Ein vernetztes, intelligentes Gebäude wird gebaut, um die vielfältigen Produktionsaktivitäten mit Zielen wie besserer Energieeffizienz, Sicherheit und Nachhaltigkeit zu verbinden. Mit der Integration des industriellen Internets der Dinge bewegen sich die Hersteller auf eine Digitalisierungsmöglichkeit zu, um eine intelligentere, optimierte und verwaltbare Produktionsanlage zu bauen. Anlagen werden nun vernetzt, um betriebswirtschaftlich effiziente, sichere und profitable Fertigungsprozesse zu ermöglichen.
Die Identifizierung von Bereichen für Energieeinsparungen ist ein üblicher erster Schritt bei der Erstellung eines intelligenten Gebäudes. Tatsächlich ist das Energiemanagement für moderne Fertigungsanlagen von entscheidender Bedeutung, da sie aufgrund der zusätzlichen Automatisierung und Cloud-Computing-Ausrüstung mehr Energie verbrauchen können als traditionelle Anlagen. Trotzdem werden intelligente Technologien immer noch bevorzugt, da sie die Produktionsanlagen, das Rechenzentrum, die Beleuchtung, die HLK usw. mit Energieüberwachungssystemen verbinden, die die Gesamteffizienz steigern, indem sie Anpassungen basierend auf vordefinierten Bedürfnissen vornehmen. Durch den Anschluss von Sensoren, Zählern, Protokoll-Gateways und IIoT-Gateways an Produktionsanlagen (Maschinen, Pumpen, Kessel, Luftkompressoren), das Rechenzentrum (Netzwerkgeräte, USV, Stromverteilungseinheit), EV-Ladestationen, Beleuchtung, Aufzüge, HLK und Kühlschränke können Manager den Energieverbrauch des gesamten Gebäudes und den Zustand aller Fabrikanlagen von den Energiemanagementsystemen im Kontrollraum aus überwachen.
Mit den gesammelten Informationen kann der Manager Probleme identifizieren (z. B. Stromverbrauchsanomalien im Rechenzentrum) und einen intelligenten Energiemanagementplan einführen, wie z. B. die Entwicklung von Kühl-/Warmgangstrategien für das Rechenzentrum, die Einführung von Erdwärmepumpentechnologien, die automatische Erkennung von Außenluminiszenz/Temperatur zur Anpassung der Innenbeleuchtung/Klimaanlage, die Rückgewinnung von Strom aus der Aufzugsbewegung oder die Verlagerung des Energieverbrauchs mit einem ESS (Energy Storage System). Jede dieser Techniken trägt zu einer höheren Energieeffizienz und niedrigeren Betriebskosten bei. In vielerlei Hinsicht ähnelt all dies dem Design eines vernetzten Hauses, das für Energieeinsparungen optimiert ist. Der Unterschied ist, dass in einem kommerziellen Gebäude viel mehr Komponenten und verbundene Geräte zu berücksichtigen sind. Außerdem sind die potenziellen Kosteneinsparungen viel höher als bei einer Wohnanwendung.
Durch den Anschluss von IIoT-Gateways an mehrere Produktionsstandorte können Manager den Energieverbrauch und den Zustand aller Fabrikanlagen über Cloud-Anwendungen überwachen und vergleichen. Außerdem können sie verschiedene Smart-Asset-Management-Strategien für die angeschlossenen Anlagen einsetzen oder alternative Pläne finden, die die Leistung und Effizienz der Anlagen erhöhen.
