Comment utiliser l'intelligence artificielle pour améliorer 10 fois les performances du climatiseur

L'énergie que nous utilisons pour refroidir les espaces intérieurs a triplé depuis 1990 et triplera encore d'ici 2050 à mesure que l'utilisation de la climatisation augmente dans les pays en développement et à revenu intermédiaire. Les chercheurs consacrent beaucoup d’efforts au développement de nouvelles technologies de refroidissement visant à réduire la consommation d’énergie, mais il semble qu’aucune technologie ne parvienne à obtenir les meilleurs résultats dans un avenir proche.

Lin Kayser, PDG de la société munichoise de logiciels de conception d'intelligence artificielle Hyperganic, a déclaré : "L'innovation en matière de climatisation est comme la fusion nucléaire, il faut toujours 20 ans avant de réussir

Kayser espère utiliser l'intelligence artificielle et la 3D." l'impression pour donner aux équipements de climatisation apporte des avancées révolutionnaires. . En utilisant l'intelligence artificielle pour générer une toute nouvelle conception d'échangeur de chaleur qui peut ensuite être imprimée avec une imprimante métallique 3D, Hyperganic affirme développer une unité de climatisation résidentielle qui, selon elle, est 10 fois plus efficace que les climatiseurs conventionnels alors qu'elle est facile à utiliser. à acheter et à faire fonctionner. Le coût est le même que celui de la climatisation traditionnelle.

La société s'est associée à l'allemand EOS, un fabricant d'imprimantes 3D en métal et plastique, et à la société de fabrication Strata Manufacturing basée aux Émirats arabes unis.

Les climatiseurs refroidissent le bâtiment en pompant la chaleur intérieure vers l'extérieur via un échangeur de chaleur ou un condenseur qui comprime le gaz réfrigérant en un liquide. Un ventilateur souffle à travers le condenseur, projetant dans l'air la chaleur dégagée lors du processus de liquéfaction. Le refroidissement consomme aujourd’hui plus de 16 % de l’énergie utilisée dans les bâtiments, et les échangeurs de chaleur sont le composant le plus énergivore des unités de climatisation.

Les échangeurs de chaleur sont des structures qui nécessitent de grandes surfaces et reposent sur des canaux internes incurvés complexes. Mais l’ingénierie et la fabrication traditionnelles sont limitées par la complexité de leur réalisation et privilégient en fait des conceptions plus simples afin de réduire les coûts. Kayser a déclaré : « Aujourd'hui, 10 unités de climatisation sont vendues chaque seconde, mais les unités de climatisation sont les mêmes au cours des 30 dernières années. » Par conséquent, la conception basée sur l'IA et la technologie d'impression 3D sont devenues la clé de la conception de complexes hautes performances. échangeurs de chaleur de structure.

Cependant, la conception complexe requise pour l'échangeur de chaleur est le meilleur choix basé sur la conception de l'intelligence artificielle et l'impression 3D. En fait, le nouveau prototype d’échangeur de chaleur est devenu un produit populaire parmi les imprimeries sur métal cherchant à démontrer la puissance de la technologie. La mission d'Hyperganic est "d'accélérer considérablement l'innovation dans le domaine de l'ingénierie physique. Une grande partie de l'innovation des dernières décennies a concerné les technologies de l'information, tandis que les voitures, les avions et les appareils électroménagers sont encore très similaires à ce qu'ils étaient à l'origine", a déclaré Hyperganic. sur l'intelligence artificielle La plate-forme de conception permet aux ingénieurs d'utiliser des éléments inspirés de conceptions complexes trouvées dans la nature, comme le corail, pour créer des échangeurs de chaleur avec des structures complètement différentes qui augmentent l'efficacité énergétique des composants en augmentant la surface et en optimisant le flux d'air. Grâce à des itérations rapides d'ingénierie algorithmique, les éléments de conception clés (tels que le nombre de branches et les diamètres des tuyaux) sont convertis en paramètres, permettant de générer simultanément plusieurs conceptions pour créer efficacement l'échangeur de chaleur le plus performant dans un environnement donné. point : en mai de cette année, Hyperganic et EOS ont dévoilé le plus grand moteur de fusée imprimé aérospike au monde. Le moteur Aerospik est souvent considéré comme un défi d'ingénierie et de fabrication de taille. Des centaines de modèles sont créés sur la fusion laser sur lit de poudre d'EOS. des machines qui utilisent des lasers pour chauffer et fusionner de la poudre métallique une couche à la fois pour créer des pièces

Dans un monde de plus en plus chaud et énergivore, l'innovation en matière de climatisation est une priorité. Les nouvelles technologies comme les matériaux thermoélectriques et le refroidissement radiatif passif. La chaleur directement dans l'espace est passionnante, mais cela peut prendre des années pour devenir commercialement viable. Hyperganic ne fait rien de radical à court terme. « Ce que nous faisons n'est pas sorcier », a déclaré Kayser. « Nous essayons de le faire. combiner des capacités de fabrication avancées avec l’intelligence artificielle. Ce n'est pas aussi compliqué que d'inventer quelque chose de complètement différent. »

Il a ajouté que la société a mis au point un certain nombre de nouveaux modèles de nouveaux échangeurs de chaleur pour la climatisation et dispose de certaines données de performances. Elle prévoit de publier un prototype lors de la Conférence des Nations Unies sur les changements climatiques à Dubaï l'année prochaine.

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