PC-basierte Auswertung des Stromverbrauchs an vielen Steckdosen

Hallo Ralf,

Drahtlos kann recht teuer werden. Da ist ein gestrenges Protokoll noetig, damit sie sich nicht alle ins Gehege kommen.

4-20mA ist der Industriestandard. Aber alles meist von gusseiserner Qualitaet und entsprechend nicht billig. Muesste man eventuell mieten.

Gibt es preiswerter:

Als Sensor braucht man einen kleinen Stromwandler (Current Transformer). Fenn Du den Weg gehst, auf keinen Fall den Lastwiderstand (Load Resistor) unterdimensionieren oder gar vergessen. Wenn die Dinger vernuenftig nach IEC isoliert sind, ist die Ausgangsseite sicher.

Dann gibt es noch Offline Logger, die man spaeter in den USB Port steckt und ausliest. Sogar eine Telemetrie-Station, die 4-20mA Sensoren ausliest. Diese kann Dir auf Wunsch die Daten per SMS aufs Handy spielen, ueber Internet. Hier ist die Kollektion:

Wenn das ganze eine einmalige Angelegenheit ist, wuerde ich einen renommierten Messgeraetevermieter anrufen. Kommt billiger als ein Selbstbau und spart Arbeitsstunden. Ich mache das bei Kunden fast immer und die wundern sich dann, dass am Ende kein riesiger Posten fuer ein Messgeraet auftaucht, sondern nur ein paar Hundert Dollars Miete. Dann muss auch nichts in die AfA Liste eingetragen werden.

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Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

Da kämen z.B. selbstorganisierende Funknetzwerke infrage. Man wende sich z.B. an Dipl.-Ing. Jürgen Hupp, Fraunhofer Institut Integrierte Schaltungen, Nordostpark 93, 90411 Nürnberg, 0911/58061-9400,

Dieses Thema würde mich im Rahmen des Astrail-Projektes auch interessieren. Kriege ich eine Rückmeldung, was draus geworden ist?

Servus Christoph Müller

Ralf Koenig schrieb:

on

sen

Hallo,

das wird nicht billig werden. Geeignete Ger=E4te dazu habe ich noch nie=20 gesehen. Bei hoher zeitlicher Aufl=F6sung wird man da viel von den=20 Einschaltstr=F6men zu sehen bekommen, da werden sich bei Gl=FChlampen und= =20 auch bei Laserdruckern imposante Werte ergeben. Aber auch dicke Trafos=20 steuern da erstaunliches bei. Nur machen kurze und relativ seltene=20 Einschaltstromst=F6sse beim Gesamtverbrauch recht wenig aus.

Man muss auch aufpassen das Phasenverschiebungen zwischen Strom und=20 Spannung und kurze Stromimpulse bei Gleichrichtung der=20 Netzwechselspannung nicht einen sehr hohen Verbrauch vort=E4uschen der=20 aber so nicht existiert. W=E4hrend der Messung wird man einen nicht unerheblichen Zusatzverbrauch =

durch die Messger=E4te haben, da muss man aufpassen wenn man die Messwert= e=20 mit dem Z=E4hlerstand vergleichen will.

Bye

Joerg schrieb:

Da bietet sich eine L=F6sung mit Netz-Zwischensteckern an.

e zu

Vermutlich haben diese Billigger=E4te keine echte Leistungsmessung und sind deshalb f=FCr Schaltnetzteile nicht geeignet.

ensoren

Auch da m=FCsste abgekl=E4rt werden, ob eine echte Leistungsmessung mit Strom- Spannungsmultiplikation gemacht wird.

auch

Da kommt vermutlich nur Selbstbau in Frage.

Da es sich dabei anscheinend =FCberwiegend um eher problematische Ger=E4te mit Schalt- netzteil handelt, wird man um "echte" Leistungsmessung mit schneller Strom- Spannungsmultiplikation an jeder Mess- stelle nicht drumherumkommen

8C010D

Eine Billigl=F6sung w=E4re vermutlich der Einsatz von entsprechend vielen, normalen Stromz=E4hlern. Diese Z=E4hler sind bei Anschluss von Schaltnetzteilen wohl auch nicht allzu genau, aber man hat auf jeden Fall eine gute Zuordnung zu der bezahlten Energie. :-) Die automatische Ablesung dieser Z=E4hler ist wohl inzwischen auch k=E4uflich zu erwerben (Zumindest bei ELV) oder mit Reflexlichtschranke nicht alllzuschwierig zu verwirklichen. Gruss Harald

Harald Wilhelms schrieb:

Hallo,

ob die allerdings bei einer Last von unter 50 W was vern=FCnftiges z=E4hl= en? Den Eigenverbrauch der Z=E4hler m=FCsste man bei der Zuordnung zu der=20 bezahlten Energie noch dazu rechnen.

Bye

Uwe Hercksen schrieb:

en?

Wenn von vornherein klar ist, das kein gr=F6sserer Verbraucher drankommt, w=E4re ein Umwickeln der Stromspule vermutlich immer noch billiger als jede andere L=F6sung.

