Cihazın güç kaynağı saatlik maliyetinin hesaplanması ve piller ile şarj edilebilir piller arasında seçim yapmak

Piller ve şarj edilebilir pilleri adil bir şekilde karşılaştırmak için 1 saatlik çalışma maliyetini hesaplayın: piller için bu paket fiyatı / çalışma süresi, şarj edilebilir piller için ise (şarj edilebilir pil fiyatı + şarj için harcanan elektrik) / toplam kullanım ömrü boyunca geçen saatler şeklindedir. Aşağıda hızlı bir algoritma ve formüller yer almaktadır.

Gerekli veriler

Minimum düzeyde veri toplayın (notlara veya bir tabloya yazabilirsiniz):

• Cihazın tüketimi: güç P (W) veya akım I (A). Akım varsa, kabaca: P ≈ U × I.
• Pil adedi Count (örneğin, 2×AA).
• Güç kaynağı elemanı için: voltaj V (V), kapasite mAh, adet başına fiyat Price_cell.
• Şarj edilebilir piller için ek olarak: döngü ömrü N_cycles, şarj verimliliği η (genellikle 0,7–0,9), tarife Tariff (₺/kWh), "gerçekçilik" katsayısı k (0,7–0,9: degradasyon, eksik şarj, tam kullanılmama).

Formüller: çalışma süresi ve saatlik maliyet

1) Paket enerjisi (Wh cinsinden)

Wh_pack = (mAh / 1000) × V × Count

2) Paketten çalışma süresi (saat cinsinden)

T = Wh_pack / P

Eğer P yoksa, akım üzerinden gidebilirsiniz: önce P ≈ U × I şeklinde tahmin edin, burada U cihazın çalışma voltajıdır.

3) Pillerde saatlik maliyet

Price_pack = Price_cell × Count
Cost_hour_batt = Price_pack / T

4) Şarj edilebilir pillerde saatlik maliyet (ömrü ve elektriği dikkate alarak)

Bir şarj için elektrik maliyeti: Cost_elec_charge = (Wh_pack / η / 1000) × Tariff

Kullanım ömrü boyunca toplam "kullanışlı" saatler: Hours_life = T × N_cycles × k

Kullanım ömrü boyunca toplam giderler (şarj cihazı zaten varsa 0 koyun; yoksa payını ekleyin): Cost_life = Price_pack + Cost_elec_charge × N_cycles + Share_charger

Sonuç: Cost_hour_acc = Cost_life / Hours_life

Örnek ve geri dönüşüm noktası

Cihaz: 2×AA, ortalama güç P = 1 W.
Fiyatlar: pil 50 ₺/adet, şarj edilebilir pil 250 ₺/adet. Tarife 6 ₺/kWh.
Parametreler: pil V=1,5, mAh=2500; NiMH V=1,2, mAh=2000, N_cycles=500, η=0,8, k=0,8.

1. Piller:
   Wh_pack = 2,5×1,5×2 = 7,5 Wh, T=7,5 saat
Price_pack = 50×2 = 100 ₺
Cost_hour_batt = 100 / 7,5 ≈ 13,3 ₺/saat

2. Şarj edilebilir piller:
   Wh_pack = 2,0×1,2×2 = 4,8 Wh, T=4,8 saat
   Şarj için elektrik: (4,8/0,8/1000)×6 ≈ 0,036 ₺ (kuruşlar)
   Ömür boyu saatler: 4,8×500×0,8 = 1920 saat
   Giderler: Price_pack=250×2=500 ₺, elektrik ≈ 18 ₺
Cost_hour_acc ≈ (500+18)/1920 ≈ 0,27 ₺/saat

"Saatlik maliyet" açısından geri dönüşüm noktasına çok hızlı ulaşılır, ancak uyumluluğu kontrol edin: bazı cihazlar eleman başına 1,2 V ile daha kötü çalışabilir ve daha erken kapanabilir.

Döngü sayısına göre mini geri dönüşüm formülü

Şarj cihazını dikkate almazsak ve elektrik ihmal edilebilirse, kabaca: Cycles_break_even ≈ Price_pack_acc / Price_pack_batt
Örnekte: 500 / 100 = 5 — yaklaşık 5 tam deşarj-şarj döngüsünden sonra şarj edilebilir piller daha karlı hale gelir.

Sık yapılan hatalar

• Sadece mAh karşılaştırılır, voltaj göz ardı edilir (Wh cinsinden hesaplamak gerekir).
• Nominal kapasite alınır ve yüksek yük altında kullanılabilir enerjinin daha düşük olduğu dikkate alınmaz.
• Cihazın voltaj kesme özelliği olabileceği ve enerjiyi "tam alamayabileceği" dikkate alınmaz.
• N_cycles ömrü garantili olarak kabul edilir, oysa bu değer deşarj derinliği, sıcaklık ve şarj kalitesine bağlıdır.
• Nadir kullanım için şarj edilebilir piller seçilir ve kendi kendine deşarj olması şaşkınlık yaratır (özellikle model "düşük kendi kendine deşarj" özelliğine sahip değilse).

SSS

Düşük tüketimli uzaktan kumanda, saat, sensörler için hangisi daha iyi?
Genellikle piller daha uygundur: daha uzun süre "şarjlı" kalırlar ve şarj edilebilir pilin döngülerinden sağlanacak tasarruf, kendi kendine deşarj nedeniyle gerçekleşmeyebilir.

Elektrik maliyetini dikkate almak gerekir mi?
Evet, ancak genellikle AA/AAA şarjı başına kuruşlardır. Ana faktörler paket fiyatı, gerçek ömür ve cihaz uyumluluğudur.

Güç bilinmiyorsa akıma göre hesaplama yapılabilir mi?
Evet: akımı ölçün, çalışma voltajını tahmin edin ve P ≈ U × I kullanın. Darbeli yüklü cihazlar için ortalama değeri alın.