Πόσο κοστίζει η χρήση ρεύματος για το Pi 4;

Χρησιμοποιήστε αυτό το διαδραστικό εργαλείο για να υπολογίσετε το κόστος ενέργειας για το Raspberry Pi σας.

Ένας πελάτης μου έκανε μια αθώα ερώτηση:

Θα ήθελα να χρησιμοποιήσω ένα Raspberry Pi για τους εξής δύο σκοπούς:

α) Pi Hole για να φιλτράρετε τις διαφημίσεις 
β) Baikal-Server για Carddav και Caldav

Ποιο Pi θα προτείνατε, λαμβάνοντας υπόψη τη χρήση ενέργειας, την ανάπτυξη θερμότητας κ.λπ.

Η απάντησή μου απαιτούσε κάποια έρευνα:

Για μένα ήταν σαφές ότι η Pi 4 / 4 GB  θα είναι ο διακομιστής της το μου επιλογή, φυσικά με το Περίπτωση FLIRC για παθητική απαγωγή θερμότητας. Χωρίς θόρυβο, χωρίς κινούμενα μέρη. GBit Ethernet, ... αλλά θα μπορούσα να συστήσω το Pi 4 στον πελάτη με καλή συνείδηση; Μπορούν οι άνθρωποι πραγματικά αντέχουν οικονομικά να λειτουργεί το Pi 4 χωρίς διακοπή, 365 ημέρες το χρόνο, 24 / 7;

Η απάντηση θα σας εκπλήξει. Κι εγώ εξεπλάγην!

Βασικά στοιχεία

Θα ξεκινήσουμε με κάποια βασικά στοιχεία για όλους εμάς που έχουμε αφήσει πίσω μας τη φυσική του λυκείου εδώ και πολύ καιρό:

  • Αμπέρ: αυτό είναι το ρεύμα ισχύος (πόση ηλεκτρική ισχύς ρέει μέσα από έναν αγωγό ή μια συσκευή - φανταστείτε το ως αριθμό ηλεκτρονίων που ρέουν μέσα από το σωλήνα ανά δευτερόλεπτο)
  • Volt: αυτή είναι η τάση (μπορείτε να τη φανταστείτε ως την πίεση υπό την οποία ρέουν τα ηλεκτρόνια - παρόμοια με την πίεση του νερού σε έναν σωλήνα. Η ίδια ποσότητα νερού υπό διαφορετική πίεση μπορεί να είναι ευχάριστη στην μπανιέρα σας... ή να κόβει το ατσάλι)
  • μαζί, το Volt και το Ampere δίνουν Watt, την πραγματική ισχύ (που ορίζεται ως έργο ανά δευτερόλεπτο): 1 W = 1 V * 1 A

Ένα σημαντικό πράγμα που πρέπει να έχετε κατά νου είναι ότι τα Watt είναι ανεξάρτητα από την τάση, και ανεξάρτητα από το χρησιμοποιούμενο συνεχές ή εναλλασσόμενο ρεύμα (DC ή AC) - είναι το πραγματικό αποδιδόμενη ισχύς

Συνήθως οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας χρεώνουν σε kWh - κιλοβατώρες. Αυτή είναι η ισχύς που παραδίδεται αθροιστικά κατά τη διάρκεια του χρόνου που παραδόθηκε. Οι κιλοβατώρες είναι το πραγματικό έργο που παρέδωσε η εταιρεία παροχής ηλεκτρικής ενέργειας στο σπίτι σας. 

Χρήση ισχύος Pi 4

Το Pi 4 δεν είναι μια λάμπα. Δεν χρησιμοποιεί (και δεν παρέχει) την ίδια ποσότητα ενέργειας σταθερά με την πάροδο του χρόνου. Ανάλογα με το για τι το χρησιμοποιείτε, τμήματα του SoC του (το ασημένιο τσιπ του Pi, η έξυπνη συσκευή που βρίσκεται στον πυρήνα της μαγείας του Pi) θα ενεργοποιούνται και θα απενεργοποιούνται.  

