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Der LoRaWAN-Submeter für die Energiemessung
Der Nano Sensorics PowerSense ist ein Hutschienen-Submeter für die Messung von Stromverbrauch, Leistungsfaktor, Tarifen und weiteren elektrischen Kenngrößen zur Energieüberwachung, zum Energiemanagement und zur Unterzählung (Submetering). Das Gerät ist für den Innenbereich ausgelegt und wird mit split-baren, nicht-invasiven Stromwandlern (Split-Core-CTs) installiert, die sich um das bestehende Kabel klemmen lassen, ohne den Stromkreis unterbrechen zu müssen.
Der PowerSense arbeitet dreiphasig und erfasst zuverlässig bidirektionale Leistung, Strom, Spannung, Leistungsfaktor und Oberschwingungsverzerrung (Harmonics). Die Daten werden an Energie- bzw. Gebäudemanagementsysteme oder SCADA-Systeme übertragen. Der Schutzgrad liegt bei bis zu IP30, sodass sich der PowerSense unkompliziert in industrielle Umgebungen integrieren lässt.
Die Datenübertragung erfolgt über ein Class-A-LoRaWAN®-Funknetz; alternativ ist die Kommunikation auch per Modbus möglich. Laut Hersteller eignet sich der PowerSense für gewerbliche, öffentliche, Lager- und Logistikgebäude sowie Industrieanlagen und hilft dabei, elektrische Energie einzusparen und den Wartungsbedarf von Anlagen vorherzusagen.
Elektrische Kenngrößen im Detail
Der PowerSense erfasst ein breites Spektrum elektrischer Messgrößen für die professionelle Energieüberwachung.
Ströme bis 800 A
Messung über Split-Core-Stromwandler, je nach gewählter Option für unterschiedliche Stromstärken ausgelegt.
Bidirektionale Leistung
Erfassung von Leistungsfluss in beide Richtungen, etwa für Anlagen mit Einspeisung und Bezug.
Spannung, Strom & Leistungsfaktor
Vollständige Erfassung der wichtigsten elektrischen Kenngrößen inklusive Leistungsfaktor.
Oberschwingungsverzerrung
Messung der Harmonic Distortion zur Beurteilung der Netzqualität.
Tarife
Erfassung von Tarifinformationen für eine differenzierte Abrechnung und Auswertung.
3-phasig
Einsetzbar in dreiphasigen elektrischen Anlagen.
Wie der PowerSense aufgebaut ist
Der PowerSense ist als Hutschienengerät für die Montage im Schaltschrank konzipiert und arbeitet mit externen, nicht-invasiven Stromwandlern. Das Anschlussschema ist zusätzlich direkt auf dem Gerät aufgedruckt.
Hutschienengehäuse
Das Grundgerät wird auf einer DIN-Hutschiene im Schaltschrank montiert und ist für den Betrieb im Innenbereich mit Schutzgrad bis IP30 ausgelegt.
Spannungseingänge (V1, V2, V3, VN)
Die drei Phasenspannungen sowie der Neutralleiter werden über abgesicherte Spannungseingänge an L1, L2, L3 und N angeschlossen.
Split-Core-Stromwandler-Eingänge (I11/I12, I21/I22, I31/I32)
Die eigentliche Strommessung erfolgt über externe, splitbare Stromwandler, die sich ohne Unterbrechung des Stromkreises um das zu messende Kabel klemmen lassen. Je Phase wird ein eigener Stromwandler angeschlossen; die Wandler sind je nach Modell für unterschiedliche Kabeldurchmesser und Stromstärken ausgelegt.
Digitale Eingänge
Digitale Eingänge ermöglichen zusätzliche Steuer- und Messfunktionen, etwa die Einbindung externer Signale oder Schaltvorgänge.
Stromversorgung
Der PowerSense wird über ein 95–250-V-AC/DC-Netz betrieben; zusätzlich ist eine Batterie verbaut, die eine effiziente Datenverarbeitung unterstützt. Die Netzversorgung ist für die eigentlichen Messungen zwingend erforderlich.
LoRaWAN-Funkmodul & Antennenanschluss
Die Datenübertragung erfolgt über ein integriertes LoRaWAN-Funkmodul mit externem Antennenanschluss; alternativ steht optional eine Kommunikation per Modbus zur Verfügung.
