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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Stromverbrauch eines Hauses messen


Autor: bernd (Gast)
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Guten Tach


Wie der Titel schon sagt, möchte ich den Stromverbrauch unseres Hauses 
monitorieren / loggen können, um so gezielt Energie zu sparen.

Es gibt ja bekanntlich verschiedene berührungslose Messmethoden, mit 
denen man den Strom in einem Leiter messen kann. Jedoch schweben mir 
noch einige Fragen im Kopf rum.

* Hauptanschluss des Hauses ist 3-phasig. D.h. es müssen 3 Strommesser 
befestigt werden?

* Wie müssten dann die 3 Messwerte miteinander verrechnet werden?

* Wie könnte der Blindanteil/Wirkanteil getrennt gemessen werden?

* Würden sich da auch Magnetoresisitve Sensoren eignen?


Hat jemand diesbezüglich schon Erfahrungen?

Eure Meinungen würden mich interessieren.



Gruss, Bernd

Autor: tutnichtzursache (Gast)
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passenden Stromzähler mit Schnittstelle nehmen.. liefert arbeit und 
momentanleistung

Autor: thomas (Gast)
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Der Stromzähler am Hausanschluss liefert dir doch die verbrauchten 
kw-Stunden.

Da einen Datenlogger dran und du bekommst die Daten.

Da gibt es Lösungen die entweder Markierungen auf den Zählerziffern (ich 
glaub die 6 hat eine Besonderheit) erkennen oder die rote Markierung auf 
dem Drehrad optisch abtasten. Einfach mal googlen.

Für einzelne Verbraucher halt ein Strommessgerät.

Autor: Timo P (Gast)
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entweder haben die Stromzähler einen potentialfreien schaltkontakt(Reed) 
durch einen Magneten auf einer Rolle(Diesen Abnehmer muss man zukaufen 
und auf den Zähler aufstecken)

oder gibts das ganze auch noch optisch, wobei eine Stelle eines Rades 
einen Spiegel besitzt.

Gib mal bei Google den Zähler ein und den Begriff "Impulsgeber" 
sicherlich wird dir google weiterhelfen:


ps:

http://lmgtfy.com/?q=stromz%C3%A4hler+impulsgeber

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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bernd schrieb:
> Guten Tach
>
>
> Wie der Titel schon sagt, möchte ich den Stromverbrauch unseres Hauses
> monitorieren / loggen können, um so gezielt Energie zu sparen.


Das ist schon mal ein Widerspruch in sich:

Das zentrale Gesamt-Hausmonitoring liefert Dir eine Verbrauchssumme.

Für gezieltes Sparen mußt Du aber die Einzelverbraucher vermessen (und 
dann entscheiden ob Du da durch verändete Nutzung/Tausch/etc. sparen 
kannst.

>
> Es gibt ja bekanntlich verschiedene berührungslose Messmethoden, mit
> denen man den Strom in einem Leiter messen kann. Jedoch schweben mir
> noch einige Fragen im Kopf rum.
>
> * Hauptanschluss des Hauses ist 3-phasig. D.h. es müssen 3 Strommesser
> befestigt werden?

Nein.
Du bezahlst für die Wirkleistung auf der Verrechnungsbasis "Energie in 
(kWh)". Folglich hilft Dir eine 3fach Strommessung nicht weiter.

>
> * Wie müssten dann die 3 Messwerte miteinander verrechnet werden?
>
> * Wie könnte der Blindanteil/Wirkanteil getrennt gemessen werden?

Zweckfreie Frage, da im Privat-Haushalt nur der Wirkanteil relvant ist.

Für industrielle Verrechnung nimmt mna entsprechende 
Scheinleistungs/Blindleistungmeßgeräte --> google hilft.


>
> * Würden sich da auch Magnetoresisitve Sensoren eignen?
>
>
> Hat jemand diesbezüglich schon Erfahrungen?
>
> Eure Meinungen würden mich interessieren.


Leih dir von Deinem lokalen VNB eine Verbrauchsmeßgerät (geht in der 
Regleekostenfrei gegen Hinterlegung eines Pfandes) und miss die bei Dir 
üblichen Verbraucher durch.

Diese Datenbasis liefert Dir jede Menge Hilfestellung.

Parallel dazu den zentralen Verbrauchszähler in festen Intervallen (z.B. 
täglich 1x um 18 Uhr) ablesen und Ergebnis notieren.
Diese Aktion kann man mit den Impulsgebern die die anderen Poster 
beschreiben leicht automatisieren.

