EM24 Carlo Gavazzi

Aus TippvomTibb
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Allgemeines

Auf den Zaehler bin ich ueber eine Victron Energy MultiPlus-Installation (VEMPII) gestoszen. Er erfuellt die Anforderung des Multiplus nach einer Kommunikation ueber RS485 (Modbus RTU). Er ist mit 150-200 Euro nicht gerade guenstig. Mittlerweile wird in der RS485 Variante der Nachfolger EM540 empfohlen. Ob er der Einzige ist der mit dem Multiplus klar kommt, muss ich noch testen. Der Energy-Selection-Guide von Victron Energy nennt mittlerweile noch die Varianten B21, B23, B24 von ABB.

Da ich in diesem Artikel nicht nur die Verwendung in Kombination mit VEMPII im Auge habe, sondern auch noch ganz allgemein Strom(unter)zaehlung im Haushalt, etc., versuche ich mir ueber alle Funktionen/Einstellungen im Klaren zu werden.

Die in diesem Beitrag zusammengestellten und kommentierten Informationen sind im Wesentlichen diesen Quellen entnommen.

  • Diese Anleitung www.productselection.net/MANUALS/UK/EM24_IS_im_use.pdf
  • Installationsanleitung - EM24 www.productselection.net/MANUALS/UK/EM24_im_inst.pdf
  • Die Beschreibung des Kommunikationsprotokolls des EM24 [1]
  • Fuer die Wandlermessung gibt es hier ein weiterfuehrendes Dokument.

Einschraenkungen

Ich betrachte nur 3-phasige Varianten mit Direktmessung. Die 3-Phasigen lassen sich auch 1-phasig betreiben und 65 A sind in meinen Installationen ausreichend.

Die heute uebliche Integration von PV-Anlagen in die Haushaltsstromverteilung (Eigenverbrauch) macht eine bidirektionale Messung notwendig.

Die Kommunikation ueber einen Bus halte ich fuer notwendig. Eine Auswertung durch den S0-Impuls ist fuer mich nicht ausreichend.

Dann bleiben als Alternativen nur noch wenige. Probieren werde ich wohl noch ABB, Etalko, Eastron, Finder, ...

Merkmale

  • Messung und Anzeige von Einzelphasen, Leistungen und Energie.
  • Energiemessungen: gesamte und partielle kWh und kvarh oder basierend auf 4 verschiedenen Tarifen; Einzelphasenmessungen
  • Messungen von Gas, Kaltwasser, Heißwasser, kWh Fernheizung mittels digitaler Eingänge
  • UCS Software

Anmerkungen

  • Anbindungen per Dupline lasse ich (erst mal) auszen vor.
  • Die Measuring Instruments Directive (MID) ist eine EU-Richtlinie, die die Anforderungen für Messgeräte spezifiziert. Nur MID-zertifizierte Energiezähler dürfen für die Abrechnung von Energiekosten eingesetzt werden. Das sogenannte Mess- und Eichrecht (ME) ist die deutsche Umsetzung der europäischen Richtlinie MID. Die MID Variante des EM24 erkennt man an einem PF im Bestellcode (z. B. EM24-DIN.AV5.3.D.O2.PF.A)
  • Die Nennnung von 'k' 'W' 'h' als Groesze der Wirkarbeit geht jedem recht einfach ueber die Lippen. Manche sprechen die Abkuerzung auch direkt als 'Kilowattstunden' aus. Anders verhaelt es sich oft bei der Blindleistung oder Blindarbeit. 'k' 'var' 'h' klingt oft nicht vertraut und die Anzahl der Personen die es als Kilovoltamperereaktivstunden aussprechen ist da dann schon deutlich geringer, aber auch Kilovarstunden habe ich schon gehoert.
  • Die Begriffe Anwendungsbereich(e) und Applikationsbereich(e) werden in den Anleitungen synonym benutzt.


