Wi-Fi Energy Measuring Device
(เครื่องวัดพลังงานไฟฟ้าแบบ Wi-Fi)

1. Tuya Wi-Fi Energy Measuring Device

เป็นอุปกรณ์ขนาดเล็ก (4.5 x 4.5 x 2.5 ซ.ม.)ที่ใช้วัดค่าพลังงานไฟฟ้า (kWh) รวมทั้งแรงดันไฟฟ้า (Volt) กระแสไฟฟ้า (Ampere) กำลังไฟฟ้า (Watt) และ Power Factor ผ่านระบบ Wi-Fi (รูปที่ 1) โดยใช้ Current Transformer (CT) แบบ Open Type ต่อคล้องสายไฟฟ้าเส้นที่ไปจ่ายโหลด อุปกรณ์นี้สามารถวัดกระแสไฟฟ้าสูงสุดได้จาก 0.20 ถึง 80 A  ใช้ App. Tuya หรือ SmartLife ติดตั้งใช้งานได้ง่าย ผู้เขียนได้นำมาใช้แล้ว 5 อัน คือ
1) สำหรับวัดค่าพลังงานที่ใช้ในการชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า (EV) ที่บ้านโดยวัดจากต้นทางของวงจรที่จ่ายไฟออกจาก Circuit Breaker ไปยัง Wall Box ของรถ (รูปที่ 2) และยังเช็คได้ว่าเมื่อใดมีการชาร์จไฟ (โดยไม่ต้องดูจาก App. ของรถ)
2) สำหรับวัดการใช้ไฟฟ้าของเครื่องปรับอากาศ ขนาด 24000 Btu/Hr (รูปที่ 7) (อุปกรณ์นี้ ผู้ผลิตใช้ชื่อว่า Wi-Fi Dual-Channel Smart Meter) วัตถุประสงค์จะประหยัดการใช้พลังงานลงอย่างน้อย 10 % ซึ่งจะทำให้คุ้มทุนในการติดอุปกรณ์นี้ภายในเวลา 60 วัน
3) สำหรับวัดการใช้ไฟฟ้าของชุด Home Theater และอุปกรณ์ต่างๆซึ่งใช้ไฟค่อนข้างมาก วัตถุประสงค์เพื่อพยายามลดการใช้พลังงานลง โดยไม่เปิดอุปกรณ์ที่ไม่จำเป็น หรือใช้แล้วลืมปิด
4) สำหรับวัดไฟฟ้าที่รับเข้ามาจากระบบของ กฟน.(Grid Consumption) และไฟฟ้าที่ไหลย้อนกลับ (Exported Energy) เนื่องจากการผลิตไฟฟ้าโดย Solar Rooftop (รูปที่ 15) วัตถุประสงค์เพื่อตรวจเช็คและควบคุมการใช้ไฟฟ้าของบ้าน รวมทั้งการเฝ้าระวังไม่ให้ใช้ไฟฟ้ามากเกินพิกัด และหาทางใช้ไฟฟ้าเพิ่มในช่วงที่มีไฟฟ้าเหลือจากการผลิตโดย Solar Rooftop และ
5) สำหรับวัดพลังไฟฟ้าที่ผลิตโดย Solar Rooftop วัตถุประสงค์เพื่อเช็คการผลิตไฟฟ้าแบบ Realtime จาก Solar Rooftop ต้องการให้ใช้ง่าย รวดเร็ว และมี Graph แสดงผลเป็นรายชั่วโมง

Application ที่ใช้คือ Tuya มีหน้าจอบนโทรศัพท์มือถือที่ดูได้ง่ายและชัดเจน (รูปที่ 5) สำหรับสถิติย้อนหลังนั้นเลือกดูได้เป็นรายวัน รายเดือน และรายปี เมื่อแตะที่แท่งกราฟ ก็จะมีตัวเลขปรากฎขึ้น (รูปที่ 6)

