартире: STD-UI1 на вводе как Main и Basic UI5 с пятью цепями

  • Номинал линии — это то, что допускает автомат цепи (10 А × 230 В = 2.3 кВт); приложение использует его для полосы нагрузки на каждой линии.
  • Роль Отопление/охлаждение для водонагревателя выводит его из оценки режима ожидания приложения, потому что он работает по собственному расписанию.
  • Фаза: L1 для всех или не задавать: квартира однофазная.
  • Датчик тока должен совпадать с реально установленными клещами. → Points

Группы комнат (необязательно). В Настройки → Группы потребителей добавьте группу «Rooms» и затем укажите Группа «Rooms» для точек Гостиная и Спальни. На карточке потоков в Обзоре появится вкладка «Rooms».

Настройки, Группы потребителей: группа «Rooms» демо-квартиры

Перезапустите хаб (Настройки → Администрирование). Новая привязанная точка сразу показывает текущие значения, а историю начинает вести после перезапуска; ничего измеренного раньше не теряется. Хаб хранит историю не более чем для 12 точек; остальные показывают только текущие значения.

Проверка: включите нагрузку, которую вы знаете, например чайник на цепи кухни. Его точка должна показывать примерно номинальную мощность чайника, а вход сети вырасти примерно на ту же величину.

4. Что показывает приложение

Обзор открывается в деньгах: сколько квартира стоит в час сейчас, сегодня и в этом месяце до текущей даты, а также действующая тарифная зона. Ниже — плитка на каждую цепь. → The Overview

Подсказки превращают измерения и тариф в короткие заметки. В демо-квартире вечером, в дневной зоне, они читаются так:

  • Сейчас дорого: День — в 2.0× дороже зоны «Ночь», с часами ночной зоны и тем, через сколько она начнётся;
  • Куда уходят деньги сегодня: три самые крупные цепи, остальные точки и неучтённый остаток (вход сети минус все учтённые цепи);
  • Прогноз стоимости за месяц, по темпу с начала месяца, по текущим тарифам;
  • Тихое потребление ≈ … круглые сутки: ночной минимум квартиры, взятый из тихих часов последних ночей, без линий отопления и зарядки.

Это оценки приложения по вашим текущим тарифам, отмеченные знаком ≈. Перенести нагрузку в ночную зону решаете вы: RBgrid измеряет, но ничем не переключает. → Подсказки

История показывает каждую цепь по часам, дням или месяцам, в энергии, мощности или деньгах. В демо-квартире два утренних и вечерних запуска водонагревателя хорошо видны в почасовом виде. Download CSV — «Скачать CSV» — сохраняет то, что вы видите. → History

История демо-квартиры: последние 7 дней в деньгах

Выбор размеров клещей

У клещей есть диапазон, и важны обе его границы:

  • Слишком маленькие: датчик SCT-013 читает верно примерно до 116 % своего номинала, затем показания обрезаются и цепь недосчитывается. Хаб отмечает предел датчика примерно с 104 % номинала и срез примерно с 116 %. Клещи, номинал которых равен автомату цепи, остаются в этом диапазоне.
  • Слишком большие: на модуле Basic очень малые токи читаются как ноль (ниже примерно 1.5 % номинала клещей), а энергия ниже соответствующего порога не учитывается. 100-амперные клещи на спальне пропустят её мелкие нагрузки.

Поэтому в таблице каждые клещи подобраны под свой автомат. → Points

Если точка предупреждает, что клещи слишком малы: приложение сравнивает автомат с током, при котором клещи начинают срезать, — это значение сообщает хаб; для SCT-013 оно примерно на 16 % выше номинала, то есть около 11.6 А для клещей на 10 А. Значит, клещи на 10 А при автомате на 10 А работают нормально. Клещи, номинал которых равен автомату, в порядке и больше не выдают предупреждения. В приложении v1.1.4 и ранее проверка использовала предел на 10 % ниже номинала, поэтому именно такая пара давала предупреждение — «The line breaker 10 A is above the sensor's limit (9 A)…» — хотя клещи при номинале читали верно.

Настройка точки водонагревателя в демо: клещи на 10 А при автомате на 10 А, диапазон клещей от 0.15 до 11.6 А

Демо-данные и ваша квартира

  • В демо каждый день повторяет один и тот же порядок; меняется только стиральная машина: утром или вечером. Ваша история будет выглядеть менее аккуратно.
  • Сравнения день ко дню в демо («сегодня стоит … меньше, чем вчера») идут от этой смены стиральной машины, а не от реального поведения.
  • История начинается с момента настройки хаба; данные из других систем не импортируются.
  • Ваши цифры зависят от ваших цепей и цен; это руководство не обещает никакой цифры.
  • Удаление точки стирает её историю на хабе безвозвратно. Если она вам нужна, сначала скачайте её CSV.

Если что-то не так

  • Датчики не найдены в Точках: проверьте четыре провода к хабу и что первый модуль на 0x50. → Sensors and modules
  • Цепь показывает 0, пока нагрузка работает: клещи могут стоять не той стороной (точка показывает sensor reversed — not metered); переверните их.
  • Предел датчика или срез на точке: цепь потребляет больше номинала своих клещей; см. Выбор размеров клещей.

Дальше

  • Добавить цепи: установите ещё один модуль Basic; на один хаб можно подключить до восьми модулей. → Sensors and modules
  • Уточнить тариф: больше зон, сборы за кВт·ч. → Tariffs
  • Передавать данные в Home Assistant. → A power meter for Home Assistant
  • Посмотреть готовую квартиру: demo.rbgrid.io, Flat

Детали для этой сборки

Те же детали, что в разделе «Что понадобится» выше, в виде списка покупок.

ЧтоКакойКол-во
ХабESP32 с PSRAM и 16 MB flash: WROVER или S3 на модуле N16R81
Счётчик на вводеSTD-UI1 (60 A kit)1
Модули линийBasic UI51
КлещиSCT-013-020 × 1, SCT-013-010 × 4 — свои5

Указаны только цены модулей; плата и собственные клещи — дополнительно. Актуальные цены — на rbamp.com.