Applikationsbereich Anwendungsbereich nicht bei Variante Anmerkung zur Verfuegung stehende Messungen einfacher Anschluss
(ohne einfachen Anschluss: sowohl die importierte als auch die exportierte Wirkleistung ist verfuegbar)
A Haushalt PFB Hauptsächlich Energiemessung System: Phasensequenz, Phase-Nullleiter-Spannung, Frequenz, importierte Wirkenergie gesamt, Wirkleistung DMD und DMD max ja
B Einkaufszentren PFB Hauptsächlich Energiemessung System: Phasensequenz, Phase-Nullleiter-Spannung, Frequenz, importierte Wirkenergie gesamt, Wirkleistung DMD und DMD max, importierte Blindenergie gesamt, Scheinleistung DMD und DMD max ja
C Haushalt mit erweiterten Anforderungen PFB Hauptsächlich Energiemessung (gesamt und auf Tarifbasis), Gas und Wassermessung System: Phasensequenz, Phase-Nullleiter-Spannung, Frequenz, importierte Wirkenergie gesamt, Wirkleistung DMD und DMD max, importierte Wirk- und Blindenergie nach Tarif, Totalizer 1/2/3 ja
D Mehrfachhaushalte (auch Camping und Jachthäfen) PFA/PFB Hauptsächlich Energiemessung (3 Einzelphasenmessungen) Einphasig: importierte Wirkenergie, Spannung ja
E Sonnenenergie PFA Energiemessung mit einigen wesentlichen Stromanalysatorenfunktionen System: Phasensequenz, Phase-Nullleiter-Spannung, Frequenz, importierte und exportierte Wirkenergie gesamt, Wirkleistung DMD und DMD max, Betriebsstundenzähler, Wirkleistung, Leistungsfaktor nein
F Industrie PFA Hauptsächlich Energiemessung System: Phasensequenz, Phase-Nullleiter-Spannung, Frequenz, importierte und exportierte Wirkenergie gesamt, Wirkleistung DMD und DMD max, Phase-Phase-Spannung, Wirkenergie, Maximalstrom DMD, Partielle Wirkenergie, importierte und exportierte Blindenergie gesamt, Scheinleistung, DMD und DMD max, Partielle Blindenergie, Betriebsstundenzähler, Wirkleistung, Leistungsfaktor, Totalizer 1/2/3 nein
G Höheres Industrieniveau PFB Energiemessung und Leistungsanalyse System: Phasensequenz, Phase-Nullleiter-Spannung, Frequenz, importierte Wirkenergie gesamt, Wirkleistung DMD und DMD max, Phase-Phase-Spannung, Wirkenergie, Maximalstrom DMD, Partielle Wirkenergie, importierte Blindenergie gesamt, Scheinleistung, DMD und DMD max, Blindenergie, Betriebsstundenzähler, Wirkleistung, Wirkleistung DMD, Blindleistung, Leistungsfaktor, importierte Wirk- und Blindenergie nach Tarif
Einphasig: Blindleistung pro Phase, Scheinleistung pro Phase, Leistungsfaktor pro Phase, Wirkleistung pro Phase, Strom pro Phase, Netznennspannung, Netz-Nullleiter-Spannung, Totalizer 1/2/3
ja
H Höheres Industrieniveau zur Stromerzeugung PFA Vollständige Energiemessung und Leistungsanalyse System: Phasensequenz, Phase-Nullleiter-Spannung, Frequenz, importierte und exportierte Wirkenergie gesamt, Wirkleistung DMD und DMD max, Phase-Phase-Spannung, Wirkenergie, Maximalstrom DMD, Partielle Wirkenergie, importierte und exportierte Blindenergie gesamt, Scheinleistung, DMD und DMD max, Blindenergie, Betriebsstundenzähler, Wirkleistung, Wirkleistung DMD, Blindleistung, Leistungsfaktor, importierte Wirk- und Blindenergie nach Tarif
Einphasig: Blindleistung pro Phase, Scheinleistung pro Phase, Leistungsfaktor pro Phase, Wirkleistung pro Phase, Strom pro Phase, Netznennspannung, Netz-Nullleiter-Spannung, Totalizer 1/2/3
nein
I Grundlage für Messsysteme PFB Hauptsächliche Energiemessung
Dieser Bereich ist in der Config-Variable nicht verfuegbar!

