Учет энергии с KNX: Eastron SDM630, Carlo Gavazzi EM340 и сертификация MID
Подучет отдельных цепей и категорий конечного потребления через RS-485 Modbus RTU предоставляет системе KNX детальные данные об энергии для отчетности BREEAM, выставления счетов арендаторам и управления энергопотреблением по EN ISO 50001 — при условии, что счетчики имеют сертификацию MID там, где требуется юридический учет.
Почему подучет обязателен
Общедомовой счетчик на вводе показывает общее потребление, но не может определить, какое конечное потребление приводит к затратам энергии или выбросам углерода. Нормативные требования и сертификационные схемы все чаще требуют подучета на уровне цепей, делая его обязательным требованием проектирования, а не дополнительной опцией.
Нормативные требования
- Директива ЕС по энергоэффективности EED 2023: обязательства по подучету для многоарендаторных коммерческих зданий — отопление, охлаждение и ГВС 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 подучета для демонстрации улучшений
Кредиты BREEAM за подучет
- 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 фотоэлектрической энергии требуется для демонстрации вклада возобновляемых источников в общее потребление
- Чел 04 (ввод в эксплуатацию): M&V plan requiring sub-meter data trending for BREEAM Outstanding
Сертификация MID: когда она требуется по закону
Директива по измерительным приборам 2014/32/EU (MID) устанавливает обязательные требования соответствия для счетчиков, используемых для коммерческого учета 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 действительны только для мониторинга.
Классы точности MID для электрических счетчиков
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 trackingВыставление счетов без одобрения MID — юридическая ответственность: использование счетчика без MID для распределения затрат на электроэнергию между арендаторами подвергает владельца здания риску оспаривания в соответствии с законодательством о защите прав потребителей. Подтвердите одобрение MID на паспортной табличке счетчика — ищите маркировку CE, за которой следуют M и двузначный год (например, M22 для одобрения 2022 года). Как SDM630 MCT, так и EM340 имеют эту 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) | Описание | Тип | Единица |
|---|---|---|---|
| 0x0000 | Напряжение L1 | float32 big-endian | В |
| 0x0006 | Ток L1 | float32 big-endian | A |
| 0x000C | L1 Активная мощность | float32 big-endian | Вт |
| 0x0034 | Общая активная мощность (3-фазная) | float32 big-endian | Вт |
| 0x0046 | Общее потребление кВт·ч (накопленное) | float32 big-endian | кВт·ч |
| 0x004E | Общий экспорт кВт·ч (накопленный) | float32 big-endian | кВт·ч |
| 0x0156 | L1 Коэффициент мощности | float32 big-endian | — |
| 0x0160 | Общий коэффициент мощности | float32 big-endian | — |
Проводка 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: проводка и регистры
Carlo Gavazzi EM340 — это альтернативный трехфазный MID-счетчик с идентичным интерфейсом RS-485 Modbus RTU и монтажом на DIN-рейку. Вариант EM340-DIN.AV23MID5A3X поддерживает прямое подключение до 63 А без трансформаторов тока, что упрощает установку для подцепочек до 63 А.
| Регистр (hex) | Описание | Единица |
|---|---|---|
| 0x0001 | Общее потребление кВт·ч (накопленное) | кВт·ч |
| 0x0003 | Общий экспорт кВт·ч (накопленный) | кВт·ч |
| 0x0013 | L1 Активная мощность | Вт |
| 0x001B | Общая активная мощность (3-фазная) | Вт |
| 0x001D | Общая полная мощность | ВА |
| 0x001F | Общая реактивная мощность | ВАр |
| 0x002B | Напряжение L1 | В |
| 0x0033 | Ток L1 | A |
Выбор между EM340 и SDM630: оба счетчика имеют одобрение MID и используют одинаковую интеграцию RS-485 Modbus RTU. Выбирайте SDM630 для экономичных установок мониторинга. Выбирайте EM340, если предпочтительна поддержка местного дистрибьютора Carlo Gavazzi или если в контракте указана точность класса MID 1. Вариант прямого подключения EM340 63A исключает затраты на установку трансформаторов тока для подцепи до 63A.
Выбор трансформаторов тока для цепей с высоким током
Для цепей выше 63A (главный ввод, крупное HVAC, распределительные щиты) трансформаторы тока (ТТ) понижают ток до уровня, который может измерить счетчик. Класс точности ТТ определяет, соответствует ли комбинированная система счетчик + ТТ требованиям MID для расчетов.
Спецификация и подключение трансформаторов тока
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
Отображение 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 счетчика в виде телеграмм KNX по групповым адресам. Приведенная таблица сигналов охватывает типовую установку поэтажного подучета.
Таблица сигналов MDT SCN-MODBUS.01 — поэтажный подучет
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 rolloverВыбор интервала опроса: 60 секунд подходит для регистров накопления энергии (кВт·ч). Регистры мощности (Вт) могут опрашиваться каждые 10–30 секунд для отслеживания спроса. Слишком быстрый опрос на большой шине RS-485 (30+ счетчиков) может вызвать тайм-ауты ответов — рассчитайте время цикла шины как количество сигналов × интервал опроса, чтобы каждый счетчик опрашивался в требуемый интервал.
Архитектура подучета нескольких цепей BREEAM Hea 05
BREEAM требует отдельного учета каждой категории конечного использования на каждом этаже. Для многоэтажного коммерческого здания это означает несколько сегментов шины RS-485 — по одному на этаж — каждый с счетчиками для пяти категорий конечного использования BREEAM.
Архитектура учета 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 групповые адреса KNX, доступны любой KNX-совместимой платформе визуализации. Выбор платформы определяет качество трендов, отчетности и возможности экспорта.
Gira X1 / Homeserver
- Гистограмма ежедневного потребления кВт·ч по каждой цепи
- Круговая диаграмма собственного потребления (ФЭМ vs сеть)
- Настраиваемые виджеты KPI на панелях мониторинга
- Исторические данные во внутреннее хранилище
IP-Symcon
- Плагин KNX energy с разрешением 1 минута
- Неограниченное ведение трендов в базу данных SQL
- Автоматический экспорт CSV по расписанию
- Агрегация нескольких объектов через WebHook
ARISTO BewO
- Ежедневный скрипт: чтение GA в 23:59, запись в базу данных
- Формирование еженедельного отчета по энергопотреблению (PDF)
- Совместимость с реестром энергоэффективности ISO 50001
- Сравнение исторических данных (год к году)
Ввод в эксплуатацию и проверка
Проверка точности субсчетчиков при вводе в эксплуатацию необходима — особенно если установка используется для биллинга. Трехэтапная проверка подтверждает связь Modbus, направление тока и точность счетчика по сравнению с эталоном.
Последовательность проверки субсчетчиков при вводе в эксплуатацию
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 суммы энергии, зарегистрированные в KNX, с накопленным показанием кВт·ч на передней панели счетчика. Значения должны совпадать в пределах 1% — большее расхождение указывает на несоответствие порядка байтов (переключение между big-endian и little-endian в конфигурации сигнала шлюза) или неправильный адрес регистра. SDM630 использует float32 big-endian для всех регистров; настройте тип данных Modbus шлюза соответствующим образом.
Нужны панели субучета с сертификацией MID для соответствия BREEAM?
Мы проектируем и изготавливаем панели субучета с Eastron SDM630 MCT, Carlo Gavazzi EM340, шиной RS-485 Modbus, шлюзом MDT KNX и полной документацией по графику счетчиков BREEAM Hea 05 — поставляем с пусконаладкой на вашем объекте.
Запросить предложение →