電力モニター自作

センサーを購入。ばらつきを見るため３個。特に意味は無いが抵抗値を測ると４０５Ω。コネクターがJSTの中継コネクタSMシリーズ。ピンソケットには太すぎて刺さらない。中継コネクターというのは電線同士をつなげるタイプの物。電流センサーは「ＣＴセンサー」が一般的な名称だと思う。カレントトランスの略かな？

センサーに付いているコネクターの型番
　・黒いプラスチック部分：SMP-02V-Bのリセプタクルハウジング 型番最後のBは黒の意味。白いのもある
　・金属ピン部分（ピンコンタクトが正式名称）：SYM-001T-P0.6　がデータシート上の型番　ばら売り品は BYM-001T-P0.6
これに合うコネクターは
　・黒いプラスチック部分：SMP-02V-Bのプラグハウジング 型番最後のBは黒の意味。白いのもある
　・金属ピン（ソケットコンタクトが正式名称）：SHF-001T-0.8BS　がデータシート上の型番　ばら売り品は BHF-001T-0.8BS

ということらしい。
MonotaROで売っているが型番間違ってないか問い合わせたらばら売り品は型番の頭が B となるとこのこと
MonotaROが独自の型番を割り当てているのでは無くJSTがばら売り品をデータシート上にない型番にしている
プラスチックの部分はオスメス毎に型番があるのではなくリセプタクルハウジング／プラグハウジングという名称で区別する
．．．とデータシートに書いておいて欲しい。

回路を組む前にコイルの両端に１ｋΩの抵抗を入れて電圧を計測。灰色のテスターはRMS表示の高級品なので精度は高いはず。オレンジの物はRMS表示では無かったと思う。

オシロスコープで波形を見ておく。オシロは長期間校正していないので表示値は誤差大。

今度は回路を組んで実験

ブレッドボードで組んだ回路。元ネタはここで書いた回路。分圧抵抗で電圧を作り出しているがインピーダンスが高いので代わりにボルテージフォロワに変更。オペアンプはこれとは異なる。LM358とMCP6002を使った。回路は後からアナログスイッチを組み込んでMPUからレンジ切り替えするので無駄なR3,R4,R5,R7が入っている。

LM358は発振してしまう。C2を入れるといくらかマシになるが完全阻止は出来ず。MCP6002だとC2なしでも発振しないので原因探しは後回し

さらにアナログスイッチTD4066を追加してレンジ切り替えの実験。理論上（当方の脳内理論なので間違っているかも）はアナログスイッチのＯＮ抵抗は計測誤差にならない。ＯＦＦ抵抗は誤差になり得るが十分に大きいはず。

電流－＞電圧変換回路の各波形

回路図。４レンジ有るが２レンジで足りると思う。抵抗で分圧したバイアス電圧は電源電圧の変動の影響を受けてしまうのでＴＬ４３１に変えた。これにＬＣＤを追加してarduinoシールドにしたらいろいろ遊べそう。

オペアンプとアナログスイッチの組み合わせはこの本の３９０ページを参考にしている。入門書の次に購入すべき本。

LTspiceでも動作確認しておく。LT1431はリニアテクノロジのTL431。８ピンだが３本足のTO92パッケージの物と同じように使える。

LM358の発振波形。周波数は100kHz程度。下側の波形の明るくなっている部分を拡大したのが上の波形。

MCP6002はファンクションジェネレーターで同程度の周波数を入力しても問題なし。さらに周波数を上げるとゲインが小さくなるだけの素直な動作。LM358はボルテージフォロワとして使ってはいけない種類だっただろうか？

消灯時に0mAにならない。オシロスコープで回路の出力を見てみるとこんなにノイズが。

ブレットボードで回路を組むと何故かノイズが小さい。調査の結果TL431が発振していた。TL431－＞ボルテージフォロワ－＞電流電圧変換回路の一番上流が汚れていた。原因は上の回路図のC1が良くなかった。10μF（テスターで測ると8.8μF）の積層セラミックコンデンサを使ったがギリギリダメな感じ。もっと大きくすると電解コンデンサを使う必要があるので逆に小さくした。1000pFに変更
発振波形は１５ｍＶ程度のノコギリ波。オシロスコープの電圧レンジを目一杯拡大しないと見逃す。

