Diagnose durch elektrische Messungen: Unterschied zwischen den Versionen
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Einen Leitfaden für einen Messplan liefert die ISO 50002 in Ihrem Kapitel 5.5. | Einen Leitfaden für einen Messplan liefert die ISO 50002 in Ihrem Kapitel 5.5. | ||
Auch finden sich in der IEC60364-8-1 (VDE0100-801) Errichtung von | Auch finden sich in der IEC60364-8-1 (VDE0100-801) Errichtung von Niederspannungsanlagen - Energieeffizienz, Anforderungen welche Messungen im Netz erforderlich sind, wo Sie durchzuführen sind und mit welcher Genauigkeit. | ||
Die 2019 veröffentlichte und im Folgenden beschriebene europäische Norm EN 17267 | Die 2019 veröffentlichte und im Folgenden beschriebene europäische Norm EN 17267 (DIN EN 17267:2020-10)- Plan für die Energiemessung und -überwachung - Gestaltung und Umsetzung - Grundsätze für die Energiedatensammlung" ist das derzeit fortschrittlichste Dokument über konkrete Wege zur Erstellung eines Messplans. | ||
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Die Tabellen in Anhang B dieser Norm definieren die geeigneten Messungen, die erforderlich sind, um jede Leistungsstufe des Messsystems zu erreichen. Einige Auszüge sind in den folgenden Absätzen dargestellt. | Die Tabellen in Anhang B dieser Norm definieren die geeigneten Messungen, die erforderlich sind, um jede Leistungsstufe des Messsystems zu erreichen. Einige Auszüge sind in den folgenden Absätzen dargestellt. | ||
Version vom 25. März 2022, 18:16 Uhr
Elektrische Messgrößen
Im ersten Schritt des Energieeffizienzansatzes wird eine Diagnose gestellt, deren Hauptaufgabe es ist festzustellen, wo und wie Energie verbraucht wird.
Dazu müssen erste Maßnahmen und ein vergleichender Bewertungsprozess im Hinblick auf eine Auswertung der Leistung entwickelt sowie die Hauptbereiche, in denen Verbesserungen durchgeführt werden sollten, festgelegt und realistische Einsparungen eingeschätzt werden. Die Logik hinter diesem Ansatz basiert auf der Annahme, dass sich nur verbessern lässt, was man auch messen kann.
IEC 61557-12 (VDE 0413-12) ist in großem Umfang und mit einer detaillierten Liste von Anforderungen für Messgeräte gültig und richtet sich an den größten Teil der Anwendungen in Schaltanlagen und Schaltfeldern weltweit. Siehe den Abschnitt zu dieser Norm in Kapitel S Messung, Beachtung der Norm IEC 61557-12 (VDE 0413-12).
Unabhängige Energiemessgeräte sind die natürliche Lösung, um an den wichtigsten Stellen in der Elektroinstallation relevante Daten zu erhalten. Hersteller bieten eine große Anzahl von Geräten an, die den gesamten Spannungs- und Strombereich abdecken und Daten zu einer ganzen Reihe verschiedener elektrischer Größen (Spannung, Strom, Leistung, Energie usw.) über ein lokales Display oder per Fernkommunikation liefern.
Von großem Vorteil ist es aber, wenn die Mess- und Schutzfunktionen in einem einzelnen Gerät kombiniert zur Verfügung stehen. Zunächst können mit dieser Lösung die Geräteinstallationskosten gesenkt werden, denn der Einbau eines einzelnen Geräts kostet weniger als der Einbau von zwei Geräten. Dann werden durch die Kombination dieser beiden Funktionen in einem Gerät aber auch die richtige Dimensionierung der Stromwandler, die Beseitigung des Risikos von Anschlussfehlern und ein ordnungsgemäßer Betrieb gewährleistet, da das komplette Gerät werkseitig geprüft wird.
Beispielhafte Architekturen, die beide Gerätetypen umfassen, sind im Abschnitt Intelligente Schaltanlagen dargestellt.
Geeignete Messgeräte
Vor der Auswahl von geeigneten Messgeräten, startet man in der Planung üblicherweise mit der Erstellung eines Messplanes, in dem die Messungen definiert werden bzgl. Messtellen, Messwerte, Messgenauigkeiten und Zeiten.
