Co mi daje MID w liczniku prądu?

Czy w kontekście pomiaru energii MID jest konieczny i jaka jest różnica pomiędzy licznikiem, wskaźnikiem, analizatorem?

Pytanie

Panie Piotrze w jednym z artykułów została opisana integracja z licznikiem Orno i wspomniane zostało aby zwrócić uwagę na to by licznik posiadał MID. Zaciekawiło mnie to i zacząłem szukać ale temat mnie przerósł. Czy może Pan rozwinąć myśl i wyjaśnić o co chodzi? Pomiar zużycia prądu żywo mnie zainteresował i w pierwszym odruchu (po przejrzeniu różnych grup i forów) zastanawiałem się nad zakupem 3EM potem MEW-01, ale po rozmowie z kilkoma ekspertami (którzy twierdzili, że MEW-01 i Shelly 3EM i inne tego typu produkty nie są licznikami) nabrałem wątpliwości i może lepiej rozejrzeć się za innym rozwiązaniem? Niektórzy doradzali mi, aby pomiar wykonać na produktach Sonoff SPM-Main lub SPM-4 Relay, ale im więcej czytam tym więcej mam wątpliwości. Proszę o radę.

Bartosz 

Odpowiedź

Panie Bartoszu wątpliwości ekspertów odnośnie Shelly 3EM i Supla MEW-01 oraz Sonoff SPM-Main lub SPM-4 Relay i innych podobnych urządzeń pokazujących zużycie energii elektrycznej najprawdopodobniej wynikały z braku certyfikatu MID, który jest obowiązkowy dla liczników służących do rozliczeń np. z „zakładem energetycznym” (w praktyce dostawca energii spośród liczników posiadających MID zatwierdza modele, które instaluje i na podstawie których następuje rozliczenie). Co prawda w opisywanej sytuacji nie mówimy o liczniku w rozumieniu rozliczeń finansowych za prąd lecz o podliczniku którego wskazania są tylko na potrzeby właściciela, więc MID nie jest w tym wypadku obowiązkowy. Wspomniane przez Pana urządzenia mają funkcję liczenia zużytej i/lub oddanej energii więc w warunkach domowych mogą służyć jako dodatkowe urządzenie pokazujące zużycie prądu, ale jeśli zależy Panu na dokładnych i rzetelnych pomiarach (z gwarantowaną dokładnością pomiarów) ma Pan do wyboru:

• „robić doktorat” z dokładności pomiarowej  budowy i jakości wykonania danego „licznika”, albo
• wybrać licznik posiadający MID i mieć pewność, że eksperci z niezależnych laboratoriów sprawdzili, czy dany licznik jest prawidłowo zbudowany i może służyć do rozliczeń za zużytą energię.

Jeśli dodatkowo licznik z MID da użytkownikowi dodatkowe możliwości np. opisaną w artykule integrację z Home Assistant i będzie tańszy od rozwiązań nie posiadających MID to dla mnie wybór jest prosty. Wole jakość gwarantowaną przez MID w niskiej cenie 😉 ale jeśli gwarancja dokładności pomiarów nie jest dla Pana kluczowa to decydując się na Shelly 3EM i Supla MEW-01 ma pan gotowy produkt, który po podłączeniu umożliwia korzystanie z różnych wizualizacji bo w przypadku integracji licznika z MID najczęściej dane są wystawiane w standardzie przemysłowym np. Modbus i użytkownik sam musi programowo zintegrować licznik z jakąś platformą integracyjną np. Home Assistant (trzeba mieć odpowiednią wiedzę, aby sobie z tym poradzić). Wracając do zagadnienia MID.

Temat liczników i zagadnień związanych z MID jest kontrowersyjny wiec uważam, że powinienem dodatkowo uzasadnić swoją wypowiedź.

