Zatvoreni bazeni su energetski intenzivne zgrade. Prediktivne kontrole ventilacionih sistema zasnovane na AI nude odličan način za uštedu energije. Univerzitet primenjenih nauka Emden i HANSA Klimasisteme sarađivali su na ovim kontrolama koristeći Siemens Industrial Edge uređaje i aplikacije.
Krajem 2017. godine, HANSA Klimasisteme GmbH udružila se sa Univerzitetom primenjenih nauka Emden za istraživački projekat koji je finansirala Nemačka federalna fondacija za životnu sredinu (Deutsche Bundesstiftung Umvelt). Cilj projekta bio je postizanje optimalnih uslova u zatvorenom bazenu u pogledu temperature i vlažnosti, a istovremeno bude što efikasniji energetski. Projektni tim je radio sa obližnjim zatvorenim bazenom i novom Siemens tehnologijom Industrial Edge.
Operatori zatvorenih bazena treba da pažljivo prate svoje troškove energije. Istovremeno, oni takođe moraju da se postaraju da posetioci imaju prijatno iskustvo. U tu svrhu temperature moraju biti prilično tople. Istovremeno, vlažnost mora biti prilično niska da bi se sprečilo oštećenje zgrade. To nije lak zadatak s obzirom na to da na 30° C voda isparava brzinom od oko 0,4 litre na sat po kvadratnom metru površine.
HANSA Klimasisteme GmbH je srednja kompanija sa sedištem u Saterlandu, Nemačka, sa preko 170 zaposlenih. Njegovi glavni proizvodi su sistemi ventilacije i klimatizacije za centre podataka, industrijske primene i bazene. Njegov portfolio je podeljen u nekoliko linija proizvoda koje ciljaju različite industrije i aplikacije.
Rekreativni plivački centar Saterland, smešten samo nekoliko kilometara od sedišta HANSA Klimasisteme, bio je na tržištu novog ventilacionog sistema kada je istraživački projekat počeo 2017. godine, a oni su kontaktirali kompaniju. Bazen je opremljen novim ventilacionim sistemom i mogao se koristiti kao istraživački projekat. Zauzvrat, kompanija je uspela da instalira dodatne senzore u zgradu i na sistem i pristupi bazenu u bilo kom trenutku u istraživačke svrhe.
Saradnja bazena, HANSA Klimasisteme i istraživačkog projekta Univerziteta primenjenih nauka Emden, prikupljala je podatke sa senzora za godinu dana, kao što su temperatura, vlažnost i potrošnja energije, kao i vremenski uslovi ili broj posetilaca. Paralelno sa tim podacima je hranjen model zasnovan na neuronskoj mreži. Ovaj model zasnovan na AI određuje i optimizuje svoje kontrolne parametre na način samoučenja. Prepoznaje koja je mera najprikladnija za postizanje ciljanih uslova u bazenskoj sali sa najvećom mogućom energetskom efikasnošću.
Ubrzo je postalo očigledno da je sistemu upravljanja zasnovanom na modelu potrebna platforma na kojoj se pokreće koja bi mogla poslužiti kao interfejs za PLC i omogućiti pristup potrebnim podacima. I tako je HANSA Klimasisteme započela potragu za odgovarajućim IPC-om (industrijskim računarom) - i ubrzo ga pronašla u industrijskom rubnom uređaju SIMATIC IPC227E, koji je deo Siemensovog portfelja. Ne samo da je zadovoljio potrebne sigurnosne standarde i opšte industrijske standarde, već je nudio i visok stepen povezanosti, što je značilo da se lako integriše u postojeće sisteme.
HANSA Klimasisteme nam je prvobitno došao sa zahtevom za IPC koji bi se mogao koristiti za uspostavljanje VPN veze. Ubrzo sam shvatio da će oni rukovati ogromnim količinama podataka i savetovao sam im da koriste rubni uređaj.
SIMATIC IPC 227E se koristi kao ivični uređaj u otvorenom ekosistemu Industrial Edge kompanije Siemens. Zahvaljujući grafičkom korisničkom interfejsu, koji uključuje skup unapred definisanih funkcija, Edge aplikacija Flov Creator olakšava kreiranje rešenja za obradu podataka i povezivanje. Pored toga, ivična aplikacija LiveTwin takođe se koristi, koji je bio tek u fazi razvoja u Siemensu na početku projekta, pa ga je HANSA Klimasisteme pokrenuo kao pilot. LiveTwin omogućava integraciju simulacionih modela na rubnim uređajima, na primer, kako bi se omogućile prediktivne kontrole poput onih potrebnih za istraživački projekat. „Pomoću aplikacije edge uspeli smo da prevedemo modele koje smo kreirali u Matlab Simulink-u na jezik IPC-a“, kaže Christian Seltz.
Ranije su kontrole ventilacionog sistema samo reagovale na događaje kada su se dogodili, poput povećanog broja posetilaca ili povišene vlažnosti. Sada je sada u stanju da izvrši prediktivna prilagođavanja - to jest, pre nego što se događaji uopšte dogode. Tokom poslednja četiri meseca, ove kontrole omogućile su bazenu da smanji potrošnju energije za oko 20 procenata. Sledeći korak je primena ovog kompletnog rešenja na dodatnim zatvorenim bazenima. U stvari, već je instaliran u još četiri bazena i rezultati se trenutno potvrđuju.
Ali rešenje neće biti dostupno samo za bazene u budućnosti. Plan je da se kompletno rešenje postepeno primenjuje na ostale linije proizvoda i da se dalje razvija, na primer, za farmaceutsku industriju ili industriju hrane i pića. Model bi jednostavno trebalo prilagoditi u Matlab Simulink-u za uključene kupce i zahteve na licu mesta i učitati na ivični uređaj pomoću SIMATIC LiveTwin. Mnogi klijenti u industriji mogli bi imati isto iskustvo kao i bazen Saterland: Mogli bi postići inteligentnu, energetski efikasnu i na taj način uštedu resursa kontrolu klime na osnovu živih podataka.
Naravno, potencijal za uštedu je veoma visok kod zatvorenih bazena jer je njihov rad toliko energetski intenzivan. Ali ovi principi se mogu primeniti i u drugim sektorima, kako bi se postigla ušteda energije gde god se naši ventilacioni sistemi koriste.
Siemensova nova platforma za Edge računarstvo sastoji se od Edge uređaja, aplikacija i povezivanja u centralizovanoj infrastrukturi upravljanja. IPC pokreće sistem upravljanja zasnovan na modelu i aplikaciju Flov Creator edge, obezbeđujući glatku komunikaciju između IPC-a, PLC-a i oblaka.
.jpg?auto=format%2Ccompress&fit=crop&crop=faces%2Cedges&w=640&h=360&q=60)