Einen Leitfaden für einen Messplan liefert die ISO 50002 in Ihrem Kapitel 5.5.
Auch finden sich in der IEC60364-8-1 (VDE0100-801) Errichtung von Niederspannungsanlagen - Energieeffizienz, Anforderungen welche Messungen im Netz erforderlich sind, wo Sie durchzuführen sind und mit welcher Genauigkeit.
Die 2019 veröffentlichte und im Folgenden beschriebene europäische Norm EN 17267 (DIN EN 17267:2020-10)- Plan für die Energiemessung und -überwachung - Gestaltung und Umsetzung - Grundsätze für die Energiedatensammlung" ist das derzeit fortschrittlichste Dokument über konkrete Wege zur Erstellung eines Messplans.
Dieses Dokument schlägt 3 Leistungsstufen vor:
- Niedriger Level
- Mittlerer Level
- Hoher Level
Die Tabellen in Anhang B dieser Norm definieren die geeigneten Messungen, die erforderlich sind, um jede Leistungsstufe des Messsystems zu erreichen. Einige Auszüge sind in den folgenden Absätzen dargestellt.
Messung nach Zonen oder Maschen
Die Messung der Wirkenergie muss Zone für Zone oder Masche für Masche erfolgen:
| Kriterium 1: Möglichkeit zur Quantifizierung des Energieverbrauchs nach Bereich und nach Energieeinsatz | niedrig | mittel | hoch |
|---|---|---|---|
| Überwachung des Verbrauchs je Bereich | |||
| Jeder Standort (über einen Verrechnungszähler an das Versorgungsnetz angeschlossen) wird als ein Bereich angesehen. | X | X | X |
| Jede Einrichtung (innerhalb eines Standortes) wird als ein Bereich angesehen. | X | X | |
| Jede Einrichtung ist in Bereiche unterteilt (Werkstatt, Büro, Etagen...). | X | ||
| Überwachung des Verbrauchs je Energieeinsatz | |||
| Die entsprechenden Verbrauchsmessungen für jede überwachte Energie werden durchgeführt (siehe Tabelle B.2). | X | X | X |
| Für jeden Bereich wird mindestens ein wesentlicher Energieeinsatz identifiziert und überwacht (siehe Tabelle B.3 und Tabelle B.4). | X | X | X |
| Für jeden Bereich werden mehrere wesentliche Energieeinsätze identifiziert und überwacht (siehe Tabelle B.3 und Tabelle B.4). | X | X | |
Messungen je Einsatz
Aufmerksamkeit sollte der Messung je Einsatz geschenkt werden, die hilfreich sein kann, um potenzielle Quellen für Verbesserungen der Energieeffizienz zu ermitteln:
| Energieeinsatz | Messarten | ||
|---|---|---|---|
| niedrig | mittel (zusätzlich zu niedrig) | hoch (zusätzlich zu mittel) | |
| HVAC (Heizung, Lüftung und Klimatisierung) | Wirkenergie | Innentemperatur Luftfeuchtemessung COP (Leistungszahl) |
-- |
| Beleuchtung | Wirkenergie | –- | –- |
| Elektrogeräte (PC, Drucker usw.) | Wirkenergie | –- | –- |
| Motoren | Wirkenergie | Blindenergie | THDi Unb (Spannungs-unsymmetrie) |
| Generatoren | Erzeugte Wirkenergie | –- | Effizienz (sofern berechenbar) |
| Druckluftpumpe | Wirkenergie | Blindenergie genormte Luftdurchflussrate Druck |
spezifischer Verbrauch |
| Warmwasser- und Dampferzeugungssystem | Energieverbrauch | erzeugte Wärmeleistung | Effizienz |
| Kälteanlage | Wirkenergie | Blindenergie erzeugte Kälteleistung |
Effizienz COP (Leistungszahl) |
- ANMERKUNG: Einige dieser Mengen werden aus Rohmessdaten berechnet (Effizienz, COP).
