Spremljanje hladilnega krogotoka za fermentacijske rezervoarje v destilarni
Destilarna Steinhauser
Zavedanje, koliko energije se uporabi pri proizvodnji žganih pijač in vin
V proizvodnem procesu vin in žganih pijač je fermentacija ključnega pomena. Mednjo je treba nenehno spremljati temperaturo za optimalni okus in kakovost izdelkov. Če je treba fermentacijo denimo upočasniti ali ustaviti, se izdelek ohladi v rezervoarju. Tudi majhno odstopanje med fermentacijo lahko povzroči znatno izgubo okusa.
Pomembna naloga regulacije temperature se izvaja v destilarni Steinhauser distillery & winery s pomočjo dveh velikih hladilnih enot. Njihovo omrežje hladilne linije je povezano z vsemi rezervoarji v proizvodnji. Hladilno sredstvo v pretočnih in povratnih napeljavah spremljajo senzorji.
The starting position
Podjetje Steinhauser se je v zadnjih letih nenehno širilo, zato kapaciteta hladilne enote ni več zadoščala. Poleg tega ni bilo mogoče zbrati podatkov glede stroškov energije za proizvodnjo izdelka.
Goal of the project
Merjenje energije pri proizvodnji žganih pijač
Cilj je zagotoviti, da je potrebna količina hladilnega sredstva hitro na voljo v rezervoarju. Povezava z moneom je poleg tega prvič omogočila spremljanje in zapisovanje dejansko uporabljene hladilne energije. S tem bo mogoče ugotovi, natančno koliko energije je potrebno za proizvodnjo izdelka.
Implementation
Nameščeni sta bili dve novi hladilni enoti zunaj podjetja Steinhauser. Nato so položili napeljave do vsakega posameznega fermentacijskega rezervoarja. Senzorji pretoka in temperature so bili nameščeni v pretočne in povratne napeljave posamezne linije hladilne vode. Procesni podatki se prenašajo prek IO-Link masterjev do sistema moneo, nameščenega na napravi moneo|appliance. Vse procesne vrednosti v pretočnih in povratnih napeljavah določenih proizvodnih linij se zapišejo in prikažejo na moneo RTM.
Z uporabo funkcije moneo »Izračunane vrednosti« se ustvarijo modeli pretoka podatkov za izračun trenutne zmogljivosti hlajenja. Poleg tega se trenutne sistemske vrednosti hladilnih enot prenesejo v moneo. Iz zapisanih vrednosti je mogoče izračunati stroške za energijo in porabo elektrike ter izgube pri transportu in moči.
Success
Uspešna, učinkovita uporaba energije
Dve glavni prednosti razširitve spremljanja hladilnega krogotoka: temperatura vsebine rezervoarja se nenehno spremlja, zaradi česar je mogoče izjemno natančno opazovati potek fermentacije.
- Porabo CO 2 na rezervoar je mogoče izmeriti iz pridobljenih procesnih vrednosti.
- Postopek hlajenja je mogoče vključiti učinkovito in skladno z zahtevami.
Oblika
- Temperaturni senzor v pretočni napeljavi – stara vinska klet, napeljava 1 – TA2417
- Magnetno induktivni merilnik pretoka v povratni napeljavi – stara vinska klet, napeljava 1 – SM9000
- Temperaturni senzor v pretočni napeljavi – stara vinska klet, napeljava 2 – TA2417
- Magnetno induktivni merilnik pretoka v povratni napeljavi – stara vinska klet, napeljava 2 – SM9000
- Temperaturni senzor v pretočni napeljavi – klet za alkoholne pijače, napeljava 1 – TV7405
- Magnetno induktivni merilnik pretoka v povratni napeljavi – klet za alkoholne pijače, napeljava 1 – SM8020
- Temperaturni senzor v pretočni napeljavi – klet za alkoholne pijače, napeljava 2 – TV7405
- Magnetno induktivni merilnik pretoka v povratni napeljavi – klet za alkoholne pijače, napeljava 2 – SM8020
- Temperaturni senzor v pretočni napeljavi – nova vinska klet, napeljava 1 – TA2417
- Magnetno induktivni merilnik pretoka v povratni napeljavi – nova vinska klet, napeljava 1 – SM2000
- Hladilna enota
Naša stranka
Destilarna Steinhauser iz Kressbronna am Bodensee obstaja že od leta 1828 in je še vedno v družinski lasti. Leta 1996 se je podjetje Steinhauser prenovilo in zdaj upravlja najsodobnejšo destilarno v Evropi. Senzorje ifm in programsko opremo moneo uporabljajo že od leta 2021 – in to uspešno. Izdelki destilarne so prejeli številne nagrade.
Zgradba sistema
- Merilnik pretoka v povratni napeljavi – SM2000 / SM9000 (nova in stara vinska klet)
- Merilnik pretoka v povratni napeljavi – SM8020 (klet za alkoholne pijače)
- Temperaturni senzor v pretočni napeljavi – TA2417 / TV7405 (nova in stara vinska klet in klet za alkoholne pijače)
- Hladilna enota z vmesnikom Modbus
- IO-Link master – AL1353
- LR Agent (nameščen na strežniku)
- moneo RTM kot naprava QHA210
Nadzorna plošča
Nadzorna plošča omogoča uporabniku pregled ustreznih procesnih vrednosti za celoten sistem hlajenja.