Το Pi 4 μπορεί επίσης να συγκριθεί με έναν άνθρωπο: αν το άτομο ξεκουράζεται, για παράδειγμα παρακολουθώντας μια ταινία στο Κέντρο πολυμέσων KODI, χρειάζονται πολύ λιγότερη ενέργεια από ό,τι αν έτρεχαν έναν μαραθώνιο. Παρόλα αυτά, πρόκειται για το ίδιο άτομο.

Για το λόγο αυτό είναι σημαντικό να εξετάσουμε την κατανάλωση ενέργειας του Pi 4 σε κατάσταση αδράνειας, αλλά και την κατανάλωση ενέργειας υπό βαρύ φορτίο. 

Ένα σημαντικό πράγμα που πρέπει επίσης να έχετε κατά νου πριν ξεκινήσουμε: αυτό δεν περιλαμβάνει τις εξωτερικές συσκευές (συσκευές USB που καταναλώνουν ενέργεια, για παράδειγμα εξωτερικοί σκληροί δίσκοι, SSD κ.λπ.) - αλλά μπορείτε εύκολα να τις προσθέσετε χρησιμοποιώντας τους τύπους που παρέχω παρακάτω.

Χρησιμοποιώ τις μετρήσεις ισχύος του excellent Alex Eames του Raspi.TV ως βάση για τους υπολογισμούς μου. Σας ευχαριστώ πολύ, Alex!

Το Pi 4 απορροφά τα ακόλουθα ρεύματα:

  • 575 mA στο ρελαντί
  • 885 mA κατά τη φόρτωση του LXDE
  • 600 mA για την προβολή βίντεο 1080p 
  • 640 mA για εγγραφή βίντεο 1080p

Παίρνουμε την κατώτατη και την ανώτερη τιμή, 575 mA και 885 mA. Η κατανάλωση ενέργειας του Pi 4 κατά μέσο όρο με την πάροδο του χρόνου θα πρέπει να είναι κάπου ενδιάμεσα. 

Επειδή η επίσημη Παροχή ρεύματος USB C τροφοδοτεί 5,1 V, μπορούμε να μετατρέψουμε τα mA (το m είναι για το milli, ένα χιλιοστό) σε Watt: 

  • 2,93 W στο ρελαντί
  • 4,51 W ενώ το Pi 4 φορτώνει το LXDE

Το Pi 4 τραβάει κατά μέσο όρο μεταξύ 3 και 5 W.

Η παροχή ρεύματος

Δεν θα πρέπει να παραλείψουμε έναν σημαντικό παράγοντα που παίζει ρόλο στον υπολογισμό της πραγματικής ισχύος που αντλείται από το δίκτυο κοινής ωφέλειας! Η ίδια η παροχή ρεύματος. 

Παρόλο που η επίσημη Παροχή ρεύματος USB C είναι πολύ αποτελεσματική, δεν είναι τέλεια. Χρησιμοποιεί κάποια ενέργεια για το δικό του κύκλωμα.

Το τροφοδοτικό USB C πιστοποιήθηκε σύμφωνα με το Effieciency Marking Protocol (ένα πρότυπο που εισήχθη στις ΗΠΑ). Εδώ είναι ένα PDF με περισσότερες πληροφορίες. 

Αυτό το πρότυπο ξεκίνησε μετά το σοκ που υπέστησαν οι άνθρωποι όταν είδαν ότι πολλά αναποτελεσματικά τροφοδοτικά (που χρησιμοποιούσαν γραμμικούς ρυθμιστές) χρησιμοποιούσαν έως και 50 % της ίδιας της ισχύος - ανεξάρτητα από το αν η συσκευή που υποτίθεται ότι τροφοδοτούσαν ήταν ενεργή ή όχι! Προβλέφθηκε ότι γύρω στο 2010, τα τροφοδοτικά από μόνα τους θα χρησιμοποιούσαν έως και 30 % της συνολικής ισχύος στις ΗΠΑ. Φυσικά, κάτι έπρεπε να γίνει για την κατάσταση αυτή - γεγονός που οδήγησε σε αυτό το πρότυπο. 

