Nútímaleg snjallmælitækni fyrir áreiðanlega eftirlit með rafmagnsmælum í heimilum og byggingum

Nákvæm rafmagnseftirlit er orðin lykilþörf í nútíma íbúðar-, atvinnu- og iðnaðarumhverfi. Þar sem rafkerfi samþætta endurnýjanlega orku, skilvirkan loftræsti-, hita- og kælibúnað og dreifða álagsþætti, eykst þörfin fyrir áreiðanlegar...eftirlit með rafmagnsmælumheldur áfram að aukast. Snjallmælar nútímans mæla ekki aðeins notkun heldur veita einnig rauntíma yfirsýn, sjálfvirk merki og dýpri greiningarupplýsingar sem styðja við skilvirkari orkustjórnun.

Þessi grein fjallar um tæknina á bak við nútíma snjallmæla, hagnýta notkun þeirra og þau hönnunaratriði sem skipta verkfræðinga, kerfissamþættingaraðila og framleiðendur mestu máli.

1. Vaxandi hlutverk rafmagnseftirlits í nútíma orkukerfum

Rafkerfi hafa orðið mun virkari á síðasta áratug.
Nokkrar þróanir eru að móta þörfina fyrir nákvæma rauntímavöktun:

Aukin notkun sólarorkuvera, hitadæla og hleðslu rafbíla
Skiptið frá hefðbundnum spjöldum yfir í tengd, sjálfvirk kerfi
Eftirspurn eftir sýnileika á rafrásarstigi í snjallheimilum og atvinnuhúsnæði
Samþætting við staðbundna orkupalla eins ogHeimilisaðstoðarmaður
Kröfur um gagnsæi í orkumálum í skýrslugjöf um sjálfbærni
Þörf fyrir undirmælingar í fjölbýlishúsum

Í öllum þessum tilfellum er nauðsynlegt að hafa áreiðanlegt eftirlitstæki – ekki bara reikningsmæli. Þess vegna er tækni eins ografmagnsmælir eftirlitsmaðurog fjölfasa snjallmælar eru nú víða notaðir í byggingar- og orkuverkefnum.

2. Þráðlaus tækni notuð í nútíma snjallmælum

Snjallmælar í dag nota mismunandi samskiptatækni eftir umhverfi, uppsetningaraðferð og samþættingarkröfum.

2.1 Snjallmælar byggðir á Zigbee

Zigbee er enn leiðandi tækni fyrir staðbundna orkumælingar vegna stöðugleika og orkusparandi möskvakerfis. Það er mikið notað í:

Snjallar íbúðir og íbúðaþróun
Orkusnúin sjálfvirkni í heimilum
Gátt sem keyrir staðbundin stjórnkerfi
Forrit þar sem lágmarka þarf netfíkn

Zigbee mælar eru einnig oft notaðir meðRafmagnsmælir Home AssistantMælaborð í gegnum Zigbee2MQTT, sem gerir kleift að sjá vörur í rauntíma án utanaðkomandi skýjaþjónustu.

2.2 Wi-Fi snjallmælar

Wi-Fi er oft valið þegar þörf er á fjarstýrðum mælaborðum eða greiningarpöllum í skýinu.
Kostir eru meðal annars:

Bein samskipti í skýið
Minnkuð þörf fyrir sérhannaðar gáttir
Tilvalið fyrir SaaS-byggða orkupalla
Hentar bæði fyrir heimili og lítil fyrirtæki

Snjallmælar með Wi-Fi eru oft notaðir til að byggja upp innsýn í notkun fyrir heimili eða til að styðja við greiningar á álagsstigi í matvöruverslunum, kennslustofum eða verslunarrýmum.

2.3 LoRa snjallmælar

LoRa tæki henta vel fyrir orkudreifingu á stórum svæðum:

Landbúnaðarmannvirki
Umhverfi háskólasvæðisins
Iðnaðargarðar
Dreifðar sólarorkuver

Þar sem LoRa krefst lágmarks innviða og býður upp á langdrægar samskipti er það oft valið í aðstæðum þar sem mælar eru dreifðir yfir stór svæði.