Downloads

  • UCS-Software www.productselection.net/Download/UK/ucs.zip

Modellbezeichnngen

  • O2: 2 digitale Trasistorausgaenge (Open Collector max. 30 V 100 mA)
  • R2: 2 Relaisausgaenge (1,5 A / 5 A 24 V / 250 V)
  • IS,DP (= in Kombination mit): 3 digitale Eingaenge (max. 20 Hz DutyCicle 50% 5 V 10 mA Impedanz 680 Ohm)
  • IS: RS485
  • M1,M2: M-Bus
  • E1: Ethernet-Port
  • W1: Drahtloser M-Bus
  • DP: Dupline-Port

Messdaten

EM24 Messdaten.png

Ich benutze lieber die Begriffe Bezug fuer 'Importiert' und Einspeisung fuer 'Exportiert'.

Mit T1 bis T4 sind hier die Tarife (1 bis 4)gemeint.

Mit IS und DP sind die digitalen Eingaenge gemeint

Ein Punkt in der Spalte System meint die Summe aus allen (3) Phasen und ein Strich bedeutet 'Funktion nicht unterstuetzt'.

Ein Punkt in der Spalte Phase meint, dass der Messwert fuer jede Phase vorliegt und ein Strich bedeutet 'Funktion nicht unterstuetzt'.

DMD steht fuer Direct Metering Device oder auch Digital Meter Display (wird aber auch in anderem Zusammenhang (siehe unten DMD) benutzt)

EC:

  • "Energy Consumption" (Energieverbrauch): In einigen Fällen steht "EC" für "Energy Consumption" und bezieht sich auf den Energieverbrauch, der vom Stromzähler erfasst wird. Dies kann sich auf den gesamten Energieverbrauch eines Gebäudes oder auf den Verbrauch eines bestimmten Geräts oder einer spezifischen Schaltung beziehen.
  • "Electronic Counter" (Elektronischer Zähler): "EC" kann auch für "Electronic Counter" stehen und auf einen digitalen oder elektronischen Stromzähler hinweisen. Im Gegensatz zu herkömmlichen analogen Zählern erfassen elektronische Zähler den Stromverbrauch mit Hilfe von elektronischen Schaltkreisen und speichern die Verbrauchsinformationen digital.

PF weist auf eine MID-Variante hin.

A: Die Leistung ist immer integriert (sowohl im Falle von positiven-auf-genommenen- und negativen-abgegebenen- Strom) und der Gesamtenergiezähler ist gemäß MID zertifiziert.
B: Gemäß MID ist nur der positive -auf-genommene- Gesamtenergiezählerzertifiziert, der Zähler der negativen-abgegebenen-Energie ist nicht zertifiziert.

vereinfacht:

PFA: einfacher Anschluss, der Gesamtenergiezähler (kWh+) ist gemäß MID zertifiziert;

PFB: nur der positive Gesamtenergiezähler ist gemäß MID zertifiziert. Der negative Energiezähler ist verfügbar aber nicht gemäß MID zertifiziert.

PFA und PFB (ChatGPT):

Die Abkürzungen "PFA" und "PFB" können bei Stromzählern auf eine bestimmte Tarifstruktur hinweisen. In der Regel stehen sie für "Peak Flat Average" (PFA) und "Peak Flat Base" (PFB). Diese Begriffe beziehen sich auf unterschiedliche Abrechnungsmethoden für Stromverbrauchstarife, insbesondere für Zeittarife.

    PFA (Peak Flat Average): Bei diesem Tarifmodell wird der Stromverbrauch in Spitzenzeiten (Peak) mit einem höheren Preis abgerechnet, während der Verbrauch in den übrigen Zeiten (Flat) mit einem niedrigeren Preis abgerechnet wird. Der Durchschnittsverbrauch über einen bestimmten Abrechnungszeitraum wird verwendet, um die Kosten zu berechnen.

    PFB (Peak Flat Base): Im Gegensatz dazu wird bei diesem Tarifmodell der Verbrauch in Spitzenzeiten (Peak) und außerhalb dieser Zeiten (Flat) separat abgerechnet. Es gibt also einen Basispreis für den Verbrauch in den Spitzenzeiten und einen separaten Preis für den Verbrauch außerhalb der Spitzenzeiten.