Η επίσημη παροχή ρεύματος έχει τάση 5,1 V και μέγιστο ρεύμα 3 A που μπορεί να παρέχει. Αυτή είναι η μέγιστη ισχύς των 15,5 W (5,1 V * 3 A) που μπορεί να παρέχει στο Pi. Λάβετε υπόψη σας, ότι εργαζόμαστε με τους παραπάνω μέσους όρους - το Pi θα τραβήξει πολλή ενέργεια σε πολύ σύντομες εκρήξεις, γεγονός που απαιτεί περισσότερα από τα 4,51 W για να είναι διαθέσιμα. Με βάση τον μέσο όρο του χρόνου, ακόμη και υπό φορτίο, θα πρέπει να δούμε την κατανάλωση ενέργειας που μετράει ο Alex. Επιπλέον, το τροφοδοτικό πρέπει να τροφοδοτεί και τις συσκευές USB, αν έχετε συνδέσει κάποια στο Pi, κάτι που έχει προϋπολογιστεί. 

Σύμφωνα με το πρότυπο (VI) το επίσημο τροφοδοτικό Pi 4 μπορεί να τραβήξει το πολύ 0,1 W όταν λειτουργεί μόνο του στο ρελαντί - δηλαδή δεν είναι συνδεδεμένο το Pi. (Η πραγματική τιμή στο φύλλο δεδομένων είναι 0,075 W το πολύ)

Το πρότυπο απαιτεί περαιτέρω, ότι εάν το Pi 4 τροφοδοτείται με ρεύμα, η απόδοση μετατροπής ισχύος πρέπει να είναι τουλάχιστον:

0,0834 x ln ( Pout) - 0,0014 x Pout + 0,609

Αυτός είναι ο φυσικός λογάριθμος, Pout είναι η ισχύς εξόδου στο Pi. Ευτυχώς, υπάρχει το Excel, το οποίο μπορεί να επεξεργαστεί τους αριθμούς για εμάς:

  • τουλάχιστον 69 απόδοση % για το Pi 4 στο ρελαντί 
  • τουλάχιστον 73 απόδοση % για το Pi 4 ενώ φορτώνει το LXDE

Αν το Pi 4 εργάζεται σκληρά, το τροφοδοτικό πρέπει να είναι πιο αποδοτικό - μια ενδιαφέρουσα διαπίστωση! 

Σύμφωνα με το φύλλο δεδομένων του τροφοδοτικού Pi 4, η ελάχιστη απόδοση σε φορτίο 10 % είναι 72 % και η ελάχιστη 81 % σε φορτίο 100 % / 75 % / 50 % / 25 %. Θα συνεχίσω να χρησιμοποιώ τις τιμές που υπολόγισα παραπάνω, καθώς θα πρέπει να είναι εφαρμόσιμες σε οποιοδήποτε άλλο τροφοδοτικό με την πιστοποίηση VI. 

Στην πρίζα, το Pi 4 τραβάει πραγματικά:

  • 4,22 W ισχύς στο ρελαντί
  • 6,20 W ισχύς κατά τη φόρτωση του LXDE

Υπολογισμός για ολόκληρο το έτος

Η ημέρα έχει 24 ώρες, το έτος έχει 365 ημέρες (τις περισσότερες φορές). Οι κιλοβατώρες είναι αυτό που λένε ότι είναι: 1000 W * αριθμός ωρών:

  • 36,98 kWh κατανάλωση ενέργειας στο ρελαντί ανά έτος
  • 54,28 kWh κατανάλωση ενέργειας κατά τη φόρτωση του LXDE ανά έτος
  • 0,88 kWh εάν το τροφοδοτικό για το Pi 4 είναι συνδεδεμένο στην πρίζα 365/24/7 - χωρίς Pi. (Η πραγματική τιμή είναι ακόμη χαμηλότερη λόγω του φύλλου δεδομένων που δίνει μέγιστη τιμή 0,075W.)

