Energiewerte smart erfassen

Technik

Rittal. - Voraussetzung für einen effizienten Energieeinsatz ist es, Verbrauchswerte zu kennen. Eine entscheidende Rolle spielt Messtechnik zur Erfassung. Für elektrische Niederspannungsverteilungen, die mit NH-Sicherungslasttrennern abgesichert sind, bietet Rittal jetzt eine elegante Lösung an.

01. März 2016

Die rechtlichen Anforderungen an Großunternehmen in Deutschland in Bezug auf den Energieverbrauch haben sich in den letzten Jahren drastisch geändert. Heute müssen Großunternehmen ein Energieaudit verpflichtend durchführen. Alternativ können sie aber auch ein Energiemanagementsystem gemäß ISO 50001 einführen, mit dem eine kontinuierliche Verbesserung der Energieeffizienz gewährleistet werden soll.

Das Energieaudit nach DIN EN 16247-1 entspricht einer Ist-Analyse des Energieeinsatzes und Energieverbrauchs rückwirkend auf die letzten zwölf Monate. Es dient als Grundlage zur Bewertung der aktuellen Energieeffizienz und soll Energieeffizienzpotenziale aufdecken helfen. Die Ergebnisse dieses Energieaudits werden in einem Abschlussbericht dokumentiert.

Ein nach ISO 50001 zertifiziertes Energiemanagementsystem fordert gegenüber dem Energieaudit eine kontinuierliche Erfassung, Analyse und Bewertung von Energieverbräuchen. Wie bei anderen Managementsystemen auch, beruht dies auf dem Prinzip des kontinuierlichen Verbesserungsprozesses. Das heißt, dass fortlaufend Energieeinsparpotenziale aufgedeckt und sukzessive, in festgelegten zeitlichen Abständen, Maßnahmen zur Energieeinsparung umgesetzt werden. Gleichzeitig sorgt ein Energiemanagementsystem für durchgehende Transparenz in Bezug der einzelnen Energieflüsse.

In beiden Fällen – Energieaudit oder Energiemanagementsystem – ist eine Messung des Energieverbrauchs notwendig.

Die Norm ISO 50001 enthält verschiedene Anforderungen, die ein Energiemanagementsystem erfüllen muss. Unter anderem ist die kontinuierliche Erfassung, Überwachung und Auswertung von elektrischen Energieflüssen vorgeschrieben. Mit dem neuen NH-Messmodul von Rittal lassen sich diese Aufgaben in elektrischen Niederspannungsverteilungen einfach realisieren.Der Baustein ergänzt die Rittal-NH-Sicherungslasttrenner der Größen 003 im Strombereich bis 600 Ampere um intelligente Messtechnik und Auswerteelektronik. Damit lassen sich sowohl NH-Sicherungslasttrenner für den direkten Aufbau auf einer Montageplatte als auch die Version für ein 60-Millimeter-Sammelschienensystem ausrüsten. Auch ein Nachrüsten in bestehenden Anlagen ist problemlos möglich. Der Montage- und Verdrahtungsaufwand ist dabei minimal. Das NH-Messmodul bietet gleichzeitig einen hohen Schutz gegenüber Berühren von stromführenden Teilen.

Im Messmodul sind drei Stromwandler zur dreiphasigen Strommessung, ein Spannungsabgriff der Kontaktbahnen zur dreiphasigen Spannungsmessung sowie ein Messwertumformer zur Wandlung der Stromwerte in auswertbare Signale integriert.

Eine Auswerteelektronik errechnet alle weiteren relevanten elektrischen Größen. Diese integrierte Lösung erspart es dem Anwender, unterschiedliche Einzelkomponenten zusammenzustellen.

Neben Strom und Spannung gehören die Frequenz, die Wirk-, Schein- und Blindleistung, die Wirk-, Schein- und Blindarbeit und der Phasenverschiebungswinkel zu den möglichen Messgrößen. Das NH-Messmodul kann wahlweise mit oder ohne angeschlossenen Neutralleiter verwendet werden. Ohne angeschlossenen Neutralleiter nimmt die Auswerteelektronik ein symmetrisch belastetes System an (Strom auf Neutralleiter = 0 Ampere). Dabei wird die Phase L2 als Referenz für den Neutralleiter genutzt. Zudem ist eine Netzqualitätsmessung bis zur 31. harmonischen Oberwelle möglich, um die Qualität des Versorgungsnetzes zu analysieren.