LM358のノイズは７番ピンの出力－GND間に直列に抵抗(1kΩ)－コンデンサ(0.1μF)を入れると消せる。波形を見て気づいたのだがLM358はRail-to-Railじゃない。波形の上の方がクランプしてる。オペアンプの入力はハイインピーダンスだが僅かに電流が流れる。オペアンプの内部はトランジスタ、FET、CMOSがあるが電流計測にはピコアンペアオーダーの電流しか流れないCMOSが良いようだ。

LM358はナノアンペア

CMOSのMCP6002はピコアンペア

電流波形が電圧波形と異なっていてもだいたい実効値に近い値を表示できるようにしたい。電圧波形と電圧波形を同時に観測してみる。電圧が一番高いおいしいところで電流が一番流れている。
電圧の最高値＝電流最高値　となると仮定して計算すれば大体近い値が出そう。正弦波の場合は定義通り　SQRT(平均値(Σ電流^2)) で電流の実効値を求めて100Vを掛けることにする。電流の平均値を波形率1.11倍しても同じ結果が得られるが特に高速演算する必要性が無いので定義のまま計算する

プログラムを３００行も書いたのでキット化することにした。とりあえず１０個だけ。センサーは販売しない（追記：安く売っているところが無いのでセンサーも販売することにした）。用途によってはコアが分割できないタイプの物でも良いので高価な分割式ＣＴセンサーをセット販売するのはもったいない。センサーが変わるとプログラムを変更する必要があるが変更箇所はコイル巻き数の定義だけで済む。精度は実用上問題ないレベル。誤差になり得る物を列挙すると
　１．電圧－＞電流変換回路の抵抗値
　２．オペアンプの入力バイアス電流
　３．ＴＬ４３１基準電圧のばらつき（素子のばらつき）
　４．arduinoのＡ／Ｄ変換
　５．ソフトウエアの計算誤差（数値の丸め誤差）
　６．回路そのものや電源のノイズ
　７．ＣＴセンサーのばらつき
　８．室温

エアコン＋電球型蛍光灯多数点灯で実験。OWLの表示値　1.414W　自作機は823+477=1300W 電流波形がかなりＳＩＮカーブからずれていて自作機の方は値が小さく出る。OWLのほうはたぶん一般的な電流の実効値計算式。自作機は片方のコイルが電流最大値＝電圧最大値のロジックで計算されている。このロジックは実効値計算式より値が小さく出る。

プログラムを電流実効値表示方式に変更してみると大体OWLと一致するようになる。この計算式はスイッチングレギュレータ電源を多数使用していると正しい値を表示できない。実際より大きな値を表示してしまう。電圧を計測すれば正確な値を求めることが出来るのだがトランスが必要になるのでAC100Vのゼロクロス点だけを検出し電圧波形はSIN波と仮定して計算すればそこそこ精度の良い値が得られそうな気がする。実際のAC100Vはオシロスコープで計測したとおり三角波っぽくゆがんでいるが誤差の範囲に収まるのでは無いかと思う。

ゼロクロス検出回路。ゼロクロス点以外ではフォトカプラのＬＥＤが点灯しているので効率が悪いが実用にはなると思う

ブレッドボードで組んでみる。１００Ｖの回路は正負に１４１Ｖ振れるので間違えて配線すると最大２８２Ｖかかる。上の回路の１３ｋは２７ｋに変更。１３ｋだと電流が流れすぎる。

パルス上の波形が回路の出力。トランジスタが完全にＯＦＦしていない。左側のゼロクロス点で出力が出ていない。

トランジスタのベース電圧が下がると電流の出口が無くなるのでＤ６，Ｄ８と平行に１０ｋΩの抵抗を入れた。

ゼロクロス検出回路を追加して計測。電圧計測しなくてもこれで実用になる値が計算できている感じ。

市販品のOWLより小さな値になる。力率も計算できるが一般家庭においては力率を表示できても改善する方法が機器の買い換え以外に存在しないし電気料金にも影響しない。力率が悪くて困るのは電力会社。大口ユーザーは力率を改善すると電気料金が安くなるが一般家庭にはそのような料金体系は無い。実験に使ったパルックボールの力率は０．６６

