ИИ поможет оптимизировать энергопотребление в отопительный сезон

Хотя организации по всему миру работают над снижением энергопотребления и выбросов углекислого газа, одной из областей, которую еще предстоит оптимизировать, является отопление и охлаждение помещений.

На долю систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) приходится в среднем около 40% общего энергопотребления здания. Методы, позволяющие экономить электроэнергию и при этом обеспечивать комфортные условия для работников, могут существенно повлиять на борьбу с изменением климата.

Теперь исследователи из Университета Осаки продемонстрировали значительную экономию энергии за счет применения нового алгоритма управления системами ОВКВ, основанного на искусственном интеллекте. Этот метод не требует сложного физического моделирования и даже подробных знаний о самом здании.

В холодное время года обычным системам на основе датчиков бывает сложно определить момент отключения отопления. Это связано с тепловыми помехами от освещения, оборудования или даже тепла, выделяемого самими работниками. Это может привести к тому, что система отопления, вентиляции и кондиционирования будет включена тогда, когда этого делать не следует, что приведет к лишним затратам энергии.

Чтобы преодолеть эти препятствия, исследователи применили алгоритм управления, позволяющий предсказать термодинамическую реакцию здания на основе собранных данных. Такой подход может быть более эффективным, чем попытка явного расчета влияния множества сложных факторов, которые могут влиять на температуру, таких как теплоизоляция и тепловыделение.

Таким образом, при наличии достаточной информации подходы, основанные на «данных», часто могут превосходить даже сложные модели. В данном случае система управления ОВКВ была спроектирована таким образом, чтобы на основе большого массива данных „выучить“ символические зависимости между переменными, включая энергопотребление.

Алгоритм позволил сэкономить энергию, обеспечив при этом комфортную работу обитателей здания.

Наша автономная система показала значительную экономию энергии — 30% и более для офисных зданий — за счет использования возможностей машинного обучения для оптимизации времени работы системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, — говорит ведущий автор Дафанг Чжао (Dafang Zhao).

Важно отметить, что в помещениях было комфортно тепло, несмотря на зимнее время.

Алгоритм работал над тем, чтобы минимизировать общее потребление энергии, разницу между фактической и желаемой температурой в помещении, а также изменение скорости выдачи мощности при пиковых нагрузках.

Наша система может быть легко настроена на приоритет энергосбережения или точности поддержания температуры в зависимости от ситуации, — добавляет старший автор Иттецу Танигучи.

Для коллективного достижения цели создания экономики с нулевым выбросом углекислого газа корпорациям, скорее всего, придется быть в авангарде инноваций. Исследователи отмечают, что их подход может получить быстрое распространение в период роста цен на энергоносители, что делает их выводы полезными как для окружающей среды, так и для жизнеспособности компаний.

05.10.2023


Подписаться в Telegram



Экология

Nature Geoscience: Тысячелетия тому назад Нил был совсем другим
Nature Geoscience: Тысячелетия тому назад Нил был совсем другим

Исследователи изучили, как развивалась ре...

Ученые впервые количественно оценили пробелы в удалении углерода
Ученые впервые количественно оценили пробелы в удалении углерода

Новое исследование, проведенное Университетом ...

NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата

Виноград, выращиваемый для производства в...

Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии

Исследователи из Токийского столичного ун...

Лаборатория Sandia нашла новые подсказки о потеплении в Арктике
Лаборатория Sandia нашла новые подсказки о потеплении в Арктике

Арктика, ледяная корона Земли, переживает клим...

EHP: Изменение климата может повлиять на вес детей при рождении
EHP: Изменение климата может повлиять на вес детей при рождении

Изменение климата может представлять большую о...

Natural Hazards: Смешанные леса защищают от цунами лучше монокультурных
Natural Hazards: Смешанные леса защищают от цунами лучше монокультурных

Прибрежные леса в Японии преимущественно ...

PTRSB: Эволюция может помешать людям решить проблему изменения климата
PTRSB: Эволюция может помешать людям решить проблему изменения климата

Центральные особенности эволюции человека могу...

Ртуть в тропиках — скрытая опасность
Ртуть в тропиках — скрытая опасность

Неоново-зеленые капюшоны, бирюзовые брюшки, на...

Открыт 3D-материал, способный расщеплять стойкий загрязнитель водоемов
Открыт 3D-материал, способный расщеплять стойкий загрязнитель водоемов

Бразильские исследователи протестировали фоток...

Physics of Fluids: Снежинки помогут ученым составлять прогноз погоды
Physics of Fluids: Снежинки помогут ученым составлять прогноз погоды

В ходе исследования, которое может улучшить пр...

Ученые выяснили, как получить менее липкий лед
Ученые выяснили, как получить менее липкий лед

Готовясь к зиме многие американцы столкну...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Высокоточные измерения ставят под сомнение наше понимание Цефеид
Высокоточные измерения ставят под сомнение наше понимание Цефеид
Останется ли магний снотворным для кузнечиков в результате потепления?
Останется ли магний снотворным для кузнечиков в результате потепления?
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм
Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи

Новости компаний, релизы

Новая "Кантиана" поможет студентам быстрее адаптироваться к калининградскому климату
Российские ученые предложили тушить пожары с помощью газогидратного огнетушителя
Минералоги СПбГУ нашли на острове Диско возможный источник фосфора для возникновения первых живых организмов
Московский Политех внедряет ИИ для повышения эффективности приемной кампании и трансформации обучения
Астрономы СПбГУ узнали возраст одного из самых мощных метеорных потоков