Für Infinitum ElektrischDas ehrgeizige Ziel ist einfach zu formulieren, aber schwierig zu erreichen: "Mehr Leistung mit weniger Aufwand." Da 53 % der weltweit verbrauchten Energie auf herkömmliche Elektromotoren entfallen, will Infinitum Electric mit seiner patentierten PCB-Statortechnologie, die intelligentere, leichtere, leisere und umweltverträglichere Elektromotoren und Generatoren mit überlegener Effizienz und Langlebigkeit hervorbringt, die Elektrifizierungslandschaft neu erfinden. Digi XBee® Mobilfunk Modems spielen bei dieser Aufgabe eine Schlüsselrolle, da das Unternehmen große Chancen im Bereich HVAC anstrebt.
Innovation für Motoren
Seit seiner Erfindung vor mehr als 100 Jahren ist die Grundkonstruktion des Elektromotors - des Arbeitspferdes unserer Zivilisation - weitgehend unverändert geblieben: ein Stator aus Kupferwicklungen, der um einen eisenbeschichteten Kern gewickelt ist. In HLK-Einrichtungen bedeutete dies schwere, wartungsintensive Motoren, die laut und ineffizient sind.
Shams Shaikh, Produktdirektor bei Infinitum Electric, teilte mit, dass das Unternehmen Potenzial für ein innovativeres und umweltfreundlicheres Design sah, das die patentierte Leiterplattentechnologie mit geätzten Kupferleitern nutzt. Der Infinitum-Motor kommt mit wenigen Materialien aus, ist einfacher und billiger zu transportieren und arbeitet effizienter, was seinen ökologischen Fußabdruck verringert. Der Infinitum-Motor, der derzeit für HLK-Anwendungen vermarktet wird, ersetzt größtenteils die herkömmlichen Ventilator-, Kompressor- und Pumpenmotoren in konventionellen HLK-Anlagen und verändert die Art und Weise, wie HLK-Motoren Strom verbrauchen und erzeugen.
Das neue Design, das 2021 mit dem AHR Product of the Year und dem Building Automation Innovation Award für sein kleineres, intelligenteres Design ausgezeichnet wurde, kann erhebliche Vorteile bieten. "Neben dem ultrahohen Wirkungsgrad führt der Austausch des herkömmlichen Stators durch unsere patentierte Version zu einem leiseren Betrieb und geringeren Vibrationen, was für HLK-Geräte einen großen Fortschritt darstellt", so Shaikh. "Im Vergleich zu herkömmlichen Elektromotoren ist dieses neue Design bis zu 60 % leichter, spart den Kunden bis zu 25 % der Betriebskosten und bietet eine überlegene Haltbarkeit und Leistung, um den leistungsstärksten und kostengünstigsten HLK-Motor zu schaffen, der heute erhältlich ist."
Ein IoT Motor für HVAC
Da der Infinitum-Motor mit PCB-Statortechnologie und integrierter Leistungselektronik arbeitet, kann die Lösung auch die Konnektivität von IoT nutzen. Das bedeutet, dass Eigentümer und Betreiber Leistung, Geschwindigkeit, Drehmoment, Vibration, Temperatur und Druck zentral und aus der Ferne überwachen können. "Wir haben mit einem PCB-basierten Motor begonnen, um Größe, Gewicht und Leistung zu verbessern", so Shaikh. "Dann haben wir Sensoren hinzugefügt, um verschiedene Aspekte der Motorleistung zu überwachen.
Aber indem wir diese Daten in die Cloud übertragen, wussten wir, dass wir einen Kunden in die Lage versetzen können, Betriebsdaten zu sammeln und Analysen über ein Portfolio von Tausenden von Geräten durchzuführen, um Ausfälle vorherzusagen oder Wartungsprotokolle zu optimieren. Wir waren auf der Suche nach Experten für IoT Konnektivität und haben uns nach der Evaluierung von Lösungen auf dem Markt für die Digi XBee Modulfamilie entschieden."
