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Predicción de Eficiencia de Dispersión Impulsada por Aprendizaje Automático en Enfriamiento Radiativo Pasivo Durante el Día

Autores: Shi, Changmin; Zheng, Jiayu; Wang, Ying; Gan, Chenjie; Zhang, Liwen; Sheldon, Brian W.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Predicción de Eficiencia de Dispersión Impulsada por Aprendizaje Automático en Enfriamiento Radiativo Pasivo Durante el Día


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Astronomía

Palabras clave

Enfriamiento radiativo pasivo durante el día
Materiales de enfriamiento radiativo pasivo
Aprendizaje automático
Eficiencia de dispersión
Diseño microestructural
Bosques aleatorios

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 10

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El enfriamiento radiativo pasivo durante el día (PDRC) ha surgido como un enfoque prometedor de enfriamiento sin electricidad que refleja la luz solar mientras irradia calor a través de la ventana atmosférica transparente. Sin embargo, el diseño y la optimización de los materiales PDRC siguen siendo un desafío, requiriendo un tiempo y recursos significativos para los esfuerzos de modelado experimental y numérico. En este trabajo, desarrollamos un enfoque impulsado por aprendizaje automático (ML) para predecir la eficiencia de dispersión en la longitud de onda de 0.3-2.5 m, con el objetivo de eventualmente optimizar el diseño microestructural de los materiales PDRC. Al emplear modelos de ML como regresión lineal, redes neuronales y bosques aleatorios, buscamos predecir y optimizar la eficiencia de dispersión a través de diferentes tamaños de poro y configuraciones de tamaños de poro mixtos. Como resultado, el modelo de bosque aleatorio demostró un rendimiento de predicción superior con un error mínimo, capturando efectivamente interacciones complejas y no lineales entre las características del material. También aprovechamos técnicas de transformación de datos como la codificación one-hot para predicciones generativas en configuraciones de tamaños de poro mixtos. La plataforma impulsada por ML presentada sirve como un valioso recurso abierto para los investigadores de PDRC, facilitando la optimización rápida y rentable de los materiales PDRC y acelerando el desarrollo de tecnologías de enfriamiento sostenibles.

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