Energieeffizienz-Betrachtung einer Anlage durch Energiemessung

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1 Applcaon Noe DK Messechnk Keywords Energemessung Lesungsfakor Energeanalyse EherCAT-Klemme Busklemme KL3403 EL3403 Energeeffzenz-Berachung ener Anlage durch Energemessung Deses Applcaon Example erklär we energesche Verbrauchsgrößen m I/O-Komponenen erfass werden können. M der Busklemme KL3403 und der EherCAT-Klemme EL3403 s das Messen von energeschen Verbrauchsgrößen m angeschlossenen romkres möglch: De Klemmen geben drek de Effekv-Were für pannung, rom und Wrklesung aus, summeren nern den Energeverbrauch und auf Bass der ermelen Were können de weeren Kenngrößen berechne werden. Ansaz De Energekosen gehören zu den Berebskosen ener Anlage und werden als Gemenkosen zu pauschalen Anelen über alle Kosensellen abgerechne, da se sch kenem konkreen Verursacher zuordnen lassen. Um zur rofsegerung ene Energekosenredukon zu erzelen, müssen n erser Lne de Kosen enem besmmen Verbraucher zugeordne werden. Das können n glecher Wese gesame Anlagen oder Gebäude we auch enzelne egmene sen. Wenn der Verbrauch zugeordne werden kann, s ene Opmerung der Berebsbedngungen enfacher umzusezen und m Zwefel deren Nuzen auch nachzuwesen. Durch en ransparenes Versorgungsnez können Ensparpoenale konkre umgesez und der Erfolg enzelner Maßnahmen auch langfrsg berache werden. Weerhn kann der fnanzelle Aufwand zur Erzeugung ener besmmen ückzahl n de Kosenkalkulaon aufgenommen werden, da herdurch der Energedurchsaz pro rodukonscharge besmm werden kann. Anwendungshnwese sehe Dsclamer auf der lezen ee BeckhofF New Auomaon Technology 1

2 Applcaon Noe DK Messechnk In der Regel werden folgende Ansazpunke für ene Redukon der Energekosen beache: romkosen reduzeren: nsgesam bezogene Wrkenerge, Blndlesungskosen sowe Kosen für pzenlasen Fergungsprozesse sablseren und rodukonsausfälle vermeden Energefresser denfzeren Warungskosen senken Lebensdauer von elekronschen und elekrschen Geräen verlängern Kosensellenerfassung und -zuordnung owohl de EherCAT-Klemme EL3403 als auch de Busklemme KL3403 sellen de Hardware zur Analyse und Lokalserung des Energeverbrauchs bere. e zechnen neben den wchgen Daen enes drephasgen Versorgungsnezes auch aufreende Energespzen über enen wählbaren Zeraum auf und summeren nern den Energeverbrauch, sodass unerschedlche Berebsmod oder verlagere Haupnuzungszeen beres nach enem rodukonszyklus beurel werden können. Neben ener allgemenen Energeeffzenzberachung kann auch de verwendee Energemenge zur rodukon ener besmmen Losgröße besmm werden, um den ückpres ensprechend anzuglechen oder de Fergungskosen zu opmeren. Funkon der Busklemme KL3403 De Busklemme KL3403 ermöglch über den Feldbus ene Analyse des Energeverbrauchs des angeschlossenen Anlagen- oder Gebäudesegmens oder ganz gezel de energeschen Eckdaen enzelner Verbraucher. De pannung der dre hasen und N kann durch drekes Verdrahen der enzelnen Leungen an de Klemme gemessen werden. Für ene rommessung wrd der rom der dre hasen L1, L2 und L3 über enfache romwandler engespes. De gemessenen rom- und pannungswere werden als Effekvwere ausgeben. Aus den Effekvweren für pannungen (U) und röme (I) berechne de KL3403 für jede hase de Wrklesung (), den Energeverbrauch (W) und den Lesungsfakor (cos φ). Aus desen Weren können de chenlesung () und der hasenverschebungswnkel (φ) abgelee werden. Wrklesung = U * I * cos φ chenlesung = U eff * I eff = Blndlesung = U * I * sn φ cos φ Wrklesungsfakor = sn φ Blndlesungsfakor = φ W elekrsche Arbe ~ Energeverbrauch = U * I * Abb. 1 Berechnung der wchgen energeschen Verbrauchsgrößen Anwendungshnwese sehe Dsclamer auf der lezen ee BeckhofF New Auomaon Technology 2

