Title: Energiebedarf
Course: LF07 - Cyber-physische Systeme ergänzen - FI/ITSE - Raspberry Pi

LS. 7.2 (MH): Vergleich der Energieaufnahme zw. Dauer- und getaktetem Betrieb

Q: Das Kühlaggregat der Temperaturregelung benötigt eine Ausgangsspannung von U =  {u} V und einen maximalen Ausgangsstrom von I = {i} A.

Bestimmen Sie die Betriebskosten in Euro bei maximaler Leistung für ein Jahr!

Elektrische Größen & Formeln:
Nennspannung: | U | (V = Volt)
Stromstärke: | I | (A = Ampere)
Elektrische Leistung: | P = U * I | (W = V * A)
Elektrische Energie: | E = P * t | (Wh = W * h)
Preis pro kWh: | {pr} € |
Betriebsdauer: | 24h/Tag und 365 Tage/Jahr
A: {u}*{i}*24*365*{pr}/1000 (formula; values not in the backup's text)
Partly right: {u}*{i}*24*365*{pr} (50%)
Feedback ("{u}*{i}*24*365*{pr}"): Der Preis bezieht sich auf Kilo-Watt!

Q: Durch die Verwendung der Regelung ist das Kühlaggregat nur noch zu {p}% in Betrieb.

Die Leistungsaufnahme des ungeregelten Systems (Laufzeit: 24/7 ganzjährig) beträgt {P_alt} Watt (W).

Berechnen Sie die durchschnittliche Leistungsaufnahme des geregelten Systems in Watt.
A: {P_alt}*{p}/100 (formula; values not in the backup's text)

Q: Durch die Regelung ist das Kühlaggregat im Schnitt an {min} Minuten pro Stunde in Betrieb.

Ermitteln Sie den daraus resultierenden prozentualen Anteil der Betriebsdauer.
A: {min}/60*100 (formula; values not in the backup's text)

Q: Während das ungeregelte Kühlsystem eine Leistungsaufnahme von {p_alt} W aufgewiesen hat wird durch die Regelung die Leistungsaufnahme im Durchschnitt auf {p_neu} W reduziert. Dieses System soll permanent also an 365 Tagen 24 Stunden im Einsatz sein.

Berechnen Sie die Kostenersparnis in Euro pro Jahr bei einem Energiepreis von {pr} ct/kWh.
A: ({p_alt}-{p_neu})*24*365*{pr}/(100*1000) (formula; values not in the backup's text)
Partly right: ({p_alt}-{p_neu})*24*365*{pr}/(1000) (67%); ({p_alt}-{p_neu})*24*365*{pr}/(100) (67%); {p_neu}*24*365*{pr}/(100*1000) (50%); ({p_alt}-{p_neu})*24*365*{pr} (33%)
Feedback ("({p_alt}-{p_neu})*24*365*{pr}/(1000)"): Der Preis ist in Cent angegeben!
Feedback ("({p_alt}-{p_neu})*24*365*{pr}/(100)"): Der Preis bezieht sich auf kWh.
Feedback ("({p_alt}-{p_neu})*24*365*{pr}"): Einheiten beachten!
Feedback ("{p_neu}*24*365*{pr}/(100*1000)"): Dies ist der neue Preis, aber nicht die Kostenersparnis!