quarta-feira, 21 de novembro de 2007

Controlo energético: Sabe quanta electricidade gasta?

No seguimento do meu post inicial, e a pedido de "várias famílias", vou então explicar como implementei o sistema de medição e controlo da electricidade consumida em casa.

Na realidade, esta foi a primeira coisa por onde comecei, uma vez que se trata de um sistema simples e autónomo, mas que permite ir acrescentando funcionalidades - tais como a monitorização das temperaturas e humidades.

Eu sou o tipo de pessoa que se preocupa com a eficiência de todos os aparelhos eléctricos que tenho em casa. Por norma, já dava comigo a medir a electricidade gasta pelos aparelhos em stand-by, em funcionamento normal, em carga, etc. usando um daquele módulos baratuchos de encaixar na tomada e que indica o consumo instantâneo.
Ora, obviamente que isso não me chegava; eu queria saber os consumos de toda a casa, e manter esses dados guardados ao longo do tempo para posterior análise.

Vários anos se passaram...

De vez em quando, dava com vários kits electrónicos de medição dos consumos - normalmente baseados em contadores aplicados no tradicional quadro eléctrico. Mas todas essas soluções me pareciam pouco práticas ou demasiado trabalhosas, até que...

Encontrei os módulos RFXCOM.





Eles tinham mesmo aquilo que eu precisava. Um módulo sensor colocado nos cabos eléctricos à entrada da habitação (que pode ser facilmente aplicado sem ser necessário ligar/desligar os mesmos) e que transmite os dados via rádio para um receptor RF ligado a um PC.

Simples e eficaz (barato, nem por isso, mas uma vez que é um investimento a longo prazo...)

Parecia-me a solução ideal porque o mesmo receptor podia ser usado para receber comandos X-10, as emissões dos módulos Oregon Scientific (temperatura, humidade, etc), assim como de outros protocolos.

Depois de alguns emails trocados com eles, lá me decidi a começar a aventura: encomendando um RFXmeter e um RFX receiver.

Os módulos são fornecidos com um programa "básico" (e com o source code) demonstrando como processar as informações recebidas via RF. Após uns dias de trabalho comecei a ter algo mais interessante e útil, guardando as informações do consumo eléctrico numa base de dados, e mostrando os consumos de forma gráfica.




Esta era o aspecto de uma das primeira versões.

E que fazer com tudo isto, perguntam vocês?

Há casos de pessoas que descobriram consumos "fantasma" em suas casa, de aparelhos que mesmo em standby, gastam dezenas de watts que pesam na factura mensal.

No meu caso, não consegui poupar mais - uma vez que eu já tinha consciência desses consumos.
Os únicos aparelhos (de relevo) ligados a tempo inteiro são: o frigorífico (de classe A+) e que gasta surpreendentemente pouco, e dois PCs (um dedicado ao controlo da casa, o outro sendo o meu computador principal a que acedo remotamente sempre que for necessário)

Isto reflecte-se num consumo base de cerca de 300Wh com a casa "vazia".
Obviamente, com a presença de pessoas: luzes, TV, micro-ondas, etc.; os gráficos rapidamente se alteram.

De qualquer forma, é sempre útil ter uma ideia clara dos hábitos diários e semanais - sendo facilmente perceptível qualquer situação fora do normal:
Um certo dia, ao aceder remotamente ao computador de casa reparei que o consumo estava anormalmente elevado - havia algo que ficara ligado. Rapidamente dei um salto a casa (vantagens de morar perto do trabalho) e vi que o ferro de engomar tinha ficado ligado! Ufa!

Em vez de ter dado com o "problema" por sorte, poderia muito bem ter definido níveis de alarme, fazendo com que a casa me enviasse um email sempre que algo de anormal se passasse (algo que irei implementar numa próxima versão).

No que respeita à domótica, as possibilidades são apenas limitadas pela vossa imaginação.

[actualização]
Para quem não quiser gastar muito dinheiro, pode espreitar estes módulos de baixo custo.

