Akıllı Soğuk Üretim: Karlsruhe Stadtwerke'de Uygulanan AI ve Dijital İkizler Örneği

Stadtwerke Karlsruhe: Kentsel Soğuk Arz için Akıllı Sistemler

Enerjiyi daha verimli kullanma ihtiyacı, iklim değişikliği ve artan enerji maliyetlerinde giderek daha önemli hale gelmektedir. Bu sadece ısıtma ve güç kaynağı için değil, aynı zamanda modern, yoğun inşa edilmiş kentsel alanlarda ve veri merkezleri veya tıbbi tesisler gibi özel uygulamalar için vazgeçilmez olan soğuk üretim alanı için de geçerlidir. Stadtwerke Karlsruhe gibi kentsel enerji tedarikçilerinin burada özel bir sorumluluğu var. Sadece arz güvenliği sağlamakla kalmaz, aynı zamanda işletme maliyetlerini azaltmak için yenilikçi yollar bulmak ve aynı zamanda sürdürülebilirliğe katkıda bulunur. Bunun nasıl elde edilebileceğinin etkileyici bir örneği, ileri dijital teknolojilerin yardımıyla Karlsruhe'deki Garden Carée bölgesi için soğuk üretimin optimizasyonudur.

Yaklaşık 1.100 çalışanı olan bir belediye şirketi olarak Stadtwerke Karlsruhe, bölgede 400.000'den fazla insanın elektrik, doğal gaz, bölge ısıtması ve içme suyu gibi temel enerji biçimleriyle güvenilir bir şekilde tedarik ediyor. Bu geniş görevlerin bir kısmı, bahçe carée için soğutma tedarik sistemi gibi büyük gayrimenkul kompleksleri için karmaşık enerji sistemlerinin işletilmesini ve bakımını da içerir. Bu alan, daireler, ofis alanı, tıbbi uygulamalar, bir mağaza hattı, restoranlar ve kritik bir veri merkezi karışımını barındıran çok fonksiyonlu bir bina kompleksidir. Bir kesinti -serbest ve ihtiyaç tabanlı soğuk arz, tüm birimlerin sorunsuz çalışması için çok önemlidir.

Bahçe Carées'in mevcut soğutma sistemi hiçbir şekilde basit değildir. En esnek ve potansiyel olarak enerji verimli arzını sağlamak için farklı teknolojileri birleştirir. Merkez parçası, pahalı elektrikle çalıştırılamayacakları avantajı sunan, ancak çevre dostu bölge ısıtma veya hatta yakındaki bir rafinerinden sır ile çalışan üç emilim göğüs makinesidir. Bu sistem, yüksek soğuk veya spesifik çalışma koşullarında kullanılan iki kapsamlı olan geleneksel bir sıkıştırma soğuk makinesinin yanı sıra çevreye aşırı ısıyı serbest bırakan bir nüks ile desteklenir.

Farklı üreticilerin kombinasyonu yoluyla soğuk ve dış sıcaklıklara esnek bir şekilde tepki verme ilkesine rağmen, Karlsruhe belediye şirketi ortak bir zorlukla karşılaştı: Genel sistemin gerçek enerji tüketimi ve bireysel bileşenlerin etkileşimi hakkında ayrıntılı şeffaflık eksikliği vardı. Akıllı bir çözümün piyasaya sürülmesinden önce, verimliliğe ilişkin içgörü esasen yıllık bilanço ile sınırlıydı. Yıl sonunda kaç megawatt saat soğuk üretildiğini ve bu konuda ne kadar elektrik ve bölge ısıtma harcandığını görebiliyordunuz. Bununla birlikte, hangi bileşenin hangi zamanda kullanıldığı ve bunun üretilen soğuğa en uygun oranda olup olmadığı konusunda ayrıntılı bir analiz mümkün değildi. Bu durum, belediye kamu hizmetlerinden sorumlu kişiler tarafından bir tür “kör uçuş” olarak tanımlanmıştır, çünkü hedeflenen optimizasyon potansiyeli büyük ölçüde gizli kalmıştır.

