Enerģijas uzskaite · SDM630 · MID · Modbus RTU · BREEAM · KNX · 10 min lasīšanai

Enerģijas uzskaite ar KNX: Eastron SDM630, Carlo Gavazzi EM340 un MID sertifikācija

Atsevišķu ķēžu un patēriņa kategoriju apakšuzskaite caur RS-485 Modbus RTU sniedz KNX sistēmai detalizētus enerģijas datus BREEAM atskaitēm, īrnieku rēķiniem un EN ISO 50001 enerģijas pārvaldībai — ja skaitītāji ir MID sertificēti juridiskai norēķināšanai.

Kāpēc apakšuzskaite ir obligāta

Visa ēkas skaitītājs pie ieejas parāda kopējo patēriņu, bet neidentificē, kura slodze rada izmaksas vai emisijas. Normatīvie akti un sertifikācijas shēmas arvien biežāk pieprasa ķēžu līmeņa apakšuzskaiti, padarot to par projektēšanas prasību, nevis papildu iespēju.

Normatīvās prasības

  • ES Energoefektivitātes direktīva EED 2023: apakšuzskaites pienākumi daudzīrnieku komerciālām ēkām — apkure, dzesēšana un karstais ūdens katrai īrnieka vienībai
  • EN ISO 50001: enerģijas pārvaldības sistēmas standarts prasa būtisko enerģijas patēriņu (SEU) uzskaiti — parasti HVAC, apgaismojums un procesu slodzes
  • UK MEES 2023: īpašnieka atbilstības pierādījumi nedzīvojamo ēku EPC arvien vairāk balstās uz apakšuzskaites datiem, lai pierādītu uzlabojumus

BREEAM apakšuzskaites kredīti

  • Hea 05 (agrāk Ene 02): mandatory sub-metering credit — separate metering of each end-use category (lighting, small power, HVAC, catering, IT) for buildings >1,000 m²
  • Ene 09 (atjaunojamā enerģija): Saules paneļu ražošanas apakšuzskaite ir nepieciešama, lai parādītu atjaunojamās enerģijas ieguldījumu kopējā patēriņā
  • Man 04 (nodot ekspluatācijā): M&V plan requiring sub-meter data trending for BREEAM Outstanding

MID sertifikācija: kad tā ir obligāta saskaņā ar likumu

Mērinstrumentu direktīva 2014/32/ES (MID) nosaka obligātas atbilstības prasības skaitītājiem, ko izmanto komerciāliem norēķiniem starp pusēm. Ja apakšuzskaites dati tiek izmantoti enerģijas izmaksu sadalei starp īrniekiem vai rēķinu izrakstīšanai, skaitītājiem jābūt ar MID apstiprinājumu — skaitītāji bez MID ir derīgi tikai uzraudzībai.

MID precizitātes klases elektrības skaitītājiem

MID Annex V — Active electrical energy meters:

  Class A: ±2% accuracy (basic residential, rarely used for sub-metering)
  Class B: ±1% accuracy (minimum for commercial billing sub-metering)
  Class C: ±0.5% accuracy (high-precision billing, revenue metering)

  Eastron SDM630 MCT: MID Class B approved
    → suitable for commercial tenant billing sub-metering
  Carlo Gavazzi EM340 MID: MID Class 1 (= Class B equivalent)
    → DIN-rail, European certification, strong local support

  Non-MID meters (e.g. Eastron SDM120, SDM72D standard):
    → monitoring only — cannot be used for legal billing
    → acceptable for BREEAM energy monitoring (not billing)
    → acceptable for KNX self-consumption tracking

Rēķinu izrakstīšana bez MID apstiprinājuma ir juridisks risks: skaitītāja bez MID izmantošana enerģijas izmaksu sadalei starp īrniekiem pakļauj ēkas īpašnieku apstrīdēšanas riskam saskaņā ar patērētāju aizsardzības likumu. Pārbaudiet MID apstiprinājumu uz skaitītāja datu plāksnītes — meklējiet CE marķējumu, kam seko M un divciparu gads (piemēram, M22 2022. gada apstiprinājumam). Gan SDM630 MCT, gan EM340 ir šis marķējums.