基板が届いた。ゼロクロス検出回路なし版。中国は２月に長い休みがあって届くまで約１ヶ月かかった。

組み立て完了。現時点のソフトはかなり長いのでもっとシンプルに仕上げる必要有り。

いいものみつけた。
ＣＴセンサーの応用回路１
ＣＴセンサーの応用回路２
合わせて２０種回路が紹介されている。センサー選択上のポイントも書いてある。本当はカタログを注文したら回路が紹介されていたのでホームページにも無いか調べてみた。カタログにある内容は殆どユー・アール・ディーのホームページに書いてあるようだ。カタログを斜め読みした感じではアマチュア工作向きなのは CTL-6-S32-8F-CL,CTL-8-CLS,CTL-10-CLS,CTL-16-CLS　データシートを見る限りではどれも結合係数がフラットで使いやすい。この中から銜える電線の太さに合った物を選べば良い。全部クランプ式。プリント基板取付タイプの物は１個￥１２００と安いが気むずかしい結合係数のグラフになっているので避けた方が無難

20Wの電球型蛍光灯ならＣＴセンサーからＬＥＤを点灯させるだけの電力が取り出せる。１００Ｗだと十分な明るさで光る。回路を工夫すれば必要な電力の殆どをセンサーから取り出してしまうことも可能なレベル。家中の電源を落としてもレンジフード、２４時間換気、ガス湯沸かし器、エアコン、冷蔵庫等待機電力をゼロにすることが出来ない機器がある。多くの家庭で待機電力は５０Ｗ以上あるはず。

ゼロクロス版のキット完成。C1側はセンサーが付いてないのでノイズを拾っててキトーな値を表示している。
レンジ切り替え無しの回路なら電流電圧変換回路の抵抗値は２００～３００Ωあたりでかなり精度良く大電流まで計測出来る。待機電力を精度良く計測したければもう少し抵抗値を大きくした方が良い。CTセンサーも販売することにした。ゼロクロス版は基板のみの販売も有り。arduinoシールドなので液晶が無くてもUSB経由のシリアル通信でデータ取得が出来る。電波で飛ばすことも可能。レンジ切り替えがいらなければアナログスイッチは省略できる。こういった使い方の場合は基板だけの方が安く作れる。

このページには回路図を掲載していない。回路図はキットの作り方のページを参照。回路図に直接回路説明が入っている。

無線通信機能を追加する。通信相手の電源が入っていないときはデータを送れないので蓄積用のEEPROMも追加。液晶はいらなくなるので除去。部品代もこの構成の方が安い、但し受信用のarduinoが１台追加で必要になる。

CTセンサー －＞ 電力計シールド －＞ arduino －＞ 無線モジュール －電波－＞ 無線モジュール －＞ arduino －＞ ＰＣ（シリアルモニター）　の経路。手始めに作ったシンプルな垂れ流し版。

久しぶりにWindowsプログラムの開発。XPの開発機に開発環境がインストール出来ず。Win7のお遊び機で開発。XPのサポート切れ＝３２ビット開発環境終了ってことか？
次に何を入力すべきかの候補を言語側がリストアップしてくるのでテキトーに選択入力しているとリファレンスマニュアルなしでもコードが出来てしまう。

データの流れがそこそこ複雑なので表にまとめてみた。通信プログラム上は電流計測側のarduinoをサーバーにし、ＰＣからデータを要求すると電力値を返してくるという造りが素直なのだが通信サーバーというのは常に何か送られてくるのを待ち受けている構造になるため通信以外の処理は割り込み処理で実行することになる。こうすると．．．
通信中に割り込みが起こると問題が起こるので通信中は割り込み禁止にして電力の計測を中断する
　▽
通信を待ち受ける
　▽
電力値が計測されないので通信すべきデータが無い
．．．となり処理が進まない。このためクライアントとサーバーを逆にして計測側をクライアントにする。これで問題は回避できるが主従関係が逆になるとプログラムの流れが理解しにくくなる。犬がクライアントで犬に飼われている飼い主がサーバーになる。飼い主は犬の司令を常に待ち受ける。

プロトタイプ完成。一番上のテキストボックスはバグ取り用

市販品OWLとはだいぶ違う。主に電力を消費しているのはパソコンのスイッチングレギュレータ、冷蔵庫、換気扇。全部力率が悪い物なのでこれくらい差が出てもおかしくない。電熱器を計測すると両者大体同じになる。OWLの方は６秒間隔の瞬時値（たぶん）を表示。自作機は２秒間の平均値を表示しているので圧倒的に精度が高い。冷蔵庫の突入電力も検知できる。その代わり大食いなので電池駆動が不可になる。

