Wie man künstliche Intelligenz nutzt, um die Leistung von Klimaanlagen um das Zehnfache zu verbessern

Die Energie, die wir zur Kühlung von Innenräumen verwenden, hat sich seit 1990 verdreifacht und wird sich bis 2050 noch einmal verdreifachen, da in Entwicklungsländern und Ländern mit mittlerem Einkommen zunehmend Klimaanlagen eingesetzt werden. Forscher investieren große Anstrengungen in die Entwicklung neuer Kühltechnologien, um den Energieverbrauch zu senken, aber es scheint, dass keine Technologie in naher Zukunft die besten Ergebnisse erzielen wird.

Lin Kayser, CEO des Münchner Designsoftwareunternehmens für künstliche Intelligenz Hyperganic, sagte: „Innovationen bei der Klimatisierung sind wie Kernfusion, sie dauert immer 20 Jahre.“ Jahr vom Erfolg entfernt. . Durch den Einsatz künstlicher Intelligenz zur Generierung eines völlig neuen Wärmetauscherdesigns, das dann mit einem 3D-Metalldrucker gedruckt werden kann, entwickelt Hyperganic nach eigenen Angaben eine Wohnklimaanlage, die nach eigenen Angaben zehnmal effizienter als herkömmliche Klimaanlagen und gleichzeitig einfach ist Die Anschaffungs- und Betriebskosten sind die gleichen wie bei einer herkömmlichen Klimaanlage.

Das Unternehmen hat eine Partnerschaft mit dem deutschen Unternehmen EOS, einem Hersteller von 3D-Druckern aus Metall und Kunststoff, und dem in den Vereinigten Arabischen Emiraten ansässigen Fertigungsunternehmen Strata Manufacturing geschlossen.

Klimaanlagen kühlen das Gebäude, indem sie Wärme von innen nach außen durch einen Wärmetauscher oder eine Kondensatoreinheit pumpen, die das Kältemittelgas in eine Flüssigkeit komprimiert. Ein Ventilator bläst über den Kondensator und bläst die beim Verflüssigungsprozess freigesetzte Wärme in die Luft. Die Kühlung verbraucht heute mehr als 16 % der in Gebäuden verbrauchten Energie, und Wärmetauscher sind die energieintensivsten Komponenten von Klimaanlagen.

Wärmetauscher sind Strukturen, die große Oberflächen benötigen und auf komplex gekrümmten Innenkanälen basieren. Doch die traditionelle Technik und Fertigung ist in ihrer Komplexität begrenzt und bevorzugt einfachere Designs, um die Kosten zu senken. Kayser sagte: „Jetzt werden jede Sekunde 10 Klimaanlagen verkauft, aber die Klimaanlagen sind in den letzten 30 Jahren die gleichen geblieben.“ Daher sind KI-basiertes Design und 3D-Drucktechnologie zum Schlüssel für die Gestaltung von Hochleistungskomplexen geworden Struktur-Wärmetauscher.

Allerdings ist das komplexe Design, das für den Wärmetauscher erforderlich ist, die beste Wahl, die auf künstlicher Intelligenz und 3D-Druck basiert. Tatsächlich ist der neue Prototyp-Wärmetauscher zu einem beliebten Produkt bei Metalldruckunternehmen geworden, die die Leistungsfähigkeit der Technologie demonstrieren möchten. Die Mission von Hyperganic besteht darin, „Innovationen in der physikalischen Technik drastisch zu beschleunigen. Ein Großteil der Innovationen der letzten Jahrzehnte fand in der Informationstechnologie statt, während Autos, Flugzeuge und Geräte immer noch sehr ähnlich sind zu dem, was sie ursprünglich waren“, so Kayser auf künstlicher Intelligenz Die Designplattform ermöglicht es Ingenieuren, Elemente zu verwenden, die von komplexen Designs aus der Natur inspiriert sind, wie z. B. Korallen, um Wärmetauscher mit völlig unterschiedlichen Strukturen zu schaffen, die die Energieeffizienz der Komponenten durch Vergrößerung der Oberfläche und Optimierung des Luftstroms erhöhen Durch schnelle Iterationen der algorithmischen Technik werden wichtige Designelemente (wie die Anzahl der Abzweigungen und Rohrdurchmesser) in Parameter umgewandelt, sodass mehrere Designs gleichzeitig generiert werden können, um den Wärmetauscher mit der besten Leistung in einer bestimmten Umgebung effizient zu erstellen.

Ein typisches Beispiel: Im Mai stellten Hyperganic und EOS das weltweit größte gedruckte Aerospik-Raketentriebwerk vor. Das Aerospik-Triebwerk wird oft als gewaltige technische und fertigungstechnische Herausforderung angesehen Die Designs werden auf den Laser-Pulverbettschmelzmaschinen von EOS gedruckt, die Laser verwenden, um Metallpulver Schicht für Schicht zu erhitzen und zu verschmelzen, um Teile herzustellen. #In einer sich zunehmend erwärmenden, energiehungrigen Welt hat Innovation in der Klimatisierung Priorität Wärme direkt in den Weltraum zu bringen, wie zum Beispiel thermoelektrische Materialien und passive Strahlungskühlung, sind spannend, aber es kann Jahre dauern, bis sie kommerziell realisierbar sind. Hyperganic leistet nichts Radikales, das kurzfristig unpraktisch ist „Wir versuchen, fortschrittliche Fertigungskapazitäten mit künstlicher Intelligenz zu kombinieren.“ Es ist nicht so kompliziert, wie etwas völlig anderes zu erfinden. „

Er fügte hinzu, dass das Unternehmen eine Reihe neuer Designs für neue Klimaanlagen-Wärmetauscher entwickelt hat und über einige Leistungsdaten verfügt. Sie planen, einen Prototyp auf der Klimakonferenz der Vereinten Nationen in Dubai vorzustellen nächstes Jahr

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