Proje Hedefi: Verimlilikte daha fazla şeffaflık ve önemli artış

Bu nedenle Stadtwerke Karlsruhe'nin açık amacı bu şeffaflık durumunu sona erdirmekti. Sadece tasarruf potansiyelini tanımlamakla kalmadı, aynı zamanda bunları aktif ve otomatik olarak uygulamak istediler. Çözüm, otomatik enerji sistemi yönetiminin uygulanmasında bulundu. Uzman Factor4Solutions tarafından geliştirilen bu sistem, yapay zeka tabanlı yazılıma dayanmaktadır ve dijital ikiz kavramını kullanır. Bu sistemin piyasaya sürülmesi, soğutma sisteminin temelde yeni bir kontrol türünü ve son derece ayrıntılı enerji kontrolünü sağladı.

Yazılımı ve gerekli sensörleri yükleyerek, soğutma sistemi içindeki tüm enerji akışları ilk kez görünür ve ölçülebilir hale geldi. Soğuk ve soğutma suyunun hacim akışı, sistemin farklı noktalarındaki sıcaklıklar ve her bir bileşenin kesin enerji tüketimi (elektrik ve bölge ısıtması) gibi parametreler- emicilerden kompresörlere ve pompalara kadar geri dönüş soğutmasına kadar- artık gerçek zamanlı olarak kaydedilir ve değerlendirilir. Bu kapsamlı veri temeli optimizasyonun anahtarıdır. Yazılım artık hangi işletme durumlarının en ekonomik olduğunu sürekli olarak analiz edebilir. Şeffaf veri toplama ile ortaya çıkarılan bu tür optimizasyon potansiyelinin basit ama etkili bir örneği, pompaların kontrolüdür. Soğuk sistemlerdeki pompalar genellikle yüzde 100 hacim akışı ile gerçek ihtiyaca bakılmaksızın çalışır. Bununla birlikte, ayrıntılı analiz, gerekli soğutma hizmetlerine ve sistem durumuna bağlı olarak yüzde 60 veya daha azının da yeterli olacağını göstermektedir. Manuel veya sabit oran bu tür birimleri çalıştırır, önemli, gereksiz bir güç tüketimine yol açar.

Soğuk sistemlerde sadece ayrıntılı bir analiz yoluyla görülebilen sıklıkla gözden kaçan bir problem, SO -adlandırılan yardımcı birimlerin güç tüketimidir. Pompalar, dönüş soğutmasındaki veya diğer yan ajanlardaki fanlar, özellikle en uygun şekilde kontrol edilmezlerse, gerçek soğutma üreticilerinden benzer veya daha yüksek bir elektrik tüketimine sahip olabilir. Birçok tesiste, optimizasyon da bireysel bileşen veya gerçekte nadiren elde edilen idealize edilmiş bir çalışma durumu ile sınırlıdır - tipik olarak tüm çalışma saatlerinin yüzde üçünden daha azında. Sonuç olarak, baskın operasyon sırasında önemli miktarda elektrik enerjisi boşa harcanır. Bir sistemin tüm bileşenlerinin etkileşiminin hedeflenen iyileştirilmesi tam olarak uygulanan çözümün uzmanlığıdır.

Altı ay sonra: somut başarılar ve yüksek potansiyel

Factor4Solutions'ın akıllı yazılımı bütünsel bir yaklaşım sürdürüyor. Her bileşeni tek başına değil, tüm soğuk sistemi dinamik bir birim olarak ele alır. İlgili tüm agregaların - soğuk üreticiler, pompalar, fanlar vb. - enerjik işletme giderleri birlikte değerlendirilir. Bu, tek tek bileşenlerin ve tüm sistemin dijital ikizlerinin kullanımı ile mümkündür. Dijital ikiz, temel olarak gerçek sistemi gerçek zamanlı olarak yansıtan sanal, yüksek hassas bir modeldir. Bu model, AI'nın farklı çalışma senaryolarını hesaplamasına ve bireysel bileşenlerin maksimum sistem verimliliğini elde etmek için nasıl birlikte çalışması gerektiğini sürekli olarak belirlemesine izin verir.

