Skip to main content
Ta strona jest wyświetlana przy użyciu automatycznego translatora. Czy chcesz wyświetlić ją w języku angielskim?
Trzech mężczyzn patrzy w górę stojąc na tarasie krytego basenu.

Siemens Industrial Edge w Hansa Klimasysteme

Kryte baseny to budynki energochłonne. Predykcyjne, oparte na sztucznej inteligencji sterowanie systemami wentylacyjnymi stanowi doskonały sposób na oszczędzanie energii. Emden University of Applied Sciences i HANSA Klimasysteme współpracowały przy tych kontrolach przy użyciu urządzeń i aplikacji Siemens Industrial Edge.

Współpraca między badaniami i przemysłem

Pod koniec 2017 roku HANSA Klimasysteme GmbH nawiązała współpracę z Uniwersytetem Nauk Stosowanych w Emden w ramach projektu badawczego finansowanego przez Niemiecką Federalną Fundację Środowiskową (Deutsche Bundesstiftung Umwelt). Celem projektu było osiągnięcie optymalnych warunków w krytym basenie pod względem temperatury i wilgotności przy jednoczesnym zachowaniu jak największej energooszczędności. Zespół projektowy pracował z pobliskim krytym basenem i nową technologią Siemens Industrial Edge.

Interior view of Saterland recreational swim center

Świetny klimat w basenie

A man in a white t-shirt and glasses stands next to an indoor pool.

Operatorzy krytych basenów powinni uważnie obserwować swoje koszty energii. Jednocześnie muszą również zadbać o to, aby odwiedzający mieli przyjemne wrażenia. W tym celu temperatury muszą być utrzymywane dość ciepłe. Jednocześnie wilgotność musi być dość niska, aby zapobiec uszkodzeniu budynku. Nie jest to łatwe zadanie, biorąc pod uwagę, że w temperaturze 30°C woda odparowuje z szybkością około 0,4 litra na godzinę na metr kwadratowy powierzchni.

Cała pula możliwych zastosowań

HANSA Klimasysteme GmbH to średniej wielkości firma z siedzibą w Saterland w Niemczech, zatrudniająca ponad 170 pracowników. Jego głównymi produktami są systemy wentylacji i klimatyzacji dla centrów danych, zastosowań przemysłowych i basenów. Portfolio jest podzielone na kilka linii produktów skierowanych do różnych branż i zastosowań.

Two men look at ventilation equipment for an indoor pool.

Bezpłatny wstęp do projektu badawczego

A man checks levels on a ventilation system for an indoor pool.

Rekreacyjne centrum pływania Saterland, położone zaledwie kilka kilometrów od siedziby firmy HANSA Klimasysteme, pojawiło się na rynku nowego systemu wentylacji, gdy projekt badawczy rozpoczął się w 2017 roku, i skontaktowali się z firmą. Basen został wyposażony w nowy system wentylacyjny i mógł służyć jako projekt badawczy. W zamian firma była w stanie zainstalować dodatkowe czujniki w budynku i na systemie oraz uzyskać dostęp do basenu w dowolnym momencie w celach badawczych.

Wyższa efektywność energetyczna dzięki prognozowaniu opartym na sztucznej inteligencji

Współpraca basenu, HANSA Klimasysteme i projektu badawczego Uniwersytetu Nauk Stosowanych w Emden zebrała dane z czujników przez rok, takie jak temperatura, wilgotność i zużycie energii, a także warunki pogodowe czy liczba odwiedzających. Równolegle z tymi danymi zasilano model oparty na sieci neuronowej. Ten model oparty na sztucznej inteligencji określa i optymalizuje parametry sterowania w sposób samouczący się. Rozpoznaje, który środek najlepiej nadaje się do osiągnięcia docelowych warunków w hali basenowej o najwyższej możliwej efektywności energetycznej.

