AEVOMETA


AEVOMETAn konputazio ebolutiboaren eta metagainazal nanofotonikoen kontzeptuak konbinatzen dira, erradiazio bidezko hozte pasiboko egitura ultrakonpaktuak garatzeko. Egitura horien oinarrizko funtzionamendua honakoan datza: leiho atmosferiko deiturikoan (uhin-luzeretan 8 eta 13 mikra bitartekoa) erradiazio eraginkorra ahalbidetzea, objektu baten (adibidez, eraikin baten) bero-energia espazio librera transferitzeko, zero absolututik hurbil dagoen (3 K-era baino ez) tenperaturan dagoena. Horrela, hozte-erregimen pasibo berri bat lortzen da energia-kontsumo nuluarekin; izan ere, giro-tenperaturan dauden objektuen erradiazio-gailurra leiho atmosferikoan gertatzen da, hain zuzen. Ahalik eta eraginkortasun handiena lortzeko, diseinatutako egiturek saihestu egin behar dute eguzki erradiazioa xurgatzea, batez ere infragorri hurbilaren espektroan eta espektro ikusgaian kontzentratzen dena, baita beroa xurgatzea ere inguruko atmosferan.

Ezaugarri horiek disoluzio ultrakonpaktu batean betetzen dituen gailu hausgarri bat sintetizatzea lortzeko, azaleratzen ari diren bi diziplina zientifikotan oinarritu gara: konputazio ebolutiboan eta metagainazal nanofotonikoetan. Konputazio ebolutiboa optimizazio konbinatorioko problemak ebazteko teoria ebolutiboetan oinarritzen da. Horrela, optimizazio-algoritmo tradizionalak ebazteko gai ez diren helburu anitzeko problemak ebatz ditzake. Algoritmo aurreratu horiek metagainazalen diseinuari aplikatu zaizkio, erradiazioa modu ez-konbentzionalean manipulatzeko aukera ematen baitute, eta horien erantzun elektromagnetikoa nahierara diseinatzen baita. Analisia simulagailu elektromagnetikoetan oinarritutako zenbakidun metodoak erabiliz egin da, eta aldez aurretik haien egiazkotasuna egiaztatu da dagoeneko ezagunak diren soluzioen bidez.

 

Diziplina anitzeko hurbilketa horren bidez, erronka hauek bete nahi ziren: alde batetik, ikuspegi erradikal berri bat ematea erradiazio bidezko hozte pasiboaren arazoari aurre egiteko, eta, horretarako, egindako diseinuetatik haratago doazen algoritmo ebolutibo aurreratuetan oinarritutako paradigma berri bat sortzea, giza intuizioa oinarri hartuta. Bestalde, batez besteko infragorrian gertatzen diren efektu termikoetan oinarritutako hozte-soluzio pasiboen diseinurako prototipo funtzional bat garatzea zen ideia. Hala, eraikinetako teilatuetako estaldurak diseinatu ahal izango lirateke, horietan klimatizazio-sistemetatik eratorritako energia-kontsumoa nabarmen murrizteko.

Beraz, proiektu honen helburua konputazio ebolutiboko algoritmoak aplikatzea izan da, erradiazio bidezko hozte pasiboko gailu ultrakonpaktuak eta artearen egoera baino hozte ahalmen handiagoak dituztenak garatzeko. Erradiazio bidez hoztea lortzeko, gainazalak erradiatutako potentzia (Prad) maximizatu behar da, gailuaren emisibitateari oso lotuta dagoena, eta xurgatutako potentzia (Patm + Psun) minimizatu, potentzien balantze honen arabera:

Pnet(T) = Prad(T) – Patm(Tatm) – Psun

 

Gailuaren emisibitatea, berriz, metagainazaleko parametroen araberakoa da. Proiektu honetan geruza anitzeko egitura nanopiramidalak aztertu dira. Algoritmo ebolutiboak aplikatuz, parametro horien hainbat balio aztertu dira. Hala, parametro horien konbinazioan aurkitu da soluzio onena (jarraian ageri da), potentzien balantzea maximizatzen duena, eta proiektuaren hurrengo fasean fabrikatu eta neurtu nahi dena.


  • Año: 2019
  • Sector estratégico: Industria de la energía verde
  • Líder del proyecto: Asociación de la Industria Navarra (Grupo Sistemas Inteligentes)
  • Socios del proyecto: Universidad Pública de Navarra (Grupo de Antenas e Instituto Smart Cities)
X