fbpx
Monday, November 18Modern Manufacturing

เมื่อ AI ออกแบบ Heat Pump ให้ใช้พลังงานได้น้อยลง

นักวิจัยจาก EPFL พัฒนาวิธีการที่ใช้ปัญญาประดิษฐ์ (AI) ในการออกแบบ Heat-Pump Compressor รุ่นใหม่ท่ีทำให้ใช้พลังงานน้อยลงถึง 25%



Source: actu.epfl.ch

แม้ในปัจจุบันระบบอัดความร้อนนี้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม แต่ทว่ายังมีปัญหาหลักด้านพลังงานที่ใช้เป็นจำนวนมาก ด้วยการออกแบบใหม่ที่มีความเรียบง่ายมากขึ้นสำหรับส่วนของ Turbocharger ซึ่งเกี่ยวข้องกับการคำนวณขนาดที่ต้องการและรอบหมุนที่สอดคล้องกลายเป็นหัวใจสำคัญอย่างแรกของการออกแบบ ทั้งยังส่งผลต่อระยะเวลาการออกแบบภาพรวมให้ลดน้อยลงไปอีกด้วย แต่เดิมวิศวกรจะใช้ตารางค่าขนาดการออกแบบ Turbocompressor แต่ค่าเหล่านี้มีความผิดเพี้ยนมากยิ่งขึ้นเมื่อใช้กับอุปกรณ์ที่มีขนาดเล็กลงเรื่อย ๆ นอกจากนี้ตารางยังไม่ได้อัพเดทให้เข้ากับเทคโนโลยีที่ทันสมัยอีกประการหนึ่ง

ทีมนักวิจัยนักศึกษาปริญญาเอกจึงได้พัฒนาทางเลือกการออกแบบขึ้นมา โดยป้อนผลการจำลองสถานการณ์ 500,000 รูปแบบให้กับ Machine-Learning Algorithm เพื่อค้นหาสมการที่จำลองบทบาทของตารางค่าเดิมแต่มีข้อได้เปรียบที่ดีกว่าหลายประการ ไม่ว่าจะเป็นความแม่นยำของผลลัพธ์ที่ใช้ในการออกแบบ Turbocompressor ขนาดเล็กและเมื่อป้อนข้อมูลการจำลองที่มีความซับซ้อนยิ่งขึ้นให้กับระบบ พบว่ามีความเร็วในการทำงานมากกว่าเดิมถึง 1,500 เท่า ซึ่ง AI ทำให้สามารถข้ามกระบวนการออกแบบพื้นฐาน ทำให้สามารถต่อยอดได้ง่ายขึ้น นำไปสู่การพัฒนา Microturbocharger

Microturbocharger หรือ Microturbocompressor สามารถทำงานได้โดยไม่ต้องการน้ำมัน การเคลื่อนไหวโดยการหมุนและชั้นของแก็สระหว่างชิ้นส่วนนั้นเรียกได้ว่าแทบจะไม่มีแรงเสียดทานใด ๆ ทำให้เพิ่มค่าสัมประสิทธิ์ของการส่งถ่ายความร้อนได้ดีขึ้น 20 – 30% แตกต่างจาก Heat Pump แบบดั้งเดิมที่ต้องการของเหลวสำหรับหล่อเย็น และ กระบอกสูบต้องการน้ำมันเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง

ที่มา:

Sciencedaily.com

Thos
"I can't understand why people are frightened of new ideas. I'm frightened of the old ones"
John Milton Cage Jr.