炊飯器の消費電力。EXCELでグラフ化

黒線は主に冷蔵庫の消費電力。突入電流が大きい。サンプリング間隔を１秒にすればもっと値が大きくなるはず。横線は200W間隔。横軸目盛りの２倍が経過秒数。

無線通信版の基板を起こしておいた。EEPROMは４連装。２秒間隔の計測で３日持つ。３日以内にパソコンの電源を一度も入れなければデータを失う。５秒間隔なら７．６日

ほぼ完成。１日分のデータが蓄積されるとそのダウンロードに１２分もかかる。書き出すファイル形式はCSV。時刻同期は１０計測に付き１回だけしかやっていないので歯抜けになる。

時々データ取りこぼしが起こる。１レコード抜けてもたいした問題ではないが気になる。発生箇所は無線通信。その原因は無線通信であるとは限らない。

基板が届いた

DIPサイズのEEPROMは1Mbitまでしか無いがSSTメモリーというのは容量が大きい物がある。しかも1個￥100と1MBitEEPROMより安い。32MbitまではMicrochpDirectで購入できるので何かのついでにテストしてみる予定。

組み立てた。データ取りこぼしは同じく発生する

プロトコルのまとめ。データの取りこぼしには再送機能で対応することにした。

SSTメモリーが届いた。梱包が異常に厳重

追記
ＳＳＴメモリーは上書きするときに初期化が必要なので使うのを止めたＳＳＴメモリーについてはこの記事を参照

グラフ機能を作る。受信プログラムとは別プログラムにする

実際のデータでグラフ表示。今のところ１日単位の表示しか出来ない。縦軸の単位は常にワット。青い部分は主に冷蔵庫。黄色はパソコンとエアコン。１０分おきの平均値なので冷蔵庫の消費電力は台形になっているが、もっと細かく１分おき集計すると矩形波になる。

プログラムはほぼ完成。データはまだ２日分しか溜まっていない。

市販機「OWL」との比較。ＯＷＬは１分単位のデータを持っているがグラフ表示が粗すぎる。ハードの性能をソフトが生かし切れていない。細かく表示しないと冷蔵庫が意外と電気を食っているところまでは解らない

凡例が分かり難かったのでカレンダーの上に色を付けてどちらの日付のデータなのか分かり易くした

実物大。比較モードの時だけカレンダーが２つ表示される。時刻はキー入力不可。グラフを触るとその部分が拡大される。月ごとの表示はいらないか。多くの人の生活の繰り返し単位は「年」「週」「日」になる。消費電力に月単位の周期が現れたら生活が破綻している。
今後の課題
・多チャンネル化（エアコンが複数台合ったら個別に消費電力を見たい）
・メモリー大容量化
・外気温、室温の収集（冷蔵庫、エアコンの消費電力と相関が強い）

グラフは平均値なので瞬時値はそれよりかなり大きい。東電リミッターは約２分間（たぶん）電流が超過すると動作する仕組みなので電流と超過時間を閾値としてこれを超えた箇所が解るようにした。この例では10Aの電流が１分継続したことが５回有ることを赤丸で表している。数値は分。１５Ａのリミッターなら動作しないが１０Ａにするとリミッターが動作する可能性大。東電リミッターの厳密な仕様は不明だがJISC8370をアレンジした仕様になっているのでは無いかと思う。
遮断器は一度トリップすると再投入後はトリップしやすくなるので赤丸が縦に複数並んでいる場合それを合計した物が継続時間であると見た方が良い。このグラフの赤丸は殆どが電子レンジとエアコンの組み合わせ。中央の大きなピークは200Vのエアコンを使っての全館冷房開始によるもの。

これくらいだと15Aのリミッターは動作しない。電子レンジとエアコンの同時使用。黄色い部分がエアコン。17Aが3.4分継続している。力率を考慮すると電流は19A程度。リミッターは電力では無く電流だけで動作していると思う。今日は気温があまり高くない。もっと暑いとエアコンだけで10A以上になりリミッターが動作する。

SSTフラッシュメモリーのテスト。うまく動かず。インターフェースはEEPROMと同じSPIだが標準状態でプロテクトがかかっていたりステータスを読み出してdevice busyを判断する必要があったりでお作法がだいぶ違う。

計測器としても使えるので、レンジ切り替えにも対応させたソフトを作っておく。キット化したＶ１，２，３全部に対応させる。但しＡＣ１００Ｖに接続できないＶ１は力率を表示できない。

