Energieffektivitet 2.0: AI-revolution inom uppvärmningsteknik för hallar

„Kombinationen av artificiell intelligens och avancerade, dynamiska infraröda inomhusvärmesystem innebär en revolutionerande era inom energieffektivitet och skräddarsydda inomhusklimat“, säger Thomas Kübler, grundare och delägare i KÜBLER GmbH. Den snabba reaktionsförmågan hos infraröd uppvärmning jämfört med långsammare system, som t.ex. en värmepump i kombination med hydraulik, utgör en avgörande fördel. Denna dynamik förstärks av den optimerade integrationen av artificiell intelligens, som säkerställer effektivare komfort med minimala energiförluster. Den avgörande fördelen är särskilt tydlig i intelligenta styrsystem, som möjliggör omedelbar och skräddarsydd anpassning till individuella användarkrav, t.ex. olika temperaturzoner i en hallbyggnad, även utan mellanväggar. I pilotprojektet hos KÜBLER GmbH används en AI-baserad systemkonfigurator för att optimera konstruktionen av värmesystem för hallar och lager.

Det framgångsrika pilotprojektet presenteras på Green-AI Hubs webbplats under rubriken „AI-based configuration of heating systems“:

Konstruktion av värmesystem för hallar

KÜBLER tillverkar system som värmer upp hallar på ett särskilt energieffektivt sätt. Portföljen kompletteras av apparatvarianter med belysnings-, kyl- och ventilationskoncept samt värmestödd uppvärmning. Den senaste generationen av infraröda värmare (FUTURA och MAXIMA E-Hybrid) använder biogas, flytande gas, vätgas (komponenter), naturgas eller el. Beroende på pris eller tillgänglighet är det möjligt att växla mellan dessa energikällor.

Anpassad konfiguration av system

3D-modeller av hallarna används för planering för att säkerställa en effektiv användning av värmesystemen. I produktionsprocessen används material av metall, plast, kartong, glasfiber och kompositmaterial. Företaget har olika individuella lösningar för konfigurering, planering och offertförberedelser av system, t.ex. beräkning av värmelast och val av typ och antal enheter. Information om systemen, t.ex. CAD-ritningar och driftdata, finns tillgänglig i olika format på olika platser.

Digital tvilling med visuell simulering

Pilotprojektet för Green-AI Hub Mittelstand kopplar därför för första gången samman de olika informationsbitarna via en digital tvilling. Denna analyserar data, vilket möjliggör en enorm besparingspotential för framtida system genom att avslöja överdimensionering och optimera den tekniska samordningen av enskilda systemkomponenter.

Den digitala tvillingen kompletteras med mixed reality-glasögon som visualiserar systemet. Detta gör att planerade installationer kan kontrolleras visuellt i förväg på plats, t.ex. i en monteringshall, för att identifiera den mest lämpliga installationen av hallvärmesystemen baserat på empiriska värden och visuell feedback. Detta kan justeras igen senare i processen om det behövs. Den visuella simuleringen kan användas för att identifiera eventuella direkta besparingspotentialer, t.ex. att det krävs färre eller mindre system än vad som ursprungligen antogs. Indirekta besparingar kan också identifieras. Det går till exempel att dra slutsatser om det behövs en extra apparat. På så sätt kan värmeapparaterna köras i sitt effektiva driftläge under längre tid och användas på ett mer resursvänligt, hållbart och allmänt mer hållbart sätt.

AI som datagränssnitt

Den digitala tvillingen gör det möjligt att uppnå resursbesparingar i olika faser. I ett digitalt produktpass inom den digitala tvillingen listas återvinningsbara komponenter, ett steg mot en cirkulär ekonomi. Besparingar kan också uppnås under drift. Simulering och visualiseringsscenarier med blandad verklighet kan användas för att minska antalet eller storleken på de system som används. Det är också möjligt att undvika toppdrift med hjälp av den digitala bilden av apparaterna i den digitala tvillingen och med kunskap om hur apparaterna används. På så sätt skyddas apparaterna och energiförbrukningen i form av el och gas minskar.

Pilotprojektet betraktar hallvärmesystemen i ett övergripande sammanhang (Smart Living, Smart City, Industry 4.0, etc.) och inkluderar andra sensorer och informationskällor (t.ex. hallaktivitet) i analysen (delat datautrymme). Detta gör det möjligt att formulera mer exakta bedömningar av användningssätt och användningstyp och därmed holistiska förutsägelser. Ett standardiserat datagränssnitt i den digitala tvillingen samlar alla data som är viktiga för driften.

Optimerad systemkonfiguration sparar resurser

Användningen av AI påverkar inte bara företagets resurseffektivitet, utan även resurseffektiviteten hos de kunder där motsvarande infravärmare från KÜBLER har installerats eller kommer att installeras. Detta gäller även i efterhand för infraröda värmare som redan har installerats. Till exempel kan underhållet anpassas för att undvika systemfel, kostnadskrävande, oplanerade reparationer, bortkastade resurser för resor eller kostnadskrävande följdskador. Förbättrad planering och dimensionering av nya hallar gör det möjligt att samla in användningsdata och bättre planera storlek och utrustning för liknande hallar i framtiden. Dessutom utvecklas och förbättras AI och den digitala tvillingen för värmesystemen kontinuerligt. Pilotprojektet kommer att spara material, energi och CO₂ i lika hög grad.

BMUV:s gröna AI-hubb för små och medelstora företag

Green-AI Hub Mittelstand (www.green-ai-hub.de) är ett AI-initiativ från det federala miljöministeriet (BMUV). Det stöder företag i att genomföra sina egna AI-projekt i syfte att spara resurser och material.

Källa: Green-AI Hub Mittelstand (green-ai-hub.de)