Sistem artık sert, önceden tanımlanmış şemalar tarafından kontrol edilmez (örn. Belirli bir makine her zaman taban yükü olarak çalışır, pik yük olarak farklı bir makine), ancak dinamik ve ihtiyaç odaklıdır. Birimlerin seçimi ve düzenlenmesi artık mevcut hava koşulları (dış sıcaklık), gerçek soğuk gereksinim ve belirlenen verimlilik temelinde seçilmektedir. Standart iletişim protokolleri aracılığıyla, akıllı sistem yönetimi bireysel soğutma jeneratörlerini ve yardımcı birimleri hedefli bir şekilde sunar ve performanslarını düzenler. Sonuç, akla gelebilecek her yük durumunda ve tüm çevre koşullarında sistem düzeyinde mümkün olan en yüksek verimliliği sağlayan bir şirkettir.

Bu yaklaşımın etkinliği, test aşaması tamamlandıktan kısa bir süre sonra Stadtwerke Karlsruhe tarafından gösterilmiştir ve sistemin tam olarak devreye alınması. Akıllı kontrole geçişten sonraki ilk altı ayın başlarında, belediye kamu hizmetleri elektrik enerji tüketiminde önemli bir azalma kaydedebildi - bir önceki yılın aynı dönemine kıyasla yüzde 20'nin üzerinde bir tasarruf. Bu verimlilik kazancı işletme maliyetlerine yansıtılır ve bu altı ay içinde Beş Bölge aralığında finansal tasarruf sağlamıştır.

Ancak, uzmanlara göre, bu sadece başlangıç. Yeni kontrol altındaki ilk altı aylık çalışma, sistemin kısmen veya tamamen eski, geleneksel düzenlemeye dayandığı dönemleri de içeriyordu. Akıllı çözeltinin tam potansiyeli, çeşitli soğuk jeneratörlerin (emici, sıkıştırma, serbest soğutma) optimal sürüş stili, büyük ölçüde mevsime, dış sıcaklığa ve spesifik soğuk gereksinime bağlı olduğundan, tam bir yıllık döngü boyunca ortaya çıkar. Dijital ikiz ile ilk işletim verilerine ve simülasyonlarına dayanan faktör4Solutions hesaplamaları, bir operasyon yılı boyunca yüzde 40'tan fazla olası bir enerji tasarrufu öngörmektedir. Bu iddialı hedef şimdi Stadtwerke Karlsruhe'nin manzaralarında.

Yerelden küresele: KOBİ'ler akıllı stratejilerle küresel pazarı ele geçiriyor - Resim: Xpert.Digital

Bir şirketin dijital varlığının başarısını belirlediği bir zamanda, zorluk bu varlığın nasıl özgün, bireysel ve geniş kapsamlı hale getirileceğidir. Xpert.Digital, kendisini bir endüstri merkezi, bir blog ve bir marka elçisi arasında bir kesişim noktası olarak konumlandıran yenilikçi bir çözüm sunuyor. İletişim ve satış kanallarının avantajlarını tek platformda birleştirerek 18 farklı dilde yayın yapılmasına olanak sağlar. Ortak portallarla yapılan işbirliği ve Google Haberler'de makale yayınlama olanağı ve yaklaşık 8.000 gazeteci ve okuyucudan oluşan bir basın dağıtım listesi, içeriğin erişimini ve görünürlüğünü en üst düzeye çıkarıyor. Bu, dış satış ve pazarlamada (SMarketing) önemli bir faktörü temsil eder.

