Meters en loggers

(bijgewerkt: 12 januari 2021)

Het lijkt mij vrij natuurlijk dat een eigenaar van zonnestroompanelen graag weet wat zijn dure panelen presteren en wat ze in de afgelopen tijd geproduceerd hebben. Onder ‘presteren‘ versta ik het momentane vermogen. Dit wordt uitgedrukt in Watt (net zoals bij een lamp of een willekeurig apparaat). Een 300 Wp zonnepaneel kan bijvoorbeeld 0 Watt leveren (’s nachts), 10 Watt (vroeg in de ochtend) of 300 Watt (12 uur ’s middags). De prestatie van een zonnepaneel is dus per definitie variabel. De maximum prestatie van een paneel (gemeten in een testopstelling) wordt uitgedrukt in een aantal Wattpiek (Wp) dat u terugvindt op de sticker achterop het paneel. De productie is het vermogen vermenigvuldigd met de tijd. De uitkomst van dit rekensommetje is een aantal Watturen (Wh) of kilowatturen (kWh). Om de geproduceerde groene kWh-tjes draait alles, want die zorgen ervoor dat uw elektriciteitsrekening lager is!

Er bestaan verschillende manieren om te weten te komen of zonnestroompanelen stroom produceren en wat ze in een gegeven periode hebben opgebracht. Moderne centrale omvormers loggen zelf hun productie. Via een netwerkinterface leest u die productie af op uw pc of een leuk appje op de smartphone. Oudere of kleinere omvormers hebben geen eigen logging. Wellicht wilt u om privacyredenen niet dat uw omvormer lukraak gegevens de Cloud in stuurt. Wellicht wilt u productiegegevens vastleggen in een spreadsheet. Als u zoals ik meerdere panelen heeft met ieder een eigen omvormer is het prettig om te weten wat elk afzonderlijk paneel presteert.

Er bestaan twee soorten meters: professioneel (goed spul dat 20 jaar meegaat) en consumentenspul (goedkope elektronica, gaat hooguit 5 jaar mee). Zonnestroompanelen gaan heel lang mee; duurkoop is derhalve goedkoop. Metertjes moet u aflezen. Daarna moet u de stand registreren. Doe dat maar eens 20 jaar lang! Logging systemen registreren de productie volledig automatisch. IOT systemen sturen hun gegevens naar een server op het internet. Via een webbrowser of een appje op uw smartphone of tablet ziet u de productie van het moment en de hele productiegeschiedenis van uw systeem. Veel hoeft dat niet te kosten. Vaak is het gratis. Zorg er wel voor dat er  regelmatig een backup van de data wordt gemaakt, want weg is weg…..s

Professionele kWh meters

Industriële eenfase kWh teller voor montage op DIN-rail. Te koop bij professionele elektra leveranciers. Dit soort meter meter registreert alleen productie, niet de prestatie. Sommige zijn uitgerust met bluetooth. Goed en oerbetrouwbaar. Ze zijn er in allerlei prijsklassen. Eigen stroomverbruik: nihil. Via e-Bay of AliExpress kunt u al voor pak-em-beet 20 euro een digitale kWh meter bemachtigen. Dit soort meters heeft een ledje en vaak een aparte pulsuitgang waaraan u een pulsteller kunt aansluiten.

Mijn favoriete fool-proof oplossing, een tweedehandse, analoge elektriciteitsmeter (z.g. ferrarismeter), bij tijd en wijle ergens voor een prikkie te koop. In zag ze in januari 2021 te koop bij Conrad.nl (zoek op ‘kWh meter’). Als u de zegels verwijdert, het telwerkje terugdraait en hem a.h.w. ‘omgekeerd’ aansluit, houdt de meter keurig netjes vanaf nul de productie van uw panelen bij. Het ‘wieltje’ draait zodra er stroom door de meter gaat en staat ’s nachts stil. Hoe sneller het wieltje draait, hoe meer uw panelen op het moment opbrengen. Voordeel: bijkans onverwoestbaar en bij aanschaf heel goedkoop. Aan het wieltje ziet u in één oogopslag of er elektriciteit wordt geproduceerd. Gevoelig vanaf pakweg 10 watt. Eigen stroomverbruik is een paar Watt, en daarom op termijn toch een ietwat dure oplossing (sluipverbruiker!)

Het lijkt mij vrij normaal dat u wilt dat de getalletjes op de teller oplopen zodra uw panelen stroom produceren. Het wieltje van een ferrarismeter draait bij het ophogen van de getallen altijd rechtsom. U sluit zo’n meter als volgt aan. Dit is een “omgekeerd” aansluitschema voor analoge meters. U sluit de omvormer aan op klemmetjes 1 en 4, terwijl op klemmetjes 2 en 3 de draden worden aangesloten die naar het lichtnet gaan. U kunt altijd testen door een lampfitting aan te sluiten op klemmetjes 1 en 4, een vette gloeilamp in de lampfitting te schroeven en het lichtnet aan te sluiten op klemmetjes 2 en 3.