Die Messgenauigkeit der integrierten Stromwandler beträgt Klasse 0,5. Die Gesamtmessgenauigkeit des NH-Messmoduls ist Klasse 2. Damit entspricht es den Anforderungen aus der ISO 50001 für Energiemanagementsysteme. Das NH-Messmodul hat ein integriertes 24-Volt-Netzteil, das durch einen Spannungsabgriff an den Kontaktbahnen der Phasen L1 und L2 versorgt wird.

Die Elektronik kann auch über die CAN-Bus-Schnittstelle bei gleichzeitiger Verwendung des Rittal-Überwachungssystems CMCIII mit 24 Volt Gleichspannung versorgt werden. Somit ist eine Inbetriebnahme ohne anliegende 230 Volt Wechselspannung möglich.

Über eine USB-Schnittstelle am NH-Messmodul erfolgen die Konfiguration sowie das Einspielen von Updates. Ein integrierter Flash-Speicher ermöglicht ein Datenlogging von über 50 Parametern – die Daten im CSV-Fomat können im Anschluss beispielsweise mit Microsoft Excel ausgewertet werden.

Die Speichergröße von 64 MB ermöglicht bei einem Logintervall von 15 Minuten eine Datenspeicherung von bis zu einem Jahr, in Abhängigkeit der Anzahl von den gewünschten Daten. Sobald die maximal mögliche Speicherkapazität des Speichers erreicht ist, werden automatisch die ältesten Dateien überschrieben.

Zur Kommunikation und Weiterleitung der Messdaten ist das NH-Messmodul mit Schnittstellen für Modbus RTU und für CAN-Bus ausgestattet. Für beide Schnittstellen stehen jeweils zwei RJ45-Buchsen zur Verfügung. Beide Feldbusse können auch parallel betrieben werden. Über den CAN-Bus lässt sich das NH-Messmodul in das CMCIII-Überwachungssystem von Rittal einbinden.

Die Adressvergabe des NH-Messmoduls sowie die dafür vorhandene Sensorik wie Temperatur-, Rauch-, Zugangs- und Van-dalismusüberwachung erfolgen automatisiert, so dass kein weiterer Konfigurationsaufwand erforderlich ist. Gleichzeitig fungiert das CMCIII-Überwachungssystem als Gateway und übersetzt in alle gängigen Ethernet-Protokolle, wie TCP/IP v4, TCP/IP v6, FTP, SNMP, SMTP u.v.m. Ein integrierter OPC-UA-Server zum Informationsaustausch zwischen sämtlichen Teilsystemen im Unternehmen gehört zum weiteren Leistungsumfang des Überwachungssystems.

Durch eine webbasierte Nutzeroberfläche, auf die man mit einem gängigen Internet-Browser zugreifen kann, können alle Energie-Daten in Echtzeit angezeigt und visualisiert werden.

Außerdem lassen sich Schwellwerte von einzelnen Parametern setzen sowie Alarmfunktionen definieren. Wird ein Schwellwert überschritten, versendet das System automatisch eine Alarmmeldung per E-Mail oder SMS.

Zum Zubehör des NH-Messmoduls gehört ein beleuchtetes LCD-Display mit den Normmaßen 96 x 96 mm für den Einbau in eine Schaltschranktür. Hier können alle Messwerte vor Ort angezeigt und grafisch visualisiert werden. Ein passendes 24-Volt-Netzteil gehört ebenfalls zum Zubehörprogramm. Die Datenkommunikation und die Spannungsversorgung zwischen LCD-Display und Netzteil erfolgt über ein übliches Patchkabel mit RJ12-Stecker.

Über Modbus RTU wird das NH-Messmodul mit dem Netzteil für das Display verbunden. Insgesamt können die Daten von 20 NH-Messmodulen an einem Display dargestellt werden.?

Erschienen in Ausgabe: 02/2016