Eastron SDM630 Modbus RTU: pieslēgums un reģistri

The Eastron SDM630 is a 3-phase, 4-wire DIN-rail energy meter with a dedicated RS-485 Modbus RTU port. The MCT variant (current transformer input) supports circuits above the meter's 100A direct connection limit. Communications parameters are fixed at 9600 baud, 8 data bits, no parity, 1 stop bit (8N1).

Reģistrs (hex)AprakstsTipsVienība
0x0000L1 spriegumsfloat32 big-endianV
0x0006L1 strāvafloat32 big-endianA
0x000CL1 aktīvā jaudafloat32 big-endianW
0x0034Kopējā aktīvā jauda (3 fāzes)float32 big-endianW
0x0046Kopējais kWh imports (uzkrātais)float32 big-endiankWh
0x004EKopējais kWh eksports (uzkrātais)float32 big-endiankWh
0x0156L1 jaudas koeficientsfloat32 big-endian
0x0160Kopējais jaudas koeficientsfloat32 big-endian

RS-485 kopnes vadi un adresācija

Wiring: RS-485 A (D+) and B (D−) from SDM630 Modbus port
  → daisy-chain to next meter (not star topology)
  → terminate with 120Ω resistor at far end of bus
  → maximum 31 SDM630 per RS-485 bus segment

Modbus device address: set via front-panel DIP switches (S3)
  → Addresses 1–31 (avoid address 0 = broadcast)
  → Each meter on the same bus must have a unique address

Connect bus to gateway:
  → MDT KNX/Modbus (SCN-MODBUS.01): RS-485 port A/B terminals
  → WAGO 750-362: RS-485 fieldbus coupler with KNX gateway
  → Maximum bus cable length: 1200m at 9600 baud (use shielded twisted pair)

Carlo Gavazzi EM340: vadi un reģistri

Carlo Gavazzi EM340 ir alternatīvs 3-fāžu MID skaitītājs ar identisku RS-485 Modbus RTU interfeisu un DIN-sliežu montāžu. EM340-DIN.AV23MID5A3X variants atbalsta tiešu pieslēgumu līdz 63 A bez strāvas transformatoriem, vienkāršojot uzstādīšanu apakšķēdēm līdz 63 A.

Reģistrs (hex)AprakstsVienība
0x0001Kopējais kWh imports (uzkrātais)kWh
0x0003Kopējais kWh eksports (uzkrātais)kWh
0x0013L1 aktīvā jaudaW
0x001BKopējā aktīvā jauda (3 fāzes)W
0x001DKopējā šķietamā jaudaVA
0x001FKopējā reaktīvā jaudaVAr
0x002BL1 spriegumsV
0x0033L1 strāvaA

EM340 vs SDM630 izvēle: Abi skaitītāji ir MID sertificēti un izmanto identisku RS-485 Modbus RTU integrāciju. Izvēlieties SDM630 izmaksu ziņā efektīviem monitoringa risinājumiem. EM340 ir piemērots, ja svarīgs Carlo Gavazzi vietējais atbalsts vai līgumā noteikta MID Class 1 precizitāte. EM340 63A tiešā pieslēguma versija novērš nepieciešamību uzstādīt strāvas transformatorus apakšķēdēm līdz 63 A.

Strāvas transformatoru izvēle lieljaudas ķēdēm

Ķēdēm virs 63 A (galvenā ieeja, liela apkure/ventilācija, sadales paneļi) strāvas transformatori (ST) samazina strāvu līdz skaitītāja mērāmajam līmenim. ST precizitātes klase nosaka, vai skaitītāja+ST sistēma atbilst MID prasībām komerciālai uzskaitei.