Zacznę od ciekawostki. Dostawcy energii np. Tauron, Energa, PGE, Enea, E.ON, itp. dla odbiorców indywidualnych zmieniają zasady rozliczeń i w nowo zawieranych umowach dodają zapisy dotyczące możliwości rozliczeń za zużywanie mocy biernej. Zagadnienie przedstawię na swoim przykładzie. Gdy zwróciłem się do Taurona z prośbą o zwiększenie mocy przyłączeniowej do domku jednorodzinnego dostałem sporo dokumentów a w tym nową umowę w której znajduje się poniższy zapis:

W przypadku użytkowania odbiorników o charakterze indukcyjnym prowadzone będą rozliczenia za ponad umowny pobór energii biernej wg. zasad określonych w Taryfie dla energii elektrycznej w zakresie dystrybucji energii elektrycznej TAURON Dystrybucja S.A.

Do tej pory konsumenci byli rozliczani tylko za pobraną moc czynną (w uproszczeniu opłaty za moc bierną dotyczyły firm), ale obecnie dostawcy energii elektrycznej chcą również od klientów indywidualnych pobierać opłaty za zużytą energię bierną. Odpowiednie zapisy w umowach dokonywane są przy każdej okazji np. montażu fotowoltaiki, zwiększeniu mocy umownej itd. Aby uniknąć opłat związanych z mocą bierną należy odpowiednio dobrać rodzaj obciążenia i/lub dokonać kompensacji mocy biernej. Temat kompensacji jest dość skomplikowany i zostanie opisany w osobnym artykule. Każdy z nas, jeśli w domu ma zainstalowany przez dostawcę prądu licznik elektroniczny to ma na nim możliwość odczytu wielu parametrów w tym pobranej mocy biernej. W związku z tym decydując się na dodatkowy „licznik” (niezależnie z MID, czy bez) warto zwrócić uwagę na parametry jakie będziemy mogli z niego odczytać (warto inwestować w urządzenia, które umożliwiają historyczne odczyty tak, aby móc porównywać różne okresy, lub na wykresie widzieć np. godzinowe zużycie prądu w ciągu doby). W tym artykule tematu nie będę rozwijał i wrócę do uzasadnienia wątpliwości wielu ekspertów dotyczących np. MEW-01, 3EM, SPM-Main lub SPM-4 Relay, oraz innych tego typu urządzeń.

Wątpliwości wokół MEW-01, Shelly 3EM, Sonoff SPM-Main lub SPM-4 Relay itp.

Zacznę od wyjaśnienia dlaczego według wielu ekspertów urządzenia pomiarowe bez MID np. Sonoff SPM-Main, lub SPM-4 Relay, Supla MEW-01 i Shelly 3EM nie są licznikami? W potocznym nazewnictwie wszystkie urządzenia, które zliczają zużycie energii elektrycznej nazywane są „licznikami”, ale licznik w rozumieniu urządzenia, które służy do rozliczeń za prąd musi spełniać szereg dość rygorystycznych wymagań w tym posiadać certyfikat MID. Należy zaznaczyć, że błędne używanie określeń (nazw) może doprowadzić do sporych niedomówień związanych z dokładnością wyników pomiarów i można wyciągnąć błędne wnioski, które przełożą się na domowy budżet (zagadnienie jest szczególnie ważne w długim okresie czasu np. roku bo w domowych warunkach różnice pomiędzy licznikiem z MID a innym „licznikiem bez MID” w godzinnych zużyciach energii obserwowane na licznikach o niewiadomej dokładności mogą być niezauważalne). Podsumowując w uproszczeniu licznik energii elektrycznej jest to urządzenie, które zlicza przepływającą przez niego energię (pobraną, lub oddaną) z określoną przez obowiązujące przepisy dokładnością. Według obowiązującego w Polsce i Europie prawa liczniki prądu służące do rozliczeń muszą posiadać certyfikat MID co jest równoznaczne, że spełniają określone na terenie Unii Europejskiej wymagania np. dokładność pomiarów.

Zagadnienie i niedomówienia z tego wynikające mogą okazać się szczególne ważne w kontekście „zamrożenia” cen energii elektrycznej na poziomie 2 000 kWh w roku 2023 (jeśli dołożony „licznik” bez MID wskaże zużycie poniżej 2 000 kWh, natomiast licznik z MID na podstawie którego dostawca prądu wystawia faktury wskaże zużycie przekraczające tą wartość). Z rozmów prowadzonych z klientami wiem, że zagadnie to jest dla nich naprawdę ważne, ale wracając do zagadnienia MID.

