Loading
成功案例
Recent ActivityRecent Activity
閱讀時間6分鐘

海藻屋:在外表利用活海藻發電

Rockwell Automation 遠端控制技術連結大樓技術與創新的生物反應器

分享:

LinkedInLinkedIn
XX
FacebookFacebook
PrintPrint
EmailEmail
海藻屋:在外表利用活海藻發電 hero image

挑戰

  • 結合海藻生長的各種創新技術及現代建築技術

解決方案

  • Allen‑Bradley CompactLogix 控制器
  • 遠端 I/O
  • FactoryTalk View 視覺化軟體
  • EtherNet/IP
  • Endress+Hauser 的測量及製程技術

結果

  • CompactLogix 控制器在編程軟體、控制器及 I/O 模組之間提供無縫整合
  • 加速初始開發時間,並降低試運轉及營運成本
  • 以控制系統的標籤型架構簡化編程程序
  • 易於使用的 FactoryTalk View 圖形功能、易於監控的系統及分析程序,可真實檢視所有程序
  • 軟體也讓使用者能夠迅速回應錯誤警示及警報

背景

全球首座採用生物反應器外牆的建築,於 2013 年由 Internationale Bauausstellung

(IBA) 在德國漢堡興建落成。微藻類在建築外牆生長,利用光合作用及太陽能產生生物質及熱能。這項專案最大的挑戰之一,就是將培育微海藻的技術,與現代建築技術連結在一起。Rockwell Automation 提供控制元件,將所有獨立技術整合在單一系統之中,同時實現一整年的自動化運作。

位於漢堡的 IBA 為自己設定目標:打造 21 世紀的未來城市。該公司為此開發多項專案,以各種創新及永續的方式,回應現今都市發展的各種問題。IBA 以 BIQ 為名,在 2013 年於漢堡的威爾海姆斯堡 (Wilhelmsburg) 區打造能源自給自足的房屋。這座建築採用全球首創的生物反應器外牆,其中於板狀玻璃槽培育微海藻,利用太陽能及光合作用產生生物質及熱能。前述熱能將送往熱交換器,提供給建築做為暖氣。海藻可定期採收,做為產生生質氣體的原材料。綠色外牆讓建築展現原始外觀,並獲得「海藻屋」的綽號。

海藻屋為方塊形的五層樓被動建築,包含 15 間公寓。這座建築是由奧地利格拉茲 (Graz) 的建築事務所 Splitterwerk 負責設計,其概念在 IBA 舉行的建築比案之中獲勝。外牆系統是由 SSC Strategic Science Consult GmbH、Arup Deutschland GmbH 和 Colt International GmbH 共同開發,其中使用 Rockwell Automation 的自動化產品及解決方案,與 Strategic Alliance 合作夥伴 Endress+Hauser

的測量及程序技術緊密整合。

挑戰

生物反應器外牆覆蓋 200 m2 區域,形成能源系統的核心。外牆是由 2.6 m 高 70 cm 寬 2 cm 深的玻璃槽製造,容量約 24 公升。玻璃槽裝入培養液,其中富含營養鹽,提供微藻類最佳的生長條件。壓縮空氣確保海藻一定能夠移動,而 CO2 則持續送入反應器,進一步促進生長;CO2 是由燃氣鍋爐提供。海藻未使用的陽光也用於加熱反應器液體。至於太陽能系統的熱能,則分離進入能源單元用於做為建築暖氣。

SSC Strategic Science Consult GmbH 董事總經理 Martin Kerner 博士表示:「先導專案最大的挑戰,就是結合海藻生長的各種創新技術,以及現代建築技術。這是在微海藻外牆支援暖氣及生物質生產等各項功能的唯一方式,同時也確保建築的隔音及燈光保護。我們以海藻屋這座世界首創的建築實現目標。」