計測器版のプログラム。画面レイアウトはほぼ最終形。これは扇風機の消費電力。ＯＮ－＞微風－＞強風－＞ＯＦＦ　と操作している。消費電力がゼロにならないのは待機電力があるため。微風の時は力率が低い。力率が低い＝電力を無駄遣いしているというわけでは無いが微風の時はエネルギー効率もたぶん悪い。分解能は0.3W程度だがセンサーがノイズを拾うので1W以下の計測は不可。

VisualStudioのチャートコントロールは恐ろしく高機能。拡大縮小も標準機能なのでプログラミングする必要は無い。高機能すぎで使いこなすのはかなり大変。昔はグレープシティのコントロールなんかを別に購入する必要があったが今は言語に標準付属している。

SYNCが時刻同期点。約１日半でarduinoのクロックは約１０秒ずれる。

ワットメーターシールドＶ１，２，３全てに対応させた。現物は作り方のページに添付

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　Watt Loggerの仕様
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・ハードウェアは現時点の全てのワットメーターシールドＶ１，２，３に対応
・センサーは１つでも２つでも使用可能
・Ｖ１はハードウェアの仕様から皮相電力（ボルトアンペア）のみ計測可能
・Ｖ２，Ｖ３は有効電力（普通のワット）、皮相電力（ボルトアンペア）、力率が計測可能
　ＡＣ１００Ｖに接続しないと皮相電力のみ計測される。ＡＣ１００Ｖに接続しているときはブザーが３回鳴る
・Ｖ１，Ｖ２の液晶には計測値が表示されるのでパソコンに繋がなくても使用可能
　但しレンジが高精度モードになっているので２００Ｗ程度が計測限界
・Ｖ２の液晶に表示される値はＡＣ１００に繋いでいると有効電力、繋がないと皮相電力を表示する
・電流検出抵抗を交換すればレンジを変更出来る
　但しソフトの仕様上計測可能な最大電流は６５Ａ（厳密には６５５３６ｍＡつまり１６ビット）
・Ｖ３はメモリーを内蔵しているのでＷｉｎｄｏｗｓを休止モードにしても記録は続けられる
　最大６５５３６秒間（１８時間）休止モードに出来る。
　プログラムを終了すれば記録は終了するので記録中にＷｉｎｄｏｗｓをシャットダウンすると記録はそこで終了してしまう

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　ソフトの使い方概要
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・プログラムのインストールはダウンロード解凍して wattmeterM.exe を適当なフォルダーに置くだけ
　arduinoスケッチはV1,V2,V3共通になっているので修正が必要。以下の２カ所
　　１．ハードウェアのバージョン
　　２．50Hz,60Hzの設定
　V3の受信機用スケッチはそのまま無修正で使用する
・●ＲＥＣボタンで計測値が記録開始される。ボタンの色が赤くなるのでそれとわかる。
　再度押すと記録終了。記録中で無くても計測されたデータで常にグラフは更新される
・ファイルはプログラムのあるフォルダーの\dataディレクトリーに作成される
　ファイル名は日時から自動生成される
・保存したファイルは「ファイル」メニューから開くことが出来る
　ファイル形式はＣＳＶなのでＥＸＣＥＬ等でグラフ化することも可能
　Ａｒｄｕｉｎｏが繋がっていなくてもファイルの参照だけは出来る
・計測器は自動的にソフトが見つけてくれる
　見つからなかったときはソフトを再度起動してみる
　それでも見つからないときは接続を再確認
・グラフの範囲をドラッグするとその部分が拡大される
　縮小はグラフのスクロールバーの左にあるボタンを押す
・ＰＡＵＳＥにチェックを付けると表示が止まる
　プログラム上は「表示を止める」のでは無く「受信した計測データを捨てる」という処理になっている
・グラフをクリックするとその時点の計測値が表示される
　このときＰＡＵＳＥにチェックが付いていないと送られてきたデータで上書きされてしまうので値の確認が出来ない
・最大電流はそのレンジで計測可能な最大電流値。これを超えた場合計測値は正しくない。
・グラフの右下に表示される文字はarduinoのシリアルポートから送られてくるデータをそのままの状態で表示した物

平均値表示機能を追加。これは冷蔵庫の消費電力。平均７０Ｗなので、２４時間３６５日では７０×２４×３６５＝６１３ｋｗｈ。最新型の３倍も電気を食っている。突入電力もすごい。これは１秒間の平均値なので瞬時値はもっとすごい。