45 comentários:

  1. isso aperfeiçoa e depois disponibiliza aí o software ao pessoal ;P

    quase quase a casa perfeita.. só falta mais uma televisão e alguma mobília e está toda inteligente =D

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  2. Eu só compro mobília quando houver mobília inteligente... :)

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  3. praminho@hotmail.com15 de agosto de 2008 às 01:07

    Gostei bastante do Conteudo dos temas, no entanto procuro uma solução para um problema que tive estas ferias. Ser notificado por email ou SMS da falta de corrente em casa, pois alem de ter perdido o que tinha nas arcas congeladoras, foi um pesadelo eliminar o cheiro de 20 dias...Alguma ideia?
    Será que existe algum apliance que se ligue numa tomada com um SIM e envie um sms?
    Abraço
    Pedro

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  4. Devem haver varios aparelhos que façam isso, mas suponho que sejam um pouco caros...

    Procurando no Google dei com este:
    http://www.batsensor.com/
    Que apesar de ser vocacionado para detectar temperaturas também permite enviar um aviso em caso de falha de energia.

    Para quem tive alguns conhecimentos, será mais interessante (barato) fazer isto com um telemovel ligado ao computador. Alias, muitas UPS até vêm com software para mandar emais em caso de falta de energia - mas a questão seria interligar isso com os SMS, pois quando a falha de energia é geral é provavel que também se deixe de ter internet na área.
    (A nao ser que se use internetsem fios tipo Kanguru)

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  5. luis.oliveira@portugalmail.pt29 de outubro de 2008 às 11:49

    Boas! Este tipo de controlo é algo que eu queria implementar cá em casa, e fiquei bastante curioso com a forma como implementaste este sistema. No entanto, tenho uma dúvida. O meu quadro eléctrico está selado. Como é que se "encaixa" este tipo de módulo nesses casos, ou que alternativas existem? Desculpa as perguntas básicas.... Obrigado.

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  6. Olá Luis,

    Este tipo de módulo não afecta em nada a "selagem" do contador e pode ser montado facilmente (na maioria dos casos) junto ao quadro eléctrico no interior das casas.

    Apenas se tem que colocar o sensor (aquele anel) na fase que entra em casa e está feito.
    Nem sequer é necessário andar a desligar cabos eléctricos, pois o tal "anel" abre-se, e coloca-se facilmente em redor do cabo.

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  7. Viva Carlos,
    Mais um tópico desenterrado.
    Estive a analisar estes módulos da RFXCOM com o intuito de comprar o módulo tri-fásico, para analisar a distribuição de carga por cada fase.
    Estou, portanto, a pensar adquiri-los.
    Da tua experiência, e excluindo aquela que descreveste no post, valerá a pena adquirir o equipamento?
    E até que nível é possível costumizar o SW? O source code vem completo? Qual é a linguagem, proprietária?

    Obrigado.

    UnWired

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  8. Eu estou plenamente satisfeito com o equipamento.

    O software que me enviaram na altura vinha em VisualBasic, mas basicamente aquilo é só receber e interpretar dados vindos via porta série/USB - pelo que será facilmente adaptado para qualquer outra linguagem.

    Não sei se actualmente eles já disponibilizarão algum software mais avançado - na altura, o software era bastante básico e tinha o propósito de servir de base para que cada um o alterasse como bem entendesse para servir o seu caso.
    (No meu caso, foi fundamental adicionar a parte de enviar dados para uma BD MySQL, e depois criar um programa que mostrasse os dados em forma gráfica.)

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  9. Boas Carlos...

    Parece me uma opção bastante válida para a monitorização dos consumos, mas pergunto, não há mais equipamentos semelhantes no mercado? eu pessoalmente preferia algo que usa-se zigbee ou zwave. Não conhece nada do género?

    Obrigado

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  10. Sim, há várias outras opções, que vou noticiando de tempos a tempos.

    Como estes de baixo custo, ou o Wattson.

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  11. Obrigado pela resposta...

    O que pretendia saber era se conhece equipamentos semelhantes aos RFXCOM, ou seja, o hardware desenvolvido mas o software por desenvolver.
    O que pretendo apenas, é um equipamento que me permita obter os consumos eléctricos e passar essa informação para um pc.
    O tratamento da informação será feito por mim (ex: base de dados, interface gráfico, etc).

    Obrigado

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  12. @Nuno

    Relativamente aos outros aparelhos, não estou informado sobre os protocolos ou librarias.
    É provável que haja.

    O melhor é procurar um módulo com um preços interessante, e depois procurar nos forums para ver o que a comunidade diz dele: se é fácil de utilizar/programar, etc.

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  13. Boas Carlos

    Mais uma vez muito obrigado pela resposta!
    Li num blogue (já não me lembro qual), que os novos contadores da EDP possibilitaram ao cliente/consumidor a monitorização dos seus consumos em tempo real. Confirmas? Será pela net, ou localmente tipo o RFXCOM?
    Se for verdade evito ter de comprar o hardware...