Bedienung über das Frontpanel
Das Gerät verfügt über ein kleines LC-Display sowie zwei Fronttasten, mit denen sich Messwerte anzeigen und Grundparameter einstellen lassen:
Taste „Anzeige / Auswahl“
Im Anzeigemodus wird mit dieser Taste zwischen den verfügbaren Messwerten (z. B. kWh Import, Spannungen, Ströme, Leistungen, Betriebsstunden) durchgeblättert. Im Konfigurationsmodus springt sie zum nächsten Einstellparameter bzw. erhöht die ausgewählte Ziffer oder blättert durch die Auswahlliste.
Taste „Enter / Modus wechseln“
Zwei Sekunden gedrückt halten wechselt zwischen Primäranzeige und Setup-Konfigurationsmodus. Im Konfigurationsmodus wählt die Taste einen Parameter zur Bearbeitung aus; der Wert blinkt dann während der Eingabe. Bei numerischen Werten springt der Cursor schrittweise nach links, bis der neue Wert am Ende gespeichert wird.
Die Primäranzeige zeigt standardmäßig den Wert „kWh Import“. Sind 25 Sekunden lang keine Tasten betätigt worden, kehrt das Display automatisch zur Primäranzeige zurück.
Grundlegende Setup-Parameter
Für die korrekte Inbetriebnahme werden am Gerät folgende Basisparameter eingestellt:
- PW – Passwort: Zugriffsschutz für die Konfiguration
- PT1 / PT2 – Spannungswandlerverhältnis: Primär- und Sekundärspannung des Spannungspfads
- CT1 / CT2 – Stromwandlerverhältnis: Primär- und Sekundärstrom des gewählten Stromwandlers
- ID – Geräteadresse: Adresse für die Modbus-Kommunikation
Einbindung ins LoRaWAN-Netz
Die für die Einbindung benötigte DevEUI ist auf einem Aufkleber unterhalb der Frontplatte des Geräts angebracht. Nach dem Onboarding in die jeweilige LoRaWAN-Plattform anhand der mitgelieferten Schlüssel überträgt der PowerSense seine Messdaten automatisch alle 15 Minuten.
Vier Stromwandler-Varianten je nach Stromstärke
Der passende Split-Core-Stromwandler wird abhängig von der maximal zu erwartenden Stromstärke und dem vorhandenen Kabeldurchmesser gewählt. Alle Varianten bieten eine Genauigkeit der Klasse 0,5 und ein 2 Meter langes Anschlusskabel.
Bitte beachten Sie: Die gewünschte Stromwandler-Option muss oberhalb des Warenkorb-Buttons ausgewählt werden. Wählen Sie den Stromwandler passend zum maximalen Betriebsstrom und zum Durchmesser des zu messenden Kabels.
Option 1 – 100 A
Split-Core-Stromwandler, Genauigkeit 0,5, 2 m Kabellänge, Öffnung 16 mm.
Option 2 – 200 A
Split-Core-Stromwandler, Genauigkeit 0,5, 2 m Kabellänge, Öffnung 24 mm.
Option 3 – 400 A
Split-Core-Stromwandler, Genauigkeit 0,5, 2 m Kabellänge, Öffnung 35 mm.
Option 4 – 800 A
Split-Core-Stromwandler, Genauigkeit 0,5, 2 m Kabellänge, Öffnung 80 x 50 mm.
Zuverlässige Funkanbindung über weite Strecken
Der PowerSense nutzt LoRaWAN® für eine energieeffiziente und reichweitenstarke Datenübertragung an Energie-, Gebäudemanagement- oder SCADA-Systeme.
- Kommunikationstechnologie LoRaWAN®, optional auch per Modbus
- Datenübertragung bis zu 10 km Reichweite
- Class-A-LoRaWAN®-Funknetz
- Robuste Verschlüsselung schützt die Übertragung vor unbefugtem Zugriff
Warum LoRaWAN-basierte Energiemessung
Laut Hersteller bringt die Kombination aus PowerSense und LoRaWAN® mehrere konkrete Vorteile für die Energieüberwachung – sowohl im gewerblichen als auch im privaten Umfeld.
Große Reichweite
LoRaWAN überträgt Verbrauchsdaten über mehrere Kilometer, ganz ohne Repeater – geeignet für städtische wie ländliche Standorte.