Der ist aber, im Gegensatz zu den recht undefinierten Fehlern von billigen elektronischen Leistungsmessern bei Betrieb mit Schaltnetzteilen, recht leicht zu er- mitteln. Schliesst man die Spannungsspule vor der Stromspule an, f=E4llt dieser Fehler sowieso raus. Gruss Harald

Harald Wilhelms schrieb:

Hallo,

der Verlust in der Stromspule wird so mitgemessen, aber was ist mit dem=20 Verlust in der Spannungsspule? Der wird zwar kleiner sein und nicht=20 proportional zum durch den Verbraucher fliessenden Strom, aber kann man=20 ihn bei der Messung kleiner Leistungen vernachl=E4ssigen?

Bye

Hallo,

mit "Nahe-Echtzeit" habe ich mich vielleicht falsch ausgedrückt. Absolut meine ich so ca. eine Messung aller 1-5 Sekunden.

Ehrlich gesagt würde ich mir wünschen, dass ich mich als Anwender da nicht drum kümmern muss, aus dem zeitlichen Verlauf von Strom und Spannung unter Berücksichtigung allmöglicher Faktoren (Phasenwinkel, Leistungsfaktor für nicht sinusförmige Größen) die Leistung zu berechnen.

Ich stelle mir da eher für die Sensoren eine Box vor, an der ich periodisch (z.B. aller 1 Sek und 5 Sek) über ein Interface eine Zahl von in diesem Intervall verbrauchten, also vom Energieversorger in Rechnung gestellten, kWh (oder eher Milli-kWh) bekomme.

Oder - wie die S0-Schnittstelle nach DIN 43864 - mit einer gewissen Zahl von Impulsen pro kWh. Oder aber einen Wert für die durchschnittliche Leistungsaufnahme im letzten Intervall in W, dann kann ich das selbst über die Zeit integrieren.

Als Genauigkeit dieses Wertes reicht für meine Anwendung +-5% völlig aus. Wie gesagt, wichtig wäre vor allem, dass man das in größeren Stückzahlen hinbekommt, also mal 4 oder 8 solche Leistungssensoren in einem Gehäuse integriert. Was ich jetzt so gesehen habe, messen die Geräte immer nur einen oder zwei Verbraucher.

Ich könnte mir z.B. vorstellen, dass man so etwas in einen Steckdosen-Verteiler integrieren könnte. Für Server-Räume (viele Verbraucher lokal konzentriert) wäre das schon mal ganz gut, gerade in Kombination mit per USB schaltbaren Steckdosen.

Steckdosen-Verteiler, die einzeln per USB schaltbar sind, gibt's ja schon für kleines Geld:

ReVolt "Intelli-Plug" Steckdosenleiste mit Ü-Schutz USB

29,90 EUR

Da müsste der Hersteller quasi "nur" die Mess-Logik (1x pro Dose) und die Auswerte-Logik (1x für die ganze Leiste, spart Mikroprozessoren) dazu bauen und die Abfrage der Messwerte über USB ermöglichen. Einfache Energiekostenmesser gibt's für 30 EUR (EM 600 bei elv, ein ähnliches Gerät bei Conrad), da kann man Display, Gehäuse, Tasten, Batterie etc. alles weglassen, sodass im wesentlichen die Platine übrig bleibt.

Also so eine Steckdosenleiste mit überwachten Dosen sollte für einen Preis von überschlagen ca. 30 + 4x10 EUR = 70 EUR verkaufbar sein, entsprechend günstiger herstellbar.

Für räumlich verteilte Steckdosen könnte man die Messwerte vielleicht gleich übers Stromnetz verfügbar machen. Die Idee wäre quasi, das Stromnetz mit einem 1-Wire ähnlichen Protokoll zu nutzen.

Danke für den Hinweis, da muss man natürlich drauf achten. Soviel ist das aber nicht, vielleicht 1W pro Gerät (das sagen zumindest die meisten elektronischen Hutschienenzähler).

In Anbetracht der sonstigen Größen für die Leistungsaufnahme von PCs und Servern (80-250 W im Betrieb, ca. 5-10W im Standby) fällt das also kaum auf, wenn die Verbraucher nicht dauernd im Standby sind.

Ralf

Ralf Koenig schrieb:

g

Hallo,

die Genauigkeit wird ja meistens auf den Maximalwert oder=20 Messbereichsendwert bezogen, also z.B. auf maximal 16 A und 3,68 kW.=20 Wenn Du aber maximal 100 W messen willst wirst Du vermutlich mit +- 184=20 W nicht zufrieden sein. W=FCrden Dir in diesem Fall +- 0,5 % reichen, ode= r=20 willst Du dann doch 0,1 %?

Bye

Eine andere Lösung wäre die Verwendung eines Zählers für kleinere Ströme. Ich verwende einen aus einer Zentrale; dort wurde der Strom mit einem Wandler gemessen und über die offenbar verbreitete 5 A Norm übertragen. Der Zähler ohne Wandler betrieben zeigt natürlich 3*150/5 zuviel an, ist aber dem- entsprechend empfindlich und "sieht" bereits wenige W genau.