Bununla ilgili daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz:

• Otantik. Bireysel olarak. Global: Şirketiniz için Xpert.Digital stratejisi

Akıllı gözetim yoluyla yüzde 100 operasyonel güvenlik

Saf enerji verimliliği ve maliyet azaltmaya ek olarak, şirketin güvenliği Stadtwerke Karlsruhe gibi bir tedarikçi için büyük önem taşımaktadır. Soğuk algınlığın sürekli kullanılabilirliği, özellikle kısa vadeli arızaların bile ciddi sonuçları olabileceği bir veri merkezi tedarik ederken zorunludur. Akıllı çözüm burada başka bir belirleyici avantaj sunuyor: Sistem sadece bir kez ayarlanıyor ve sonra kendini yönetiyor, aynı zamanda sağlayıcı Factor4Solutions tarafından kalıcı olarak izleniyor, kontrol ediliyor ve optimize ediliyor.

Belediye kamu hizmetlerinin de kendi gözetim sistemleri ve nitelikli personeli olmasına rağmen, Factor4Solutions'tan uzman ekibinin soğutma teknolojisi ve AI tabanlı sistem optimizasyonu alanında derin knows'ları ile ek, uzmanlaşmış bakımı değerli bir eklemeyi temsil etmektedir. Yapay zekayı kullanan kalıcı uzaktan izleme genellikle anormallikleri veya potansiyel problemleri kurşuntan önce tanıyabilir. Dijital ikiz ve mevcut işletim verilerinin modelin ideal durumu ile gerçek zamanlı karşılaştırması sayesinde, sapmaları erken tanımlamak ve müşterileri yaklaşan başarısızlıklar veya gerekli bakım önlemleri hakkında proaktif olarak bilgilendirmek mümkündür. Bu, öngörücü bir bakım sağlar ve planlanmamış standartları önler. Her zaman iş yeteneğinin garantisi, Stadtwerke Karlsruhe için, özellikle bahçe carée'deki hassas veri merkezine referans sunma yükümlülüğü nedeniyle temel öneme sahiptir.

Çözümün giriş ve entegrasyonu

Akıllı çözümün tanıtımı ve uygulanması, belediye kamu hizmeti açısından pürüzsüz ve karmaşık değildi. Belediye kamu hizmetinin ölçüm ve kontrol teknolojisini zaten denetleyen dış hizmet sağlayıcı ile işbirliği gerekliydi.

Birlikte, yazılımın kurulumu için gereken veri noktaları tanımlandı ve serbest bırakıldı. Çözümü uzaktan Berlin'deki konumundan kontrol eden Factor4Solutions, sistemin sisteminden belirli veri noktalarının gerekli olduğunu önceden bildirmişti. Bu, örneğin, hacim akışlarını, sıcaklıkları ve ısı ve soğuk sayaçların kesin değerlerini içeriyordu.

Bu veriler sağlandıktan sonra, yazılım çok hızlı yapılandırıldı. Sistem temelde bir gün içinde belirlendi ve veri edinimini ve ilk analizleri başlatabildi. Sadece dört ila altı hafta sonra, sistem verilerinin ilk kapsamlı bir analizi mevcuttu. Bu analizden elde edilen bilgiye dayanarak, sistem daha iyi eğimli olabilir. Örneğin, daha da hassas optimizasyon için hangi ek veri noktalarının yararlı olacağı anlaşıldı ve sistem buna göre genişletiliyor ve kalibre ediliyor.

Bu nispeten basit ve hızlı entegrasyon, karmaşık soğutma sistemlerinin kullanıldığı ve verimliliklerinin artırılacağı her yerde teknolojiyi çeşitli uygulamalar ve endüstriler için ilginç hale getirir.

İşbirliğinin genişletilmesi için güçlü bir argüman olarak hızlı itfa

Akıllı soğuk optimizasyonun olumlu etkileri Stadtwerke Karlsruhe için çok hızlı ve ikna ediciydi. Yıllık enerji tüketimi ve soğutma üretimine bir bakış, yeni kontrol sadece altı ay boyunca tam aralıkta çalışsa bile, verimlilik ve ölçülebilir enerji tasarrufunda önemli bir artış gösterdi.