Es ist wichtig zu beachten, dass die genaue Bedeutung von "PFA" und "PFB" von Land zu Land, von Versorgungsunternehmen zu Versorgungsunternehmen und von Tarifmodell zu Tarifmodell variieren kann. Daher ist es ratsam, bei Ihrem lokalen Stromversorger nachzufragen, um die spezifische Bedeutung in Ihrem Kontext zu bestätigen.


Phasenkompensation: Für jede Messintervallzeit werden die Energien der einzelnen Phasen aufsummiert; gemäß des Vorzeichens des Ergebnisses wird der positive (kWh+) oder negative Zähler (kWh-) hochgezählt. Beispiel: P L1= +2 kW, P L2= +2 kW, P L3= -3 kW Integrationszeit = 1 Stunde +kWh=(+2+2-3) x 1 h=(+1) x 1 h=1 kWh -kWh=0 kWh

DMD

dmd = Bedarf bedeutet Durchschnittswert während des gewählten Integrationsintervalls zwischen 1 Minute und 30 Minuten. dmd wird von Stromversorgungsunternehmen als Energiezufuhr zur Abrechung eingesetzt.
EM24-Manual: dmd = Verbrauchswert / Durchschnittswert

ChatGPT zu dmd:

Im Zusammenhang mit dem Mittelwert steht die Abkürzung "DMD" in der Regel für "Duty Mean Demand" oder "Demand Mean Duty". Es handelt sich dabei um eine Kennzahl oder einen Messwert, der in der Energieversorgung verwendet wird, um den durchschnittlichen Strombedarf oder die durchschnittliche Lastanforderung über einen bestimmten Zeitraum zu beschreiben.
Der DMD-Wert kann beispielsweise in der Planung und Dimensionierung von Stromnetzen oder bei der Berechnung von Energiekosten verwendet werden. Er gibt an, wie viel Energie im Durchschnitt pro Zeiteinheit von einem Verbraucher oder einer Gruppe von Verbrauchern benötigt wird. Diese Informationen sind wichtig, um die Kapazität und die Ressourcen der Stromversorgung entsprechend anzupassen.

Navigation/Einstellung

Joystick

Joystick > 3 sec Druecken: Messungs-/Infomenue -> Einstellungsmenue
zur naechsten Messungsseite
Parameterwert erhoehen
zur vorherigen Infoseite/Seite EM24 Joystick.png zur naechsten Infoseite/Seite
zur vorherigen Messungsseite
Parameterwert verringern

Das heiszt im Messungs- und Informationsmenue durchlaeuft man mit "Hoch/Runter" die 31 (!) Messungsseiten und mit (Rechts/Links) die 7 Informationsseiten.

