Skip to main content

Siemens Industrial Edge u Hansa Klimasysteme

Zatvoreni bazeni predstavljaju energetski intenzivne objekte. Prediktivno upravljanje ventilacionim sistemima zasnovano na veštačkoj inteligenciji predstavlja efikasan način za uštedu energije. Univerzitet primenjenih nauka u Emdenu i kompanija HANSA Klimasysteme sarađivali su na razvoju ovih sistema koristeći Siemens Industrial Edge uređaje i aplikacije.

Saradnja između istraživanja i industrije

Krajem 2017. godine, kompanija HANSA Klimasysteme GmbH započela je istraživački projekat u saradnji sa Univerzitetom primenjenih nauka u Emdenu, uz finansijsku podršku Nemačke savezne fondacije za zaštitu životne sredine (Deutsche Bundesstiftung Umwelt). Cilj projekta bio je obezbeđivanje optimalnih uslova temperature i vlažnosti u zatvorenom bazenu, uz postizanje maksimalne energetske efikasnosti. Projektni tim sarađivao je sa obližnjim bazenom i primenio novu Siemens tehnologiju Industrial Edge.

Pogled na unutrašnjost rekreativnog plivačkog centra u Saterlandu

Optimalni klimatski uslovi u bazenu

Muškarac u beloj majici i naočarima stoji pored zatvorenog bazena.

Operateri zatvorenih bazena treba pažljivo da prate troškove energije. Istovremeno, moraju obezbediti prijatan boravak posetilaca. U tu svrhu, temperature se moraju održavati na relativno visokom nivou, dok vlažnost vazduha mora biti dovoljno niska kako bi se sprečilo oštećenje objekta. To predstavlja složen zadatak, imajući u vidu da pri temperaturi od 30°C voda isparava brzinom od približno 0,4 litra po satu po kvadratnoj stopi površine.

Čitav skup mogućih primena

HANSA Klimasysteme GmbH je kompanija srednje veličine sa sedištem u Saterlandu, u Nemačkoj, koja zapošljava više od 170 radnika. Fokusirana je na sisteme ventilacije i klimatizacije za data centre, industrijske primene i bazene. Njen portfolio obuhvata više proizvodnih linija usmerenih na različite industrije i oblasti primene.

Dvojica muškaraca gledaju ventilacionu opremu za zatvoreni bazen.

Besplatan pristup za potrebe istraživačkog projekta

Muškarac proverava parametre na ventilacionom sistemu zatvorenog bazena.

Rekreativni bazen u Saterlandu, udaljen svega nekoliko kilometara od sedišta kompanije HANSA Klimasysteme, tražio je novi ventilacioni sistem kada je 2017. započeo istraživački projekat, pa su se obratili kompaniji. Nakon ugradnje novog ventilacionog sistema, bazen je korišćen u istraživačke svrhe. Zauzvrat, kompaniji je omogućena instalacija dodatnih senzora i neograničen pristup objektu za potrebe istraživanja.

Veća energetska efikasnost zahvaljujući predviđanjima zasnovanim na AI

Saradnja između bazena, kompanije HANSA Klimasysteme i istraživačkog projekta Univerziteta primenjenih nauka u Emdenu omogućila je prikupljanje podataka sa senzora tokom jedne godine, uključujući temperaturu, vlažnost i potrošnju energije, kao i vremenske uslove i broj posetilaca. Paralelno, model zasnovan na neuronskoj mreži je treniran korišćenjem ovih podataka. Ovaj model zasnovan na veštačkoj inteligenciji samostalno određuje i optimizuje svoje upravljačke parametre kroz proces učenja. Prepoznaje koja je mera najpogodnija za postizanje ciljanih uslova u prostoru bazena uz maksimalnu energetsku efikasnost.

Kompaktan edge uređaj sa visokim stepenom povezivosti

Ubrzo je postalo jasno da je modelu zasnovanom na upravljanju potrebna platforma na kojoj će se izvršavati, koja može služiti kao interfejs prema PLC-u i omogućiti pristup potrebnim podacima. Zbog toga je kompanija HANSA Klimasysteme započela potragu za odgovarajućim IPC-jem (industrijskim računarom) – i brzo ga pronašla u industrijskom edge uređaju SIMATIC IPC227E, koji je deo Siemens portfolija. Uređaj ne samo da ispunjava potrebne bezbednosne i opšte industrijske standarde, već nudi i visok nivo povezivosti, što omogućava jednostavnu integraciju u postojeće sisteme.

SIMATIC IPC227E Nanobok PC slika proizvoda
Kompanija HANSA Klimasysteme nam se prvobitno obratila sa zahtevom za IPC koji bi mogao da se koristi za uspostavljanje VPN veze. Ubrzo sam uvideo da će se raditi sa velikim količinama podataka i savetovao sam im da se odluče za edge uređaj.
Thorsten Wolf, Prodaja, Siemens

Edge aplikacije za inteligentnu kontrolu klime

Osoba drži SIMATIC Nanobok računar dok dodiruje ekran.

SIMATIC IPC 227E funkcioniše kao edge uređaj u okviru otvorenog Siemens Industrial Edge ekosistema. Grafički korisnički interfejs sa unapred definisanim funkcijama, kroz aplikacijuFlow Creator pojednostavljuje razvoj rešenja za obradu podataka i povezivanje. Dodatno se koristi aplikacija LiveTwin, koja je na početku projekta bila u razvojnoj fazi, pa ju je HANSA Klimasysteme koristila kao pilot. LiveTwin omogućava integraciju simulacionih modela na edge uređajima, na primer za implementaciju prediktivnog upravljanja. „Zahvaljujući edge aplikaciji, uspeli smo da modele iz Matlab Simulink-a prenesemo u IPC“, navodi Christian Seltz.

Oko 20% uštede energije

U ranijem sistemu, upravljanje ventilacijom zasnivalo se na reakciji na već nastale promene, kao što su povećan broj posetilaca ili viša vlažnost. Sada sistem omogućava prediktivno upravljanje – delovanje unapred, pre nego što do promena dođe. Tokom poslednja četiri meseca, na ovaj način ostvarena je ušteda energije od oko 20%. Sledeći korak je proširenje ovog rešenja na dodatne zatvorene bazene. Rešenje je već implementirano u još četiri objekta, a rezultati su u procesu validacije.

Rešenje u budućnosti neće biti ograničeno samo na bazene. Planirano je njegovo postepeno uvođenje i u druge proizvodne linije, uz dalji razvoj za primenu u farmaceutskoj i prehrambenoj industriji. Model se jednostavno prilagođava u Matlab Simulink okruženju prema potrebama korisnika i uslovima na lokaciji, a zatim se implementira na edge uređaj pomoću SIMATIC LiveTwin. Industrijski korisnici mogu ostvariti iste prednosti kao u Saterlandu – pametno, energetski efikasno i resursno optimizovano upravljanje klimom zasnovano na podacima u realnom vremenu.

Jasno je da zatvoreni bazeni nude veliki potencijal za uštede zbog visoke potrošnje energije. Međutim, ovi principi mogu se preneti i na druge industrije, kako bi se postigle uštede energije u svim primenama naših ventilacionih sistema.
Christian Seltz, Rukovodilac odeljenja MSR, HANSA Klimasysteme

Započnite svoje putovanje

Kontaktirajte nas