Pi 4 的电源成本是多少?

为 Raspberry Pi 4 供电 标题图片

在本文中,我们将告诉您有关 Raspberry Pi 4 用电成本的一切信息。

但首先,您可以使用这个互动工具来计算 Raspberry Pi 的电源成本。

我们的互动工具

现在,您已经知道 Raspberry Pi 4 将消耗多少能源以及为其供电将花费多少成本,您可以了解这一切是如何工作的!

我们的一位客户在来信中提出了以下问题:

我想用Raspberry Pi达到以下两个目的。

a) 皮孔过滤广告 
b) 用于Carddav和Caldav的Baikal-服务器

考虑到功率的使用,热量的发展等,你会推荐哪种Pi?

对我来说,很明显的是 Pi 4 / 4 GB  将会是 我的 的选择,当然是与 FLIRC案例 用于被动散热。没有噪音,没有移动部件。GBit以太网,......但我能凭良心向客户推荐Pi 4吗?人们是否真的可以 负担得起 在一年365天,24/7不间断地运行Pi 4?

答案会让你大吃一惊。

我自己也很惊讶!

基础知识

我们将从一些基础知识开始,为我们所有那些已经把高中物理学抛在脑后很久的人服务。

  • 安培:这是功率电流(有多少电能流经导体或设备--想象为每秒流经管道的电子数)。
  • 伏特实验结果:这就是电压(你可以把它想象成电子流动的压力--类似于管道中的水压。同样数量的水在不同的压力下,可以在你的浴缸中令人愉快......或切割钢铁)
  • 伏特和安培放在一起,就产生了 瓦特。 实际功率(定义为每秒做功):1 W = 1 V * 1 A

需要牢记的重要一点是,瓦特与电压无关,也与使用的直流电或交流电(直流或交流)无关,它是实际输出的功率。 

公用事业公司通常以 kWh(千瓦时)为单位收费。这是将交付的电力在交付时间内相加的结果。千瓦时是电力公司输送到您家中的实际功率。

Raspberry Pi 4 电量使用情况

Pi 4不是一个灯泡。它不会随着时间的推移持续使用(和提供)相同数量的电力。根据你使用它的目的,它的SoC(Pi上的银色芯片,Pi神奇的核心的巧妙装置)的部分会被打开和关闭。  

我们还可以把 Pi 4 比作一个人。如果你在休息,比如用你的 KODI媒体中心那么你需要的能量就比跑马拉松少得多。不过,还是同一个人。

由于这个原因,看一下Pi 4的空闲功耗很重要,但也要看一下重载下的功耗。 

在我们开始之前,还需要记住一件重要的事情:这不包括外部设备(消耗电力的USB设备,例如外部硬盘、固态硬盘等)--但你可以使用我在下面提供的公式轻松地添加它们。

我使用的是 e优秀的Raspi.TV的Alex Eames 作为我计算的基础。非常感谢你,亚历克斯!

Pi 4吸收的电流如下。

  • 空转时575毫安
  • 885 mA,当LXDE正在加载时
  • 600毫安查看1080p视频 
  • 640毫安,可录制1080p视频

我们取底部和顶部的数值,575毫安和885毫安。Pi 4的平均用电量应该在两者之间。 

因为官方 USB C电源 供应5.1V,我们可以把毫安(m是指毫,千分之一)变成瓦特。 

  • 怠速时2,93瓦
  • 4,51 W,而Pi 4正在加载LXDE

Pi 4的平均耗电量在3到5瓦之间。

电源

我们不应该忽略一个重要的因素,它在计算从市电中抽取的实际功率时起着重要的作用!电源本身。 

尽管官方 USB C电源 是非常有效的,但它并不完美。它为自己的电路消耗了一些能量。

USB C电源根据Effieciency Marking Protocol(在美国推出的标准)进行了认证。 这里有一个PDF文件 有更多背景资料。 

人们震惊地发现,许多低效电源(使用线性稳压器)本身的耗电量高达 50 %--这与电源所要供电的设备是否处于工作状态无关,因此该标准应运而生!许多人预测,在 2010 年左右,仅电源本身的耗电量就将达到美国总耗电量的 30 %。当然,他们需要解决这种情况,这也促成了这一标准的诞生。 

官方电源 它的电压为 5.1 V,最大电流为 3 A。因此,它能为 Pi 提供的最大功率为 15.5 W(5.1 V * 3 A)。请记住,我们使用的是平均值--Pi 会在很短的时间内汲取大量电能,这就需要比 4.51 W 更多的电能。即使在有负载的情况下,我们也应该看到 Alex 所测得的平均耗电量。此外,如果在 Pi 上连接了 USB 设备,电源还必须为这些设备供电,我已将这些设备的功耗纳入预算。

强大的数学

根据标准(VI),官方的Pi 4电源可能会消耗最大的能量。 0,1 W 闲置时--即没有连接Pi的情况下。 (数据表中的实际值是0.075W,最大)。

该标准进一步要求,如果Pi 4被供电,电力转换效率必须至少达到。

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

这是自然对数,Pout是输出给Pi的功率。幸运的是,有Excel可以为我们计算出这些数字。

  • Pi 4在闲置时的%效率至少为69 
  • 在加载LXDE时,Pi 4的效率至少为73 %。

如果Pi 4正在努力工作,那么就要求电源的效率更高--这是一个有趣的洞察力! 