2. Tuya Wi-Fi Energy Meter - วัดการใช้ไฟฟ้าเครื่องปรับอากาศ 24000 Btu

เครื่องปรับอากาศ ขนาด 24000 Btu/Hr เป็นเครื่องที่ใช้ไฟฟ้ามากประมาณ 2.0 - 2.1 kW (10 - 11 A) ดังนั้นการตรวจเช็คการใช้งานให้ประหยัดวิธีหนึ่งทำได้โดยวัดพลังงานไฟฟ้าที่ใช้โดย Digital Energy Meter หรือถ้าเป็น Wi-Fi Energy Measuring Divice ก็จะสะดวกกว่า เพราะอ่านค่าต่างๆได้จากเครื่องโทรศัพท์มือถือ มีการแสดงผลเป็นตัวเลขและกราฟ และมีสถิติต่างๆย้อนหลัง และจากค่าพลังงานไฟฟ้าที่ใช้จะทราบได้ว่ามีความผิดปกติหรือไม่ และเราอาจพิจารณาหาทางประหยัด เช่น การตั้งอุณหภูมิ (25 C หรือ 26 C) การใช้ Mode Cool หรือ Dry การปรับเวลาเปิด ปิด การใช้พัดลมช่วยระบายอากาศในห้อง เป็นต้น

กราฟการใช้พลังงานไฟฟ้า

การทดลองใช้เครื่องปรับอากาศ 24000 Btu ตั้งอุณภูมิที่ 25 C เปิดตั้งแต่เวลา 06.00 น.ไปถึง 19.00 น. แล้วปิดเครื่อง 30 นาที จึงเปิดใหม่โดยตั้งอุณหภูมิที่ 23 C และใช้ Mode Dry การใช้พลังงานไฟฟ้า แสดงได้ตามรูปที่ 10 และถ้าเราเปลี่ยนตั้งอุณหภูมิเป็น 26 C ก็จะเห็นการใช้พลังงานไฟฟ้าลดลงอย่างชัดเจน (รูปที่ 11)
หมายเหตุ :
1. การประหยัดพลังงานอาจทำได้โดยตั้งอุณหภูมิเครื่องปรับอากาศในช่วงเช้าและช่วงบ่ายที่อากาศร้อนกว่า แตกต่างกัน รวมทั้งการใช้พัดลมช่วยเสริม
2. การเปิดเครื่องปรับอากาศโดยตั้งอุณหภูมิ 26 C เทียบกับ 25 C จะช่วยให้ลดการใช้พลังงานไฟฟ้าลงได้ 20-25 % ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิแวดล้อม (Ambient Temperature) ที่อาจเปลี่ยนแปลงไปด้วย

3. Tuya Wi-Fi Energy Meter Set (งาน DIY)

การประกอบชุด Wi-Fi Energy Meter Set โดยเอา CT ใส่ไว้ในกล่องพลาสติกทำให้ไม่มีการโยงสายไฟรุงรัง สามารถติดตั้ง
กับผนังหรือนำไปใช้ในที่ต่างๆได้ (รูปที่ 12)

4. Wi-Fi Bi-Directional Energy Meter

Wi-Fi Bi-Directional Energy Meter แบบที่ใช้ CT อันเดียวมีขายมานานแล้ว ซึ่งผู้เขียนได้นำมาใช้กับระบบไฟ Solar Rooftop
เพื่อวัดไฟฟ้าที่ใช้จากการไฟฟ้าและไฟฟ้าที่บางครั้งไหลย้อนกลับและได้ใช้มาประมาณ 5 ปีครึ่ง (ปัจจุบันก็ยังใช้ได้ดี) สำหรับ Energy Meter ที่นำมาใช้เพิ่มขึ้น (รูปที่ 15 - 16) ก็ใช้ CT อันเดียว ตัวอุปกรณ์มีขนาดเล็กลงและดูเรียบง่าย การติดตั้งทำ Pairing กับระบบ Wi-Fi ทำได้ง่าย และราคาก็ถูกกว่ามาก
หมายเหตุ : การใช้ App. เช่น Tuya / SmartLife เปิดดูข้อมูลการใช้ไฟฟ้าของอุปกรณ์ต่างๆ มีข้อดีที่ใช้ง่าย ทำได้รวดเร็ว เห็นความเปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลา (Realtime)

