Pomiar energii · SDM630 · MID · Modbus RTU · BREEAM · KNX · 10 min czytania

Pomiar energii z KNX: Eastron SDM630, Carlo Gavazzi EM340 i certyfikat MID

Podliczniki poszczególnych obwodów i kategorii zużycia końcowego przez RS-485 Modbus RTU dostarczają systemowi KNX szczegółowe dane energetyczne do raportowania BREEAM, rozliczeń najemców i zarządzania energią zgodnie z EN ISO 50001 – pod warunkiem, że liczniki posiadają certyfikat MID, jeśli wymagane jest prawne rozliczenie.

Dlaczego podliczniki są obowiązkowe

Licznik główny na przyłączu zasilania pokazuje całkowite zużycie, ale nie pozwala zidentyfikować, który końcowy odbiór generuje koszty energii lub emisje. Wymogi regulacyjne i systemy certyfikacji coraz częściej nakazują podliczniki na poziomie obwodów, co czyni je wymogiem projektowym, a nie opcjonalnym dodatkiem.

Wymogi regulacyjne

  • Dyrektywa UE w sprawie efektywności energetycznej EED 2023: obowiązki podlicznikowe dla budynków komercyjnych z wieloma najemcami – ogrzewanie, chłodzenie i ciepła woda użytkowa na jednostkę najemcy
  • EN ISO 50001: norma systemu zarządzania energią wymaga pomiaru znaczących zastosowań energii (SEU) – zazwyczaj HVAC, oświetlenia i obciążeń procesowych
  • UK MEES 2023: Dowody zgodności wynajmującego dla świadectw charakterystyki energetycznej budynków niemieszkalnych coraz częściej opierają się na danych z podliczników w celu wykazania poprawy

Punkty BREEAM za podliczniki

  • Hea 05 (dawniej 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 (energia odnawialna): Wymagane podliczniki wydajności PV w celu wykazania udziału energii odnawialnej w całkowitym zapotrzebowaniu
  • Man 04 (uruchomienie): M&V plan requiring sub-meter data trending for BREEAM Outstanding

Certyfikacja MID: kiedy jest wymagana prawnie

Dyrektywa w sprawie przyrządów pomiarowych 2014/32/UE (MID) ustanawia obowiązkowe wymagania dotyczące zgodności dla liczników używanych do rozliczeń handlowych między stronami. Jeśli dane z podliczników są używane do podziału kosztów energii między najemców lub do celów fakturowania, liczniki muszą posiadać zatwierdzenie MID – liczniki bez MID są ważne tylko do monitorowania.

Klasy dokładności MID dla liczników energii elektrycznej

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

Rozliczenia bez zatwierdzenia MID to odpowiedzialność prawna: użycie licznika bez MID do podziału kosztów energii między najemców naraża właściciela budynku na zarzuty na podstawie prawa ochrony konsumentów. Potwierdź zatwierdzenie MID na tabliczce znamionowej licznika – szukaj oznaczenia CE, po którym następuje M i dwucyfrowy rok (np. M22 dla zatwierdzenia w 2022). Zarówno SDM630 MCT, jak i EM340 posiadają to oznaczenie.

Eastron SDM630 Modbus RTU: okablowanie i rejestry

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).

Rejestr (hex)OpisTypJednostka
0x0000Napięcie L1float32 big-endianV
0x0006Prąd L1float32 big-endianA
0x000CMoc czynna L1float32 big-endianW
0x0034Całkowita moc czynna (3-fazowa)float32 big-endianW
0x0046Całkowity import kWh (skumulowany)float32 big-endiankWh
0x004ECałkowity eksport kWh (skumulowany)float32 big-endiankWh
0x0156Współczynnik mocy L1float32 big-endian
0x0160Całkowity współczynnik mocyfloat32 big-endian

Okablowanie magistrali RS-485 i adresowanie

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: okablowanie i rejestry

Carlo Gavazzi EM340 to alternatywny 3-fazowy licznik MID z identycznym interfejsem RS-485 Modbus RTU i montażem na szynie DIN. Wariant EM340-DIN.AV23MID5A3X obsługuje bezpośrednie połączenie do 63A bez przekładników prądowych, co upraszcza instalację dla obwodów podrzędnych poniżej 63A.

Rejestr (hex)OpisJednostka
0x0001Całkowity import kWh (skumulowany)kWh
0x0003Całkowity eksport kWh (skumulowany)kWh
0x0013Moc czynna L1W
0x001BCałkowita moc czynna (3-fazowa)W
0x001DCałkowita moc pozornaVA
0x001FCałkowita moc biernaVAr
0x002BNapięcie L1V
0x0033Prąd L1A

Wybór EM340 vs SDM630: Oba liczniki są zatwierdzone MID i używają identycznej integracji RS-485 Modbus RTU. Wybierz SDM630 do instalacji monitorujących wrażliwych na koszty. Wybierz EM340, gdy preferowane jest lokalne wsparcie dystrybutora Carlo Gavazzi lub gdy w kontrakcie określono dokładność klasy 1 MID. Wariant EM340 z bezpośrednim podłączeniem 63A eliminuje koszt instalacji przekładników prądowych dla obwodów podrzędnych do 63A.