Wymagania stawiane przez dyrektywę MID

Aby dostać MID-a producent licznika musi spełnić szereg wymagań od wytycznych związanych z konstrukcją licznika poprzez powtarzające się kontrole jakości produkcji po zabezpieczenia programowe wbudowane w licznik. Nie będę zanudzał wszystkimi wymaganiami, lecz przedstawię tylko wybrane zagadnienia dotyczące jakości pomiaru. Proszę przeanalizować poniższą tabelę, w której przedstawiłem najważniejsze informacje niezbędne do wyjaśnienia omawianego zagadnienia.

Osoby zainteresowane tematem odsyłam również do:

• Ustawy z dnia 11 maja 2001 r. Prawo o miarach. Dz.U. 2001 nr 63 poz. 636
• Rozporządzenia Ministra Rozwoju i Finansów z dnia 13 kwietnia 2017 r. w sprawie prawnej kontroli metrologicznej przyrządów pomiarowych Dz.U. 2017 poz. 969
• Ogólnych informacje o dyrektywie MID oraz jej wdrażaniu

W celu lepszego zobrazowania zagadnienia przyjmijmy w uproszczeniu, że przez licznik przepływa niewielki prąd o stałej wartości 3 A (najczęściej obwody gniazd mają zabezpieczenie 16 A) do tabeli podstawiłem wartość płynącego przez licznik prądu i otrzymałem:.

Proszę zwrócić uwagę, że w różnych klasach liczników (A; B; C; 0,2) występują różne rozbieżności (błędy) pomiarowe. Jeśli zmieni się wartość przepływającego przez licznik prądu zmianie ulegną również wartości błędów, ale wracając do omawianego przykładu. W praktyce urządzenie rezystancyjne np. grzałka jednofazowa o mocy 690 W (cos ∅ = 1) pobierze z sieci prąd o wartości 3 A, a dobrze działający posiadający MID licznik wykonany w klasie A z uwzględnieniem błędu pomiarowego może pokazać wynik pomiędzy 2,91 do 3,09 A.

Dostawcy energii najczęściej wymagają, aby liczniki służące do rozliczeń były klasy 0,2. To zagadnienie w kontekście dyrektywy MID jednak nie jest tak oczywiste i zainteresowanych zagadnieniem odsyłam do pogłębiania wiedzy chociażby na stronach Głównego Urzędu Miar (GUM). Ponieważ w tym artykule opisuję zagadnienie związane z podlicznikiem i w tym kontekście odnoszę się do uproszczonego wyjaśnienia zagadnienia związanego z certyfikatem MID nie będę kontynuował tematu związanego z wymaganiami stawianymi dla głównych liczników instalowanych przez dostawcę prądu.

Co wskazuje licznik?

Chciałbym zwrócić uwagę, że na rachunkach zużyta, lub oddana energia elektryczna podawana jest w kW (1 kW = 1 000 W) natomiast do tej pory omawiając błędy liczników posługuję się jednostką Amper. Jak wspominałem powyższe przykłady dotyczą liczników posiadających certyfikat MID (przy założeniu obciążenia tylko jednej fazy prądem 3 A cos ∅ = 1) w związku z tym błędy są niewielkie (pomijalne w przeliczeniu na zł), ale gdy używamy „licznik”, który nie posiada MID-a wówczas nie mamy gwarancji z jaką dokładnością dokonywane są pomiary i musimy się liczyć z możliwością wystąpienia sporych błędów za które producent nie ponosi odpowiedzialności. Dodatkowo musimy zwróć uwagę na pojawiający się w powyższych tabelach cos ∅. Wzór na moc czynną jest następujący:

P = U * I * cos ∅

Gdzie:

P – moc czynna podawana w W
U – napięcie podawane w V
I – prąd podawany w A

Ważne, aby wiedzieć, że w zależności od jakości sprzętu (w domowych warunkach od jakości elektroniki w urządzeniach) może być różny cos ∅. Przykładowo żarówki LED nawet markowych producentów mogą mieć cos ∅ pomiędzy 0,5 a 0,8 (znam przykłady LED-owych źródeł światła gdzie cos ∅ był znacznie poniżej 0,5). Co to znaczy? Zróbmy szybkie obliczenia korzystając z wzoru: P = U * I * cos ∅ i używając przykładowych danych: U = 230 V; I = 1 A (zmienną będzie cos ∅).

