Pi stroomkosten calculator

Onze Pi Power Cost Calculator is een tool waarmee je de elektriciteitskosten voor je Raspberry Pi-vloot kunt berekenen. Voor bedrijven met veel Raspberry Pi-nodes kan deze berekening een cruciale rol spelen bij het bepalen van de kosten.

Als je op zoek bent naar meer details, dan hebben we alle berekeningen uitgelegd in het artikel onder de tool. We vertellen je alles wat je moet weten over stroomverbruikskosten voor je Raspberry Pi.

Onze interactieve tool:

Nu je weet hoeveel energie je Raspberry Pi zal gebruiken en hoeveel het je zal kosten om hem van stroom te voorzien, kun je bepalen hoeveel het zal kosten om je Raspberry Pi-vloot te laten draaien.

Lees hieronder hoe dit allemaal werkt.

De basis

We beginnen met de basis:

• Ampère: dit is de krachtstroom, of hoeveel elektrisch vermogen er door een geleider of apparaat stroomt. Stel je ampères voor als het aantal elektronen dat per seconde door de buis stroomt.
• Volt: dit is het elektrische potentiaalverschil. Je kunt je dit voorstellen als de druk waaronder de elektronen stromen - vergelijkbaar met de waterdruk in een pijp.
• WattsHet werkelijke vermogen, ampère vermenigvuldigd met volt, wordt gedefinieerd als arbeid per seconde.

Een belangrijk ding om in gedachten te houden is dat Watts onafhankelijk zijn van de spanning en onafhankelijk van gelijk- of wisselstroom die wordt gebruikt (DC of AC) - het gaat om het werkelijk geleverde vermogen. 

Meestal rekenen nutsbedrijven in kWh - kilowattuur. Dit is het vermogen dat is geleverd, gesommeerd over de tijd dat het is geleverd.

De kilowatturen zijn het werkelijke werk dat het elektriciteitsbedrijf naar je bedrijf stuurt.

Laten we Raspberry Pi 4 eens van dichterbij bekijken.

Stroomverbruik Raspberry Pi 4

De Pi 4 is geen gloeilamp. Hij gebruikt (en levert) niet constant dezelfde hoeveelheid stroom in de loop van de tijd. Afhankelijk van waar u hem voor gebruikt, worden delen van zijn SoC (de zilveren chip op de Pi, het ingenieuze apparaat dat de kern vormt van de magie van de Pi) aan en uit gezet.  

We kunnen de Pi 4 ook vergelijken met een persoon. Als je rust, bijvoorbeeld een film kijkt op je KODI mediacentrumDan heb je veel minder energie nodig dan wanneer je een marathon zou lopen. Toch is het dezelfde persoon.

Daarom is het belangrijk om te kijken naar het stroomverbruik van de Pi 4 in ruststand, maar ook naar het stroomverbruik onder zware belasting. 

Een belangrijk ding om in gedachten te houden voordat we beginnen: dit omvat niet externe apparaten (USB-apparaten die stroom verbruiken, bijvoorbeeld externe harde schijven, SSD's, enz.) - maar u kunt ze gemakkelijk toevoegen met behulp van de formules die ik hieronder geef.

Ik gebruik de vermogensmetingen van de euitstekend Alex Eames van Raspi.TV als basis voor mijn berekeningen. Hartelijk dank, Alex!

De Pi 4 trekt de volgende stromen:

• 575 mA bij stationair draaien
• 885 mA terwijl LXDE wordt geladen
• 600 mA om 1080p video te bekijken 
• 640 mA om 1080p video op te nemen

We nemen de laagste en hoogste waarden, 575 mA en 885 mA. Het gemiddelde stroomverbruik van de Pi 4 over een bepaalde periode zou hier ergens tussenin moeten liggen. 

Omdat de officiële USB C-voeding 5,1 V levert, kunnen we de mA (m staat voor milli, een duizendste) omzetten in Watts: 

• 2,93 W bij stationair draaien
• 4,51 W terwijl de Pi 4 LXDE laadt

De Pi 4 verbruikt gemiddeld tussen 3 en 5 W.

De voeding

We mogen een belangrijke factor die meespeelt bij de berekening van het werkelijke vermogen dat wordt afgenomen van het elektriciteitsnet niet over het hoofd zien: de voeding zelf. 

Ook al is de officiële USB-C voeding zeer efficiënt is, is het niet perfect. Het verbruikt wat stroom voor zijn eigen circuit.

De USB-C voeding is gecertificeerd volgens het Efficiency Marking Protocol (een standaard die is geïntroduceerd in de Verenigde Staten). Hier is een PDF met meer achtergrondinformatie. 

Deze standaard werd gelanceerd nadat mensen geschokt waren toen ze zagen dat veel inefficiënte voedingen (die lineaire regelaars gebruikten) tot wel 50 % van het vermogen zelf verbruikten - ongeacht of het apparaat dat ze moesten voeden actief was of niet! Velen voorspelden dat rond 2010 de voedingen alleen al tot 30 % van het totale vermogen in de VS zouden gebruiken.

Natuurlijk moesten ze deze situatie oplossen, wat leidde tot deze standaard. 

De officiële stroomvoorziening heeft een spanning van 5,1 V en kan maximaal 3 A stroom leveren. Dit is een maximaal vermogen van 15,5 W (5,1 V * 3 A) dat hij aan de Pi kan leveren. Houd er rekening mee dat we hierboven met gemiddelden werken - de Pi zal in zeer korte uitbarstingen veel stroom opnemen, waardoor er meer dan de 4,51 W beschikbaar moet zijn. Gemiddeld over een langere periode, zelfs onder belasting, zouden we het gemeten vermogen Alex moeten zien. Bovendien moet de voeding ook USB-apparaten van stroom voorzien als die op de Pi zijn aangesloten, wat ik in de begroting heb opgenomen.