根据Pi 4电源的数据表,在10 %负载下的最低效率为72 %,而在100 %/75 %/50 %/25 %负载下的最低效率为81 %。我将继续使用我上面计算的数值,因为它们应该适用于任何其他具有VI认证的电源。 

在电源插座上,Pi 4实际上是在抽水。

  • 空转时功率为4.22W
  • LXDE加载时的功率为6,20W

全年计算

一天有24小时,一年有365天(大部分时间)。千瓦时就是他们所说的那样。1000瓦*小时数。

  • 每年空转时的用电量为36,98千瓦时
  • 装载LXDE时每年耗电54,28千瓦时
  • 如果Pi 4的电源365/24/7都插在电源插座上,那么0.88千瓦时 - 没有Pi。(由于数据表给出的最大功率为0.075W,实际值更低。)

成本

目前,能源价格波动很大。在德国,即使考虑到收入调整,它们也是欧洲最高的价格之一。我在计算时使用了每千瓦时32.8美分的价格,依据是 这些 来源。对你来说,价格可能会更低--在这种情况下,请重新进行计算! 

我还将包括我为英国估算的价格--这要低得多。我使用了 这个 作为一个来源的网站。

  • 平均每千瓦时13便士
  • 20 % 增值税
  • 1,17783欧元/英镑
  • =每千瓦时18.39欧分

你准备好接受你的头脑被炸毁了吗?

  • 12,13 € 的电力成本。 貔貅4 闲置时 365 / 24 / 7
    • 6,80欧元 大不列颠的电力成本
  • 17,80 € Pi 4 负载下的电力成本,365 / 24 / 7 (全年!)。
    • 9,98欧元 大不列颠的电力成本
  • 00,29 € 如果只是简单地插入插座,没有Pi,一整年的USB C电源的电力成本。
    • 0.16欧元,在英国
    • 请注意,这个数值实际上更低,因为Raspberry Pi的电源效率更高。

而这一切都包括增值税! 

这篇文章的惊人信息(我自己也没想到,虽然我在写这篇文章!)。

省钱

这篇博文的作者是codinghorror 可以给我们一个粗略的近似值,即一台台式电脑的用电量,进行比较。这篇文章是2007年的,谈到了120到150W的实际使用量(电源效率前)。但是,为了公平起见,我们假设你使用一台真正省电的X86电脑作为小型服务器。可能是一台旧的笔记本。而这台X86电脑(从插座上取电)的耗电量只有Pi 4的10倍。

  • 平均62瓦
  • 每年543千瓦时
  • 178,14欧元的电力成本,为您的真正高效的X86服务器每年提供的电力成本
    • 99.87欧元的英国电力成本

实际 差异 在Pi 4和 "高效的X86服务器 "之间,仅就电力使用而言,你的口袋里有多少钱? 160,34 € 每年!取决于你的服务器有多 "胖",它的电源效率有多低,你可能会看到更高的节省! 

公平地说,我应该承认,也有相当省电的英特尔凌动SoC,它们的功耗更低--根据 对这篇文章我们在空转时的功率大约在10到15W之间。还是比Pi多两到三倍!)

当24小时不间断地运行一个小型服务器时,我们的 Pi 4 舒适套装 与传统的台式电脑作为服务器相比,将为你省钱。

  • 皮4舒适套装:95欧元
  • 运输(德国境内):4.99欧元
  • 用电量。17,80 €
  • 第一年的总费用。117,79 €
  • 与X86相比,您可以节省:60,35欧元

是的!

在拥有汽车的第一年,您就可以省下一笔钱!

即使考虑到 Pi 4 的购买成本--只需节省电量!

总结

为什么不把节省下来的钱用来购买第二辆 Pi 4 / 4 GB 作为送给朋友的礼物?你实际上是在送一份金钱的礼物--年复一年地节省电力成本,每年都有收益

Pi 4正在支持我们的绿色星球--是时候摆脱我们的老式x86服务器了,无论如何,这些服务器大部分时间都是闲置的(没有真正实现其全部能力/可能性)。 仅仅是省电就可以证明购买Pi 4是正确的。!

这就是你需要知道的有关 Raspberry Pi 4 供电的一切。

注意:那些幸运地拥有更便宜的电力成本的人,如英国,将能够在两年内实现节省,并在此后逐年受益!很少有投资能够如此迅速地获得回报。很少有投资能如此迅速地回报自己,并开始产生效益。

想了解有关 Raspberry Pi 4 的更多信息?您可以查看我们关于超频的文章 这里.

标签。 节约电力生态经济学绿色能源绿色星球生态学经济性貔貅4功率效率高效计算节省电力服务器ǞǞǞ