인공지능을 이용해 에어컨 성능을 10배 향상시키는 방법

실내 공간을 냉방하는 데 사용하는 에너지는 1990년 이후 3배가 되었으며, 개발도상국과 중간 소득 국가에서 에어컨 사용이 증가함에 따라 2050년에는 다시 3배가 될 것입니다. 연구원들은 에너지 소비를 줄이기 위해 새로운 냉각 기술 개발에 많은 노력을 기울이고 있지만 가까운 시일 내에 최고의 결과를 얻을 수 있는 기술은 없을 것 같습니다.

뮌헨 인공 지능 설계 소프트웨어 회사인 Hyperganic의 CEO인 Lin Kayser는 "에어컨 혁신은 핵융합과 같아서 성공하려면 항상 20년이 걸립니다."라고 말했습니다.

Kayser는 인공 지능과 3D를 활용하기를 희망합니다. 에어컨 장비에 획기적인 혁신을 가져오는 인쇄입니다. . Hyperganic은 인공 지능을 사용하여 완전히 새로운 열 교환기 설계를 생성하고 3D 금속 프린터로 인쇄할 수 있는 방법을 통해 기존 에어컨보다 10배 더 효율적이면서도 간편하다고 주장하는 주거용 에어컨 장치를 개발하고 있다고 밝혔습니다. 구입하고 운영하는 데 드는 비용은 기존 에어컨과 동일합니다.

금속 및 플라스틱 3D 프린터 제조사인 독일의 EOS와 UAE 소재 제조회사인 Strata Manufacturing과 파트너십을 맺었습니다.

에어컨은 냉매 가스를 액체로 압축하는 열 교환기 또는 응축기를 통해 실내 열을 실외로 펌핑하여 건물을 냉각시킵니다. 팬이 응축기를 가로질러 불어 액화 과정에서 방출되는 열을 공기 중으로 불어냅니다. 냉각은 오늘날 건물에서 사용되는 에너지의 16% 이상을 소비하며, 열교환기는 에어컨 장치에서 가장 에너지 집약적인 구성 요소입니다.

열교환기는 넓은 표면적이 필요한 구조이며 복잡한 곡선 내부 채널에 의존합니다. 그러나 전통적인 엔지니어링 및 제조는 납품이 복잡하다는 제한이 있으며 실제로 비용 절감을 위해 단순한 설계를 선호합니다. 카이저 대표는 “지금은 1초에 10개의 에어컨이 팔리지만 지난 30년간 에어컨은 똑같았다”며 “따라서 AI 기반 디자인과 3D 프린팅 기술이 고성능 단지 설계의 핵심이 됐다”고 말했다. 구조 열교환기.

그러나 열교환기에 요구되는 복잡한 설계는 인공지능 설계와 3D 프린팅을 기반으로 한 최선의 선택입니다. 실제로 새로운 프로토타입 열교환기는 기술의 힘을 보여주고자 하는 금속 인쇄 회사들 사이에서 인기 있는 제품이 되었습니다. Hyperganic의 사명은 "물리적 엔지니어링 분야의 혁신을 극적으로 가속화하는 것입니다. 지난 수십 년 동안의 혁신 중 대부분은 정보 기술에서 이루어졌지만 자동차, 비행기 및 가전제품은 여전히 ​​원래 상태와 매우 유사합니다"라고 Kayser는 말했습니다. 인공지능 설계 플랫폼을 통해 엔지니어는 산호와 같이 자연에서 발견되는 복잡한 디자인에서 영감을 얻은 요소를 사용하여 표면적을 늘리고 공기 흐름을 최적화하여 구성 요소의 에너지 효율성을 높이는 완전히 다른 구조의 열교환기를 만들 수 있다는 장점이 있습니다. 알고리즘 엔지니어링의 빠른 반복을 통해 핵심 설계 요소(예: 분기 수 및 파이프 직경)가 매개변수로 변환되어 여러 설계를 동시에 생성하여 주어진 환경에서 최고 성능의 열교환기를 효율적으로 생성할 수 있습니다. point: 올해 5월 Hyperganic과 EOS는 세계 최대의 에어로스파이크 인쇄 로켓 엔진을 공개했습니다. Aerospik 엔진은 종종 어려운 엔지니어링 및 제조 과제로 간주되며 EOS의 레이저 파우더 베드 융합에서 최고의 디자인이 만들어집니다. 레이저를 사용하여 금속 분말을 한 번에 한 층씩 가열하고 융합하여 부품을 만드는 기계입니다.

점점 더 따뜻해지고 에너지가 부족한 세상에서는 열전 재료 및 수동 복사 냉각과 같은 신기술이 우선순위입니다. 외부 공간으로 직접 열을 보내는 것은 흥미롭지만 상업적으로 실행 가능해지기까지는 수년이 걸릴 수 있습니다. Hyperganic은 단기적으로는 어떤 급진적인 일도 하지 않습니다. "우리가 하고 있는 일은 로켓 과학이 아닙니다."라고 Kayser는 말했습니다. 첨단 제조 역량과 인공 지능을 결합합니다. 완전히 다른 것을 발명하는 것만큼 복잡하지는 않습니다. ”

그는 회사가 새로운 에어컨 열교환기를 위한 여러 가지 새로운 디자인을 내놓았으며 일부 성능 데이터를 가지고 있다고 덧붙였습니다. 그들은 내년에 두바이에서 열리는 UN 기후 변화 회의에서 프로토타입을 출시할 계획입니다.

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