Учет энергии · SDM630 · MID · Modbus RTU · BREEAM · KNX · 10 мин чтения

Учет энергии с KNX: Eastron SDM630, Carlo Gavazzi EM340 и сертификация MID

Субучет отдельных цепей и категорий потребления через RS-485 Modbus RTU дает системе KNX детальные данные для отчетности BREEAM, выставления счетов арендаторам и управления энергоэффективностью по EN ISO 50001 — при условии, что счетчики имеют сертификацию MID для законного биллинга.

Почему субучет обязателен

Общедомовой счетчик на вводе показывает общее потребление, но не определяет, какая нагрузка создает затраты или выбросы. Нормативные требования и сертификационные схемы все чаще требуют поцепочечного субучета, делая его обязательным элементом проектирования, а не опцией.

Нормативные требования

  • Директива ЕС по энергоэффективности EED 2023: обязательства по субаучету для многоквартирных коммерческих зданий — отопление, охлаждение и горячее водоснабжение на каждую арендуемую единицу
  • EN ISO 50001: стандарт системы энергоменеджмента требует учета значительных энергопотреблений (SEU) — обычно HVAC, освещение и технологические нагрузки
  • UK MEES 2023: доказательства соблюдения требований арендодателем для нежилых EPC все чаще основываются на данных субаучета для демонстрации улучшений

Кредиты BREEAM за субучет

  • Hea 05 (ранее 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 (возобновляемая энергия): Учет выработки солнечных панелей необходим для демонстрации вклада возобновляемой энергии в общее потребление
  • Man 04 (ввод в эксплуатацию): M&V plan requiring sub-meter data trending for BREEAM Outstanding

MID-сертификация: когда она обязательна по закону

Директива по измерительным приборам 2014/32/EU (MID) устанавливает обязательные требования к счетчикам, используемым для коммерческих расчетов между сторонами. Если данные подучета используются для распределения затрат на электроэнергию между арендаторами или для выставления счетов, счетчики должны иметь одобрение MID — счетчики без MID пригодны только для мониторинга.

Классы точности MID для счетчиков электроэнергии

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

Выставление счетов без одобрения MID — юридическая ответственность: использование счетчика без MID для распределения затрат на электроэнергию между арендаторами подвергает владельца здания риску оспаривания по закону о защите прав потребителей. Проверьте наличие одобрения MID на шильдике счетчика — ищите маркировку CE, за которой следуют M и двузначный год (например, M22 для одобрения 2022 года). Счетчики SDM630 MCT и EM340 имеют такую маркировку.

Eastron SDM630 Modbus RTU: подключение и регистры

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).

Регистр (hex)ОписаниеТипЕдиница
0x0000Напряжение L1float32 big-endianВ
0x0006Ток L1float32 big-endianA
0x000CАктивная мощность L1float32 big-endianВт
0x0034Суммарная активная мощность (3 фазы)float32 big-endianВт
0x0046Общее потребление кВт·ч (накопленное)float32 big-endianкВт·ч
0x004EОбщая отдача кВт·ч (накопленная)float32 big-endianкВт·ч
0x0156Коэффициент мощности L1float32 big-endian
0x0160Общий коэффициент мощностиfloat32 big-endian

Подключение и адресация шины RS-485

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: подключение и регистры

Carlo Gavazzi EM340 — это альтернативный 3-фазный счетчик класса MID с тем же интерфейсом RS-485 Modbus RTU и монтажом на DIN-рейку. Модификация EM340-DIN.AV23MID5A3X поддерживает прямое подключение до 63 А без трансформаторов тока, что упрощает установку на цепях до 63 А.

Регистр (hex)ОписаниеЕдиница
0x0001Общее потребление кВт·ч (накопленное)кВт·ч
0x0003Общая отдача кВт·ч (накопленная)кВт·ч
0x0013Активная мощность L1Вт
0x001BСуммарная активная мощность (3 фазы)Вт
0x001DПолная мощностьВА
0x001FРеактивная мощностьВАр
0x002BНапряжение L1В
0x0033Ток L1A

Выбор между EM340 и SDM630: Оба счётчика имеют MID-сертификацию и используют одинаковое подключение RS-485 Modbus RTU. Выбирайте SDM630 для бюджетных проектов мониторинга. EM340 подойдёт, если важен сервис дистрибьютора Carlo Gavazzi или в контракте указан класс точности MID Class 1. Версия EM340 с прямым подключением до 63 А избавляет от установки трансформаторов тока для цепей до 63 А.