Παρακαλώ απλά πείτε μου πόσο κοστίζει

Οι τιμές της ενέργειας επί του παρόντος αυξομειώνονται. Στη Γερμανία, είναι από τις υψηλότερες στην Ευρώπη - ακόμη και αν ληφθεί υπόψη η προσαρμογή του εισοδήματος. Χρησιμοποίησα για τους υπολογισμούς μια τιμή 32,8 Cent ανά kWh, σύμφωνα με το αυτά τα δύο πηγές. Η τιμή μπορεί να είναι χαμηλότερη για εσάς - παρακαλούμε επαναλάβετε τους υπολογισμούς σε αυτή την περίπτωση! 

Θα συμπεριλάβω επίσης την τιμολόγηση που έχω υπολογίσει για το Ηνωμένο Βασίλειο - η οποία είναι σημαντικά χαμηλότερη. Έχω χρησιμοποιήσει αυτό το ιστοσελίδα ως πηγή:

  • 13 πένες ανά kWh κατά μέσο όρο
  • 20 % ΦΠΑ
  • 1,17783 € / ΣΤΕΡΛΊΝΑ
  • = 18,39 λεπτά του ευρώ ανά kWh

Είστε έτοιμοι για να ξετρελαθείτε;

  • 12,13 € κόστος ισχύος για το Pi 4 στο ρελαντί 365 / 24 / 7
    • 6,80 € κόστος ρεύματος στη Μεγάλη Βρετανία
  • 17,80 € κόστος ενέργειας για το Pi 4 υπό φορτίο, 365 / 24 / 7 (όλο το χρόνο!) 
    • 9,98 € κόστος ενέργειας στη Μεγάλη Βρετανία
  • 00,29 € το κόστος ενέργειας για το τροφοδοτικό USB C, αν είναι απλώς συνδεδεμένο στην πρίζα, χωρίς Pi, για ένα ολόκληρο έτος
    • 0,16 € στη Μεγάλη Βρετανία
    • σημειώστε ότι αυτή η τιμή είναι στην πραγματικότητα ακόμη χαμηλότερη, λόγω του ότι το τροφοδοτικό του Raspberry Pi είναι ακόμη πιο αποδοτικό!

Και όλα αυτά συμπεριλαμβανομένου του ΦΠΑ! 

Το εκπληκτικό μήνυμα αυτού του άρθρου (το οποίο δεν περίμενα ποτέ ο ίδιος, αν και το γράφω!):

Ένα Pi 4 είναι μια έξυπνη επένδυση για εξοικονόμηση χρημάτων στην ενέργεια!

Αυτό το blogpost από codinghorror μπορεί να μας δώσει μια χονδρική προσέγγιση του τι χρησιμοποιεί σε ισχύ ένας επιτραπέζιος υπολογιστής, συγκριτικά. Το άρθρο είναι από το 2007 και μιλάει για 120 έως 150 W πραγματικής χρήσης (πριν από την αποδοτικότητα του τροφοδοτικού). Αλλά ας πούμε, για λόγους δικαιοσύνης, ότι χρησιμοποιείτε έναν πραγματικά αποδοτικό υπολογιστή x86 ως μίνι διακομιστή. Ενδεχομένως ένα παλιό φορητό υπολογιστή. Και ότι αυτός ο υπολογιστής x86 (κατανάλωση ενέργειας από την πρίζα) χρησιμοποιεί μόνο 10 φορές την ποσότητα ενός Pi 4:

  • 62 W κατά μέσο όρο
  • 543 kWh ανά έτος
  • 178,14 € κόστος ενέργειας ανά έτος για τον πραγματικά αποδοτικό x86 διακομιστή σας
    • 99,87 € κόστος ρεύματος στη Μεγάλη Βρετανία

Η πραγματική διαφορά μεταξύ του Pi 4 και του "αποδοτικού διακομιστή x86" από την τσέπη σας, μόνο για τη χρήση ενέργειας, είναι 160,34 € ανά έτος! Ανάλογα με το πόσο "χοντρός" είναι ο διακομιστής σας και πόσο αναποτελεσματικό είναι το τροφοδοτικό του, θα μπορούσατε να έχετε ακόμα μεγαλύτερη εξοικονόμηση! 

Για να είμαι δίκαιος, θα πρέπει να παραδεχτώ ότι υπάρχουν επίσης αρκετά αποδοτικά στην κατανάλωση ενέργειας Intel Atom SoCs, τα οποία απορροφούν λιγότερη ενέργεια - σύμφωνα με σε αυτό το άρθρο, είμαστε κάπου μεταξύ 10 και 15 W στο ρελαντί. Ακόμα περίπου δύο έως τρεις φορές περισσότερο από το Pi!)

Το σετ άνεσης Pi 4 σας εξοικονομεί χρήματα ήδη από τον πρώτο χρόνο λειτουργίας!

Κατά τη λειτουργία ενός μικρού διακομιστή 24/7, οι Pi 4 σετ άνεσης θα σας εξοικονομούσε χρήματα, σε σύγκριση με έναν κλασικό επιτραπέζιο υπολογιστή ως διακομιστή:

  • Pi 4 Comfort Set: 95 €
  • αποστολή (εντός Γερμανίας): 4,99 €
  • χρήση ενέργειας: 17,80 €
  • Συνολικό κόστος κατά το πρώτο έτος: 117,79 €
  • Εξοικονομείτε, σε σύγκριση με το x86: 60,35 €

ΝΑΙ! Εξοικονομείτε χρήματα, ήδη από τον πρώτο χρόνο ιδιοκτησίας! Ακόμα και αν λάβετε υπόψη το κόστος αγοράς του Pi 4 - απλά εξοικονομώντας ενέργεια!

Γιατί να μην χρησιμοποιήσετε την εξοικονόμηση για να αγοράσετε ένα δεύτερο Pi 4 / 4 GB ως δώρο για έναν φίλο; Στην πραγματικότητα θα κάνετε ένα δώρο χρημάτων - με ετήσιο κέρδος από την εξοικονόμηση κόστους ενέργειας, χρόνο με το χρόνο!

Το Pi 4 υποστηρίζει τον πράσινο πλανήτη μας - καιρός να απαλλαγούμε από τους παλιούς μας x86 διακομιστές που λειτουργούν σε αδράνεια τον περισσότερο χρόνο ούτως ή άλλως (δεν παρέχουν πραγματικά τις πλήρεις ικανότητες / δυνατότητές τους) - μόνο και μόνο η εξοικονόμηση ενέργειας θα μπορούσε να δικαιολογήσει την αγορά ενός Pi 4!

Σημείωση: Οι άνθρωποι που έχουν την τύχη να έχουν φθηνότερο κόστος ενέργειας, όπως στη Βρετανία, θα είναι σε θέση να συνειδητοποιήσουν την εξοικονόμηση μέσα σε δύο χρόνια, και να επωφεληθούν χρόνο με το χρόνο μετά από αυτό! Λίγες επενδύσεις αποδίδουν τόσο γρήγορα και αρχίζουν να αποφέρουν οφέλη. 

Ετικέτες: Εξοικονόμηση ενέργειαςEcoonomyΠράσινη ενέργειαΠράσινος πλανήτηςΟικολογικάÖkonomischPi 4Αποδοτικότητα ισχύοςΑποδοτική υπολογιστική ισχύςΕξοικονόμηση ενέργειαςΔιακομιστήςStrom