Ekonomik değerlendirme özellikle memnuniyet vericidir: Sistemin amortisman süresi oldukça kısadır. Yazılımın kullanımı için yapılan yıllık maliyetler ve Factor4Solutions'tan soğutma teknolojisi uzmanları tarafından devam eden destek, ilk beş çalışma ayında elde edilen enerji tasarrufu tarafından zaten telafi edilmektedir. Bu, sistemin yılın altıncı ayından itibaren sistem maliyetlerinin ötesine geçen maliyet tasarrufu sağladığı anlamına gelir. Bu hızlı yatırım getirisi (YG), bu tür teknolojilerin uygulanması için güçlü bir argümandır.

Olumlu deneyimler ve verimlilikteki kanıtlanmış artış göz önüne alındığında, Stadtwerke Karlsruhe'nin sadece Faktör4Solutions ile işbirliğini düşünmekle kalmayıp, aynı zamanda zaten uygulaması şaşırtıcı değildir. Stadtwerke'den bir başka soğuk tedarik sistemi de akıllı sistem tarafından denetleniyor ve optimize ediliyor. Buna ek olarak, belediye kamu hizmetleri, potansiyel olarak AI çözümünü optimize etmek için uygun olan farklı boyut ve karmaşıklıkta bir dizi başka soğuk sistem işletmektedir. Teknolojinin esnek olduğu ve neredeyse tüm soğuk sistemlere entegre olduğu kanıtlandığından, bu sistemlerde AI ve dijital ikizler kullanılarak önemli analizler, şeffaflık kazanımları ve diğer tasarruf potansiyelinin de gerçekleştirilebileceği şansı iyidir.

Karlsruhe'deki Garden Carée'deki proje, modern dijital teknolojilerin - özellikle yapay zeka ve dijital ikizlerin - soğutma gibi geleneksel enerji yoğun bir alanda enerji verimliliğini nasıl devrim yaratabileceğinin başarılı bir örneğidir. İşletim sistemlerini şeffaf, akıllıca kontrol edilen sistemlere dönüştürerek, enerji tedarikçileri sadece önemli işletim maliyetlerinden tasarruf etmekle kalmaz, aynı zamanda operasyonel güvenliği artırabilir ve enerji tüketimindeki azalmaya ve dolayısıyla iklim korumasına önemli bir katkıda bulunabilir. Stadtwerke Karlsruhe'deki başarı, akıllı, veri tabanlı optimizasyon sistemlerine yapılan yatırımların daha sürdürülebilir ve verimli bir enerji arzının yolunu hızla beklediğini ve yol açtığını gösteriyor. Başlangıçta yüzde 20'nin üzerinde etkileyici tasarruf ve yüzde 40'tan fazlasının öngörülen potansiyeli, enerji sistemlerinin akıllı kontrolü ve ağ oluşturması olan muazzam potansiyelin altını çiziyor.

☑️ Strateji, danışmanlık, planlama ve uygulama konularında KOBİ desteği

☑️ Dijital stratejinin ve dijitalleşmenin oluşturulması veya yeniden düzenlenmesi

☑️ Uluslararası satış süreçlerinin genişletilmesi ve optimizasyonu

☑️ Küresel ve Dijital B2B ticaret platformları

☑️ Öncü İş Geliştirme

Konrad Wolfenstein

Kişisel danışmanınız olarak hizmet etmekten mutluluk duyarım.

Aşağıdaki iletişim formunu doldurarak benimle iletişime geçebilir veya +49 89 89 674 804 (Münih) .

Ortak projemizi sabırsızlıkla bekliyorum.

Xpert.Digital, dijitalleşme, makine mühendisliği, lojistik/intralojistik ve fotovoltaik konularına odaklanan bir endüstri merkezidir.

360° iş geliştirme çözümümüzle, tanınmış firmalara yeni işlerden satış sonrasına kadar destek veriyoruz.

Pazar istihbaratı, pazarlama, pazarlama otomasyonu, içerik geliştirme, halkla ilişkiler, posta kampanyaları, kişiselleştirilmiş sosyal medya ve öncü yetiştirme dijital araçlarımızın bir parçasıdır.

Daha fazla bilgiyi şu adreste bulabilirsiniz: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus