Hallo Forum,
ich bin gerade auf der Suche nach einer möglichst einfachen Lösung zur
Erfassung des Stromvebrauchs beliebiger Haushalte. Wichtige Anforderung
ist hierbei, die möglichst einfache Ausführung und die Möglichkeit die
Messwerte sekundengenau aufzunehmen und die Werte einer Woche
abspeichern zu können. Also mindestens 7*24*60*60= 604800 Messwerte. Der
Preis ist erst mal zweitrangig.
Da die eHz-Zähler leider noch nicht überall verfügbar sind, fällt diese
Möglichkeit erst einmal flach. Die Nachrüstung eines Zählers sollte auch
vermieden werden, da somit ein Elektroinstallateur + Umbauten von Nöten
wäre.
Ich habe mir überlegt, ob es eventuell möglich wäre den Strom an der
Hauszuleitung mittels Stromzangen zu messen und die Daten mit einem
entsprechenden Datenlogger aufzuzeichnen?
Jetzt stellen sich mehrere Fragen bei dieser Lösung:
- Darf ich solche Zangen einfach an die Zuleitung anklemmen und kommt
man da überhaupt ran?
- Laufen durch die Zuleitung drei Phasen und gleichen sich somit aus und
das Messgerät zeigt immer 0 an?
- Gibt es Stromzangen die mir den Wirkstrom anzeigen oder zeigen die
immer nur den Scheinstrom an?
- Kann mir jemand Empfehlungen zur entsprechenden Hardware (Stromzange
oder Datenlogger) geben?
Ich habe schon ein bisschen im Internet gestöbert und folgende Sachen
gefunden und frage mich, ob mein Vorhaben damit realisierbar ist?
http://www.fluke.com/fluke/dede/Leistungsmessger%C3%A4te-und-Netzqualit%C3%A4ts-Analysatoren/Netzqualit%C3%A4tslogger/Fluke-430-Series.htm?PID=56078http://www.gossenmetrawatt.com/deutsch/produkte/metraflexp300.htm
beatsteak schrieb:> Hallo Forum,>> ich bin gerade auf der Suche nach einer möglichst einfachen Lösung zur> Erfassung des Stromvebrauchs beliebiger Haushalte. Wichtige Anforderung> ist hierbei, die möglichst einfache Ausführung und die Möglichkeit die> Messwerte sekundengenau aufzunehmen und die Werte einer Woche> abspeichern zu können. Also mindestens 7*24*60*60= 604800 Messwerte. Der> Preis ist erst mal zweitrangig.
Sollte auf eine SD-Karte locker draufpassen.
> Jetzt stellen sich mehrere Fragen bei dieser Lösung:> - Darf ich solche Zangen einfach an die Zuleitung anklemmen und kommt> man da überhaupt ran?
So lange Dur nicht an der Leitung selbst rumfummelst oder Siegel
aufbrichst, sollte das kein Problem sein.
> - Laufen durch die Zuleitung drei Phasen und gleichen sich somit aus und> das Messgerät zeigt immer 0 an?
In der idealen elektrotechnischen Welt schon, in der Realität eher
nicht. Trotzdem musst Du alle drei Phasen getrennt messen, wenn das
Ergebnis nicht nur von Mondkonstante und Vogelflug abhängen soll.
> - Gibt es Stromzangen die mir den Wirkstrom anzeigen oder zeigen die> immer nur den Scheinstrom an?
Strom ist Strom ist Strom. Was Du meinst, ist Wirkleistung, und die
kannst Du nur aus Strom und Spannung gemeinsam bestimmen. Die Stromzange
hat aber keine Spannungserfassung - schließlich ist sie eine
Stromzange.
Was Du willst, wird vermutlich entweder Geld für den Elektriker oder
Zeit und Geld für Einarbeitung und Aufbau kosten.
> Strom ist Strom ist Strom. Was Du meinst, ist Wirkleistung, und die> kannst Du nur aus Strom und Spannung gemeinsam bestimmen. Die Stromzange> hat aber keine Spannungserfassung - schließlich ist sie eine> Stromzange.
Die Spannung ist doch konstant 230V.
beatsteak schrieb:>> Strom ist Strom ist Strom. Was Du meinst, ist Wirkleistung, und die>> kannst Du nur aus Strom und Spannung gemeinsam bestimmen. Die Stromzange>> hat aber keine Spannungserfassung - schließlich ist sie eine>> Stromzange.>> Die Spannung ist doch konstant 230V.
Ich dachte es wäre Wechselspannung...
beatsteak schrieb:> Die Spannung ist doch konstant 230V
Bruhahha, häng mal n Oszi an die Leitung, schon ohne Last schwankt Sie
zwischen -400 und +400V -15/+5% oder so.
beatsteak schrieb:> Da die eHz-Zähler leider noch nicht überall verfügbar sind
Auch ein eHZ schmeißt seinen Datensatz nicht im Sekundentakt raus.
beatsteak schrieb:> - Darf ich solche Zangen einfach an die Zuleitung anklemmen und kommt> man da überhaupt ran?
Ja, solange du nicht das Siegel des Energieversorgers brichst.
beatsteak schrieb:> - Laufen durch die Zuleitung drei Phasen und gleichen sich somit aus und> das Messgerät zeigt immer 0 an?
Ja, alle drei Phasen und N. Die Summe der Ströme ist also Null (Außer
bei einem Kurzschluss, aber das ist ein anderes Thema). Du musst die
Ströme also getrennt messen. Das bedeutet: Eine Stromzange pro Phase.
beatsteak schrieb:> - Gibt es Stromzangen die mir den Wirkstrom anzeigen oder zeigen die> immer nur den Scheinstrom an?
Wie soll das funktionieren? Weißt du, was Wirklesitung und
Scheinleistung überhaupt ist? Um das mit dieser Messmethode zu erfassen
musst du synchron dazu die Spannungen aller drei Phasen messen. Synchron
bedeutet: Pro Phase ZWEI!!! ADCs die alsolut synchron Strom und Spannung
samplen. So etwas gibt es aber. Und ich meine nicht einen ADC, den man
auf verschiedene Analogeingänge mappen kann, wie er in den meisten MCUs
integriert ist.
beatsteak schrieb:> - Kann mir jemand Empfehlungen zur entsprechenden Hardware (Stromzange> oder Datenlogger) geben?
Ja: Kauf dir einen eHZ. Billiger wird's nicht. Da hast du eine Fertige,
funktionierende Lösung. Im Datensatz sind Wirkleistung und cos phi
enthalten. Damit kannst du dir ganz leicht die Scheinleistung berechnen.
Ganz davon abgesehen: Für welche Anwendung soll das Ganze überhaupt
sein? Zu Abrechnugszwecken wohl kaum. Und für Energiemonitoring reicht
ein Intervall von 5 Minuten dicke aus. Mit fällt nichts ein, wofür den
Energieverbrauch sekundengenau erfassen müsste.
beatsteak schrieb:> Die Spannung ist doch konstant 230V.Das dachte ich auch. Habe die Tage im Netz einen Aufbau gesehen, der
die Leistung misst, indem er einfach in die Steckdose gesteckt wird.
Dann wird über die Amplitude und Frequenzverschiebung alles mögliche
berechnet.
http://www.circuitcellar.com/avr2004/DA3798.html
beatsteak schrieb:> Die Spannung ist doch konstant 230V.
Nein. Die kann durchaus im Tagesverlauf schwanken. Je nach
Netzbelastung. +/-5V ist vollkommen normal. Manchmal auch mehr.
> Wie soll das funktionieren? Weißt du, was Wirklesitung und> Scheinleistung überhaupt ist? Um das mit dieser Messmethode zu erfassen> musst du synchron dazu die Spannungen aller drei Phasen messen. Synchron> bedeutet: Pro Phase ZWEI!!! ADCs die alsolut synchron Strom und Spannung> samplen. So etwas gibt es aber. Und ich meine nicht einen ADC, den man> auf verschiedene Analogeingänge mappen kann, wie er in den meisten MCUs> integriert ist.
Auch wenn ich nicht weiß was die Abkürzungen ADC oder MCU bedeuten,
heißt das ich muss jeweils mit einer Messzange pro Phase den Strom
messen und jeweils pro Phase die Spannung gegen Erde? Dazu bräuchte ich
dann noch einen Datenlogger, der die 6 Werte + jeweilige
Phasenverschiebung aufzeichnet.
Ist es günstiger sich das so zusammenzustellen oder kann ich da gleich
was fertiges von Fluke kaufen? (Wobei ich bei diesem Gerät noch nicht
herausgefunden habe, ob es 1s-Werte eine Woche lang aufzeichnen kann.)
http://www.fluke.com/fluke/dede/Leistungsmessger%C3%A4te-und-Netzqualit%C3%A4ts-Analysatoren/Drei-Phasen/Fluke-1735.htm?PID=56028> Ja: Kauf dir einen eHZ. Billiger wird's nicht. Da hast du eine Fertige,> funktionierende Lösung. Im Datensatz sind Wirkleistung und cos phi> enthalten. Damit kannst du dir ganz leicht die Scheinleistung berechnen.
Die eHz könnnen ja an der optischen Schnittstelle ausgelesen werden. Da
gab es ja Produkte von http://www.co-met.info/. Leider schaffen die
maximal 1min-Werte. Man könnte sich auch was mithilfe eines Controllers
selber basteln, aber damit werde ich wohl kaum die 1s-Werte schaffen.
Zusätzlich ist der Nachteil des eHz, dass die Lösung nur in dem
umgerüsteten Haushalt verwendet werden kann und somit nur ein Haushalt
gemessen werden kann.
> Ganz davon abgesehen: Für welche Anwendung soll das Ganze überhaupt> sein? Zu Abrechnugszwecken wohl kaum. Und für Energiemonitoring reicht> ein Intervall von 5 Minuten dicke aus. Mit fällt nichts ein, wofür den> Energieverbrauch sekundengenau erfassen müsste.
Die Werte werden aus Forschungszwecke benötigt, um bestimmen zu können
wie sich die Abweichung bei größer werdenden Abtastrate entwickelt.
@ beatsteak (Gast)
>Die sekundengenaue Auflösung ist wichtig, damit auch Peaks im>Stromverbrauch erfasst werden, die nur für kurze Zeit auftreten.
Erfassung ja, Speicherung nein. Man misst meinetwegen mit 1 Hz den
Stromverbrauch und speichert jede Minute den Mittelwert.
Ist mehr als genau genug und hält die Datenflut einigermassen in
Grenzen.
Es gab hier mal ein Projekt, da wollte jemand sekundengenau Tastendrücke
aufzeichnen, für einen elektronischen Zähler.
Das hab ich dann mal aus Spass an der Freud gemacht. Ergebnis?
Der Op hatte keinen Bock mehr auf das Projekt und die Datenflut war im
Excel kaum handhabbar. Und sinnvolle Informationen kann man daraus kaum
gewinnen.
Beitrag "S: Erstellung v. digitalem Handzähler mit Speicherung der Uhrzeit">Mir ist aber die hohe Auflösung besonders wichtig.
Warum? Weil du den Unterschied zwischen Auflösung und Genauigkeit
nicht kennst und dich gern an großen Zahlen aufgeilst?
MFG
Falk
> Erfassung ja, Speicherung nein. Man misst meinetwegen mit 1 Hz den> Stromverbrauch und speichert jede Minute den Mittelwert.> Ist mehr als genau genug und hält die Datenflut einigermassen in> Grenzen.> Es gab hier mal ein Projekt, da wollte jemand sekundengenau Tastendrücke> aufzeichnen, für einen elektronischen Zähler.> Das hab ich dann mal aus Spass an der Freud gemacht. Ergebnis?
Ok, ich fang mich jetzt zwar an zu wiederholen, aber die Anforderung ist
nun einfach mal, dass die Werte sekundengenau sein müssen. Lastprofile
mit höheren Abtastraten stehen mir zur Verfügung (30s). Bei dem Projekt
soll analysiert werden, wie sich die Änderung der Abtastrate auf die
Abweichung des Lastprofils auswirkt.
> Der Op hatte keinen Bock mehr auf das Projekt und die Datenflut war im> Excel kaum handhabbar. Und sinnvolle Informationen kann man daraus kaum> gewinnen.
Mag sein das Excel bei 604800 aus der Puste kommt, aber wer sagt dass
ich Excel zur Datenverarbeitung nehme?
> Warum? Weil du den Unterschied zwischen Auflösung und Genauigkeit> nicht kennst und dich gern an großen Zahlen aufgeilst?
Ja genau deswegen!
@ beatsteak (Gast)
>nun einfach mal, dass die Werte sekundengenau sein müssen. Lastprofile>mit höheren Abtastraten stehen mir zur Verfügung (30s).
Niedrigere Abtastrate.
> Bei dem Projekt>soll analysiert werden, wie sich die Änderung der Abtastrate auf die>Abweichung des Lastprofils auswirkt.
Das kann jede Grundlagenbetrachtung der Signaltheorie mit Bleistift und
Papier.
MfG
Falk
Falls noch unklar ist wozu ein Lastprofil gut ist und warum man es nicht
extrapolieren kann wenn die geforderte Auflösung nicht zur Verfügung
steht
dann schaut doch mal hier:
http://www.lew.de/CLP/downloads/Produktinfos/ERS_G_S_Lastprofil.pdf
Wer dafür kein Interesse hat kann ja zum nächsten Thread wechseln.
"Die Leistung wird dabei als Mittelwert einer jeden ¼-Stunde gemessen.
Die einzelnen ¼-Stundenwerte werden im Stromzähler gespeichert."
Wo ist da jetzt die Notwendigkeit einer sekundengenauen Erfassung UND
Speicherung erklärt?
Die steht im Pflichtenheft.
beatsteak schrieb:
> die Anforderung ist dass die Werte sekundengenau sein müssen. Lastprofile> mit höheren Abtastraten stehen mir zur Verfügung (30s). Bei dem Projekt> soll analysiert werden, wie sich die Änderung der Abtastrate auf die> Abweichung des Lastprofils auswirkt.
Eine klare Definition.
beatsteak schrieb:>> Strom ist Strom ist Strom. Was Du meinst, ist Wirkleistung, und die>> kannst Du nur aus Strom und Spannung gemeinsam bestimmen. Die Stromzange>> hat aber keine Spannungserfassung - schließlich ist sie eine>> Stromzange.>> Die Spannung ist doch konstant 230V.
Au weia. Ich korrigiere mein obiges (offensichtlich für jemanden ohne
elektrotechnischen Hintergrund zu kurz geratenes) Statement auf die
korrekte Formulierung:
"Was Du meinst, ist die Wirkleistung. Diese kannst Du nur aus dem
zeitlichen Verlauf von Strom und Spannung bestimmen. Dazu ist eine
zeitlich synchrone Erfassung der beiden Größen notwendig.
Da eine Stromzange keine Spannungserfassung bietet, ist eine
Wirkleistungsbestimmung nur mit einer Stromzange nicht möglich."
Ohne Verständnis der Grundlagen ("auch wenn ich nicht weiß was die
Abkürzungen ADC oder MCU bedeuten") Anforderungen aufzustellen ("die
Anforderung ist nun einfach mal, dass die Werte sekundengenau sein
müssen") wirst Du maximal einen Haufen Daten produzieren, die Dir dann
wenig bis nichts sagen.
@ stiller Beobachter (Gast)
Du hast es richtig erkannt. Standard-Lastprofile sind in 15min-Schritte
aufgelöst. Das reicht für die Lastplanung der EVUs aus, da diese für
1000ende Haushalte planen müssen. Wenn man jetzt aber ein Lastrpofil
eines einzelnen Haushaltes betrachten möchte ist dies komplett anders,
da durch Mittelwertbildung über größere Zeiträume und mehrerer Haushalte
die Peaks komplett geglättet werden.
Im Prinzip sollen die Ergebnisse aus 2.1 ff in
http://www.iset.uni-kassel.de/abt/FB-A/publication/2010/2010_Braun_Staffelstein_Solion_lang.pdf
nachvollzogen werden. Dazu werden die Werte sekundengenau benötigt und
die Frage ist welche Messtechnik dazu empfohlen werden kann?
Vielleicht für den einen oder anderen auch interessant:
Ich bin bei SWM in München.
Hier gibt es bisher nur die ollen Ferraris-Zähler.
Nach ca. 10 emails mit meinem Provider (u.a. ein sog.
"Energierberater"),
konnte ich SWM davon überzeugen, daß ich keinen Smart Meter will,
sondern nur einen "etwas moderneren" Zähler mit Digitalausgang.
Den neuen bekam ich dann kostenlos. Hat mehrere Leds die ich anzapfen
kann. U.a. 10000 impulse/kWh.
Ich zahle was der Zähler zählt, und 10000 impulse/kwh sind mir AUFLÖSUNG
genug.
Wenn ich den Zähler abfrage, mit dem auch abgerechnet wird, habe ich
eine GENAUIGKEIT von 100% = Fehler = NULL.
Wer unbedingt Deltas von 1W (wenig Strom) innerhalb einer Sekunde messen
will, sollte das lokal messen und nicht am Hausanschluß (viel Strom).
Alternativ kann man selbst natürlich zusätzliche Hutschinenzähler (S0
o.ä.) einbauen. Extrem billig.
ois easy,
lou
BTW
@beatsteak (Gast):
ab 2.7kWh blinkts bei mir jede Sekunde.
Ist damit mein Stromverbrauch "sekundengenau" erfasst?
Jetzt bin ich auf Deine Antwort gespannt :)
@ Lou Cyfer (lou)
>ab 2.7kWh blinkts bei mir jede Sekunde.
2.7kW, ohne h.
Was sich aber nicht mit 10000 Pulsen/kWh deckt. Dann müsste es ab 360W
mit 1Hz Blinken. Der Kehrwehrt ist zufällig 0,0027 . . . ;-)
1kW = 1kWh/h -> 10000 Pulse/h = 2,7Pulse/s
MfG
Falk
Das mit den Puls zählen wäre natürlich auch eine Möglichkeit, allerdings
komme ich auf 360Ws oder 360J pro Impuls, was du mit
"ab 2.7kWh blinkts bei mir jede Sekunde."
meinst verstehe ich nicht. Man könnte dann jede Sekunde die Anzahl der
Impulse loggen. Die Anzahl lässt sich dann mit dem entsprechenden Faktor
in Energie umrechnen und dann durch das Zweitintervall teilen um auf die
Leistung zu kommen. Allerdings scheint mir 360Ws/Impuls recht grob.
@Falk
Thanks :) mein Fehler ... ab 360W = 1Hz => noch besser ;)
@beatstick
"jede Sekunde die Anzahl der Impulse loggen"
au backe... wieder voll daneben mensch :(
Damit machst du doch Riesenfehler.
Der Zähler erzeugt doch schon eine Zeitbasis.
Warum nochmal abtasten?
Man logt die Zeit zwischen zwei Pulsen.
Dann hat man exakt den Verbrauch pro Zeitslot.
Alles andere ist reine Darstellungsache/Umrechnung.
"Allerdings scheint mir 360Ws/Impuls recht grob"
Für den Hausanschluß kenne ich nichts besseres. Und sogar umsonst.
"Zeitlich hohe Auflösung" bringt doch nix, wenn du nicht weisst, in
welchem Größenbereich du messen möchtest. (spricht W oder kW oder was).
@Schaltungswächter
bingo :)
ähnliches Thema:
Beitrag "S0 Bus Logger"
Es gibt Leute, die klemmem eine SPS an den Zaehler um die Pulse zu
zaehlen. Das ist natuerlich ganz schlechter Stil. Allenfalls sollte man
sich den ADE7758 anschauen, und mit einem AVR oder so zusammen
montieren.