De machtswiskunde

Volgens de norm (VI) mag de officiële Pi 4 voeding een maximum trekken van 0,1 W als het stationair draait, d.w.z. als er geen Pi is aangesloten. (De werkelijke waarde in het gegevensblad is maximaal 0,075 W)

De norm eist verder, dat als de Pi 4 van stroom wordt voorzien, dat de stroomomzettingsefficiëntie ten minste moet zijn:

0.0834 x ln ( Pout) - 0.0014 x Pout + 0.609

Dit is de natuurlijke logaritme, Pout is het vermogen dat wordt afgegeven aan de Pi.

• een rendement van minimaal 69 % voor de Pi 4 bij stationair draaien 
• een efficiëntie van minimaal 73 % voor de Pi 4 terwijl hij LXDE laadt

Als de Pi 4 hard werkt, moet de stroomvoorziening efficiënter zijn - een interessant inzicht! 

Volgens de datasheet van de Pi 4-voeding is de minimale efficiëntie bij 10 % belasting 72 %, en minimaal 81 % bij 100 % / 75 % / 50 % / 25 % belasting. Ik zal de waarden die ik hierboven heb berekend blijven gebruiken, omdat ze ook van toepassing zouden moeten zijn op elke andere voeding met de VI-certificering. 

Aan het stopcontact trekt de Pi 4 eigenlijk:

• 4,22 W vermogen bij stationair draaien
• 6,20 W vermogen terwijl LXDE aan het laden is

Berekend voor een heel jaar

Een dag heeft 24 uur, een jaar heeft 365 dagen (meestal). De kilowatturen zijn wat ze zeggen dat ze zijn: 1000 W * aantal uren:

• 36,98 kWh stroomverbruik bij stationair draaien per jaar
• 54,28 kWh stroomverbruik bij het laden van LXDE per jaar
• 0,88 kWh als de voeding voor de Pi 4 365/24/7 in het stopcontact zou worden gestoken - zonder Pi. (De werkelijke waarde is nog lager omdat het gegevensblad maximaal 0,075W geeft.)

De kosten

De energieprijzen schommelen momenteel.

In Duitsland behoren ze tot de hoogste in Europa - zelfs als we rekening houden met inkomensaanpassingen. Ik heb een prijs van 32,8 Cent pro kWh gebruikt voor de berekeningen, volgens deze twee bronnen.

De prijs kan lager uitvallen voor jou. Maak in dat geval een nieuwe berekening.

Ik zal ook de prijzen vermelden die ik heb geschat voor het Verenigd Koninkrijk, die aanzienlijk lager zijn. Ik heb het volgende gebruikt deze site als bron:

• 13 pence per kWh gemiddeld
• 20 % BTW
• 1,17783 € / GBP
• = 18,39 Eurocent per kWh

Hier zijn de resultaten:

• 12,13 € stroomkosten voor de Pi 4 bij stationair draaien 365 / 24 / 7
  • 6,80 € stroomkosten in Groot-Brittannië
• 17,80 € stroomkosten voor de Pi 4 onder belasting, 365 / 24 / 7 (het hele jaar door!)
  • 9,98 € stroomkosten in Groot-Brittannië
• 00,29 € stroomkosten voor de USB C-voeding, als deze gewoon in het stopcontact wordt gestoken, geen Pi, gedurende een heel jaar
  • 0,16 € in Groot-Brittannië
  • Merk op dat deze waarde eigenlijk nog lager is, omdat de voeding van de Raspberry Pi nog efficiënter is!

En dit alles inclusief btw.

Geld besparen

Dit artikel kan ons een ruwe benadering geven van het stroomverbruik van een desktopcomputer.

In het artikel uit 2007 wordt gesproken over 120 tot 150 W daadwerkelijk gebruik (vóór efficiëntie van de voeding).

Maar laten we zeggen dat je een echt energiezuinige x86 computer als mini-server gebruikt. Mogelijk een oude notebook. En dat deze x86 computer (stroomafname uit het stopcontact) slechts 10 keer zoveel verbruikt als een Pi 4:

• 62 W gemiddeld
• 543 kWh per jaar
• 178,14 € stroomkosten per jaar voor uw echt energie-efficiënte x86-server
  • 99,87 € stroomkosten in Groot-Brittannië

Het werkelijke verschil tussen de Pi 4 en de "efficiënte x86-server", alleen al voor stroomverbruik, is 160,34 € per jaar.

Afhankelijk van hoe zwaar je server is en hoe inefficiënt de voeding is, kun je zelfs nog meer besparen.

Ik moet vermelden dat er ook behoorlijk energiezuinige Intel Atom SoC's zijn, die minder stroom verbruiken - volgens naar dit artikelzitten we ergens tussen de 10 en 15 W stationair draaiend. Nog steeds ongeveer twee tot drie keer meer dan de Pi)!

Als je 24/7 met een kleine server werkt, is een Pi 4 comfort set van ons zusterbedrijf, buyzero.dezou je geld besparen in vergelijking met een klassieke desktop-pc als server:

• Pi 4 Comfort Set: 95 €
• Verzending (binnen Duitsland): 4,99 €
• Stroomverbruik: 17,80 €
• Totale kosten in het eerste jaar: 117,79 €
• U bespaart, xvergeleken met x86: 60,35 €

Je bespaart al geld in het eerste jaar.

Conclusie

Een Raspberry Pi kan je bedrijfsdoelen ondersteunen, zowel ecologisch als financieel.