ST specifikācija un pieslēgums

CT accuracy class:
  Class 0.5: required for MID billing sub-metering
  Class 1.0: acceptable for non-billing energy monitoring
  Class 3.0: basic monitoring only, insufficient for MID

Split-core CTs (Eastron SCT-013-100, 100A / 33mV output):
  → clip around existing conductors — no disconnection required
  → suitable for retrofits where shutdown is not possible
  → mV output connects to SDM72D-M (voltage input CT meter)

Solid-core CTs (Chauvin Arnoux C series, 100A/5A output):
  → higher accuracy, better for MID Class 0.5 applications
  → installed at initial wiring stage (conductor must pass through)
  → 5A output → SDM630 MCT (CT/5A input version)

CT wiring:
  Secondary leads S1/S2 in pairs (twisted)
  Polarity: P1 mark (K) facing supply side of conductor
  Short-circuit CT secondary before disconnecting from meter
  — open-circuit CT secondary at load produces dangerous HV

KNX grupu adrešu kartēšana caur MDT vārteju

MDT KNX/Modbus vārteja (SCN-MODBUS.01) savieno RS-485 Modbus RTU kopni ar KNX TP kopni, publicējot skaitītāja reģistru vērtības kā KNX telegrammas uz grupu adresēm. Sekojošā signālu tabula ir tipiska stāva apakšuzskaitei.

MDT SCN-MODBUS.01 signālu tabula — stāva apakšuzskaite

SDM630 address 1 (Floor 1 total):
  Register 0x0034 (Total Power, W)
    → DPT 13.010 (4-byte signed W)
    → GA 9/3/0 — Floor 1 Total Power W
    → Poll interval: 60 seconds

  Register 0x0046 (kWh import, accumulated)
    → DPT 12.001 (4-byte unsigned, ×1000 = Wh)
    → GA 9/3/1 — Floor 1 kWh Import
    → Poll interval: 60 seconds

SDM630 address 2 (Floor 1 Lighting circuit):
  Register 0x0034 → GA 9/3/2 — Lighting Power W
  Register 0x0046 → GA 9/3/3 — Lighting kWh

SDM630 address 3 (Floor 1 HVAC):
  Register 0x0034 → GA 9/3/4 — HVAC Power W
  Register 0x0046 → GA 9/3/5 — HVAC kWh

Note: DPT 12.001 is uint32 (0–4,294,967,295 Wh = ~4.3 GWh)
  — sufficient for any building-level accumulation without rollover

Aptaujas intervāla izvēle: 60 sekundes ir piemērotas enerģijas uzkrāšanas reģistriem (kWh). Jaudas reģistrus (W) var aptaujāt ik pēc 10–30 sekundēm slodzes tendenču noteikšanai. Pārāk ātra aptauja lielā RS-485 kopnē (30+ skaitītāju) var izraisīt atbildes taimautus — aprēķiniet kopnes cikla laiku kā signālu skaits × aptaujas intervāls, lai katrs skaitītājs tiktu aptaujāts noteiktajā laikā.

BREEAM Hea 05 vairāku ķēžu apakšuzskaites arhitektūra

BREEAM prasa atsevišķu uzskaiti katrai patēriņa kategorijai katrā stāvā. Daudzstāvu komerciālai ēkai tas nozīmē vairākus RS-485 kopnes segmentus — pa vienam katram stāvam — katrā ar skaitītājiem piecām BREEAM kategorijām.

BREEAM Hea 05 uzskaites arhitektūra

Five mandatory end-use categories (buildings > 1,000m²):
  1. Lighting          → separate MCB group, separate SDM630
  2. Small power       → office equipment, desks, sockets
  3. HVAC              → fan coils, pumps, AHU, refrigeration
  4. IT equipment      → server room, comms rooms
  5. Catering          → kitchen, dishwasher, vending

Per floor:
  → 1× RS-485 bus segment
  → 5× SDM630 (one per end-use, addresses 1–5)
  → 1× MDT SCN-MODBUS.01 gateway per floor
  → Gateway connects to KNX TP line for that floor

