Industrielle installationer med plug-and-play komponenter

Dette projekt beskriver et plug-and-play koncept til intelligente komponenter til varmeanlæg. Intelligente komponenter adskiller sig fra traditionelle komponenter ved at have 'intelligens' bl.a. i form af indbygget mikroelektronik, flere indbyggede sensorer, kommunikation m.v.

Projektbeskrivelse
Projektets formål er at opnå energibesparelser og -effektivisering i systemer af forskellige komponenter, ved at komponenterne kan installeres og spille optimalt sammen efter 'plug-and-play' princippet. Projektet opdeles i 2 hovedfaser. Med baggrund i projektdeltagernes aktuelle komponenter (bl.a. pumper, målere, ventiler, belysningssystemer, ventilatorer mv.) udvikles i projektets del 1 et fælles 'plug-and-play' koncept for systemer, der består af forskellige komponenter leveret af forskellige leverandører. Der systematiseres og fastlægges fælles spilleregler for konceptet generelt og for de forskellige komponenter. I del 2 udvikles hos producenterne pilotkomponenter til anvendelse i egnede delsystemer. Sideløbende dokumenteres funktionalitet og økonomi (merpris, energibesparelser, miljøbesparelser og tilbagebetalingstid). Plug-and-play konceptet kendes allerede fra pc-verdenen. Anvendelse af plug-and-play princippet i installationskomponenter er en naturlig videreudvikling af den nuværende indbygning af mikroelektronik (intelligens) i komponenter. I projektet udvikles et 'plug-and-play' koncept for installationskomponenter i et samspil mellem de førende danske komponentproducenter, hvis komponenter alle direkte eller indirekte har stor indflydelse på energiforbruget. Med baggrund i producenternes egne komponenter afprøves konceptet efterfølgende i nogle typiske procesinstallationsmæssige sammenhænge. Konceptet vil resultere i en ny generation af intelligente komponenter, som er nemme og hurtige at installere ('plug'). Efter endt installation kan komponenterne spille energi- og driftsmæssigt optimalt sammen med installationens øvrige komponenter, mens de er i stand til hele tiden selv at søge den optimale energi- og driftsmæssige situation ('play')
Resultater

Formålet med plug-and-play (et koncept som er kendt fra pc-verdenen), er at give slutbrugeren en nemmere installation af komponenter ('plug'), samt en efterfølgende optimal drift ('play'). Projektet tager udgangspunkt i en blandesløjfe, dvs. en installationstype, som anvendes bredt i varme- ventilations- og køleanlæg og som består af typiske installationskomponenter, dvs. pumper, motorventiler og flowmålere. I projektet er der foretaget en analyse af blandesløjfen og dens komponenter og der beskrives de gængse kommunikationsmedier og -teknologier samt muligheder for kommunikation mellem komponenter i en blande sløjfe. Der er beskrevet et plug-and-play koncept set fra et kommunikationsmæssigt synspunkt, dvs. hvordan komponenterne kan installere sig selv, og hvilke spilleregler komponenterne skal overholde når de fungerer i et plug-and-play netværk. Dette er suppleret med et idekatalog, hvor der er beskrevet en række muligheder for forbedret styrings- og reguleringsmuligheder. Efterfølgende er natsænkning blevet udvalgt som et velegnet funktionalitet til afprøvning og test. Projektet har vist: 1) At det teknisk set er muligt at bygge en blandesløjfe med plug-and-play komponenter og at etablere kommunikation mellem dem. 2) At det kan identificeres, hvilke funktionaliteter, det er vigtige for de enkelte komponenter at have for at opnå plug-and-play. 3) At blandesløjfen udviser hensigtsmæssige funktionaliteter ved de forhold, den er afprøvet under via simulering og test. 4) At simuleringsværktøjer er et væsentligt grundlag for at kunne fastlægge og vurdere forskellige styringer og reguleringer. 5) At energibesparelser i størrelsesordenen 5% er realistiske ved anvendelse af plug-and-play i forbindelse med natsænkning, og at dette ikke vil forringe brugernes komfort. Projektet har dog også vist at kompleksiteten ved sammenbygning af plug-and-play komponenter med indbygget intelligens hurtigt bliver stor, så det selv med simuleringsværktøjer kan være vanskeligt at overskue samspillet og fastlægge den optimale løsning. Projektets gennemførelse har bevirket øget viden og erfaring om plug-and-play problemstillinger hos de deltagende virksomheders medarbejdere. Projektet har øget viden og kendskab specifikt til andre producenters komponenter og disses virkemåde, hvilket er en væsentlig forudsætning for videre udvikling af egne komponenters styringer og reguleringer ikke mindst i forbindelse med udvikling af plug-and-play komponenter. Projektet har medvirket til at give inspiration til iværksættelse af nye produktudviklings tiltag m.v. hos producenterne, bl.a. muligheden for kommunikation med installationer og komponenter via Internettet. Samtidig kan imidlertid konstateres: 1) At udviklingen hen imod plug-and-play komponenter går langsommere end forventet ved projektets opstart. Dette skyldes ikke så meget tekniske problemer, da det vurderes at relevant teknologi for kommunikation og databehandling er ved at være til stede. Derimod skyldes det snarere en kombination af bl.a. den komplekse problemstilling, manglende standardisering, manglende efterspørgsel og en manglende driver til den større udviklingsmæssig indsats. 2) At det udviklingsmæssigt også spiller ind, at trenden i disse år er, at komponentproducenterne især fokuser på udvikling af funktionaliteter til egne komponenter og med hurtig markedsmæssig indføring frem for på langsigtede tiltag med mere indirekte effekt. Dvs. at investeringsindsatsen i udvikling af intelligente komponenter med plug-and-play funktionaliteter skal konkurrere med andre indsatsområder, fx alternative teknologier som giver store energibesparelser hurtigere og for en mindre investering

Key figures

Periode:
2001 - 2003
Bevillingsår:
2001
Egen finansiering:
2,23 mio.
Støttebeløb:
2,06 mio.
Støtteprocent:
48 %
Projektbudget:
4,30 mio.

Kategori

Oprindelig title
Industrielle installationer med plug-and-play komponenter
Program
EFP
Fælles overordnet teknologiområde
Energieffektivitet
Projekttype
Udvikling
Journalnummer
1273/01-0019

Deltagere

Teknologisk Institut (Main Responsible)

Kontakt

Kontakperson
Drydale, Andy
Adresse
Teknologisk Institut. Energidivisionen
Kongsvang Alle 29
DK-8000 Århus C, Denmark
Drydale, Andy , 72201200, andy.drysdale@teknologisk.dk
Øvr. Partnere: Danfoss A/S; Grundfos A/S; LK A/S; Kamstrup A/S; Exhausto A/S; Novo Nordisk Engineering A/S; Arla Foods; Ørsted.DTU