Wahlschalter

TODO

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Informationsmenue (Die angezeigten Seiten hängen von der eingestellten Anwendung und den Einstellungen für digitale Eingänge ab.)
Hinweis: Die zuletzt angezeigte Seite wird im Programmiermodus gespeichert
Seite Angezeigte Messungen Beschreibung
1 L1-L2-L3 VLNΣ Hz Phasensequenz System Phase-Nullleiter-Spannung Frequenz
2 L1-L2-L3 VLLΣ Hz Phasensequenz System Phase-Phase-Spannung Frequenz
3 Tot kWh (+) WΣ dmd WΣ dmd max Importierte Wirkenergie gesamt System-Wirkleistung DMD System-Wirkleistung DMD max.
4 kWh A dmd max PArt Wirkenergie Maximalstrom DMD Partielle Wirkenergie
5 Tot kvarh (+) VAΣ dmd VAΣ dmd max Importierte Blindenergie gesamt System-Scheinleistung DMD System-Scheinleistung DMD max.
6 kvarh VAΣ PArt Blindenergie System-Scheinleistung Partielle Blindenergie
7 Totalizer 1
(tAr, GAS, m3 Cold, m3 Hot,kWh tot, kWh out, rEM, SYnC)
Mehr-Tarif-Management, Gas-Messung, Kaltwasser-Messung, Warmwasser-Messung, Warmwasser- und Fernwärme-Messung (kWh),
Lesung eines externen Energiezählers, Lesen das digital Eingangsstatus bei dem serielle Schnittstelle,
Durchschnittsrechnung für die Synchronisation
Impulseingang 1
8 Totalizer 2
(tAr, GAS, m3 Cold, m3 Hot, kWh tot, kWh out, rEM, SYnC)
Mehr-Tarif-Management, Gas-Messung, Kaltwasser-Messung, Warmwasser-Messung, Warmwasser- und Fernwärme-Messung (kWh),
Lesung eines externen Energiezählers, Lesen das digital Eingangsstatus bei dem serielle Schnittstelle,
Durchschnittsrechnung für die Synchronisation
Impulseingang 2
9 Totalizer 3
(GAS, m3 Cold, m3 Hot, kWh tot, kWh out, rEM)
Gas-Messung, Kaltwasser-Messung, Warmwasser-Messung, Warmwasser- und Fernwärme-Messung (kWh),
Lesung eines externen Energiezählers, Lesen das digital Eingangsstatus bei dem serielle Schnittstelle
Impulseingang 3
10 kWh (+) t1 WΣ dmd Importierte Wirkenergie, Tarif 1 System-Wirkleistung DMD
11 kWh (+) t2 WΣ dmd Importierte Wirkenergie, Tarif 2 System-Wirkleistung DMD
12 kWh (+) t3 WΣ dmd Importierte Wirkenergie, Tarif 3 System-Wirkleistung DMD
13 kWh (+) t4 WΣ dmd Importierte Wirkenergie, Tarif 4 System-Wirkleistung DMD
14 kvarh (+) t1 WΣ dmd Importierte Blindenergie, Tarif 1 WΣ DMD
15 kvarh (+) t2 WΣ dmd Importierte Blindenergie, Tarif 2 WΣ DMD
16 kvarh (+) t3 WΣ dmd Importierte Blindenergie, Tarif 3 WΣ DMD
17 kvarh (+) t4 WΣ dmd Importierte Blindenergie, Tarif 4 WΣ DMD
18 kWh (+) X W X User X Importierte Wirkenergie Wirkleistung Benutzer
19 kWh (+) Y W Y User Y Importierte Wirkenergie Wirkleistung Benutzer
20 kWh (+) Z W Z User Z Importierte Wirkenergie Wirkleistung Benutzer
21 Total kvarh (-) VAΣ dmd VAΣ dmd max Exportierte Blindenergie gesamt System-Scheinleistung DMD System-Scheinleistung DMD max.
22 Total kWh (-) WΣ dmd WΣ dmd max Exportierte Wirkenergie gesamt System-Wirkleistung DMD System-Wirkleistung DMD max.
23 Hours PFΣ Gesamt-Betriebsstunden unter Last System-Wirkleistung System-Leistungsfaktor
24 Hours VArΣ PFΣ Gesamt-Betriebsstunden unter Last System-Blindleistung System-Leistungsfaktor
25 var L1 var L2 var L3 Blindleistung Phase 1 Blindleistung Phase 2 Blindleistung Phase 3
26 VA L1 VA L2 VA L3 Scheinleistung Phase 1 Scheinleistung Phase 2 Scheinleistung Phase 3
27 PF L1 PF L2 PF L3 Leistungsfaktor Phase 1 Leistungsfaktor Phase 2 Leistungsfaktor Phase 3
28 W L1 W L2 W L3 Wirkleistung Phase 1 Wirkleistung Phase 2 Wirkleistung Phase 3
29 A L1 A L2 A L3 Strom Phase 1 Strom Phase 2 Strom Phase 3
30 V L1-2 V L2-3 V L3-1 Spannung Phase 1-Phase 2 Spannung Phase 2-Phase 3 Spannung Phase 3-Phase 1
31 V L1 V L2 V L3 Spannung Phase 1 Spannung Phase 2 Spannung Phase 3

Informationsmenue

Informationsmenue
Seite Seitentitel Angezeigte Information
1 Sn Sekundäre Adresse
2 SEriAL Serieller Port, RS485-Status
3 Ut ratio Spannungswandler-/Stromwandlerverhältnis
4 CT ratio CT-Verhältnis
5 1P/2P/3P/3Pn (2-3-4-wire) dmd (time) System Anschluss (2-3-4-Draht) DMD Integrationszeit (Min.)
6 Pulse LED Impulsgewicht (Anzahl der kWh/kvarh pro Impuls)
7 Year Firmwarefreigabe Herstellungsjahr