ＩＨ炊飯器の消費電力を計測。１０年ほど前の機種

米の量：３合
最大値：1100W
平均値：338W
電気料金：約￥４
力率：ほぼ１００％
蒸らしている間もＯＦＦではなく温度制御はされているようだ。表示されている数値は点線カーソル位置の物。

同じ時刻の物を分電盤に取り付けてある方で見るとこんな感じ。青が主に冷蔵庫。黄色は主にパソコンと炊飯器。

洗濯機の消費電力。インバーター機では無い古いタイプ。もちろん乾燥機能などは付いていない。洗剤を少なめにしたので１回すすぎにしてある。脱水加速時に消費電力が大きくなるが注排水時は電気を食わないので平均すると144Wしか無い。洗濯時間1800秒=30分消費電力は72Wh。電気代は￥２にもならない。

室温が下がって冷蔵庫の消費電力はだいぶ落ちてきた。左半分が８／２５、右半分が１０／２６。青い部分が冷蔵庫が繋がっている系統。他の機器もあるが夜間は主に冷蔵庫だけが動く。真冬はもっと室温が下がるのでさらに消費電力が小さくなるはず。今のところまだ暖房は入れていない。屋外の簾は外したがロールカーテンは降ろしたままにしているので昼夜の室温差は小さい。室温は現在約２２度。真冬の朝の室温は１２度程度にまで下がる。

２週間程度動かすと何故かスケッチのloop内の処理が止まるので空きピンにLEDを追加。LEDの点灯状況で何処で止まったのか見当を付ける。再現性が低いので原因がわかるまで時間がかかる。

途中で止まる原因がわかった。micros()関数がオーバーフローしていた。micros関数は約７０分でオーバーフローするのだがＡ／Ｄ変換中にそれが起きないと止まらない。運が良いと２～３週間はすり抜けてしまう。

長期運用開始。arduinoはUSB通信機能の無い運用機に変更。

最近夜間の消費電力が異常に大きい。夏場は10～20W程度なのだが冷蔵庫を除いて75W近くある。１時間間隔で150Wを消費しているのが冷蔵庫。２つのセンサーCH1,CH2が同時に電流をとらえているのでこれは200V機が含まれている。200Vはエアコンしか無い。

調べると余熱に最大35Wも電力を消費している。余熱は暖房を入れてから温風が出るまでの時間を短縮するための機能。当然夜間は必要無い。説明書を見たが余熱機能をOFFには出来ない（そもそも説明が無い）。気温が低くなるほど電力を消費するはずなのでたぶん冬場以外は余熱機能は動作していない。今日は晴れていて室温も上昇するのでエアコン用ブレーカーを切っておいた。明日結果を確認する。今朝の最低気温は３度。予報では明日もほぼ同じ。

エアコンのブレーカーを切ったら消費電力激減。１０度で動作すると今の時期まったくエアコンを使用していなくても２台で￥５４０／月消費している計算になる。新型機は間欠動作しているが７年前の旧型機は予熱しっぱなし。旧型のエアコンが５台も有ると１シーズンで５～６千円かかる。

余熱についてダイキンに問い合わせてみた

回答をまとめると
・余熱を切る機能もないし冬期に運転するのであれば夜間だけ電源を落とす運用は出来ない。
・余熱には２つの機能がある
　１．運転の立ち上がりを速くする
　２．低温下において液状態の冷媒が圧縮機に入らないようにする
　　　液状態の冷媒が入ると圧縮機が故障することがある
・余熱は非運転時の障害回避機能では無い
・外気温が１０℃以下になると余熱制御が動作し圧縮機の出口である吐出管の温度が上がると解除される

夜間ブレーカーを落として朝にブレーカーを上げて運転すると液状態の冷媒を圧縮してしまい故障する可能性がある。
冷媒が液体になっていることを検知できるか、もしくは運転時刻が予めわかっていれば早朝余熱を開始すれば良いので夜間の余熱は不要になるが変則的な運用には耐えないし時計を内蔵する必要もある。

冬期の暖房にエアコンを使わないのであれば電源を切っておかないと無駄に電気を食うことになる。
メーカーにより余熱の方法に差があるし上記の余熱以外に速暖機能(300W程度)の余熱もあるので取説で要確認。

夜間の消費電力がまた増えた。１時間半サイクルで200Wも食っている。冷蔵庫より大食い。たぶんガス給湯器。４～５度あたりが凍結防止機能が動作する気温だと思う。今頃の気温で一日約￥１７

