利用 Ansys CFD 最佳化建築的能源管理

從航空航太、汽車到醫療保健和工業，各類產業都致力於減少對環境的影響。許多公司的目標是在 2050 年或更早實現淨零排放，但他們無法獨自達成。Actemium Energy AI 高端工程團隊專注於整個能源領域的能源管理，他們利用 Ansys 模擬和人工智慧 (AI) 提供突破性的數據分析和最佳化解決方案。

 

Ansys CFD 模擬優化建築物室內的空調系統 HVAC

根據電腦輔助設計（CAD）或雷達掃描創建建築物的數位孿生，然後使用 Ansys Fluent 流體模擬軟體對通風、加熱、輻射等進行建模，將結果與 HVAC 系統耦合。

 

使用 Ansys CFD 模擬模型來優化空調系統 HVAC 的變化，例如流動的位置或方向，以及風扇、加熱器等技術元件，以及所有設備如何協同工作的控制邏輯。

 

模擬建築物室外通風最佳化

簡化操作以降低能源消耗十分具有挑戰性。這需要分析大量數據，了解複雜系統，並做出明智的決策。雖然手動最佳化這些交互過程是很常見的做法，但這既耗時又不切實際，且通常無法發揮系統的全部潛力。
Actemium Energy AI 團隊使用虛擬建模快速迭代設計，探索各種解決方案，同時針對多個目標進行最佳化。使用者表示：「主要目標是創建一個了解特定建築潛力的解決方案，不僅是以一個角落的案例為基礎，而是讓它根據天氣、季節、一天中的時間、運營狀況、居住人數等，然後針對影響、成本和實施的實用性去最佳化解決方案。」

Actemium Energy AI 團隊會根據電腦輔助設計 (CAD) 或雷達掃描，來創建相應建築物的數位孿生，然後使用 Ansys Fluent 流體模擬軟體來模擬通風、供暖、輻射等，並將結果與 HVAC 系統耦合。建立模型後，系統可以最佳化變化，例如流動的位置或方向，以及技術組件，例如風扇、加熱器，以及所有部件如何協同工作的控制邏輯。

使用 Ansys 進行大規模模擬，以在虛擬環境中快速評估熱量和能量的流動。

這些方法大幅減少對昂貴實體原型的需求，尤其在早期設計階段特別有利。最佳化和人工智慧可提高設計效率，並在進行任何實體測試或安裝之前，就能提早發現並解決潛在問題。
使用者表示：「我們團隊成功的關鍵之一就是結合了不同的求解器並同時運行，我們使用的是相當大的模擬模型，將系統模擬、CAE 模擬與控制系統結合起來，我認為這正是我們今天擁有專業知識的精髓所在。」

2024 年，客戶團隊獲得了 VINCI Energies 環境獎的技術突破獎。 Actemium Energy AI 團隊使用 Fluent 軟體幫助瑞典一家大型能源供應商，將工業冷卻電氣元件的能耗降低了 20%，從而延長系統的使用壽命。

「對於這些系統，你能做的事情有限，因為它需要一直運行，所以維護是個問題，我們的解決方案顯示，即使沒有系統升級，也往往能帶來很多好處。我們尋找的是不需要重建任何東西，就能產生巨大影響的小調整。這一次，客戶不需要購買新設備、投資進行大規模重建或停工。」

雖然客戶團隊本身有使用 Fluent 軟體的經驗，但決定性因素仍是他們從 Ansys 獲得的支援。

「最終我們選擇 Ansys 是考慮其工具的品質、出色的可擴展性以及我們與 Ansys 團隊的牢固關係，這給了我們信心，讓我們能夠走得更遠。」

 

參考資料：Ansys Blog

 

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