Um den Kreislauf der Energieeffizienz für ein intelligentes Gebäude zu schließen, müssen Sie Ihr eigenes Microgrid schaffen. Ein Microgrid ist ein in sich geschlossenes Energiesystem, das die Fähigkeit hat, Energie lokal zu erzeugen, zu verteilen und zu speichern. Es hat auch die Möglichkeit, parallel zum Hauptnetz oder unabhängig davon zu arbeiten. Dies bietet Zuverlässigkeit für Ihr Unternehmen, falls etwas mit dem Hauptnetz passiert, wie z. B. ein Stromausfall. Wenn ein Microgrid für eine Produktionsanlage erstellt wird, liefert es die Energie für den Betrieb der Fabriksysteme. Je nachdem, wie viel Strom das Microgrid erzeugen kann und wie hoch der Energiebedarf der Fabrik ist, können Sie möglicherweise ein vollständig nachhaltiges Gebäude schaffen. Wenn dies erreicht wird, wird Ihr intelligentes Gebäude zu einem Netto-Null-Energie-Gebäude (Net Zero Energy Building, NZEB), d. h. zu einem Gebäude, das genug erneuerbare Energie erzeugt, um seinen eigenen jährlichen Energieverbrauch zu decken. Die erneuerbare Energie unterstützt den normalen Fabrikbetrieb und das ESS sorgt für eine gleichbleibende Betriebsleistung und bietet die Flexibilität des Spitzenausgleichs mit dem Stromnetz. Peak-Shaving hilft kommerziellen Unternehmen, Geld zu sparen, weil es die von den Energieversorgern in Zeiten hohen Verbrauchs erhobenen Spitzenlastzuschläge reduziert.
Hinter den Kulissen arbeiten die Komponenten des Microgrids zusammen, indem sie Wechselrichter, Zähler, Protokoll-Gateways, Industriecomputer und drahtlose Netzwerksysteme mit Solarwechselrichtern, ESS und PCS (Power Conditioning Systems) verbinden. Manager können die Erzeugung erneuerbarer Energie, die Speicherung, die Übertragung und die Verteilung von Strom zwischen dem Netz und der Fabrik überwachen. Der Status der Fabrik kann aus der Ferne überwacht werden und der Stromfluss kann an die betrieblichen Anforderungen angepasst werden.
In dem hier gezeigten Diagramm haben wir veranschaulicht, wie der Wechselrichter und das Energiespeichersystem über Netzwerkgeräte verbunden werden können, um den Betriebsleitern die Informationen zu liefern, die sie für den Betrieb einer energieeffizienten Fabrik benötigen.
Um ein energieeffizientes, intelligentes Gebäude zu schaffen, sollten Sie damit beginnen, die Bereiche zu betrachten, die die größten Auswirkungen auf Ihr Unternehmen haben. Um einzugrenzen, worauf Sie achten müssen, sehen Sie sich unser Video an, das die wichtigsten Überlegungen für energieeffiziente Gebäude behandelt.
Empfohlene Produkte
MGate Interface Gateway, ModBus RTU, ASCII, ModBus TCP, RS232, RS422, RS485
BACnet gateways that can convert Modbus BACnet-Gateways, die Modbus RTU/ACSII/TCP in das BACnet/IP-Protokoll konvertieren können. Zu den Sicherheitsfunktionen gehören: Schutz vor Passwort-Cracking, Sniffer- und Datenschutzverletzungsprävention, Whitelisting und Kontoverwaltung.
NPort 5100A Serielle Geräteserver
Die NPort® 5100A-Geräteserver wurden entwickelt, um serielle Geräte im Handumdrehen netzwerkfähig zu machen und Ihrer PC-Software direkten Zugriff auf serielle Geräte von überall im Netzwerk.
ioLogik E1200 Ethernet-Remote-I/O-Einheiten
Diese Remote-I/O-Einheiten mit digitalen und analogen Ein- und Ausgängen können einfach über Ethernet angeschlossen, gesteuert und überwacht werden.
EDS-2000-EL Industrielle Ethernet-Switches Unmanaged
Die EDS-2008-EL Serie von Industrial Ethernet Switches verfügt über bis zu acht 10/100M Kupferports, die sich ideal für Anwendungen eignen, die einfache Industrial Ethernet Verbindungen erfordern.