Małe urządzenie krawędziowe z doskonałą łącznością

Wkrótce stało się jasne, że oparty na modelu system sterowania potrzebuje platformy do działania, która mogłaby służyć jako interfejs do PLC i zapewniać dostęp do niezbędnych danych. W ten sposób HANSA Klimasysteme rozpoczęła poszukiwania odpowiedniego IPC (PC przemysłowego) i wkrótce znalazła go w przemysłowym urządzeniu brzegowym SIMATIC IPC227E, który jest częścią portfolio Siemensa. Nie tylko spełniał wymagane standardy bezpieczeństwa i ogólne standardy branżowe, ale także oferował wysoki stopień łączności, co oznaczało, że można go było łatwo zintegrować z istniejącymi systemami.

SIMATIC IPC227E Nanobox PC product image
HANSA Klimasysteme pierwotnie przyszła do nas z prośbą o IPC, który mógłby zostać wykorzystany do nawiązania połączenia VPN. Wkrótce zdałem sobie sprawę, że będą obsługiwać ogromne ilości danych i poradziłem im, aby zastosowali urządzenie brzegowe.
Thorsten Wolf, Sprzedaż, Siemens

Aplikacje Edge do inteligentnej kontroli klimatu

A person holds a SIMATIC Nanobox PC while tapping a screen.

SIMATIC IPC 227E działa jako urządzenie brzegowe w otwartym ekosystemie Industrial Edge firmy Siemens. Dzięki graficznemu interfejsowi użytkownika, który zawiera zestaw predefiniowanych funkcji, Aplikacja Edge Flow Creator ułatwia tworzenie rozwiązań do przetwarzania danych i łączności. Ponadto, aplikacja krawędziowa LiveTwin jest również używany, który był dopiero na etapie rozwoju firmy Siemens na początku projektu, więc HANSA Klimasysteme prowadziła go jako pilotaż. LiveTwin umożliwia integrację modeli symulacyjnych na urządzeniach brzegowych, na przykład w celu umożliwienia kontroli predykcyjnych, takich jak te potrzebne w projekcie badawczym. „Dzięki aplikacji Edge udało nam się przetłumaczyć modele, które stworzyliśmy w Matlab Simulink na język IPC”, mówi Christian Seltz.

Około 20% oszczędności energii

Wcześniej elementy sterujące systemu wentylacyjnego reagowały jedynie na zdarzenia, które miały miejsce, takie jak zwiększona liczba odwiedzających lub podwyższona wilgotność. Teraz jest teraz w stanie wprowadzać korekty predykcyjne - to znaczy, zanim zdarzenia jeszcze się wydarzą. W ciągu ostatnich czterech miesięcy te kontrole pozwoliły basenowi zmniejszyć zużycie energii o około 20 procent. Kolejnym krokiem jest wdrożenie tego kompletnego rozwiązania w dodatkowych krytych basenach. W rzeczywistości został już zainstalowany w czterech kolejnych pulach, a wyniki są obecnie weryfikowane.

Ale rozwiązanie będzie dostępne nie tylko dla basenów w przyszłości. W planach jest stopniowe stosowanie kompletnego rozwiązania do innych linii produktów i dalszy rozwój, na przykład dla przemysłu farmaceutycznego lub spożywczego i napojowego. Model musiałby być po prostu dostosowany w Matlab Simulink do zaangażowanych klientów i wymagań na miejscu, i załadowany na urządzenie krawędziowe za pomocą SIMATIC LiveTwin. Wielu klientów branżowych może mieć takie samo doświadczenie jak pula Saterland: mogą osiągnąć inteligentną, energooszczędną, a tym samym oszczędzającą zasoby kontrolę klimatu na podstawie danych na żywo.

Oczywiście potencjał oszczędności jest bardzo wysoki w krytych basenach, ponieważ ich działanie jest tak energochłonne. Zasady te można jednak zastosować również w innych sektorach, aby pomóc w osiągnięciu oszczędności energii wszędzie tam, gdzie stosowane są nasze systemy wentylacyjne.
Christiana Seltza, Kierownik działu MSR, HANSA Systemy Klimatyczne

Rozpocznij swoją podróż

Skontaktuj się z nami