Building total: KNX IP-Symcon or ARISTO BewO:
  → Sum GA values per end-use across all floors
  → Daily trending at 1-minute resolution
  → CSV export for BREEAM assessor at project completion

BREEAM documentation required:
  → Meter schedule showing meter ID, end-use, floor, MID approval
  → Wiring diagram showing CT position and polarity
  → 30-day trending data export from commissioning period

Enerģijas vizualizācija caur KNX

Apakšskaitītāju dati, kas publicēti KNX grupu adresēs, ir pieejami jebkurai KNX spējīgai vizualizācijas platformai. Platformas izvēle nosaka tendenču, atskaišu un eksporta iespēju kvalitāti.

Gira X1 / Homeserver

  • Dienas kWh stabiņu diagramma katrai ķēdei
  • Pašpatēriņa sektoru diagramma (saules ģenerācija pret tīklu)
  • Konfigurējami KPI logrīki informācijas paneļos
  • Vēsturisko datu saglabāšana iekšējā atmiņā

IP-Symcon

  • KNX enerģijas spraudnis ar 1 minūtes izšķirtspēju
  • Neierobežota tendenču reģistrēšana SQL datubāzē
  • Automātiska CSV eksportēšana pēc grafika
  • Vairāku objektu datu apkopošana, izmantojot WebHook

ARISTO BewO

  • Dienas skripts: nolasīt GA 23:59, ierakstīt datubāzē
  • Nedēļas enerģijas atskaites ģenerēšana (PDF)
  • Saderība ar ISO 50001 enerģijas reģistru
  • Vēsturiskais salīdzinājums (gads pret gadu)

Nodošana ekspluatācijā un pārbaude

Apakšskaitītāju precizitātes pārbaude nodošanas ekspluatācijā laikā ir būtiska — īpaši, ja instalāciju izmanto norēķiniem. Trīs soļu pārbaude apstiprina Modbus sakarus, CT virzienu un skaitītāja precizitāti pret atsauci.

Apakšskaitītāju pārbaudes secība nodošanas ekspluatācijā laikā

Step 1 — Modbus communications check:
  Use Modbus Poll PC software or MDT gateway diagnostic
  Read holding register 0x0034 (Total Power) from each meter
  Confirm response received within 500ms timeout
  Confirm device address matches meter DIP switch setting

Step 2 — CT direction (polarity) check:
  Apply a known resistive load on the metered circuit
  (electric panel heater, known wattage, power factor = 1)
  Read GA for power in ETS6 Group Monitor
  Positive value = correct CT polarity (consumption direction)
  Negative value = swap CT secondary leads S1 and S2

Step 3 — Accuracy verification (MID meters):
  Connect calibrated reference power meter in parallel
  Apply load for 30-minute test period
  Compare accumulated kWh: SDM630 vs reference
  Acceptable tolerance: ± 1% for Class B MID meter
  Record results in commissioning documentation for BREEAM

Float32 reģistra pārbaude: Salīdziniet KNX reģistrētās enerģijas summas ar skaitītāja priekšējā paneļa uzkrātajiem kWh rādījumiem. Vērtībām jāsakrīt 1% robežās — lielāka novirze norāda uz baitu secības neatbilstību (big-endian/little-endian vārtejas signāla konfigurācijā) vai nepareizu reģistra adresi. SDM630 izmanto float32 big-endian visiem reģistriem; attiecīgi konfigurējiet vārtejas Modbus datu tipu.

Nepieciešami MID sertificēti apakšuzskaites sadales paneļi BREEAM prasībām?

Projektējam un izgatavojam apakšuzskaites paneļus ar Eastron SDM630 MCT, Carlo Gavazzi EM340, RS-485 Modbus kopni, MDT KNX vārteju un pilnu BREEAM Hea 05 dokumentāciju — piegādājam un nododam ekspluatācijā objektā.

Pieprasīt piedāvājumu →
Ielādējas...
Uz augšu