Выбор трансформаторов тока для цепей с большим током

Для цепей выше 63 А (ввод, крупное отопление/вентиляция, распределительные щиты) трансформаторы тока (ТТ) понижают ток до уровня, измеряемого счётчиком. Класс точности ТТ определяет, соответствует ли система счётчик+ТТ требованиям MID для коммерческого учёта.

Спецификация и подключение ТТ

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

Привязка групповых адресов KNX через шлюз MDT

Шлюз MDT KNX/Modbus (SCN-MODBUS.01) подключает шину RS-485 Modbus RTU к шине KNX TP, публикуя значения регистров счётчика в виде KNX-телеграмм на групповых адресах. Таблица сигналов ниже типична для поэтажного подучёта.

Таблица сигналов MDT SCN-MODBUS.01 — поэтажный подучёт

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

Выбор интервала опроса: 60 секунд подходит для регистров накопления энергии (кВт·ч). Регистры мощности (Вт) можно опрашивать каждые 10–30 секунд для отслеживания нагрузки. Слишком частый опрос на большой шине RS-485 (30+ счётчиков) может вызвать тайм-ауты — рассчитайте время цикла как количество сигналов × интервал опроса, чтобы каждый счётчик успевал опрашиваться вовремя.

Архитектура подучёта для BREEAM Hea 05

BREEAM требует раздельного учёта каждой категории потребления на каждом этаже. Для многоэтажного коммерческого здания это означает несколько сегментов шины RS-485 — по одному на этаж — каждый со счётчиками для пяти категорий BREEAM.

Архитектура учёта BREEAM Hea 05

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

Визуализация энергопотребления через KNX

Данные субсчетчиков, опубликованные в KNX, доступны любой системе визуализации, поддерживающей KNX. От выбора платформы зависит качество построения трендов, отчетов и экспорта.

Gira X1 / Homeserver

  • Гистограмма суточного потребления (кВт·ч) по каждой линии
  • Диаграмма собственного потребления (солнечная генерация vs сеть)
  • Настраиваемые виджеты KPI на панелях управления
  • Сохранение исторических данных во внутреннее хранилище

IP-Symcon

  • Плагин KNX для учета энергии с разрешением 1 минута
  • Неограниченное ведение логов трендов в базу данных SQL
  • Автоматический экспорт в CSV по расписанию
  • Агрегация данных с нескольких объектов через WebHook

ARISTO BewO

  • Ежедневный скрипт: чтение GA в 23:59, запись в базу данных
  • Еженедельная генерация отчета по энергопотреблению (PDF)
  • Совместимость с энергетическим регистром ISO 50001
  • Сравнение показателей за разные годы

Пусконаладка и верификация

Проверка точности субсчетчиков при пусконаладке — обязательный этап, особенно если установка используется для биллинга. Трехшаговая верификация подтверждает корректность связи Modbus, направление токовых клещей и точность счетчика по сравнению с эталоном.

Последовательность верификации субсчетчиков при пусконаладке

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

Проверка регистра Float32: Сравните накопленные значения энергии, переданные через KNX, с показаниями на дисплее счетчика. Расхождение не должно превышать 1% — большая разница указывает на несоответствие порядка байтов (big-endian/little-endian в настройках шлюза) или неверный адрес регистра. SDM630 использует формат float32 big-endian для всех регистров; настройте тип данных Modbus в шлюзе соответствующим образом.

Нужны щиты учёта с сертификацией MID для BREEAM?

Проектируем и изготавливаем щиты учёта с Eastron SDM630 MCT, Carlo Gavazzi EM340, шиной RS-485 Modbus, шлюзом MDT KNX и полной документацией BREEAM Hea 05 — поставляем с наладкой на объекте.

Запросить расчёт →
Загрузка ...
Наверх