電源投入直後のエアコンの消費電力。黄色部分がエアコンと約120Wのパソコン（エアコンど同時起動）。青い部分は主に電子レンジと冷蔵庫。待機電力は青黄あわせて約55W
外気温：５度
電源投入時室温：１２．２度
このグラフの右端での室温：１６．１度
広さ：約１２畳
天候：雨
晴れていると外気温の上昇が大きいが雨なので外気温変化は少ない。室温が設定温度になると約350Wの間欠動作になる

エアコンの仕様。電源投入直後はパソコン分差し引いても仕様よりやや多め

赤丸の数値の単位は分。2.5なら2分30秒の意味。東電リミッター15A契約でも20A以下ならリミッターは動作しない。

今日検針があったので計測値とつきあわせてみた。厳密には検針時刻まで加味して計算する必要があるが実用域に収まっている。検針：222kwh　実測：225.6kwh　検針期間中の毎日の平均消費電力を合計して24をかけると使用量whになる。さらに1000で割ればkwhが出る。

電圧検出トランス専用品は普通のパワートランスとどう違うのか調べてみた
　・位相のずれが小さい
　・ひずみが小さい
ということらしい。加美電子工業のデータシート。位相差55.5μsecが約1度に相当する。ソフトウエア的に補正できるが後者はやっかい。価格もパワートランスと大差ないので専用品を使うのが理想。

外気温が低いので暖房をガスに切り替えた。無駄なのでエアコンのブレーカーを落とした。余熱機能がOFFになるので僅かな待機電力（換気扇など15W程度）を除くと冷蔵庫と給湯器の凍結防止電力だけになる。
　冷蔵庫－平均26W（室温約10度）
　給湯器－平均57W
夏場室温が高い時期の冷蔵庫の消費電力は平均70W。

UPSで停電対策をしてから第一回目のリミッター動作。エアコン＋電子レンジ＋掃除機の組み合わせ。縦軸が消費電力[W]、横軸が秒数。契約アンペアは15[A]。208秒あたりで掃除機を使い始めて約20秒後にリミッター動作。契約アンペア＋5Aが2分継続するとリミッターが動作すると思っていたが。それよりももう少し早く落ちているような気がする。縦軸はワットなので実際の電流は不明。エアコンも電子レンジもそれほど力率は悪くなかったと思う。再度動作したらまた記録しておく

３月末から７月中ごろまでの電力上昇は冷蔵庫が原因。この間、エアコンは使用していない

室温上がりすぎで冷蔵庫がOFFしない。青い部分が主に冷蔵庫。黄色がパソコンとエアコン

東電の電気家計簿なる物を使ってみた

他の家庭との比較もあるが同じ契約アンペアの家庭との比較。契約アンペアを下げ切れていないと良い結果が出てしまう。東電にとっても経費ゼロで高い基本料が取れるので都合が良い。このグラフで良い結果が出るようであれば契約アンペアをもっと下げるべき

約１年運用した
・１１，１２月は去年のデータを合成
・９月の段差は冷蔵庫の買い換えによる物
・２月の消費電力の谷はガス暖房に切り替えたため

エアコン暖房したら東電リミッター動作。横軸目盛は３０秒。縦軸はワット。１５Ａ契約でも短時間なら２５Ａに耐える

消費電力去年の実績。電気料金は平均￥２５００／月。青い部分が主に冷蔵庫と給湯器の凍結防止ヒーター。冬場に黄色い部分の消費電力が増えるのは外に出なくなるから。外に出ないときは消費電力350Wの開発用PCの電源を入れている時間が長くなる。冬場は凍結防止ヒーターの消費電力が意外と大きい。冬場気温が１０度以下になるとエアコン暖房の効率も悪くなるのでガス暖房に切り替えてブレーカーを落としエアコンの余熱機能が動作しないようにしている。半山間部は急激に気温が下がるのでエアコン暖房は余り便利では無い

1号機と2号機をケースに入れた。3Dプリンターで1台分印刷するのに6時間かかる。1号機はゼロクロス回路無しなのでモーターなどの誘導負荷やスイッチング電源のようにピーク電圧でしか電流の流れない回路では正確な電力を計測できない。2号機はゼロクロス回路有り。ほぼ正確に電力を計測できる。但し電圧は計測していないので電圧が正確に100Vで無かった場合誤差が出る