Wstęp
Historia liczników elektrycznych sięga XIX wieku. Wraz z pojawieniem się pierwszych dynamomaszyn, umożliwiono wytwarzanie energii elektrycznej w sposób komercyjny. Zaczęto zastanawiać się w jaki sposób mierzyć zużycie energii elektrycznej.
W 1872 r. powstał pierwszy licznik, który był zwykłym miernikiem czasu świecenia lampy. Ten sposób pomiaru, nie był jednak wystarczający, tak więc powstawały pierwsze prototypy urządzeń.
Do 1925 r. w samych Niemczech, powstało 2000 różnych patentów dotyczących mierników energii elektrycznej. Jednym z pierwszych, był licznik Edisona, który wykorzystywał zjawisko elektrolizy elektrod. W czasie poboru energii elektrycznej, na jednej z elektrod wytrącał się cynk i przez elektrolizę osadzał się na drugiej. Określenie zużycia energii polegało na pomiarze masy elektrod i przemnożeniu jej przez wartość nazywaną stałą licznika. Ten sposób pomiaru jak się domyślamy, nie był zbyt prosty do powszechnego wykorzystania.
Z czasem pojawiły się liczniki rtęciowe, które działały na podobnej zasadzie co liczniki elektrolityczne Edisona. Liczniki rtęciowe posiadały dwie elektrody, z czego jedna była elektrodą rtęciową a druga zbudowana była z użyciem platyny. W czasie poboru energii elektrycznej, z elektrody rtęciowej wytrącała się rtęć do rurki pomiarowej. Wystarczyło sprawdzić ilość rtęci, która wytrąciła się podczas elektrolizy, aby móc określić ilość zużytej energii elektrycznej. Wadą tych liczników była możliwość łatwego skasowania pomiaru. Wystarczyło odwrócić licznik „do góry nogami”, aby rtęć z rurki pomiarowej wróciła do komory, z której się wytrącała.
Pod koniec XIX w. wykorzystanie technologii prądu stałego odchodziło na rzecz technologii prądu przemiennego. Podjęto próby poszukiwań nowych rozwiązań, które umożliwiałyby kontrolę zużycia energii. W 1885 r. odkryto zjawisko, które umożliwiało obrót wirnika przy wykorzystaniu pól magnetycznych. Odkrycia dokonał włoski naukowiec G. Ferraris.
W 1889 r. opatentowano pierwszy licznik indukcyjny.
W liczniku indukcyjnym działa wirowe pole magnetyczne generowane przez cewki. Skutkiem są momenty napędowe, które obracają aluminiową tarczą połączoną z przekładnią. Jej obrót ma wpływ na obrót liczydła. Szybkość obrotu aluminiowej tarczy umieszczonej wewnątrz urządzenia jest proporcjonalna do zużycia prądu.
Obecnie liczniki indukcyjne są najstarszymi urządzeniami pomiarowymi. Mimo ich przekształceń, dodaniu specjalnych nadajników impulsowych, są już wypierane przez urządzenia elektroniczne.
Nowa generacja liczników ma w swoim wyposażeniu zainstalowany mikroprocesor, który wykonuje określone zaprogramowane działania i steruje pracą pozostałych elementów. Wszystkie razem tworzą urządzenie, które jest zdolne do rejestrowania pomiarów m.in. w cyklach godzinowych, minutowych oraz w czasie rzeczywistym.
Jednym z urządzeń, podłączonym do sieci i potrafiącym rejestrować bieżące zużycie jest MEW-01 – monitor energii elektrycznej.
Pełna jawność. Jako pracownik firmy ZAMEL, opisuję w moim blogu produkty tej firmy. Chcę podkreślić, że jest to moja prywatna inicjatywa. Niektórzy mogą zobaczyć w tym wpisie promocję marki ZAMEL i mają do tego pełne prawo.
Monitor energii elektrycznej MEW-01
MEW-01 jest urządzeniem IoT. Pozwala na pomiar zużycia energii elektrycznej wraz z podstawowymi parametrami sieci tj. napięcia, natężenia prądu, częstotliwości oraz mocy (czynnej, biernej oraz pozornej). Wszystkie dane rejestrowane są dla każdej z faz i wysyłane na serwer tak, aby móc je później odpowiednio przeanalizować. MEW-01 wystarczy zamontować w rozdzielni, założyć przekładniki (100A) na każdą z faz i podłączyć do naszej sieci W-Fi. To wszystko, aby móc z niego korzystać.
MEW-01 w aplikacji SUPLA
SUPLA pozwala na prezentację danych historycznych i tych w czasie rzeczywistym. Prezentacja parametrów w aplikacji Supla ułatwia użytkownikowi ich odbiór oraz analizę, a wszystko jest zestawione na barwnych czytelnych wykresach.
Oprócz aplikacji Supla, można pobrać dane bezpośrednio z użyciem Supla Cloud. W zakładce MEW-01 na naszym koncie mamy dostępne pole, w którym możemy zobaczyć zużycie oraz produkcję (dotyczy instalacji fotowoltaicznych) energii elektrycznej.