2.4 4G/LTE snjallmælar

Fyrir veitur, þjóðaráætlanir og stór fyrirtækjaverkefni eru farsímasnjallmælar enn ein áreiðanlegasta tæknin.
Þau starfa óháð staðbundnum Wi-Fi eða Zigbee netum, sem gerir þau hentug fyrir:

Fjarlægar orkueignir
Útbreiðingar á vettvangi
Verkefni sem krefjast tryggðrar tengingar

Farsímamælar leyfa einnig beina samþættingu við skýjastjórnstöðvar sem notaðar eru afsnjallmælafyrirtæki, fjarskiptafyrirtæki og orkuþjónustuaðilar.

3. Klemmanlegar tölvusnúruhönnun og kostir hennar

Klemmastraumspennar (CT) hafa orðið ákjósanleg aðferð til að innleiða rauntíma orkumælingar, sérstaklega í endurbótum þar sem óframkvæmanlegt er að breyta núverandi raflögnum.

Kostir eru meðal annars:

Uppsetning án þess að aftengja rafrásir
Lágmarks truflun á farþegum eða starfsemi
Samhæfni við fjölbreytt úrval spenna og raflagnastillinga
Geta til að fylgjast með einfasa, tvífasa eða þriggja fasa kerfum
Hentar fyrir íbúðarhúsnæði, atvinnuhúsnæði og léttan iðnað

Nútímalegtklemmumælarveita rauntímaupplýsingar um afl, straum, spennu, inn-/útflutning orku og — ef það er stutt — greiningar á hverjum fasa.

4. Undirmælingar og fjölrásaeftirlit í raunverulegum uppsetningum

Atvinnuhúsnæði, hótel, fjölbýlishús og iðnaðarmannvirki þurfa í auknum mæli nákvæma yfirsýn yfir rafmagnsnotkun. Einn reikningsmælir er ekki lengur nóg.

Umsóknir eru meðal annars:

● Orkuúthlutun fyrir margar einingar

Fasteignaþróunaraðilar og rekstraraðilar byggingar þurfa oft notkunargögn á hverja einingu til að fá gagnsæja reikningagerð og skýrslugerð um notkun leigjenda.

● Samþætting sólarorku og nettómæling

Tvíátta eftirlitsmælirstyður rauntíma mælingar á bæði innflutningi og útflutningi sólarorku.

● Greining á loftræstikerfum og hitadælum

Eftirlit með þjöppum, loftmeðhöndlunartólum og hringrásardælum gerir kleift að framkvæma fyrirbyggjandi viðhald og bæta skilvirkni.

● Álagsjöfnun í þriggja fasa kerfum

Ójöfn fasaálag getur valdið óhagkvæmni, aukinni hita eða álagi á búnað.
Snjallmælar með sýnileika á fasastigi hjálpa verkfræðingum að takast á við þessi vandamál.

5. Kröfur um samþættingu: Það sem verkfræðingar forgangsraða

Snjallmælikerfi þurfa meira en nákvæmar mælingar; þau verða að passa á skilvirkan hátt inn í ýmsa orkukerfi og stjórnkerfi.

Lykilatriði eru meðal annars:

● Samskiptaviðmót

Zigbee klasa fyrir sjálfvirkni heimila og bygginga
Wi-Fi með MQTT eða öruggu HTTPS
Staðbundin TCP tengi
LoRaWAN netþjónar
4G/LTE með skýja-API

● Uppfæra tíðni og skýrslugerðarsnið

Mismunandi forrit krefjast mismunandi skýrslutímabila.
Sólarorkubestun gæti þurft uppfærslur á innan við 5 sekúndna fresti, en mælaborð í smíðum gætu forgangsraðað stöðugum 10 sekúndna millibilum.

