Skip to main content
Para mostrar esta página se usa traducción automática. ¿Ver en inglés en su lugar?
Tres hombres miran hacia arriba mientras están parados en la cubierta de una piscina cubierta.

Siemens Industrial Edge en Hansa Klimasysteme

Las piscinas cubiertas son edificios que consumen mucha energía. Los controles predictivos basados en IA de los sistemas de ventilación ofrecen una excelente manera de ahorrar energía. La Universidad de Ciencias Aplicadas de Emden y HANSA Klimasysteme colaboraron en estos controles utilizando dispositivos y aplicaciones Siemens Industrial Edge.

Cooperación entre la investigación y la industria

A finales de 2017, HANSA Klimasysteme GmbH se asoció con la Universidad de Ciencias Aplicadas de Emden para un proyecto de investigación financiado por la Fundación Federal Alemana para el Medio Ambiente (Deutsche Bundesstiftung Umwelt). El objetivo del proyecto era lograr las condiciones óptimas en una piscina cubierta con respecto a la temperatura y la humedad y al mismo tiempo ser lo más eficiente posible en energía. El equipo del proyecto trabajó con una piscina cubierta cercana y la nueva tecnología de Siemens Industrial Edge.

Interior view of Saterland recreational swim center

Gran clima en la piscina

A man in a white t-shirt and glasses stands next to an indoor pool.

Los operadores de piscinas cubiertas deben vigilar de cerca sus costos de energía. Al mismo tiempo, también tienen que asegurarse de que los visitantes tengan una experiencia agradable. Con este fin, las temperaturas deben mantenerse bastante calientes. Al mismo tiempo, la humedad tiene que ser bastante baja para evitar daños en el edificio. No es una tarea fácil teniendo en cuenta que a 30°C, el agua se evapora a una velocidad de alrededor de 0,4 litros por hora por pie cuadrado de superficie.

Un conjunto completo de posibles aplicaciones

HANSA Klimasysteme GmbH es una empresa mediana con sede en Saterland, Alemania, con más de 170 empleados. Sus principales productos son sistemas de ventilación y aire acondicionado para centros de datos, aplicaciones industriales y piscinas. Su cartera se divide en varias líneas de productos que se dirigen a diversas industrias y aplicaciones.

Two men look at ventilation equipment for an indoor pool.

Entrada gratuita para el proyecto de investigación

A man checks levels on a ventilation system for an indoor pool.

El centro recreativo de natación Saterland, ubicado a pocos kilómetros de la sede de HANSA Klimasysteme, estaba en el mercado de un nuevo sistema de ventilación cuando comenzó el proyecto de investigación en 2017, y se pusieron en contacto con la compañía. La piscina estaba equipada con un nuevo sistema de ventilación y podría usarse como un proyecto de investigación. A cambio, la compañía pudo instalar sensores adicionales en el edificio y en el sistema y acceder a la piscina en cualquier momento con fines de investigación.

Mayor eficiencia energética gracias a la previsión basada en IA

La cooperación de la piscina, HANSA Klimasysteme y el proyecto de investigación de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Emden, recopilaron datos de sensores durante un año, como temperatura, humedad y consumo de energía, así como las condiciones climáticas o el número de visitantes. Paralelamente, se alimentó un modelo basado en una red neuronal con estos datos. Este modelo basado en IA determina y optimiza sus parámetros de control de manera autodidacta. Reconoce qué medida es la más adecuada para lograr las condiciones específicas en la sala de la piscina con la mayor eficiencia energética posible.

Dispositivo de borde pequeño con gran conectividad

Pronto se hizo evidente que el sistema de control basado en modelos necesitaba una plataforma en la que funcionar que pudiera servir como interfaz para el PLC y proporcionar acceso a los datos necesarios. Y así HANSA Klimasysteme comenzó su búsqueda de un IPC (PC industrial) adecuado, y pronto lo encontró en el dispositivo de borde industrial SIMATIC IPC227E, que es parte de la cartera de Siemens. No solo cumplía con los estándares de seguridad requeridos y los estándares generales de la industria, sino que también ofrecía un alto grado de conectividad, lo que significaba que era fácil de integrar en los sistemas existentes.

SIMATIC IPC227E Nanobox PC product image
HANSA Klimasysteme originalmente vino a nosotros con una solicitud de una IPC que podría usarse para establecer una conexión VPN. Pronto me di cuenta de que manejarían grandes volúmenes de datos y les aconsejé que fueran con un dispositivo de borde.
Thorsten Wolf, Ventas, Siemens

Aplicaciones Edge para control de clima inteligente

A person holds a SIMATIC Nanobox PC while tapping a screen.

SIMATIC IPC 227E se opera como un dispositivo de borde en el ecosystem abierto Industrial Edge de Siemens. Gracias a la interfaz gráfica de usuario, que incluye un conjunto de funciones predefinidas, Creador de flujo de aplicaciones perimetrales facilita la creación de soluciones de conectividad y procesamiento de datos. Además, el aplicación perimetral LiveTwin también se usa, que estaba en la etapa de desarrollo en Siemens al comienzo del proyecto, así que HANSA Klimasysteme lo ejecutó como piloto. LiveTwin permite integrar modelos de simulación en dispositivos periféricos, por ejemplo, para permitir controles predictivos como los necesarios para el proyecto de investigación. “Con la aplicación edge, hemos sido capaces de traducir los modelos que hemos creado en Matlab Simulink al lenguaje del IPC”, dice Christian Seltz.

Alrededor del 20% de ahorro de energía

Anteriormente, los controles del sistema de ventilación simplemente respondían a eventos a medida que ocurrían, como el aumento del número de visitantes o la humedad elevada. Ahora es capaz de hacer ajustes predictivos, es decir, incluso antes de que se lleven a cabo los eventos. En los últimos cuatro meses, estos controles han permitido que la piscina reduzca su consumo de energía en alrededor de un 20 por ciento. El siguiente paso es implementar esta solución completa en piscinas interiores adicionales. De hecho, ya se ha instalado en cuatro grupos más y los resultados están siendo validados actualmente.

Pero la solución no solo estará disponible para piscinas en el futuro. El plan es aplicar gradualmente la solución completa a las otras líneas de productos y desarrollarla aún más, por ejemplo, para las industrias farmacéutica o de alimentos y bebidas. El modelo simplemente tendría que ajustarse en Matlab Simulink para los clientes involucrados y los requisitos en el sitio, y cargarlo en el dispositivo perimetral usando SIMATIC LiveTwin. Muchos clientes de la industria podrían tener la misma experiencia que la piscina de Saterland: podrían lograr un control del clima inteligente, energéticamente eficiente y, por lo tanto, que ahorre recursos sobre la base de datos en vivo.

Por supuesto, el potencial de ahorro es muy alto en las piscinas cubiertas porque su operación consume mucha energía. Pero estos principios también se pueden aplicar en otros sectores, para ayudar a lograr ahorros de energía dondequiera que nuestros sistemas de ventilación estén en uso.
Christian Seltz, Jefe del departamento de MSR, HANSA Klimasysteme