    Obrigado

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  14. @Nuno

    Já ouvi falar disso, mas todas as tentativas que fiz para obter respostas da EDP continuam sem resposta.
    Aliás, sobre esse e outros temas, de poupança e eficiência energética, nunca recebi qq resposta. Imagino que estejam demasiado ocupados a contar os milhões que têm de lucro todos os anos.

    No entanto, penso que os tais contadores de que se falava, eram vocacionados para leitura remota por eles, não sendo vocacionados para o uso pelo cliente (digo eu.)

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  15. Boas Carlos

    Mais uma vez agradeço a disponibilidade!!
    Já ouviste falar do "IMETER", produto português que está a ser desenvolvido por uma empresa de Coimbra?
    Dá uma vista de olhos,LinK: http://www.isasensing.com/documentation/iMeter_PT.pdf

    Parece me uma opção muito completa e com grande capacidade, agora o preço é incógnita e imagino que será muito elevado para o utilizador domestico comum...

    Obrigado

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  16. Viva!

    Ao ler este tópico fiquei com vontade de implementar uma coisa semelhante :)
    Parece-me um sistema simples (para quem não vê um ... disto :)

    Tenho algumas questões, para quem souber responder:
    a) Que módulos essenciais necessito para começar? Um transmiter, um receiver e...????

    b) Como não percebo nada disto, em que valor aproximado me ficaria esse bundle para iniciados?

    c) É fornecido o source-code do software: em que linguagem?

    Obrigado!

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  17. @Bint8

    Sim, os módulos essenciais são um transmissor (colocado perto do quadro eléctrico - ou local onde "entra" a electricidade em casa) e um receptor, colocado perto do PC.

    Os valores oscilam bastante em função dos módulos escolhidos - ver no site RFXCom e também naquele link para outros módulos de mais baixo custo.

    No caso do receptor da RFXcom, é fornecido um programa exemplo em Visual Basic; mas uma vez que se trata de um simples "parsing" de dados que chegam pela porta série, é facilmente implementado em qualquer linguagem e sistema operativo.

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  18. Olá Luis,

    Gostei bastante desta solução da RFXcom, vendo só como inconveniente o preço excessivo dos equipamentos base quando se tem só a necessidade de analisar os consumos electricos.
    Acho que este género de informações deveria ser de mais facil acesso e fornecida pelos fornecedores (tanto a nível de Eletricidade como de água e gas), mas pronto ... eles não têm o minimo interesse que nós racionemos os nossos consumos e muito menos que tenhamos a real precepção de qt gastamos a mais.

    Já agora em que sentido podes tu usar X10 com isto ?? esse receptor RF é só mesmo receptor certo ?? ou dá tb para ser emissor e desligar uma luz qd o consumo é execivo por ex (sei que isso seria tudo uma questão de programar eventos ... mas a dúvida é relativa ao equipamente e não às possibilidades ;) )

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  19. @Tomos

    Os RFXcom têm diferentes modelos: só receptores, só transmissores, e transmissores/receptores.
    E sim, se for só para receber dados do consumo eléctrico, haverá soluções menos dispendiosas.

    O uso conjunto com o X10 prende-se exactamente com essa tal programação que se pode fazer - e em que as possibilidades dependem apenas da imaginação do integrador.

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  20. Esse da ISA já foi mencionado noutro post, mas não me parece que seja vocacionado para o mercado doméstico no aspecto "faça-você-mesmo."

    É pena... uma empresa portuguesa que conseguisse implementar uma solução de custo acessível, seria bastante interessante.

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  21. Um pouquinho mais avançado que a minha folha de excell com médias móveis que usava mensalmente para calcular os consumos todos meses... parabéns. Finalmente encontro um tipo mais determinado que eu, apesar que em coisas diferentes...

    Mas como me preocupam mt mais a iluminação cénica vs LED vs Temperaturas e módulos X10, vou cuscar mais o teu blog por aí :)

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  22. @Nawa

    Bem vindo. Iluminação é uma das minhas paixões... e ando neste momento à procura da elusiva "solução perfeita" para isso: LEDs, controladores, etc.
    Houvesse orçamento ilimitado e tudo se tornaria bem mais fácil e rápido. :)

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  23. Caro Carlos.

    O meu nome é João Cardoso e sou aluno de Engª Electrotecnica no ISEP.

    Neste momento estou a fazer um trabalho sobre monitorização de consumos em habitações e estou também a utilizar os rfx sensors.

    Gostaria de lhe perguntar como é que estes sensores armazenam os dados das leituras (em que formato) para que depois seja possivel fazer o tratamento gráfico dos mesmos.

    Faço estas perguntas devido ao facto de não podermos trabalhar efectivamente com os sensores, logo o trabalho é baseado em teoria.

    Desde já agradeço a sua disponibilidade e dou-lhe os meus sinceros parabéns pelos coneúdos do seu Blog.

    Cumprimentos

    João Cardoso

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  24. @Jota

    Olá João,
    Este sensores não "guardam" os dados, apenas transmitindo-os para o receptor.

    O computador que tem o receptor ligado receberá uma comunicação (por porta série/USB/etc.) com um stream de dados que deverão ser interpretados para identificar o tipo de sensor que enviou os dados, para posterior tratamento e recuperação dos verdadeiros "dados".

    Um sensor de temperatura enviará os dados num formato (do qual teremos que extrair a temperatura, humidade, etc.) um sensor de corrente eléctrica enviará os dados noutro formato.

    O programa e o source code que eles disponibilizam com o receptor vem já com diversos "protocolos" implementados que facilitam a integração e recepção dos dados de diversos módulos/sensores.

    Depois de termos a identificação do sensor e os dados que nos interessam (temperaturas, consumos, etc.) podemos fazer o que quisermos: guardá-los numa BD, desenhá-los em modo gráfico, etc.

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  25. Boas

    Comprei os modulos RXFCOM e fiquei um pouco desiludido com o software que disponibilizam. Ainda não consegui por o sensor a efetuar leituras de KW/h.
    Podes partilhar o software para trabalhar e analisar os dados dos sensores?

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  26. @Nuno

    Não sei qual é o software que eles disponibilizam actualmente, mas já me disseram que agora não traz o source-code - mas que eles disponibilizam caso seja pedido (se for esse o caso, envia-lhes um email.)

    Quando comprei, vinha com um programa básico em VB, que simplesmente mostrava no ecrã todos os sinais recebidos.

    Como primeiro passo, terás que confirmar que realmente estás a receber as transmissoes do módulo.
    Podes ligá-lo "fora do contador", perto da antena, só para garantir que estás a receber os dados.

    A partir do momento que os dados chegam ao receptor, depende tudo do que queiras fazer.

    No meu caso, simplesmente alterei o software dele - está uma salgalhada total, completamente hardcoded para o que eu precisava (IP's, SQL passwords, etc.) mas vai fazendo o trabalho essencial que é mandar os dados para um BD MySQL.
    A parte "cliente" que mostra os dados da DB está bem completamente obsoleta (VB a "martelo") porque a ideia é fazer algo mais interessante num interface web.
    (Apenas estava a aguardar para que o Google permitisse fazer uma coisa tipo Powermeter a nível doméstico privado.)

    Se calhar, esse é um projecto interessante, fazer um portal "aberto" que permita visualizar este tipo de dados para diversos utilizadores que dele queiram usufruir...

    De qq maneira, posso enviar-te os programas tal como estão para dares uma olhada - mas avisando desde já que não estarão num estado "pronto a usar" no teu computador. (Depois envia-me um email, para saber para onde mandar isso - tens o meu email na página do profile)

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  27. Bom dia Carlos.....
    Qual a referencia dos modulos RXFCOM do receptor e transmissor que vc me recomenda?

    Glauber gorayeb

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  28. @Anónimo

    Tens que escolher o módulo receptor com base nas frequências que te interessam (433.92Mhz na Europa ou 310Mhz na América) e com o interface que acahres mais apropriado para o teu caso: USB, Ethernet, Wifi.

    Quanto ao sensor para o consumo eléctrico, tens apenas que escolher se é para uma instação com uma única fase (o mais habitual), ou tri-fásico (com 3 sensores.)

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  29. Bom dia,

    Quanto ao PC sempre ligado, optei por comprar um NAS, no meu caso o QNAP TS-109. Que gasta uns meros 13W.

    Baixa muito o consumo se esse tipo de solução permitir que não se tenha o PC ligado 24/7

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  30. Eu é que ainda não arranjei um NAS à minha medida (que ofereça 4 ou 5 baías para drives, e que tenha um preço acessível.) :(

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  31. Olá! Em primeiro lugar quero-lhe dar os meus parabéns pelo seu excelente site, não só pelo seu carácter apelativo e acessível mas essencialmente pelo rigor técnico e científico.
    Gostava que me tirasse uma dúvida, este sistema de monitorização não mede a tensão? Ou seja assume uma tensão constante da instalação. De todos os sistemas de monitorização de baixo custo que já analisou sabe de algum que registe a tensão e a corrente?

    Desde já agradeço a atenção,
    Francisco Ferreira

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  32. @Francisco
    Dos que tenho visto, todos assumem a tensão constante.
    No entanto, se tiveres uma UPS no computador, a grande maioria delas será capaz de te dar informação sobre isso - ou então através de um voltmeter com ligação a PC (já se encontram a preços bastante acessíveis nas lojas dos "chineses"/ebays/etc.)

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  33. Ola Carlos,

    Eu gostaria de saber se conhece algum tipo de contador de electricidade simples(não oficial) para eu colocar num anexo da minha casa.

    Muito obrigado

    S. Rebelo

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  34. @S.Rebelo

    Podes sempre considerar o uso de um dos contadores "low-cost" de que já falei.

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  35. Boa tarde.Antes de mais parabéns pelo blog.
    Procurei a site dos modulos RFCCOM mas não encontrei.Será possivel enviar-me o link?
    Fernando rOMÃO

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  36. Caro Carlos, desculpa por recuperar este artigo antigo, mas que novidades posso encontrar nesta area? Queria instalar um qualquer sistema de medição de energia em minha casa, e estou um bocado perdido. Aconselhas alguma coisa, ou pelo menos algum tipo de leitura? Obrigado, Abraço, Paulo

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  37. @Paulo

    Infelizmente, por cá parecem ser poucas as empresas a oferecer serviços "pronto a usar".
    Imagino que com o custo crescente da energia, que infelizmente deverá sofrer agravamentos bem notórios nos próximos anos, se comece a dar mais atenção à poupança e monitorização.

    Mas, até que soluções integradas (Android Home?) apareçam, temos que ir desenrascando.

    Nacional, tens o iMeter: http://www.enerbook.pt/pg/portal/page/63

    Internacional, podes espreitar o Current Cost: http://www.currentcost.com/

    Ou, se quiseres sem serviço de arquivo dos dados na net, espreitar os medidores low cost.
    http://aminhaalegrecasinha.com/2009/02/medidores-de-consumo-electrico-de-baixo.html

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  38. Caro Carlos, Obrigado pela ajuda, vou dar uma vista de olhos. Abraço, Paulo

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  39. Boa noite.Será que posso ter mais informações sobre estes modulos rfxcom?Vai um modulo receptor á entrada do quadro electrico que recebe informação de outros modulos estando estes ligados ás tomadas de casa onde são ligados os aparelhos electricos?está correto ou este sistema não faz leitura individual dos aparelhos que estão a consumir mas sim do total.Se não qual será a melhor forma de saber o consumo exato por aparelho ligado?
    Obrigado.

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  40. Boa tarde,
    antes de mais muitos parabéns pelo blog, é de facto muito interessante :)

    Pesquisei em muitos sites, e cheguei a estes equipamentos. Pode-me indicar se me recomenda algum? O meu objetivo para já é apenas medir os consumos individuais dos varios equipamentos em casa.

    Obrigado!

    http://www.efergy.com.pt/store/product.php?id_product=14

    http://www.minfo.pt/catalogo/detalhes_produto.php?id=289232
    http://www.minfo.pt/catalogo/detalhes_produto.php?id=289258
    http://www.minfo.pt/catalogo/detalhes_produto.php?id=273819

    ResponderEliminar
    Respostas
    1. Irá depender do que quiseres medir. Pessoalmente prefiro os modelos que têm boa precisão com coisas de boa potência, como este que anuncia 0.1W:
      http://www.minfo.pt/catalogo/detalhes_produto.php?id=289232

      Alguns modelos só medem valores acima de 1 ou até mesmo 5W.

      Eliminar
  41. Certo, parece-me uma boa opção. Obrigado mais uma vez!

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  42. Carlos, voltando a abrir este tópico, podes-me dizer o que anda por ai para se medir os consumos cá de casa ?

    Os preços já baixaram? Existe alguma solução assim para o acessível ?

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