● Aðgengi að gögnum

Opin forritaskil (API), MQTT þemu eða samskipti á staðbundnu neti gera verkfræðingum kleift að samþætta mæla í:

Orkumælaborð
BMS-pallar
Snjallheimilisstýringar
Hugbúnaður fyrir eftirlit með veitum

● Rafmagnssamrýmanleiki

Mælar verða að styðja:

Einfasa 230 V
Skipt fasa 120/240 V (Norður-Ameríka)
Þriggja fasa 400 V
Hástraumsrásir með CT-klemmum

Framleiðendur með víðtæka samhæfni einfalda alþjóðlega dreifingu.

6. Hvar snjallmælatækni er notuð

● Snjallorkukerfi fyrir heimili

Snjallheimili njóta góðs af sýnileika á rafrásarstigi, sjálfvirknireglum og samþættingu við endurnýjanlegar eignir.

● Atvinnuhúsnæði

Hótel, háskólasvæði, verslanir og skrifstofubyggingar nota snjallmæla til að hámarka álag og draga úr orkusóun.

● Dreifð sólarorkuverkefni

Uppsetningarmenn sólarorku nota mæla til að fylgjast með framleiðslu, samræma notkun og hámarka invertera.

● Iðnaðar- og léttframleiðsla

Snjallmælar styðja álagsstjórnun, greiningu búnaðar og skjölun um samræmi.

● Fjölbýlishús

Undirmæling gerir kleift að úthluta notkun leigjenda á nákvæman og gagnsæjan hátt.

7. Hvernig OWON leggur sitt af mörkum til nútíma snjallmælinga (tæknilegt sjónarhorn)

Sem langtíma verktaki og framleiðandi snjallorkutækja býður OWON upp á mælilausnir sem byggjast á stöðugleika, sveigjanleika í samþættingu og kröfum um langtímainnleiðingu.
Í stað þess að bjóða upp á sjálfstæða neytendabúnað, einbeitir OWON sér að hönnun í verkfræðiflokki sem uppfyllir þarfir:

Kerfissamþættingaraðilar
Framleiðendur sólarorku og loftræstikerfis
Orkuþjónustuaðilar
Snjallheimili og byggingarverktakar
B2B heildsölu og OEM/ODM samstarfsaðilar

Eignasafn OWON inniheldur:

Zigbee, Þráðlaust net, LoRaog4Gsnjallmælar
Fjölfasa og fjölrása eftirlit með klemmu
Stuðningur við Home Assistant í gegnum Zigbee eða MQTT
Staðbundin forritaskil (API) og samþætting gátta fyrir sérsniðnar orkupallar
Sérsniðin vélbúnaður og vélbúnaðar fyrir OEM/ODM forrit

Tæki fyrirtækisins eru notuð í uppfærslum á íbúðarhúsnæði, veitukerfum, sólarorkukerfum og atvinnuorkukerfum þar sem áreiðanleiki og endurtekningarhæfni eru nauðsynleg.

Niðurstaða

Rafmagnseftirlit gegnir nú mikilvægu hlutverki í nútíma orkukerfum og gerir kleift að auka sýnileika, sjálfvirkni og skilvirkni í heimilum, byggingum og iðnaðarumhverfi.
Hvort sem um er að ræða sjálfvirkni Home Assistant, byggingarstjórnun á eignasafnsstigi eða snjallmælakerfi á landsvísu, þá eru undirliggjandi kröfur þær sömu: nákvæmni, stöðugleiki og langtíma samþættingargeta.

Fyrir fyrirtæki sem leita að áreiðanlegum lausnum bjóða fjölsamskiptareglur snjallmælar – með opnum viðmótum og öflugri mælingargetu – upp á sveigjanleika sem þarf til að styðja bæði núverandi og framtíðar orkunotkun. Framleiðendur eins og OWON leggja sitt af mörkum til þessarar þróunar með því að bjóða upp á hagnýt, verkfræðilega tilbúin tæki sem samlagast óaðfinnanlega nútíma orkuvistkerfum.