Digi XBee 3 smart cellular modems offer engineers an easy and fast way to integrate cellular connectivity into an OEM device or IoT gateway. That accelerates time to market for designers, OEMs, and solution providers by providing pre-certified wireless connectivity that’s built on proven industry-leading technology. Digi XBee 3 modules offer the flexibility to switch among multiple frequencies and wireless protocols and are ideal for moderate bandwidth (typically < 25 MB per month) and low-cost IoT applications.
"Als Startup haben wir nur begrenzte finanzielle Mittel und eine kurze Anlaufzeit, um auf den Markt zu kommen und erste Einnahmen zu erzielen", sagte Bhavnesh Patel, Vice President of Business Development bei Infinitum. "Digi war eine großartige Wahl für uns, weil das meiste, was wir brauchten, bereits gebaut, getestet, zertifiziert und zuverlässig war - und zwar sofort. Insbesondere hat Digi viel Wert auf die Sicherheit gelegt, die für unsere Kunden ein wichtiges Thema ist. Und mit dem Digi Remote Manager® können wir die IoT Konnektivität schnell bereitstellen und zentral verwalten."
Shaikh stellte fest, dass die Lösungsarchitekten von Digi wichtige Unterstützung bei der Verbesserung des Designs und der Beschleunigung des Produktentwicklungsprozesses leisteten. "Digi half uns mit maßgeschneiderten Antennen", sagte er. "Wenn man einen Motor dieser Größe hat, kann er eine Menge Interferenzen erzeugen, daher waren die Form und die Platzierung knifflig. Da sich die Antennen meist auf Dächern befinden, wollten wir das Risiko von Vandalismus, Bruch und Abnutzung minimieren. Digi hat uns auch dabei geholfen, Vereinbarungen mit Netzbetreibern und Tarifen zu treffen, so dass alles einsatzbereit war, einschließlich der SIM-Karte und des Datenplans."
Aggregierte Daten analysieren
"Die Infinitum-Motoren geben den Erstausrüstern in der HLK-Branche die Möglichkeit, sich mit einem bahnbrechenden Angebot, das die Effizienz drastisch verbessert und die Kosten senkt, an die Spitze ihrer Märkte zu setzen", sagte Patel. Er fügte hinzu, dass es ebenso wichtig ist, dass sie Daten in Echtzeit sammeln und analysieren können - wie z. B. Vibrations- und Temperaturmessungen - um den Zustand des Geräts zu bewerten und Kunden auf potenziellen Servicebedarf aufmerksam zu machen.
"Der nächste Schritt wird darin bestehen, diese Daten zu überlagern und Signaturen für die Zustandsüberwachung zu erstellen. Eine steigende Temperatur und eine Spitze im Beschleunigungssensor könnten zum Beispiel auf einen verstopften Filter oder einen Lagerschaden hinweisen, und diese Ereignisse sind hoch korreliert mit einem wahrscheinlichen Geräteausfall innerhalb der nächsten 72 Stunden. Dies minimiert nicht nur ungeplante Ausfallzeiten, sondern auch unnötige LKW-Fahrten und sorgt für effizientere Reparaturbesuche vor Ort."
Patel fügte hinzu, dass ein weiterer entscheidender Grund für die Wahl von Digi die Möglichkeit war, Firmware-Updates per Fernzugriff over-the-air durchzuführen. "Ähnlich wie bei Tesla können wir, wenn wir Aktualisierungen vornehmen, wie z. B. verbesserte Effizienz oder neue Funktionen, diese Aktualisierungen den Kunden über ein einfaches und sicheres Portal über Digi Remote Manager zur Verfügung stellen".
Shaikh erläuterte, dass der erste Markteintritt für HLK-spezifische Produkte erfolgt - hauptsächlich für Ersatzgeräte in bestehenden Gebäuden. In den ersten 12 Monaten rechnet das Unternehmen mit dem Einsatz von 5.000 Geräten, im darauffolgenden Jahr mit weiteren 8.000 Geräten. "Unsere Innovationen werden sich auf eine Vielzahl von Branchen ausdehnen, während wir weiter wachsen", sagte er.