Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

Filters
Reset filters

Settings
Now showing 1 - 3 of 3
No Thumbnail Available
Publication

Steigerung der Energieeffizienz mittels Energiekennzahlen am Beispiel der Metallverarbeitung

2022 , Sigg, Stefan , Kühn, Armin , Schmidt, Alexander , Roder, Sven , Thiele, Gregor , Krüger, Jörg

Die Energiewende und die einhergehende Forderung nach Effizienzsteigerungen stellen produzierende Unternehmen vor betriebliche und technische Herausforderungen. Methoden und Technologien des Energiemanagements gewinnen damit auch im Mittelstand an Relevanz. Dabei sind Kennzahlen ein Schlüssel, um die aktuelle Energieeffizienz einzuschätzen und Potenziale für Einsparungen zu identifizieren. Der Artikel dokumentiert Erfahrungen der Anwender mit Bezug auf Konzepte aus der Wissenschaft, um Interessierten aus der Industrie den Einstieg in das Thema zu erleichtern.

View
No Thumbnail Available
Publication

Decomposition of a Cooling Plant for Energy Efficiency Optimization Using OptTopo

2022 , Thiele, Gregor , Johanni, Theresa , Sommer, David , Krüger, Jörg

The operation of industrial supply technology is a broad field for optimization. Industrial cooling plants are often (a) composed of several components, (b) linked using network technology, (c) physically interconnected, and (d) complex regarding the effect of set-points and operating points in every entity. This leads to the possibility of overall optimization. An example containing a cooling tower, water circulations, and chillers entails a non-linear optimization problem with five dimensions. The decomposition of such a system allows the modeling of separate subsystems which can be structured according to the physical topology. An established method for energy performance indicators (EnPI) helps to formulate an optimization problem in a coherent way. The novel optimization algorithm OptTopo strives for efficient set-points by traversing a graph representation of the overall system. The advantages are (a) the ability to combine models of several types (e.g., neural networks and polynomials) and (b) an constant runtime independent from the number of operation points requested because new optimization needs just to be performed in case of plant model changes. An experimental implementation of the algorithm is validated using a simscape simulation. For a batch of five requests, OptTopo needs 61 (Formula presented.) while the solvers Cobyla, SDPEN, and COUENNE need 0.3 min, 1.4 min, and 3.1 min, respectively. OptTopo achieves an efficiency improvement similar to that of established solvers. This paper demonstrates the general feasibility of the concept and fortifies further improvements to reduce computing time.

View
No Thumbnail Available
Publication

Ganzheitliche Regelung der Energieeffizienz

2016 , Heimann, Oliver , Thiele, Gregor

Im Rahmen des beschriebenen Projekts werden neue Ansätze zur mitlaufenden Energieeffizienzoptimierung industrieller Anlagen erforscht. Hierzu entsteht ein flexibles Modell zur Anlagenbeschreibung. Modellbildung und Adaption sind hierbei für einfache Übertragbarkeit möglichst unabhängig vom A-Priori-Wissen zu gestalten. Verschiedene Modellvarianten und Optimierungsverfahren werden im eigens entwickelten Framework evaluiert und vor dem Hintergrund der Energieeffizienz-Kennzahlen diskutiert.

View