Autor: JensM (Gast)
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Das messen der einzelnen Ströme bringt noch nicht allzu viel.

Dazu fehlen die Phasenlage zur Spannung, die Oberwellen und vieles mehr.
Das Auswerten dieser Werte ist auch nicht ganz trivial.

Es muss also entweder die einfache Lösung mit dem auswerten eines 
Strohmzählers oder eine professionelle Lösung mit einem speziellen 
Messgerät gemacht werden.
Ich kenne das Messgerät Sentron PAC3200 von Siemens. Dieses Gerät stellt 
sehr viele Messwerte zur Verfügung und hat auch schon eine TCP/IP 
Schnittstelle mit Modbus Protokoll eingebaut.
Ich halte es mit einem Preis von ca. 400€ für ein professionelles Gerät 
für recht günstig. Dazu kommen noch die entsprechenden Stromwandler.

Mit einem derartigen Gerät hätte man eine gute Datenbasis und noch 
genügend Möglichkeiten zum basteln der entsprechenden Logging- und 
Auswertefunktionen.

Mfg JensM

Autor: faul (Gast)
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Sowas würde mich auch interessieren. Man nehme:

SD-Karte
Ethernet-Anschluss
2 Fotodioden mit Richtwirkung

Es gibt doch mittlerweile eine Reihe von LPs mit diesen Features.. wurde 
sowas nicht schonmal umgesetzt?

Autor: ReinHerR (Gast)
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Ich habe das ganze mal gemacht. Die Stromscheibe zu detektieren ist 
elektrisch ganz einfach, ging mit einem Verstärkertransistor und dann 
direkt in den Mikrocontroller. Die Streuwirkung der Scheibe vor dem 
Zähler zu hintergehen ist etwas Fummelarbeit, geht aber auch.
Ein Problem ist, dass es bei geringem Verbrauch sehr lange dauern kann 
bis der nächste Messwert kommt.

Durch diese Messung kann man schon recht gezielt Stromsparmaßnamen 
einleiten, zudem man ja auch den Steckdosen-Stromzähler nicht überall 
(Herd, Durchlauferhitzer etc) anschließen kann. Und man sieht nur einen 
einzigen Wert, nie die Gesamtaufnahme.
Sehr zu empfehlen ist dann natürlich eine graphische Auswertung. Ich 
hatte nur den Wert anzegeigt. hat aber auch schon geholfen. Vor allem 
kann man gezielt große Verbraucher finden oder solche, die man gar nicht 
selbst betreibt sondern der Nachbar ;-)
Gruß
ReinHerR

Autor: Schneekönig (Gast)
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Oder man nehme den intelligenten Stromzähler von Yello Strom. Der kann 
das alles ohne Bastelarbeiten an Bereichen, an denen man eh nix verloren 
hat.

Autor: Bern (Gast)
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@ ReinHerR (Gast):

Könntest du mir noch ein paar Infos über deinen Aufbau geben? Ich denke, 
du musstest die Zeit zwischen 2 Impulsen messen und damit konntest du 
nachher die "verbrauchte" Leistung pro Zeiteinheit bestimmen?! Kannst du 
mir einen Richtwert geben, wie gross so eine Zeitspanne war (und der 
dazugehörige Leistungsverbrauch zu dieser Zeit) ?

Ist es überhaupt, z.B. eine Minute lang die Impulse zählen und damit die 
Leistung zu bestimmen? Oder ist eine Minute viel zu kurz?

Gruss, Bernd

Autor: Timo P (Gast)
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Die Impulse, die man erhält, geben ja schon aufschluss über einen 
Verbrauch, die Zeit spielt hierbei keine Rolle mehr! Die Impulse werden 
einfach inkrementiert und ergeben eine Zahl!

Lediglich für die Leistung, die aktuell abgenommen wird, könnte man je 
nach gewünschter Auflösung/Intervall die Periodendauer der Impulse 
messen.

Stichwort: Frequenzmessung via Controller. Sehr einfach wäre eine 
anbindung ans Internet mit einem X-Port möglich, so sind die Daten 
sofort online!

Wenn nicht erwünscht, könnte man sie lokal, seriell auf einen PC 
bringen, oder erst auf SD-Card loggen.