3 Applcaon Noe DK Messechnk u a) ϕ u b) c) Messnervall 2T Abb. 2 lnks: Typscher rom-pannungsverlauf, rechs: Messbare romaren M der KL3403 snd folgende romaren messbar: rom- und pannungsverlauf be hasenanschnseuerung (a), ulsbreenseuerung (b) und chwngungspakeseuerung (c), dabe wrd das Messnervall analog zum euerungsnervall engesell. Inegraon der Busklemme KL3403 De nerne Vorverarbeung der KL3403 sell Effekvwere m rozessabbld zur Verfügung, ohne dafür hohe Rechenlesung auf der euerung vorauszusezen. De Klemme gb de Messdaen m 3x3-Bye-Block heraus, also für jede hase dre Byes. Zwe Byes pro hase snd rene rozessdaen, während en Bye de unerschedlchen ausbs übermel. Im 15-Mnuen- Tak wrd de gemessene Gesamenergelesung n den nchflüchgen nernen pecher der Klemme geschreben, sodass dese Daen auch nach pannungsabfall vorhanden snd. De aufgenommenen Messwere werden über enen belebgen Feldbus (Inegraon der Klemme durch Buskoppler) an de euerung übermel und sehen dem übergeordneen Lesysem (BDE, ER o. Ä.) für ene konnuerlche Energeüberwachung zur Verfügung. Um ene schnelle, kosenopmere und zuverlässge Kommunkaon der Energedaen zu erlangen, kann de Klemme über unerschedlche Buskoppler an vorhandene Nezwerk-Archekuren angebunden werden. Anwendungshnwese sehe Dsclamer auf der lezen ee BeckhofF New Auomaon Technology 3

4 Applcaon Noe DK Messechnk 230 V AC, 50 Hz L1 L2 L3 N E Eherne TC/I Fpo Abb. 3 Inegraon n jede Feldbus-Umgebung als Busklemme oder EherCAT-Klemme M 3~ Anreb Y-Achse Unersched EL3403 zu KL3403 De EherCAT-Klemme EL3403 ha prnzpell den glechen Funkonsumfang we de Busklemme KL3403, s jedoch für Messungen m 50/60-Hz-Nez opmer. Markane Unerschede snd her kurz aufgeführ, weergehende Informaonen und spezfsche Deals zu den jewelgen Klemmen können der Dokumenaon uner ennommen werden. EherCAT-Klemmen werden über EherCAT-Koppler negrer, Busklemmen über Buskoppler. Anders als be der KL3403 wrd be der EL3403 auch der Wer für Blndlesung klemmennern berechne. Der Energeverbrauch wrd vorzechengerenn summer, da für Ennahme und Enspesung of unerschedlche Tarfe gelen. Im Gegensaz zur KL3403 bee de EL3403 ene deulch höhere Auflösung der Messwere. M der andard-varane der KL3403 wrd ene Auflösung des Messwers von 1 ma erzel, während de EL3403 ene Auflösung bs z µa ermöglch. Bede Were snd m 0,5 % des Messberechsendwers oleranzbehafe (Deals und weere Varanen der Klemmen sehe Dokumenaon). De EL3403 nuz EherCAT als Überragungsmedum m ener hohen Daenüberragungsrae, m der es je nach Bedarf möglch s, alle wesenlchen Messwere parallel auszulesen. Der Messberech der EL3403 für Frequenzmessungen s zwar schmaler aber wesenlch genauer. De KL3403 kann jedoch auch für Messungen m Glechsrom-Berech ensez werden. Auch de Messzyklusze s be der EL3403 auf das 50/60Hz-Nez opmer, ndem sch der Messberech auomasch auf ene erode der Nezfrequenz enrase. Es kann auch en Velfaches der erode gewähl werden. Anwendungshnwese sehe Dsclamer auf der lezen ee BeckhofF New Auomaon Technology 4

5 Applcaon Noe DK Messechnk Tefergehende Deals zu Technk und Konfguraon snd der Dokumenaon zu ennehmen. Auf Anfrage sehen auch rogrammbespele für den Ensaz der KL3403 n Kombnaon m anderen euerungen zur Verfügung. 3-hasen-Lesungsmessklemme 3-hasen-Lesungsmessklemme EherCAT Busklemmen EherCAT-Klemmen Dokumenaonen Deses Dokumen enhäl exemplarsche Anwendungen unserer roduke für besmme Ensazbereche. De her dargesellen Anwendungshnwese beruhen auf den ypschen Egenschafen unserer roduke und haben ausschleßlch Bespelcharaker. De m desem Dokumen vermelen Hnwese bezehen sch ausdrücklch nch auf spezfsche Anwendungsfälle, daher leg es n der Veranworung des Kunden zu prüfen und zu enscheden, ob das roduk für den Ensaz n enem besmmen Anwendungsberech geegne s. Wr übernehmen kene Gewährlesung, dass der n desem Dokumen enhalene uellcode vollsändg und rchg s. Wr behalen uns jederze ene Änderung der Inhale deses Dokumens vor und übernehmen kene Hafung für Irrümer und fehlenden Angaben. Ene deallere Beschrebung unserer roduke enhalen unsere Daenbläer und Dokumenaonen, de darn enhalenen produkspezfschen Warnhnwese snd unbedng zu beachen. De akuelle Verson der Daenbläer und Dokumenaonen fnden e auf unserer Homepage ( Beckhoff Auomaon GmbH, November 2009 De Weergabe sowe Vervelfälgung deses Dokumens, Verwerung und Melung senes Inhals snd verboen, sowe nch ausdrücklch gesae. Zuwderhandlungen verpflchen zu chadenersaz. Alle Reche für den Fall der aen, Gebrauchsmuser oder Geschmacksmuserenragung vorbehalen. BeckhofF New Auomaon Technology