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mfg Rolf Bombach

Das gibt's hier noch nicht.

Dort steht ab US$ 119, sogar mit recht guten Volume Discounts. Das sind US-Preise. Umgerechnet wären das ca. 94 EUR.

Der Preis beim günstigsten deutschen Händler, den ich auf Anhieb gefunden habe (Reichelt), liegt bei 149 EUR. Die Gründe sind wohl vielfältig: Transport, Zoll, MWSt, 2 Jahre Zwangsgarantie, Wechselkurs-Schwankungs-Ausgleich, Lagerung und (wohl der größte Posten) Marge beim Distributor.

Eine Bestellung in den USA lohnt auch nicht wirklich, weil die wenigsten vernünftige Versandkosten für Überseeversand (z.B. Standard per US Postal) berechnen. Da kommen in der Regel verpflichtend relativ teure Paketdienste zum Einsatz.

Zur Problemlösung würde das sowieso nur beitragen, wenn ich dazu einen preiswerten, halbwegs fertigen Leistungsmess-Sensor mit Steckdosenanschluss finden würde.

Ralf

Hallo Ralf,

Hatte ich frueher in D oefter gemacht. Bei viel Zeit per Seepost, das war nur ein paar Dollar. Sonst schon mal per Luftpost oder Fedex. Teils konnte man fast die Haelfte der Kosten einsparen. Allerdings war der Betrieb vorsteuerabzugsberechtigt, was die Geschichte mit der Einfuhrumsatzsteuer sehr vereinfachte.

Das wird schwierig. Ist kein grosser Markt fuer da.

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Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

Joerg schrieb:

Hallo Joerg,

bitte das folgende mit einem Augenzwinkern nehmen:

Und das sagt ein Wahl-Amerikaner, der noch vor ein paar Tagen darauf hingewiesen hat, dass wohl mal wieder das Stromnetz - nicht zuletzt durch die vielen Klima-Anlagen - überlasten könnte. Du hattest da einen Link auf eine Website mit Energieverbrauchsprognose.

Bei uns in der Tagessschau macht man sich schon lustig drüber, dass die sonst mit High-Tech-Lorbeeren überschütteten USA ein marodes Stromnetz haben, und sich - mal vorsichtig ausgedrückt - die Bevölkerung auch gar nicht so sehr für den Stromverbrauch ihrer Geräte interessiert.

Strom sparen mit Arnold - 19.07.06

Immerhin, die Vermieterin eines Hauses in Palo Alto, bei der ich vor ein paar Jahren mal für 5 Monate gewohnt habe, hat sich eine fette Solaranlage aufs Dach bauen lassen - das Panel und die Akku- und Wandler-Technik:

Made in Germany

mit Handbuch in deutsch und englisch.

Ralf

Uwe Hercksen schrieb:

Hallo,

erstmal danke für den Hinweis.

Naja, wenn dem wirklich so wäre, hätte ich einen Zufallsgenerator. ;-)

Natürlich haben die Hersteller den Gesamt-Messbereich in bestimmte Abschnitte zerlegt. Da die relative Genauigkeit über die Einzelbereiche gleich bleibt aber die Maximalwerte in den kleineren Messbereichen kleiner werden, gibt es auch nicht so große absolute Fehler.

Schön sieht man das bei dem elv-Gerät EM600:

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Messart/Anzeigebereich Auflösung Genauigkeit v. E. Wirkleistung

0,0 W - 999,9 W 0,1 W 1 % ±3 Digit 1000 W -4000 W 1 W 1 % ±3 Digit

Energieverbrauch

0,000 Wh - 9,999Wh 1 mWh 1 % ±3 Digit 10,00 Wh - 99,99 Wh 10 mWh 1 % ±3 Digit 100,0 Wh - 999,9 Wh 100 mWh 1 % ±3 Digit 1,000 kWh- 9,999 kWh 1 Wh 1 % ±3 Digit 10,00 kWh- 99,99 kWh 10 Wh 1 % ±3 Digit 100,0 kWh- 999,9 kWh 100 Wh 1 % ±3 Digit 1,000 MWh- 9,999 MWh 2 kWh 1 % ±3 Digit 10,00 MWh- 99,99 MWh 10 kWh 1 % ±3 Digit

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Beim Conrad-Gerät Energy Monitor 3000 steht: Genauigkeits-Klasse: ± 1 % + 1 digit

Toleranz : ± 1% ± 1W typisch max. ±2% und ±2W für Messungen bis zu 2500W; max. ±4% für Messungen über 2500W

Insgesamt reichen mir eigentlich Aussagen aus Artikeln von c't, Audio-Video-Foto-Bild und von no-e.de, die sich mit der Sache beschäftigen, dass die genannten Geräte (ELV EM600, Conrad Energy Monitor 3000) für den Hausgebrauch ausreichend genau sind und auch nicht-ohmsche Lasten (wie PC-Netzteile) mit guter Genauigkeit erfassen.

Vielleicht versuche ich auch mal, vom Energieversorger ein "richtig gutes" auszuleihen und vergleiche dann die Werte mit drei-vier "Billig"-Geräten.

Ralf