การวัดค่าพลังงานไฟฟ้า

รูปที่ 18 แสดงการต่อวงจรไฟฟ้าจากระบบ Solar Rooftop เข้ามาที่ Main Bus การติดตั้ง CT ในตู้เมนและอุปกรณ์ Wi-Fi Meter ซึ่งการใช้ไฟฟ้าจะเป็นไปดังนี้ :

พลังงานไฟฟ้าที่ผ่านมิเตอร์ของการไฟฟ้า = ความต้องการใช้ไฟฟ้าในบ้าน - ไฟฟ้าที่ผลิตได้จาก Solar Rooftop

ในช่วงเวลาที่ Solar Rooftop ผลิตไฟฟ้าได้มากกว่าความต้องการใช้ในบ้าน ก็จะมีไฟฟ้าเหลือและจะไหลกลับไปเข้าระบบของการไฟฟ้า (Export / Return Energy) หากใช้ระบบ On-Grid คือมีการ Synchronize กันระหว่าง 2 ระบบ

ค่าต่างๆที่แสดงบนหน้าจอโทรศัพท์มือถือ เป็นไปตามรูปที่ 19 และ 20
 

5. Wi-Fi Energy Meter (Measuring Device) สำหรับ Solar Generation

ในการติดตั้ง Solar Rooftop นั้น จะมี App.ให้ใช้ดูค่าการผลิตไฟฟ้ามาด้วย โดยดูได้ทั้งทาง PC/Tablet และโทรศัพท์มือถือ แต่ App.  บางตัวอาจจะดูยาก ต้องใส่ Password ใช้เวลาในการค้นหาข้อมูลและอาจไม่ตอบสนองความต้องการใช้แบบอ่านง่าย รวดเร็ว แสดงค่าแบบ Realtime ฯลฯ ดังนั้น การติดตั้ง Wi-Fi Realtime Energy Measuring Device เพิ่มขึ้น จึงมีประโยชน์ รูปที่ 21 แสดงการติดตั้งอุปกรณ์

6. Sonoff Power Measuring Wi-Fi Switch (Model POWR2)

เป็นอุปกรณ์ที่ใช้วัดค่าต่างๆทางไฟฟ้าได้แก่ Power (W), Current (A), Voltage (V), Energy (kWh) โดยเชื่อมต่อกับระบบ Wi-Fi เพื่อแสดงผลบนโทรศัพท์มือถือ รวมทั้งการตั้งเวลาหรือสั่ง เปิด ปิด เครื่องใช้ไฟฟ้า และสามารถแสดงประวัติการใช้พลังงานไฟฟ้าเป็นรายวัน อุปกรณ์ Sonoff รุ่น POWR2 (รูปที่ 25) นี้ ออกวางจำหน่ายมาหลายปีแล้ว ใช้งานง่ายและมีความคงทน Application ที่ใช้คือ eWeLink เป็น App. ตัวเดียวกันกับที่ใช้สำหรับ Wi-Fi Smart Plug

Features ต่างๆ

เมื่อเปิด eWeLink และเลือก Sonoff ขึ้นมาจะปรากฎหน้าจอตามรูปที่ 30 แสดงค่า Power, Current, และ Voltage นอกจากนั้นยังมีให้เลือกดู Energy Consumption การตั้งเวลา เปิด ปิด (Schedule) และอื่นๆ

รูปที่ 27 แสดงค่าพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ไป (Energy Consumed) ซึ่งคิดเป็นค่าไฟฟ้าได้โดยตั้งอัตราค่าไฟฟ้าเอาไว้ และมีกราฟแสดงการใช้ไฟฟ้าเป็นรายวันซึ่งมีการ Update ค่าตลอดเวลา

หมายเหตุ : บทความนี้จัดทำขึ้นเพื่อแบ่งปันข้อมูลและประสบการณ์ในการใช้  Wi-Fi Energy Measuring Devices   ผู้เขียนไม่มีส่วนเกี่ยวข้องหรือมีผลประโยชน์กับการโฆษณาหรือการขายอุปกรณ์ต่างๆที่แสดงไว้