محققان موسسه پلی تکنیک فدرال لوزان واقع در سوییس راهکاری را توسعه دادند که در آن با استفاده از هوش مصنوعی، توان مورد نیاز نسل بعدی پمپهای حرارتی به میزان ۲۵ درصد کاهش مییابد.
در کشور سوییس ۵۰ تا ۶۰ درصد از خانههای جدید مجهز به پمپهای حرارتی هستند. این پمپها گرمای محیط اطراف از جمله هوا، زمین، رودخانه یا دریاچه را دریافت کرده و آن را به درون ساختمانها هدایت میکنند.
اکنون محققان سوییسی با کمک هوش مصنوعی راهکار جدیدی را توسعه دادند که امکان جایگزین کردن سیستم کمپرسور این پمپهای حرارتی را با یک سیستم جدید موسوم به میکروتوربوکمپرسور فراهم میکند. استفاده از این سیستم که ابعادی کوچکتر از ۲۰ میلیمتر داشته و سرعت گردش آن بیش از ۲۰۰ هزار دور در دقیقه است درون پمپهای حرارتی با چالشهای متعددی روبهرو است.
محققان برای رفع این چالشها از فناوری آموزش ماشین بهره گرفتند تا یک سیستم طراحی بسیار دقیق را به منظور محاسبه مناسبترین ابعاد میکروتوربوکمپرسور موردنیاز برای هر پمپ حرارتی، توسعه دهند. برای این منظور نتیجه ۵۰۰ هزار مورد شبیهسازی را در اختیار الگوریتمهای آموزش ماشین قرار دادند و معادلاتی را ایجاد کردند که دقت بسیار زیادی داشته و جایگزین بسیار دقیقی برای جداول محاسباتی فعلی محسوب میشوند. این شیوه جدید، فرآیند طراحی پمپهای حرارتی را به طور قابل توجهی تسهیل میکند. در واقع این معادلات در ابعاد بسیار کوچک نیز دقت بسیار زیادی دارند، نتایج حاصل از این معادلات با دقیقترین شبیهسازیها برابری میکند و سرعت دستیابی آنها به نتایج موردنظر ۱۵۰۰ برابر بیشتر از روشهای کنونی است.
اخیراً این تحقیقات جایزه بهترین مقاله تحقیقاتی سال ۲۰۱۹ را در کنفرانس Turbo Expo که توسط انجمن مهندسان مکانیک آمریکا برگزار میشود، به خود اختصاص داد.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.