Geringer Energieverbrauch
Der niedrige Stromverbrauch der LoRaWAN-Technologie sorgt für eine lange Laufzeit und reduzierte Wartungskosten – ein nachhaltiger und kosteneffizienter Ansatz für die langfristige Energieüberwachung.
Hohe Genauigkeit & Zuverlässigkeit
Präzise Messwerte helfen dabei, Energieverschwendung zu erkennen, den Verbrauch zu optimieren und Stromkosten zu senken.
Einfache Installation & Skalierbarkeit
Schnelle Inbetriebnahme sowie eine skalierbare Architektur, die sich flexibel in bestehende Systeme integrieren oder um weitere Stromkreise und Geräte erweitern lässt.
Echtzeitdaten & Analysen
Fernzugriff auf aktuelle Verbrauchsdaten und Trends ermöglicht proaktives Energiemanagement auf Basis fundierter, aktueller Informationen.
Erhöhte Sicherheit
Robuste Verschlüsselungsprotokolle von LoRaWAN schützen die Datenübertragung zwischen Submeter und Zentrale vor unbefugtem Zugriff.
Kosteneffizient
Weniger aufwendige Verkabelung und Infrastruktur senken sowohl Installations- als auch Betriebskosten.
Integration in Smart-Grid-Systeme
Nahtlose Einbindung in Smart-Grid-Systeme unterstützt Demand-Response-Strategien, Netzstabilität und eine insgesamt höhere Energieeffizienz.
Positive Umweltwirkung
Detaillierte Einblicke in den Energieverbrauch helfen dabei, den CO2-Fußabdruck zu senken und nachhaltige Energiepraktiken zu fördern.
Was die Energieüberwachung im Betrieb bringt
Der Hersteller nennt mehrere konkrete Vorteile, die sich aus der kontinuierlichen Überwachung der elektrischen Anlage für Gebäude- und Energiemanagementsysteme ergeben.
- Zeitnahe Verbrauchsdaten: ermöglichen spürbare Stromeinsparungen und reduzieren CO2-Emissionen
- Präzise Messung: genaue Erfassung elektrischer Parameter und des Stromverbrauchs
- Anomalieerkennung: frühzeitige Hinweise auf Auffälligkeiten bei Stromverbrauch und -erzeugung
- Lastanalyse: Kennzahlen zur Effektivität elektrischer Lasten als Grundlage für Energieeinsparungen
- Automatisierte Anpassung: BMS-Systeme können den Energieverbrauch in Gebäuden, Büros, Lagern oder Industrieanlagen rasch anpassen
- Geringerer CO2-Fußabdruck: Unterstützung eines umweltfreundlicheren Gebäudebetriebs
Anwendungsbereiche
Laut Hersteller eignet sich der PowerSense für eine breite Palette gewerblicher, industrieller und privater Energieüberwachungsaufgaben.
- Gewerbegebäude und Bürokomplexe
- Öffentliche Gebäude
- Lager- und Logistikgebäude
- Industrieanlagen
- Submetering einzelner Stromkreise oder Mieteinheiten
- Integration in Smart-Grid- und SCADA-Systeme
Der Nano Sensorics PowerSense verbindet eine präzise, nicht-invasive Strommessung für dreiphasige Anlagen mit einer energieeffizienten LoRaWAN-Anbindung – eine praxisnahe Lösung für Energiemonitoring, Submetering und Gebäudemanagement in gewerblichen und industriellen Umgebungen.
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Nano Sensorics PowerSense und wofür wird er eingesetzt?
Der PowerSense ist ein Hutschienen-Submeter, der über LoRaWAN elektrische Kenngrößen wie Stromverbrauch, Leistungsfaktor und Tarife misst. Er wird für Energieüberwachung, Energiemanagement und Submetering in Gewerbe-, Lager- und Industriegebäuden eingesetzt.
Welche Stromwandler-Optionen gibt es?
Es stehen vier Split-Core-Stromwandler zur Auswahl: 100 A (16 mm Öffnung), 200 A (24 mm), 400 A (35 mm) und 800 A (80 x 50 mm). Alle Varianten bieten Genauigkeitsklasse 0,5 und ein 2 m langes Kabel.