Jak widać zmieniając jedynie cos ∅ różnica w pobranej mocy czynnej może być znaczna. Warto pamiętać, że z cos ∅ związany jest również temat wspomnianej w artykule kompensacji mocy biernej, ale zostanie to opisane w innym artykule. Wracając do MID-a warto odpowiedzieć na pytanie:

Kiedy można stosować licznik nie posiadający MID?

Należy pamiętać, że dyrektywy MID nie stosuje się do rozliczeń zużycia energii w przemyśle ciężkim, oraz do rozliczania energii biernej i pozornej.

Czy ważne jest co zawiera nazwa produktu do pomiaru energii?

Wróćmy do popularnych wspomnianych na początku urządzeń w możliwością pomiaru pobranej, lub oddanej energii elektrycznej. Producenci lub importerzy „liczników” nie posiadających MID oficjalnie unikają określania swoich produktów słowem licznik. Oficjalne nazewnictwo np. w produktach: Supla MEW-01, Shelly 3EM, Sonoff SPM-Main lub SPM-4 Relay brzmi:

MEW-01 Supla	Monitor energii elektrycznej Wi-Fi 3F+N MEW-01 Zamel
3EM Shelly	Urządzenie pomiarowe Wi-Fi do pomiaru zużycia prądu 3 fazowego zasilania. W komplecie 3 klamry 120A
Sonoff SPM-Main	Sonoff SPM-Main Wi-Fi jednostka centralna
Sonoff SPM-4 Relay	Sonoff SPM-4 Relay 4 Obwody Pomiar 4x20A DIN

Zagadnienie stosowania nazwy licznik dla urządzeń, które nie posiadają MID-a konsultowałem z kilkoma ekspertami. Okazuje się, że pomiędzy prawnikami toczą się spory i dyskusje jakie produkty można legalnie nazywać licznikiem energii elektrycznej? Jest to spowodowane faktem, że w polskim prawie nie ma co do tego jasnych wytycznych. Z tego powodu moi rozmówcy zwrócili uwagę, że pomimo iż w oficjalnych kanałach sprzedaży dla produktów np. Shelly 3EM i Supla MEW-01, oraz Sonoff SPM-Main, lub SPM-4 Relay i podobnych unika się słowa licznik to jednak różni sprzedawcy w swoich sklepach samodzielnie zmieniają nazwy stąd na rynku można spotkać omawiane produkty np. pod nazwami:

• „Shelly 3EM profesjonalny 3-fazowy licznik energii”

• „Shelly 3EM licznik energii WIFI – trójfazowy oraz do PV”

• „Shelly 3EM – Inteligenty trójfazowy licznik zużycia energii z przełącznikiem”

• „Dwukierunkowy Licznik Energii 3-faz SUPLA MEW-01”

• „Licznik energii elektrycznej wifi MEW-01 monitor 3F+N SUPLA”

• „Monitor Energii Elektrycznej WI-FI SUPLA MEW-01 3F+N Licznik ZAMEL”

• „Sonoff SPM-Main inteligentny przełącznik miernik mocy Wi-Fi / Ethernet”

• „Inteligentny Licznik Energii WiFi Jednostka główna SONOFF SPM – Main”

• „SONOFF SPM inteligentny miernik mocy do układania w stos inteligentny przełącznik WiFi 20A kontrola aplikacji eWeLink ochrona przed przeciążeniem dla apartamentów centrum handlowe”

• „Inteligentny Licznik Energii Smart WiFi Podłączany Moduł Podrzędny SONOFF SPM-4 Relay”

• „Przekaźnik Sonoff SPM 4 Inteligentny miernik mocy 20A”

Źródło: Internet.

