Sviluppato un metodo che utilizza l'intelligenza artificiale per progettare i compressori di nuova generazione
Semplificato il primo passo nella progettazione di turbocompressori per le pompe di calore
(Rinnovabili.it) – Le pompe di calore rappresentano una delle soluzioni più ecologiche per il riscaldamento invernale, la produzione di acqua calda sanitaria e la climatizzazione estiva. Questi sistemi assorbono energia termica dall’ambiente circostante, ad esempio dal suolo, dall’aria o da un vicino lago o fiume, per trasferirla internamente alla struttura da riscaldare o climatizzare, alla temperatura utile. Nonostante la tecnologia abbia una buona efficienza e un mercato in crescita, esistono ampi margini di miglioramento soprattutto sotto il profilo dei consumi. A dare una mano al risparmio è oggi un gruppo di scienziati dell’EPFL svizzero, che è riuscito a semplificare una particolare fase progettuale di queste macchine. Il team, guidato Jürg Schiffmann, ha sviluppato un metodo che rende più semplice e veloce l’aggiunta di micro turbocompressori alle pompe di calore.
Questi elementi sono più efficienti e dieci volte più piccoli dei tradizioni dispositivi a pistone: ruotano su cuscinetti a gas a velocità di centinaia di migliaia di giri / min in quasi completa mancanza di attrito; caratteristica che permette di aumentare i coefficienti di trasferimento di calore delle pompe di calore del 20-30 per cento.
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Tuttavia proprio il loro ridotto diametro e la velocità di rotazione ne ha reso difficile, fino a ieri, l’incorporazione. Per superare il problema gli ingegneri hanno utilizzato un processo di apprendimento automatico chiamato regressione simbolica. Il processo ha permesso di elaborare semplici equazioni per calcolare rapidamente le dimensioni ottimali di un turbocompressore per una determinata pompa di calore. Questo passaggio è estremamente importante perché una buona stima iniziale può ridurre notevolmente il tempo complessivo di progettazione. Il metodo consente inoltre agli ingegneri di saltare alcuni dei passaggi nei processi di design e costruzione convenzionali, aprendo la strada a un’implementazione più semplice e all’uso più diffuso di micro turbocompressori nelle pompe di calore.
La loro ricerca si è aggiudicata il Best Paper Award al 2019 Turbo Expo Conference tenuto dall’American Society of Mechanical Engineers.
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