Autor: ReinHerR (Gast)
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Ich habe die Zeit zwischen zwei Impulen gemessen. Auf Deinem Stromzähler 
steht ein Wert, der angibt wie viel Arbeit pro Umdrehung geleistet 
wurde. Es dauerte bei meinem Zähler zwischen zehn Sekunden und 10 
Minuten bis die Scheibe einmal rum war, bei einem Verbrauch von 30 Watt 
(nur eine Lampe im ganzen Haus) und 5 kW (Staubsauger und 
Untertisch-Heizboiler). Zumindest war es so ungefähr.
Ich kann den Code ja mal raussuchen, dauert aber weil ich ihn hier nicht 
zur Hand habe.
Aber mir fällt ein: Guck mal unter www.fingers-welt. Der hat doch so was 
auch mal gemacht und sehr gut beschrieben.
Gruß
ReinHerR

Autor: Bern (Gast)
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@ Timo P:
Das ist mir bewusst, jedoch nähme mich auch der aktuelle 
Leistungsverbrauch in kW/h wunder. Dazu müsste man ja die Zeit zwischen 
2 Intervallen haben.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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ReinHerR schrieb:
> Ich habe die Zeit zwischen zwei Impulen gemessen. Auf Deinem Stromzähler
> steht ein Wert, der angibt wie viel Arbeit pro Umdrehung geleistet
> wurde.

Man schaue nach der sog. Zählerkonsante, ist gut sichtbar auf der 
Frontseite eingeprägt/gedruckt: Typische Werte sind 50 bis 600 
Umdrehungen für 1 kWh.

Es ist also eine ziemliche "Bandbreite" auf dem Markt.


Es dauerte bei meinem Zähler zwischen zehn Sekunden und 10
> Minuten bis die Scheibe einmal rum war, bei einem Verbrauch von 30 Watt
> (nur eine Lampe im ganzen Haus) und 5 kW (Staubsauger und
> Untertisch-Heizboiler). Zumindest war es so ungefähr.

Yepp, diese Zeiten passen gut als Anhaltswerte.


> Aber mir fällt ein: Guck mal unter www.fingers-welt. Der hat doch so was
> auch mal gemacht und sehr gut beschrieben.

Genau, dort steht genug für einen ordentlichen Einstieg. Der Rest ist 
kreatives Basteln. ,-)

Autor: fjkhfckvh (Gast)
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Diese Masseinheit gibt es nicht. kW/h

Du willst entweder die aktelle Leistung in kW wissen oder die 
verbrauchte Energie in kWh.
Ersteres kannst Du aus der Zeitdauer zwischen 2 Umdrehungen ermittel, 
letzteres wird durch die Anzahl der Umdrehungen abgebildet.

Gast

Autor: Bern (Gast)
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@fjkhfckvh:

Ja, meinte natürlich kWh.

Okay, werde mal bei Finger vorbeischauen.

Autor: Lutz (Gast)
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Posts in auswärtigen Sprachen (oder zumindest Englisch) bitte unter 
EmbDev.net posten ...

Autor: byte (Gast)
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Interessanter Thread. Wir haben mal ein kleines Projekt zu dem Thema 
gemacht. Messung der 3 Hauptphasen über induktiven Abnehmer (Testhalber 
mit selbsgewickelter Rogowskispule und/oder Kaufsensoren, berührungslos) 
Verarbeitung mit den Pollin NET-AVR-IO Board und einem modifizierten 
Radigwebserver als Software. Damit konnte man sich entsprechend den 
aktuellen Stromverbrauch übers Lan angucken. Hat schon grundlegend 
funktioniert, aber momentan ruht das ganze. Es fehlt noch Messung der 
Phasenverschiebung, Logging, etc. und es sollten evtl. noch mehrere 
Kanäle möglich sein.

Aber so bekommt schon schon ein ganz gutes Gefühl für die Sache. Wenn 
man tagsüber reinguckt, feststellt das auf einer Phase ein paar Ampere 
fliesen obwohl so ziemlich alles augeschaltet ist... merkt man schnell 
das man die Festbeleuchtung im Keller vergessen hat. :)

Grundsätzlich sollte das ganze in einen großen Stromverteiler für 
Lanpartys eingebaut werden. Aber mittlerweile verfolge ich auch den 
Ansatz das ganze in meinen Hausverteiler unterzubringen. Wobei die neuen 
Stromzähler dieses Feature angeblich schon mitgringen sollen.

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