解決方案

自動化技術是整體系統的重要一環,以便讓系統一整年都能自動運作。Allen‑Bradley CompactLogix™ 控制器

是由 Rockwell Automation 供應,形成自動化系統核心,在編程軟體、控制器及 I/O 模組
之間無縫整合,協助加速初始開發時間,並減少試運轉及營運成本。

其他連接 CompactLogix 控制器的裝置包括熱交換器等建築技術系統,以及將生物質變為生質氣體的海藻切割器及轉換裝置。PLC 也控制引導反應器朝向陽光的所有幫浦。遠端 I/O

透過 EtherNet/IP
連接控制器,在所有建築樓層提供分散式控制,實現強大的即時網路連線,及高速獨立控制。有別於其他網路會持續更改網路設計因應工業應用需求,EtherNet/IP
可協助確保整體系統的高度適用性及一致性,以強化即時功能。

整體系統是由 SSC Strategic Science Consult GmbH

專家操作,使用 Rockwell Software FactoryTalk® View
視覺化軟體。易於使用的圖形功能,可讓使用者真實檢視所有程序,易於監控系統及分析程序,而軟體也讓使用者能快速回應錯誤警示及警報。如有必要,使用者也能直接介入程序,透過視覺化軟體修改預先定義的控制參數。因此 FactoryTalk View 是生物反應器運作無錯誤的必要要素。

Endress+Hauser 有流量計及分析儀器等多項測量裝置連接 Allen‑Bradley 控制器,檢查反應器模組之中的液位,以及生長媒介的酸鹼值、氧氣和硝酸鹽濃度。光度計則用於界定何時應採收海藻,這樣也能自動控制生物質的移除作業。

系統最初是設計為原型,但 Rockwell Automation 準備在全世界實作,並添加四種程式設計語言。視當地技術人員背景而定,系統可利用梯形邏輯、結構化文字、功能計畫或順序函數圖編程。此外,控制系統採用以標籤為基礎的架構,可簡化編程程序。

海藻屋實現分散式系統的首次測試,一方面供應建築暖氣及電力,一方面則產生高品質的生物質能源,此外也能減少溫室氣體 CO2。SCC GmbH 公司在為期兩年的監控專案之中編譯生產和效能資料,而漢堡的港口城市大學 (HafenCity University) 則負責收集此專案的資訊,了解新技術獲得接受的程度。

SSC Strategic Science Consult GmbH 的 Kerner 博士表示:「此項正確資料分析及評估的目標,視讓我們未來能在更大規模的系統之中實作此項技術,實現更節能經濟的建築方法。」

已發佈 2014年8月4日

主題: Life Sciences Power Generation
訂閱

訂閱洛克威爾自動化電子報,掌握新聞、思惟領導力和最新資訊。

馬上訂閱

為您推薦

Loading
Amatrol協助弭平供應鏈技術缺口
Amatrol協助弭平供應鏈技術缺口
Case Study
Amatrol協助弭平供應鏈技術缺口
Skills Boss Logistics協助倉儲將自動化材料處理設備技師的培訓時間從兩年縮短至六個月以內。
Sani-Matic轉型與智慧系統的合規性
Sani-Matic轉型與智慧系統的合規性
Case Study
Sani-Matic轉型與智慧系統的合規性
探索Sani-Matic如何改良推動雲端系統的效能、報告整理及合規性。
數位分身幫助Polpharma維護品質
數位分身幫助Polpharma維護品質
Case Study
數位分身幫助Polpharma維護品質
探索Polpharma如何推動便於操作利用的智慧平台,用於員工教育訓練、維護以及架設監控。
  • 銷售
  • 客戶服務
  • TechConnect 支援
  • 一般問題
  1. Chevron LeftChevron Left 首頁 Chevron RightChevron Right
  2. Chevron LeftChevron Left 公司 Chevron RightChevron Right
  3. Chevron LeftChevron Left 最新消息 Chevron RightChevron Right
  4. Chevron LeftChevron Left 成功案例 Chevron RightChevron Right