HYPERGANIC自1990年以來，我們用于冷卻室內空間的能源增加了兩倍，到2050年，隨著發展中國家和中等收入國家對空調的使用增加，這一能源將再次增加兩倍。研究人員正在投入大量的精力研發新型冷卻技術，以降低能耗，但在不久的將來，似乎還沒有一項技術能達到最佳效果。慕尼黑人工智能設計軟件公司Hyperganic的首席執行官Lin Kayser表示：“空調創新就像核聚變，距離成功總是還需要20年。”Kayser希望使用人工智能和3D打印，給空調設備帶來顛覆性的突破。。通過使用人工智能生成一種全新的熱交換器設計，然后可以用3D金屬打印機打印出來，Hyperganic表示，它正在開發一種住宅空調裝置，據稱其效率是傳統空調的10倍，而購買和運行成本與傳統空調相同。該公司與德國的EOS（金屬和塑料3D打印機制造商）和阿聯酋的制造公司Strata Manufacturing合作。空調通過熱交換器或冷凝器裝置將室內熱量抽到室外，將制冷劑氣體壓縮成液體，從而冷卻建筑物。風扇吹過冷凝器，將液化過程中釋放的熱量吹到空氣中。冷卻消耗了當今建筑物使用的能量的16%以上，而熱交換器是空調裝置中能耗最高的部件。換熱器是需要大表面積的結構，它們依賴復雜的彎曲內部通道。但傳統的工程設計和制造在其交付的復雜性方面受到限制，事實上，為了降低成本，更傾向于更簡單的設計。Kayser說，“現在每秒鐘有10臺空調設備被售出，但空調裝置在過去30年中并無差別。”因此，基于 AI 設計和 3D 打印技術成為了設計高性能復雜結構熱交換器的最佳選擇。然而，換熱器所需的復雜設計是基于人工智能設計和3D打印的最佳選擇。事實上，新的原型換熱器已經成為金屬印刷公司的熱門產品，這些公司希望展示這項技術的威力。Hyperganic的使命是“大大加快物理工程領域的創新。Kayser說，過去幾十年的大部分創新都是在信息技術領域，而汽車、飛機和電器仍然與它們最初的樣子非常相似。Hyperganic基于人工智能的設計平臺允許工程師使用從自然界中發現的復雜設計（如珊瑚）中獲得靈感的元素，制造具有完全不同結構的熱交換器。通過增加表面積和優化氣流，這些設計提高了組件的能效。為了利用算法工程快速迭代的優勢，關鍵設計元素(如分支的級數和管道直徑)被轉化為參數，從而可以同時生成多個設計。在給定的環境中，可以高效地創建性能最好的熱交換器。舉個例子：今年5月，Hyperganic和EOS公布了世界上最大的aerospike打印火箭發動機。Aerospik發動機通常被認為是一項艱巨的工程和制造挑戰。Hyperganic的人工智能算法在幾天內創造了數百種設計。最好的設計印在EOS的激光粉末床熔合機上，該機器使用激光一次加熱和熔合一層金屬粉末來制造零件。在一個日益變暖、能源匱乏的世界，空調創新是一個優先事項。熱電材料和被動輻射冷卻等將熱量直接送入外層空間的新技術令人興奮，但可能需要多年才能在商業上可行。Hyperganic并沒有做任何激進的事情，在短期內是不切實際的。“我們所做的不是火箭科學，”Kayser說，“我們試圖將先進制造能力和人工智能結合起來。這并不像發明完全不同的東西那樣復雜。”他補充說，該公司已經為新的空調換熱器設計了許多新設計，并有一些性能數據。他們計劃明年在迪拜舉行的聯合國氣候變化會議上發布一個原型。文章來源：IEEE電氣電子工程師
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