Pas op! Pruts niet roekeloos met elektriciteit en elektriciteitsmeters. Weet wat u doet want u werkt met potentieel dodelijke wisselspanning. Het aansluiten van meters is eigenlijk werk voor iemand met opleiding tot electricien. Gebruik een eenfasemeter en geen draaistroommeter.

Registreren en loggen: comfortabel, draadloos, duur maar erg goed: Leuk te combineren met het meten van opbrengst of verbruik van andere apparaten in huis: de veelzijdige Plugwise. Deze plugjes zijn te koop in setjes van minimaal twee stuks, ze meten hoeveel stroom er door loopt en sturen de meetgegevens draadloos via een usb-stick naar uw pc. Die pc hoeft niet de hele dag aan te staan. Het Plugwise systeem is dus een veelvoudige logger. De software maakt o.a. verbruiksgrafieken. Oorspronkelijk ontworpen als verbruiksmonitor, maar de software kan tegenwoordig ook de opbrengst van zonnepanelen meten. Eigen stroomverbruik ca 0,2W per plug. Een oplossing die een paar duiten kost, maar die u gerust professioneel en veelzijdig kunt noemen. Kan ook worden gebruikt als sluipverbruik-killer en als schakelklok. Ik gebruik Plugwise continu sinds eind 2008, dus ruim 16 jaar! Software helaas alleen in Windows-versie. www.plugwise.nl

Consumentenspul

Energiekostenmeter. U kunt er bijvoorbeeld eentje kopen bij Conrad (www.conrad.nl). Het aardige van de oude Energy Check 3000 (niet meer in het programma bij Conrad) was dat er binnenin twee draadjes (rood en zwart) verwisseld konden worden waardoor ik een puike, goedkope en redelijk betrouwbare opbrengstmeter had. Probleem is dat deze apparaten steevast na 3 tot 5 jaar stuk gingen, dwz de display doet het ineens niet meer. Uit ergernis ben ik vanaf 2015 zelf gaan experimenteren met Arduino’s en pulstellers. Die kan ik tenmminste repareren. Of gewoon een nieuwe bouwen.

Zelfgemaakt: Omdat energiemeters die je in een winkel koopt of niet voldoen (bijvoorbeeld ze meten maar één kant op, namelijk consumptie) of ze gaan veel te snel stuk, ben ik zelf aan de slag gegaan. Het meest tevreden ben ik over mijn pulsteller en mijn Hall-effect meter.

Pulsteller. Een digitale kWh meter heeft vaak een pulsuitgang (S0 poort). Dit zijn twee contactjes die even worden doorverbonden zodra 100 Watturen door de meter zijn gegaan. Een uitwendig spanninkje dat op deze poort staat wordt op dat moment doorgegeven: een puls. Pulsen kan je tellen met een pulsteller. De stroom van mijn omvormers naar de meterkast loopt via een digitale kWh meter met S0 poort. In 2017 heb ik een pulsteller gebouwd rondom een Arduino microprocessor board met daarop een SD-shield annex klok. Op het SD-kaartje wordt keurig weggeschreven hoeveel pulsjes er per 10 minuten zijn geteld. Op een aparte display wordt dit (als extra) weergegeven. Zo kan ik elk moment van de dag zien wat de zonnepanelen presteren en tegelijk of de pulslogger werkt. Aan het eind van een periode (bijvoorbeeld een dag of een week) haal ik het SD-kaartje uit de pulsteller, stop hem in een kaartlezer en importeer de data in een spreadsheet. Het werkt al meer dan twee jaar feilloos. De knoopcel van de klokmodule zal eerdaags vervangen moeten worden, dat is het verder. Details over de constructie van de pulsteller vindt u in het artikel “Arduino solar PV production ‘pulse’ logger with SD shield” op deze website (in het Engels, er is geen Nederlandse versie). Het aardige is dat dit pulstellertje anno 2024 nog steeds feilloos werkt. Ongelooflijk!

Hall effect meter. Er bestaan sensoren die kunnen meten hoeveel stroom er door een draad gaat. Een zo’n ding is de ACS712 sensor. Als je een ACS712 verbindt met een Arduino microprocessor board en je weet de spanning, dan kan het microprocessortje, voor je uitrekenen hoeveel Watt vermogen er passeert. Een display aan de microprocessor en voilà, men heeft een heuse vermogensmeter. Details over de constructie van mijn Hall effect meter vindt u in het artikel “Measuring grid power consumption with an ACS712 Hall effect sensor connected to an Arduino” op deze website (in het Engels, er is geen Nederlandse versie). Voor een Hall sensor maakt het niet uit in welke richting de stroom passeert. Je kan zo’n sensor bovendien ook gebruiken om gelijkstromen te meten.

Loggers

Het is handig om gegevens automatisch vast te leggen en te bewaren. Ook kan het handig zijn om vanaf uw werk, vakantieadres of waar dan ook even via internet uw productie te inspecteren. Hiervoor bestaan verschillende mogelijkheden waarin ik twee soorten onderscheid: logging van bestaande meters en logging van omvormers. Van beide enige voorbeelden, maar de markt explodeert op dit moment door de komst van de slimme meter (die is dus kennelijk niet “slim” genoeg!)