Messung relevanter Variablen
ISO 50006 bietet Anleitungen für die Messung der energiebezogenen Leistung unter Nutzung energetischer Ausgangsbasen (EnB) und Energieleistungskennzahlen (EnPI). Diese Kennzahlen verbinden die Energiemessung mit anderen relevanten Parametern, z. B. Messung des Energieverbrauchs je m² oder des Energieverbrauchs in Zusammenhang mit der Anzahl der in einer Anlage anwesenden Personen oder anderer Einflussparameter.
Diese maßgeblichen Parameter müssen gemessen oder geschätzt oder aus einer anderen Datenbank übertragen werden.
| Energieeinsatz | Typ von Einflussfaktoren | ||
|---|---|---|---|
| niedrig | mittel (zusätzlich zu niedrig) | hoch (zusätzlich zu mittel) | |
| HLK (Heizung, Lüftung und Klimatisierung) | Außentemperatur oder Gradtag | Belegungsrate | Leistung der Heizung, Lüftung und Klimatisierung |
| Beleuchtung | Jahreszeit | natürliches Licht Belegungsrate |
–- |
| Elektrogeräte (PC, Drucker usw.) | -- | Belegungsrate | –- |
| Motoren | -- | Umgebungstemperatur | –- |
| Generatoren | -- | Umgebungstemperatur | –- |
| Druckluftpumpe | -- | Umgebungstemperatur | –- |
| Warmwasser- und Dampferzeugungssystem | -- | Wassertemperatur am Einlass Umgebungstemperatur |
–- |
| Kälteanlage | -- | Umgebungstemperatur | -- |
- ANMERKUNG: Die Einflussfaktoren werden nach Tätigkeitssektor ausgewählt.
Überwachung der Elektroinstallation
Es ist ebenfalls wichtig, das Energieverteilungssystem zu überwachen, da einige Messungen eventuelle Probleme mit der Energieeffizienz und zusätzlich Risiken in Verbindung mit Anlagen aufdecken können.
| Topologische Position der Ausrüstung | Messarten[a] | |||
|---|---|---|---|---|
| niedrig | mittel (zusätzlich zu niedrig) | hoch (zusätzlich zu mittel) | ||
| Abgabestelle | an Abgabestelle | Wirkenergie | U (Spannung) und I (Strom) f (Frequenz) Leistungsfaktor (oder cos phi) Blindenergie Wirk-/Blindleistung THDu und THDi (Gesamtverzerrungsfaktor) |
individuelle Strom- und Spannungsoberschwingungen |
| Verteilertafeln | für jede Ausgangsleitung von mindestens 100kVA[b] Leistung (z. B.: 160 A, 400 V, 3-phasig) | Wirkenergie | U (Spannung) und I (Strom) Leistungsfaktor (oder cos phi) Blindenergie Wirk-/Blindleistung THDu und THDi (Gesamtverzerrungsfaktor) |
individuelle Strom- und Spannungsoberschwingungen |
| für jede Ausgangsleitung von mindestens 40 kVA[b] Leistung (z. B.: 63 A, 400 V, 3-phasig) | Wirkenergie | U (Spannung) und I (Strom) Wirk-/Blindleistung Leistungsfaktor (oder cos phi) |
THDu und THDi (Gesamtverzerrungsfaktor) | |
| Last | für jede Ausgangsleitung von mindestens 3,5 kVA[b][c] Leistung (z. B.: 16 A, 230 V, einphasig) | -- | -- | Wirkenergie |
| Transformator | elektrische Transformatoren | -- | Effizienz | Unb (Spannungsunsymmetrie) U (Spannung stromaufwärts und stromabwärts) |
- ^ In Abhängigkeit von der Anwendung und den Zielen können andere Messungen eingerichtet werden (Beispiel: Unsymmetrie, Warnmeldung bei Grenzwertüberschreitung usw.).
- ^ 1 2 3 Die Leistung ist abhängig vom Anlagentyp und den Gebäuden: tertiär, kommerziell, industriell, Infrastruktur usw.
- ^ Gebäude wie z. B. Datenzentren erfordern eine Überwachung der Lasten oberhalb von 2,3 kVA (z. B. 10 A, 230 V).