Muss der Stromkreis für die Installation unterbrochen werden?
Nein. Die Split-Core-Stromwandler sind nicht-invasiv und lassen sich um das bestehende Kabel klemmen, ohne den Stromkreis zu unterbrechen.
Wie wird der PowerSense mit Strom versorgt?
Das Gerät wird über ein 95–250-V-AC/DC-Netz betrieben; zusätzlich ist eine Batterie verbaut, die die Datenverarbeitung unterstützt. Die Netzversorgung ist für die eigentlichen Messungen zwingend erforderlich.
Wie wird der PowerSense ins LoRaWAN-Netz eingebunden?
Die DevEUI befindet sich auf einem Aufkleber unterhalb der Frontplatte. Nach dem Onboarding anhand der mitgelieferten Schlüssel sendet das Gerät automatisch alle 15 Minuten seine Messdaten an die angebundene Plattform.
Wie werden Messwerte am Gerät angezeigt und Grundparameter eingestellt?
Über die Taste „▼“ lässt sich im Anzeigemodus durch die Messwerte blättern, im Konfigurationsmodus dient sie zur Werteingabe. Mit der Taste „↩“ (zwei Sekunden halten) wird zwischen Anzeige- und Konfigurationsmodus gewechselt und dort ein Parameter zur Bearbeitung ausgewählt. Grundparameter wie Passwort, Spannungs- und Stromwandlerverhältnis (PT1/PT2, CT1/CT2) sowie die Geräteadresse (ID) werden darüber eingestellt.
Ist neben LoRaWAN auch eine andere Anbindung möglich?
Ja. Neben der LoRaWAN®-Kommunikation bietet der PowerSense optional auch eine Anbindung per Modbus.
Fragen zum PowerSense?
Unser Support-Team in Deutschland berät Sie kostenlos zu Auswahl, Installation und Konfiguration.
Nano Sensorics PowerSense
Allgemeine Daten
- 3-phasiger LoRaWAN®-Energiezähler zur Montage auf DIN-Schiene
- Umfassende Messung des elektrischen Energieverbrauchs und weiterer elektrischer Kenngrößen
- Geeignet für Energiemonitoring, Energiemanagement und Submetering
- Messung von Energieverbrauch, Leistungsfaktor, Frequenz, Spannung und Strom
- Erweiterte Messfunktionen für Netzqualität und Oberschwingungen
- Unterstützung von Tarifen, Lastgängen und maximalen Leistungswerten
Wesentliche Messgrößen
- Energieverbrauch:
- kWh
- kvarh
- kVAh gesamt
- Total / Netto
- Leistungsfaktor (PF), gesamt und je Phase
- Frequenz
- ULN und ULL je Phase sowie Durchschnittswert
- Strom je Phase und Durchschnittswert
- Berechneter Neutralleiterstrom
- Betriebszeit des Geräts in Stunden
Erweiterte Messgrößen
- Spannungs- und Strom-THD
- TOHD und TEHD
- Einzelne Oberschwingungen bis zur 31. Harmonischen
- Current TDD
- TDD Odd und TDD Even
- K-Faktor
- Crest-Faktor
- Spannungs- und Stromunsymmetrie
- Phasenwinkel
- Grundschwingungsleistung kW und Leistungsfaktor
- kvarh Q1 ~ Q4
- Aktuelle, prognostizierte und maximale Leistungsbedarfe für kW, kvar und kVA
- Gesamtstrom und Strom je Phase mit Zeitstempel:
- Aktueller Monat
- Letzter Monat
- Seit dem letzten Reset
- Vor dem letzten Reset
Spannungseingänge
- Nennspannung: 277 V L-N / 480 V L-L
- Messbereich: 20 ~ 277 V L-N / 35 ~ 480 V L-L
- Frequenzbereich: 45 ~ 65 Hz
- Belastung: <2 W pro Phase
- Eingangsimpedanz: 5 MΩ
- Überlastfestigkeit: 750 VAC L-L