- Vhodna moč hladilne enote** (kW)
- Skupna poraba energije hladilne enote do zdaj** (kW/h)
- Zunanja temperatura hladilne enote** (°C)
- Temperatura hladilnega sredstva na izparjalnem izhodu hladilne enote** (°C)
- Temperatura hladilnega sredstva na izparjalnem vhodu hladilne enote** (°C)
- Zmogljivost hlajenja – stara vinska klet, napeljava 1 CDS* (kW)
- Zmogljivost hlajenja – stara vinska klet, napeljava 2 CDS* (kW)
- Zmogljivost hlajenja – klet za alkoholne pijače, napeljava 1 CDS* (kW)
- Zmogljivost hlajenja – nova vinska klet, napeljava 1 CDS* (kW)
- Zmogljivost hlajenja – klet za alkoholne pijače, napeljava 2 CDS* (kW)
* CDS (vir izračunanih podatkov) pomeni vrednost, izračunano prek enote moneo Dataflow Modeler
** Vrednosti se preberejo prek vmesnika Modbus hladilne enote
Nadzorna plošča omogoča uporabniku pregled zadevnih procesnih vrednosti hladilne enote.
- Vhodna moč hladilne enote (kW)
- Skupna poraba energije hladilne enote do zdaj (kW/h)
- Števec delovnih ur hladilne enote (h)
- Zunanja temperatura hladilne enote (°C)
- Temperatura hladilnega sredstva na izparjalnem izhodu hladilne enote (°C)
- Temperatura hladilnega sredstva na izparjalnem vhodu hladilne enote (°C)
Naslednja nadzorna plošča uporabniku prikazuje vse trenutne procesne vrednosti hladilnega krogotoka kleti za alkoholne pijače
- Temperatura hladilnega sredstva v pretočni napeljavi – klet za alkoholne pijače, napeljava 1 – TV7405 (°C)
- Temperatura hladilnega sredstva v povratni napeljavi – klet za alkoholne pijače, napeljava 1 – SM8020 (°C)
- Pretok hladilnega sredstva v povratni napeljavi – klet za alkoholne pijače, napeljava 1 – SM8020 (l/min.)
- Temperatura hladilnega sredstva v pretočni napeljavi – klet za alkoholne pijače, napeljava 2 – TV7405 (°C)
- Temperatura hladilnega sredstva v povratni napeljavi – klet za alkoholne pijače, napeljava 2 – SM8020 (°C)
- Pretok hladilnega sredstva v povratni napeljavi – klet za alkoholne pijače, napeljava 2 – SM8020 (l/min.)
- Zmogljivost hlajenja – klet za alkoholne pijače, napeljava 1 CDS* (kW)
- Zmogljivost hlajenja – klet za alkoholne pijače, napeljava 2 CDS* (kW)
Nadzorna plošča »Nova vinska klet – napeljava 1« omogoča uporabniku podroben pogled na hladilno napeljavo hladilnega sistema
- Temperatura hladilnega sredstva v pretočni napeljavi – TA2417 (°C)
- Temperatura hladilnega sredstva v povratni napeljavi – SM2000 (°C)
- Pretok hladilnega sredstva v povratni napeljavi – SM2000 (l/min)
- Totalizator hladilnega sredstva v povratni napeljavi – SM2000 (l)
- Zmogljivost hlajenja – nova vinska klet, napeljava 1 CDS* (kW)
Podroben pogled: Merilnik pretoka SM2000 v povratni napeljavi – nova vinska klet, napeljava 1
- Vrednost pretoka hladilnega sredstva – SM2000 (l/min)
- Vrednost temperature hladilnega sredstva – SM2000 (°C)
- Totalizator hladilnega sredstva – SM2000 (l)
- Črtni diagram stopnje pretoka hladilnega sredstva – SM2000 (l/min)
Analiza
Funkcijo analize je mogoče uporabiti za ogled dodatnih podrobnosti. Posnetek zaslona prikazuje razmerje med vrednostjo temperature v pretočni napeljavi ter vrednostma temperature in pretoka v povratni napeljavi hladilnega krogotoka na napeljavi 1 v novi vinski kleti
Izračunane vrednosti
Z uporabo moneo je mogoče izračunati veliko več informacij iz procesnih vrednosti senzorjev.
»Dataflow Modeler« omogoča prilagojeno ustvarjanje izračunanih vrednosti, na primer s kombiniranjem in zamikom virov podatkov od senzorjev v modelu pretoka podatkov.
Izračun zmogljivosti hlajenja napeljave 1 v novi vinski kleti
- Temperaturna vrednost merilnika pretoka SM2000 v povratni napeljavi (°C)
- Temperaturna vrednost senzorja temperature TA2417 v pretočni napeljavi (°C)
- Funkcijski blok »Odštevanje« za izračun razlike v temperaturi
- Vrednost pretoka merilnika pretoka SM2000 v povratni napeljavi (l/min)
- Konstanta »60« za pretvorbo litrov na minuto v litre na uro
- Funkcijski blok »Množenje« za pretvorbo litrov na minuto v litre na uro
- Konstanta »0,000446«: toplotna prevodnost uporabljenega hladilnega sredstva (kW/m*k)
- Funkcijski blok »Množenje« za izračun toplotne zmogljivosti na uro
- Funkcijski blok »Množenje« za izračun zmogljivosti hlajenja (kW)
- Rezultat: zmogljivost hlajenja napeljave 1 v novi vinski kleti (kW)