Konfigurationsparameter

Allgemeine Einstellungen
Die verfügbaren Einstellungen hängen von der eingestellten Anwendung ab. (siehe Spalte Anwendung)
Hinweis: Das Ut rAtio ist zur Kompatibilitaet mit anderen Versionen verfuegbar, obwohl die AV5 Version nicht für die Benutzung mit Spannungswandlern

vorgesehen ist. Daher soll es auf 1 eingestellt werden

Seitentitel Untermenü Beschreibung Werte Standardwert Anwendung
Cng PASS - Passwort ändern Von 0 bis 9999 0 alle (A-H)
APPLiCAt Anwendung tYP.A
tYP.b
tYP.C
tYP.d
tYP.E
tYP.F
tYP.G
tYP.H
tYP.b alle (A-H)
User USEr 1 Benutzer Von 1 bis 9999 1 nur D
USEr 2 Von 1 bis 9999 2
USEr 3 Von 1 bis 9999 3
SELECtor SELEC. 1 Die Seite wird nach Stellung des Wahl-
schalters unter den verfuegbaren Seiten
für jede Anwendung angezeigt
Von 1 bis 31 1 alle (A-H)
auszer A und D
SELEC. 2 Von 1 bis 31 28
SELEC. 3 Von 1 bis 31 31
SELEC.LoC Von 1 bis 31 3
SYS - System 3P.n
3P.1
2P
1P
3P
Hinweis: MID (PFA, PFB): nur 3P.n
3P.n alle (A-H)
auszer D (?)
Ut rAtio - Spannungswandlerverhältnis (VT) Von 1 bis 6000 1 alle (A-H)
Ct rAtio - Stromwandlerverhältnis (CT) Von 1 bis 60000 1 alle (A-H)
P int.ti - DMD Integrationszeit (Min) Von 1 bis 30 15 alle (A-H)
auszer D
diG in 1 diG in 1 Funktion tAr, GAS, m3 Cold, m3 Hot, kWh tot, kWh out, rEM, SYnC SYnC alle (A-H)
auszer A und C
Prescal 1 Impulsgewicht Von 0,01 bis 99,99 10
diG in 2 diG in 2 Funktion tAr, GAS, m3 Cold, m3 Hot, kWh tot, kWh out, rEM, SYnC SYnC
Prescal 2 Impulsgewicht Von 0,01 bis 99,99 10
diG in 3 diG in 3 Funktion GAS, m3 Cold, m3 Hot, kWh tot, kWh out, rEM -
Prescal 3 Impulsgewicht Von 0,01 bis 99,99 10
FiLtEr.S - Intervall für die Filteranwendung
bezueglich der Vollausschlaege (%)
Von 0 bis 100 2 nur F, G und H
FiLtEr.Co - Filterkoeffizient Von 1 bis 32 2 nur F, G und H
AddrESS AddrESS Serienadresse Von 1 bis 247 1 alle (A-H)
bAudrAtE Uebertragungsgeschwindigkeit 4,800 oder 9,600 9600
Ene t.rES Ruecksetzen der Gesamtenergiezaehler YES/no no alle (A-H)
End - Beenden und speichern - - alle (A-H)

Digitale Eingaenge

Die digitalen Eingaenge (31,32 und 33) sind Impulseingaenge gegen GND. Ihre Funktion kann mit den Konfigurationsvariablen diG in 1 bis 3 eingestellt werden. Es stehen folgende Funktionen/Zaehler zur Verfuegung:

  • tAr Mehr-Tarif-Managemen: Tarifwahl ueber Eingang 1 und 2 (siehe hier)
  • GAS Gas-Messung
  • m3 Cold: Kaltwasser-Messung
  • m3 Hot: Warmwasser-Messung
  • kWh tot: Warmwasser- und Fernwärme-Messung (kWh)
  • kWh out: Impulserfassung (S0) eines externen Energiezaehlers
  • rEM: Erfassen des digitalen Eingangsstatus mithilfe der seriellen Schnittstelle/Kommunikation
  • SYnC: DMD Durchschnittsberechnung für die Synchronisation Impulseingang 1 und 2

UCS Software

Daten auslesen