Stromeingänge
- Nennstrom: 40 mA
- Messbereich: 0,15 ~ 100 % In
- Anlaufstrom: 0,15 % In
- Belastung: <0,25 VA pro Phase
- Messbereich externer Stromwandler: 5 mA ~ 6 A
- Unterstützte externe Stromwandler: 100 A, 200 A, 400 A, 800 A und 1600 A / 40 mA
Messgenauigkeit
- CT-Spannung: ±0,5 %, Auflösung 0,01 V
- Strom: ±0,5 %, Auflösung 0,001 A
- kW, kvar, kVA: ±1,0 %, Auflösung 0,001 kX
- kWh, kVAh: IEC 62053-21:2003, Klasse 1, Auflösung 0,01 kWh
- kvarh: IEC 62053-23:2003, Klasse 2, Auflösung 0,01 kvarh
- Leistungsfaktor: ±1,0 %, Auflösung 0,001
- Frequenz: ±0,02 Hz, Auflösung 0,01 Hz
- THD: IEC 61000-4-7, Klasse II, Auflösung 0,001 %
- Neutralleiterstrom In (kalibriert): ±1,0 %, Auflösung 0,001 A
Montage & Gehäuse
- Montage: DIN-Schiene
- Schutzart: IP30
- Abmessungen: 95 × 72 mm
Stromversorgung
- Standard: 95 ~ 250 VAC/DC ±10 %
- Frequenzbereich: 47 ~ 440 Hz
- Leistungsaufnahme: <2 W
- Überspannungskategorie: CAT III bis 300 V L-N
Optionale Digitaleingänge
- Eingänge: DI1, DI2, DI3, DI4, DIC
- Typ: potenzialfreier Kontakt
- Eingangsspannung: 24 VDC
- Abtastrate: 1000 Hz
- Hysterese: mindestens 1 ms
Optionale Digitalausgänge
- Ausgänge: DO11, DO12, DO21, DO22
- Typ: Form-A-Mechanikrelais
- Schaltleistung: 5 A bei 250 VAC oder 30 VDC
Kommunikation
- LoRaWAN®: LoRaWAN® Specification 1.0.2
- Standard-Funkregion: EU863-870
- Optional unterstützte Regionen: EU863-870, AU915-928, EU433, AS923
- Modbus RTU über RS-485
- RS-485 Übertragungsgeschwindigkeit: 1.200 ~ 38.400 Bit/s
Optionaler Energieimpulsausgang
- Solid-State-Energieimpulsausgang: E1+, E1-, E2+, E2-
- Auswahl der Impulsmessung für kWh oder kvarh
- Impulskonstante: 10 / 100 / 1000 / 3200 imp/kWh
- Optische Isolation
- Maximale Lastspannung: 80 V
- Maximaler Vorwärtsstrom: 50 mA
- Impulsbreite: 80 ±20 ms
Umgebungsbedingungen
- Betriebstemperatur: -25 °C ~ +70 °C
- Lagertemperatur: -40 °C ~ +85 °C
EMV-Kompatibilität
- Elektrostatische Entladung: EN 61000-4-2:2009
- Stoßspannungen: EN 61000-4-5:2014+A1:2017
- Magnetfelder: EN 61000-4-8:2010
Optionale Klappstromwandler
- Option 1: 100 A Split-Core-Stromwandler, Genauigkeit 0,5, 2 m Kabel, Öffnung 16 mm
- Option 2: 200 A Split-Core-Stromwandler, Genauigkeit 0,5, 2 m Kabel, Öffnung 24 mm
- Option 3: 400 A Split-Core-Stromwandler, Genauigkeit 0,5, 2 m Kabel, Öffnung 35 mm
- Option 4: 800 A Split-Core-Stromwandler, Genauigkeit 0,5, 2 m Kabel, Öffnung 80 × 50 mm
Anwendungsbereiche
- Industrielle Anlagen
- Gewerbliche Anlagen
- Messung in Versorgungs- und Umspannstationen
- Submetering und Kostenstellenzuordnung in Smart Buildings und Anlagen
- Gebäudeautomation
- Fabrik- und Prozessautomation
- Energiemanagement
- Überwachung der Netzqualität
Herstellerinformationen:
UAB “Nano sensorics”
Elektrenu str. 7
51193 Kaunas
Litauen
Telefon: +370 61461649
Email: info@nanosensorics.com
verantwortliche Person:
Didactum® Security GmbH
Im Mühlenfeld 4
48163 Münster
Deutschland
Telefon:
(+49) 250 19 71 63 54 / (+49) 171 33 11 577
Email: info@didactum-security.de