Kayser通过使用人工智能生成全新的热交换器设计

自1990年以来，我们用于冷却室内空间的能源增加了两倍，到2050年，随着发展中国家和中等收入国家对空调的使用增加，这一能源将再次增加两倍。研究人员正在投入大量的精力研发新型冷却技术，以降低能耗，但在不久的将来，似乎还没有一项技术能达到最佳效果。

慕尼黑人工智能设计软件公司Hyperganic的首席执行官Lin Kayser表示：“空调创新就像核聚变，距离成功总是还需要20年。”

Kayser希望使用人工智能和3D打印，给空调设备带来颠覆性的突破。。通过使用人工智能生成一种全新的热交换器设计，然后可以用3D金属打印机打印出来，Hyperganic表示，它正在开发一种住宅空调装置，据称其效率是传统空调的10倍，而购买和运行成本与传统空调相同。

该公司与德国的EOS（金属和塑料3D打印机制造商）和阿联酋的制造公司Strata Manufacturing合作。

空调通过热交换器或冷凝器装置将室内热量抽到室外，将制冷剂气体压缩成液体，从而冷却建筑物。风扇吹过冷凝器，将液化过程中释放的热量吹到空气中。冷却消耗了当今建筑物使用的能量的16%以上，而热交换器是空调装置中能耗最高的部件。

换热器是需要大表面积的结构，它们依赖复杂的弯曲内部通道。但传统的工程设计和制造在其交付的复杂性方面受到限制，事实上，为了降低成本，更倾向于更简单的设计。Kayser说，“现在每秒钟有10台空调设备被售出，但空调装置在过去30年中并无差别。”因此，基于 AI 设计和 3D 打印技术成为了设计高性能复杂结构热交换器的最佳选择。

然而，换热器所需的复杂设计是基于人工智能设计和3D打印的最佳选择。事实上，新的原型换热器已经成为金属印刷公司的热门产品，这些公司希望展示这项技术的威力。Hyperganic的使命是“大大加快物理工程领域的创新。Kayser说，过去几十年的大部分创新都是在信息技术领域，而汽车、飞机和电器仍然与它们最初的样子非常相似。Hyperganic基于人工智能的设计平台允许工程师使用从自然界中发现的复杂设计（如珊瑚）中获得灵感的元素，制造具有完全不同结构的热交换器。通过增加表面积和优化气流，这些设计提高了组件的能效。为了利用算法工程快速迭代的优势，关键设计元素（如分支的级数和管道直径）被转化为参数，从而可以同时生成多个设计。在给定的环境中，可以高效地创建性能最好的热交换器。

举个例子：今年5月，Hyperganic和EOS公布了世界上最大的aerospike打印火箭发动机。Aerospik发动机通常被认为是一项艰巨的工程和制造挑战。Hyperganic的人工智能算法在几天内创造了数百种设计。最好的设计印在EOS的激光粉末床熔合机上，该机器使用激光一次加热和熔合一层金属粉末来制造零件。

在一个日益变暖、能源匮乏的世界，空调创新是一个优先事项。热电材料和被动辐射冷却等将热量直接送入外层空间的新技术令人兴奋，但可能需要多年才能在商业上可行。Hyperganic并没有做任何激进的事情，在短期内是不切实际的。“我们所做的不是火箭科学，”Kayser说，“我们试图将先进制造能力和人工智能结合起来。这并不像发明完全不同的东西那样复杂。”

他补充说，该公司已经为新的空调换热器设计了许多新设计，并有一些性能数据。他们计划明年在迪拜举行的联合国气候变化会议上发布一个原型。

审核编辑：彭静