Dobór przekładników prądowych dla obwodów wysokoprądowych

Dla obwodów powyżej 63A (główne zasilanie, duże HVAC, rozdzielnice) przekładniki prądowe (CT) obniżają prąd do poziomu mierzalnego przez licznik. Klasa dokładności CT decyduje, czy połączony system licznik + CT spełnia wymagania rozliczeniowe MID.

Specyfikacja i okablowanie CT

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

Mapowanie adresów grupowych KNX przez bramę MDT

Bramka MDT KNX/Modbus (SCN-MODBUS.01) łączy szynę RS-485 Modbus RTU z szyną KNX TP, publikując wartości rejestrów liczników jako telegramy KNX na adresach grupowych. Poniższa tabela sygnałów dotyczy typowej instalacji podlicznikowej na piętrze.

Tabela sygnałów MDT SCN-MODBUS.01 – podliczniki na piętrze

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

Wybór interwału odczytu: 60 sekund jest odpowiednie dla rejestrów akumulacji energii (kWh). Rejestry mocy (W) mogą być odczytywane co 10–30 sekund w celu śledzenia zapotrzebowania. Zbyt szybki odczyt na dużej szynie RS-485 (30+ liczników) może powodować przekroczenia czasu odpowiedzi – oblicz czas cyklu szyny jako liczba sygnałów × interwał odczytu, aby upewnić się, że każdy licznik jest odczytywany w wymaganym interwale.

Architektura podliczników wieloobwodowych BREEAM Hea 05

BREEAM wymaga oddzielnego pomiaru każdej kategorii końcowego zużycia na każdym piętrze. Dla wielopiętrowego budynku komercyjnego oznacza to wiele segmentów szyny RS-485 – jeden na piętro – z których każdy zawiera liczniki dla pięciu kategorii końcowego zużycia BREEAM.

Architektura pomiarowa 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

Wizualizacja energii KNX

Dane z podliczników publikowane na adresy grupowe KNX są dostępne dla każdej platformy wizualizacyjnej obsługującej KNX. Wybór platformy decyduje o jakości trendów, raportowania i możliwości eksportu.

Gira X1 / Homeserver

  • Dzienny wykres słupkowy kWh na obwód
  • Wykres kołowy autokonsumpcji (PV vs. sieć)
  • Konfigurowalne widgety KPI na pulpitach
  • Dane historyczne na pamięć wewnętrzną

IP-Symcon

  • Wtyczka energetyczna KNX z rozdzielczością 1-minutową
  • Nieograniczone rejestrowanie trendów do bazy SQL
  • Automatyczny eksport CSV według harmonogramu
  • Agregacja wielu lokalizacji przez WebHook

ARISTO BewO

  • Codzienny skrypt: odczyt GA o 23:59, logowanie do bazy danych
  • Tygodniowe generowanie raportów energetycznych (PDF)
  • Zgodny z rejestrem energetycznym ISO 50001
  • Porównanie historyczne (rok do roku)

Uruchomienie i weryfikacja

Weryfikacja dokładności podliczników podczas uruchomienia jest niezbędna – szczególnie przed użyciem instalacji do rozliczeń. Trzystopniowa weryfikacja potwierdza komunikację Modbus, kierunek przekładników prądowych oraz dokładność licznika względem wzorca.

Sekwencja weryfikacji podlicznika podczas uruchomienia

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

Weryfikacja rejestru Float32: Porównaj sumy energii rejestrowane przez KNX z wyświetlanym na panelu licznika skumulowanym wskazaniem kWh. Wartości powinny być zgodne w granicach 1% – każda większa rozbieżność wskazuje na niezgodność kolejności bajtów (zamiana między big-endian a little-endian w konfiguracji sygnału bramy) lub nieprawidłowy adres rejestru. SDM630 używa Float32 big-endian dla wszystkich rejestrów; skonfiguruj typ danych Modbus bramy odpowiednio.

Potrzebujesz rozdzielnic podlicznikowych z certyfikatem MID do zgodności z BREEAM?

Projektujemy i budujemy rozdzielnice podlicznikowe z Eastron SDM630 MCT, Carlo Gavazzi EM340, magistralą RS-485 Modbus, bramką MDT KNX oraz pełną dokumentacją liczników BREEAM Hea 05 – dostarczamy z uruchomieniem na miejscu.

Poproś o wycenę →
Ładowanie...
Powrót do góry