Uit het enorme aanbod van logging systemen voor bestaande meters heb ik getest de QBox-mini en de YouLess. Van de omvormerloggers heb ik de FP4All logger voor de Soladin 600 omvormer getest

YouLess is een klein en verschrikkellijk efficient systeempje dat eigenlijk is bedoeld voor het offline en online loggen van verbruik maar dat via een kleine aanpassing is te gebruiken voor het meten en loggen van zonnestroomproductie.

Dit zat in het pakketje dat YouLess mij toestuurde:

A. De sensor, een piepklein stukje elektronica met de sensor en met twee aanluitingen: netwerk en mini-USB.

B. De stroomvoorziening, een superzuinige adapter.

C. De stroomvoorzieningskabel (mini-USB)

D. Netwerkkabel voor verbinding met het thuisnetwerk. Sinds 2019 bestaat er ook een wifi-YouLess versie.

Extra: Een digitale kilowattuurmeter voor plaatsing op een DIN-rail moet apart bij YouLess worden besteld. Deze meter is nodig als verzamelmeter voor de zonnestroomproductie en komt tussen het stekkerblok waarmee de omvormers hun stroom afgeven en het stopcontact van de zonnestroom-groep van uw meterkast. De DIN-rail zit niet bij de kWh meter en u moet hem zelf elders zien te verkrijgen.

De YouLess plakt u via een klittenbandje op uw ferarrismeter of op de pulsmeter.

LET OP! Ik moest vreselijk opletten met de digitale kWh meter die als item E op verzoek wordt meegeleverd. Het bijsluitertje voor de correcte aansluiting was alleen begrijpelijk voor een installateur. Als u hem niet correct aansluit veroorzaakt u een perfecte kortsluiting met alle gevolgen van dien. Hier is het correcte aansluitschema om teruglevering te meten

Het plakken van de YouLess op de rand van de kWh meter waar het ledje zit zorgt voor nogal wat instabiliteit. Niet meer aankomen, en indien mogelijk dit torentje-bussekruit inbouwen in een eigen kastje: A is de sensor en de elektronica, het kloppende hartje van het hele meetapparaat. Hij is met klittenband bovenop de digitale kilowattuurmeter (B) bevestigd zodat de sensor de pulsjes van het ledje van de meter kan registreren. C is de DIN-rail waarop de kilowattuurmeter is gemonteerd, D de strooomvoorziening van de YouLess, E de netwerkkabel, F de stroomkabel vanaf de omvormers en G de stroomkabel richting stopcontact en meterkast.

Men heeft met de YouLess alle mogelijkheden die men wil: lokaal bemeteren, lokaal loggen, loggen via internet via de servers van PVoutput.org of Sonneneintrag.eu, port-forwarden naar een appje op Android of iOS apparaten. Wat wilt u nog meer? Belangrijk is voor mij dat u altijd en overal uw eigen gegevens kunt downloaden, lokaal opslaan en/of printen. U bent en blijft de baas over uw eigen data. Nadeel is dat andere mensen kunnen meekijken.
Website van youLess: www.YouLess.nl

Sinds 1 februari 2019 heeft Youless ook een wifi-smart meter uitlezer/logger in het repertoire.

Tip aangeleverd door J.S op 23 juni 2020:

De FP4All logger

Ik had in 2013-14 het genoegen om gedurende een jaar een FP4All logger uit te testen. Hij heeft als testlogger precies een jaar de output van een Soladin 600 omvormer gemeten. Dat ging erg goed. Een FP4All logger heeft een eigen IP adres. Via dat IP adres kunt u via uw computer communiceren met uw logger. Alternatief (maar niet verplicht) is dat de logger zijn gegevens naar een server op het internet stuurt. Via een webinterface of via een Appje op uw tablet kunt u dan overal ter wereld en any time uw gegevens inzien. Er is ook een exportmogelijkheid van de gegevens naar een eigen spreadsheet. Privacy is dus gewaarborgd.

website: www.fp4all.org

BeeClear

In 2019 heb ik enige tijd gezocht naar een energiemanager om de P1 poort van mijn slimme meter uit te lezen. Ik stelde nogal wat eisen aan zo’n manager. U vindt ze in het bericht van 12 oktober 2019. Het komt hierop neer dat ik graag baas in eigen winkeltje wil blijven zonder dat er allerlei gespuis over mijn schouder meegluurt. Er mag helemaal niks het internet op. Sinds 22 oktober 2019 hangt er een BeeClear in de meterkast van mijn woning.

Het apparaatje krijgt elke paar seconden een telegram van de slimme meter met daarin de geregistreerde waarden van stroomverbruik, stroom terugleveren, hoog-laagtarief en gasconsumptie. De BeeClear registreert dus alleen wat er aan data door de slimme meter wordt aangeleverd, dat is dus de zonnestroomproductie minus het verbruik achter de meter. Loggen doet hij ook. Keurig en exact. En: alle data worden lokaal opgeslagen en gaan niet het internet op. Presentatie van de gegevens is via lokale wifi en een browser, op een tablet, smartphone of pc.

website: BeeClear