Czy to oznacza, że Shelly 3EM i Supla MEW-01, oraz Sonoff SPM-Main, lub SPM-4 Relay są kiepskie bo nie posiadają MID? Nie można tak tego określić, po prostu te produkty były przeznaczone do innego celu w którym MID nie jest wymagany (dla producenta uzyskanie certyfikatu MID wiąże się z bardzo dużymi kosztami więc jeśli urządzenie pomiarowe nie jest przeznaczone do rozliczania się z dostawcą energii należy zadać pytanie, czy jest potrzeba podnoszenia jego ceny poprzez uzyskanie MID-a?). Zarówno MEW-01 jak i Selly 3EM, oraz inne tego typu produkty np. Sonoff SPM-Main, lub SPM-4 Relay są wskaźnikami zintegrowanymi z konkretnymi systemami Inteligentnego Domu np. Supla, Shelly, Sonoff SPM-Main lub SPM-4 Relay i mają możliwość integracji z innym oprogramowaniem np. Home Assistant. Urządzenia te dokonują pomiaru wielu parametrów w tym zużytej energii elektrycznej i może są dokładne, ale ja nie mam jak tego sprawdzić a certyfikat MID gwarantuje, że znające się na rzeczy niezależne laboratoria dokonały kontroli i swoją reputacją gwarantują odpowiednią jakość pomiarów.

Ciekawostka o MID

Posiadanie certyfikatu MID nie gwarantuje, że licznik będzie uznany przez dostawcę energii elektrycznej co w praktyce skutkuje zgłoszeniami dokonywanymi do rozpatrzenia przez różne urzędy konsumenckie. Warto wiedzieć, że producenci za każdy licznik oznaczony certyfikatem MID muszą uiszczać opłatę więc na tych samych liniach technologicznych produkują liczniki (bardzo często są to te same urządzenia tylko z innym oznaczeniem), które nie są znakowane MID (producenci nie muszą uiszczać opłaty). Wiec w praktyce u producentów jedne liczniki posiadają certyfikat MID i przechodzą częstsze kontrole, drugie nie posiadają MID (mimo, że ich konstrukcja i oprogramowanie jest takie samo, ale nie są znakowane MID), bo należy pamiętać, że producentom nie opłaca się produkcja różnych urządzeń i utrzymywaniu dwóch różnych linii technologicznych.

Jak Pan widzi zagadnienie jest skomplikowane a przepisy nie są jednoznaczne. Większość ekspertów stara się unikać trudnych i niejednoznacznych tematów więc ciężko w Internecie np. You-Tube, lub grupach Facebook trafić na wiarygodne informacje. Uwzględniając działania marketingowe mające na celu zwiększenie sprzedaży prowadzone przez producentów, importerów lub sprzedawców znaleźć można sporo niekompletnych, lub wprowadzających w błąd informacji, które trafiają na podatny grunt klientów oczekujących niskiej ceny i szybkiego łatwego w zastosowaniu rozwiązania.

Eksperci z którymi rozmawiałem wskazywali również na inne zagadnienie związane z tym, że licznik energii musi mieć zawsze wskaźnik lub wyświetlacz, na którym można odczytać zużycie energii. Natomiast mierniki energii nie muszą mieć wyświetlacza i odczytu wskazań można dokonywać w aplikacji mobilnej, przeglądarce internetowej, lub na innym urządzeniu. W licznikach energii elektrycznej nie ma możliwości wyświetlania profili zużycia energii np. dziennie, miesięczne, rocznie. W liczniku wyświetlane może być jedynie zużycie od momentu zainstalowania licznika i nie ma możliwości skasowania wartości zużycia. Z tego powodu w licznikach instalowanych np. przez Tauron więcej wartości można pobrać z konta podpiętego pod licznik np. w aplikacji eLicznik z Taurona.

W ramach podsumowania mogę pokazać przykładowy licznik i miernik energii elektrycznej.

Licznik	Miernik
licznik energii (MID); podłączenie przez przekładnik pomiarowy; 1 A/5 A; 3×230/400V; 50Hz; Modbus® i M-Bus; 2 x interfejs S0; 2PU CT Nr kat. 879-3040	3-faz. przetwornik pomiarowy mocy; 3×277/480 V/5 A; MODBUS RTU; wyjście dwustanowe; konfiguracja przy użyciu oprogramowania; napięcie zasilania 24 V DC Nr kat. 2857-570/024-005

Ponieważ pytanie dotyczyło MID-a i aby nie komplikować zagadnienia nie poruszałem w tym artykule tematów ważnych a związanych z dokładnością pomiarów np. pomiar bezpośredni i pośredni, dokładność przekładników itp.