Jakość energii elektrycznej
Dlaczego jakość energii ma znaczenie? Ponieważ energia o złej jakości sprawia, że nasze urządzenia na tym cierpią i nie pracują w sposób prawidłowy, a to ma wpływ na czas ich pracy.
Każdy z odbiorców energii elektrycznej powinien otrzymywać energię o jakości nie gorszej niż to wynika z podpisanej umowy. Dystrybutor jest zobowiązany dostarczać energię spełniającą parametry jakościowe.
Monitor energii elektrycznej pozwala na szybką weryfikację czy dane parametry znajdują się w odpowiedniej normie.
Pomiar mocy biernej z pewnością zainteresuje odbiorców przemysłowych, którzy się z niej rozliczają.
Przejdę do oszczędności.
Oszczędności
Istotnym problemem wielu gospodarstw domowych jest brak świadomości na temat zużywanej energii. Wszystkie urządzenia zainstalowane w naszych domach pobierają energię… powiemy przecież to jasne. Jednak zadaj sobie pytanie, czy aby na pewno zdajesz sobie sprawę, ile dokładnie energii zużywa Twoja lodówka, pralka, odkurzacz? Wiesz, kiedy używasz tych sprzętów? Wiedza o kosztach zużycia energii i świadomość, kiedy są przez nas wykorzystywane może pomóc podjąć decyzję o wymianie na inne bardziej energooszczędne lub zmianie taryfy, która jest dla Ciebie korzystniejsza.
MEW-01 i Home Assistant przez MQTT
Na moim blogu przedstawiłem w jaki sposób wyciągać dane z MEW-01 do Excel, po API. Ta metoda jest dedykowana dla osób, które mają doświadczenie z programowaniem. Idealnie sprawdzi się przy dedykowanych rozwiązaniach tam, gdzie już programiści wiedzą co zrobić z takimi funkcjami.
Od czasu aktualizacji Supa Cloud do wersji 2.3.26, zyskaliśmy możliwość integracji z brokerem MQTT. Jestem pewny, że będą zadowoleni (nie tylko) użytkownicy systemu Home Assistant. Zatrzymam się jednak przy HA.
MEW-01, można połączyć z Home Assistant, który przez MQTT pozwoli pobrać wszystkie jego parametry. Rozwiązanie jest przydatne dla osób, którzy chcą coś więcej niż sama prezentacja danych w aplikacji Supla. Wyobraź sobie możliwość wyłączenia urządzenia, wtedy, gdy obwód pobiera zbyt dużo energii. Home Assistant i automatyzacje na to pozwolą. Wystarczy odpowiedni skrypt, który wyłączy urządzenie w momencie, gdy MEW-01 wskaże zbyt duże zużycie. Proste do wykonania? Oczywiście, że tak.
Przy połączeniu MEW-01 z bazą danych Influxdb i uruchomieniu dodatku Grafana (dostępne w Home Assistant) użytkownicy zyskują możliwość rejestracji i wizualizacji parametrów na czytelnych wykresach, które można w dowolny sposób konfigurować. Właśnie dzięki MEW-01 zyskujemy pełną analizę danych naszej sieci energii elektrycznej. Co więcej nam potrzeba?
Zainteresowała Ciebie tematyka Home Assistant? Nie wiesz w jaki sposób zacząć? Na moim blogu przedstawiłem, jak skonfigurować Home Assistant, aby pracował z Suplą. Zobacz ten wpis: Konfiguracja Supla dla Home Assistant przez MQTT.
Podsumowanie
Monitor energii elektrycznej jest urządzeniem, które idealnie wpasowuje się w obecne czasy. Odpowiednie wykorzystanie urządzeń, które potrafią zbierać dane a następnie wykonywać odpowiednie operacje pozwoli nam zaoszczędzić pieniądze. Wystarczy pomysł, który go później zrealizujemy.
MEW-01 jest interesującą opcją dla osób, które chcą w sposób szybki i prosty właściwie gospodarować energię w domu lub firmie. Niewątpliwie pomoże podjąć właściwe decyzje m.in. w kontekście modernizacji tak aby, poprawić efektywność energetyczną.
SUPLA to nie tylko MEW-01 ale i również inne urządzenia do sterowania oświetleniem, urządzeniami oraz roletami. Zdalna kontrola daje wygodę, ale i również pozwala na sprawdzenie, które z urządzeń jest obecnie włączone.
Polecam sprawdzić ofertę firmy ZAMEL, są to dobrze wykonane urządzenia, w której firma stawia szczególną uwagę na jakość i bezpieczeństwo produkowanych urządzeń:
- Link do produktu: MEW-01 ZAMEL
- Link do produktu: LEW-01 ZAMEL (dostępny od kwietnia 2023)
- Link do innych produktów: Supla ZAMEL
Aktualizacja z dnia 29.03.2023: Od kwietnia 2023 będzie dostępny LEW-01, czyli monitor energii elektrycznej 1-fazowy 16A.
Pełna jawność. Jako pracownik firmy ZAMEL, opisuję w moim blogu produkty tej firmy. Chcę podkreślić, że jest to moja prywatna inicjatywa. Niektórzy mogą zobaczyć w tym wpisie promocję marki ZAMEL i mają do tego pełne prawo.
