Desarrollo de un simulador para refrigeradores domésticos utilizando control de optimización basado en ecuaciones con calibración bayesiana
Autores: Yoo, Mooyoung
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Desarrollo de un simulador para refrigeradores domésticos utilizando control de optimización basado en ecuaciones con calibración bayesiana
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Compresor accionado por motor
Evaporador
Condensador
Válvula de expansión
Simulador basado en datos
Dirección del flujo de refrigerante
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Los refrigeradores domésticos convencionales consisten en un compresor accionado por motor, un evaporador, un condensador y una válvula de expansión. Para determinar las estrategias óptimas de operación de los refrigeradores, es esencial investigar el rendimiento general del sistema, utilizando un simulador apropiado. Este estudio propuso un simulador basado en datos, basado en características de ingeniería y algoritmos de aprendizaje automático para refrigeradores domésticos convencionales. Se identificaron las variables más correlacionadas para identificar la temperatura interior de los refrigeradores utilizando la importancia de las variables, y se reveló que estas eran la velocidad del ventilador de circulación, el estado de operación del compresor y la dirección del flujo del refrigerante. Se construyó un simulador basado en datos utilizando calibración bayesiana, que considera las variables importantes, combinadas con una sencilla ecuación de balance de calor. Se utilizó el enfoque de Monte Carlo por cadenas de Markov para calibrar simultáneamente tres coeficientes en las variables críticas basadas en la ecuación de balance de calor en cada paso de tiempo, lo cual es consistente con la temperatura real del contenedor. Los resultados revelaron que el enfoque propuesto (la calibración bayesiana basada en ecuaciones supera) a los algoritmos estándar de aprendizaje automático, como la regresión lineal y los modelos de bosque aleatorio, en un 38.5%. Además, en comparación con el método de análisis numérico típico, puede reducir el tiempo de entrega y el esfuerzo requerido para desarrollar un simulador confiable para refrigeradores domésticos.
Descripción
Los refrigeradores domésticos convencionales consisten en un compresor accionado por motor, un evaporador, un condensador y una válvula de expansión. Para determinar las estrategias óptimas de operación de los refrigeradores, es esencial investigar el rendimiento general del sistema, utilizando un simulador apropiado. Este estudio propuso un simulador basado en datos, basado en características de ingeniería y algoritmos de aprendizaje automático para refrigeradores domésticos convencionales. Se identificaron las variables más correlacionadas para identificar la temperatura interior de los refrigeradores utilizando la importancia de las variables, y se reveló que estas eran la velocidad del ventilador de circulación, el estado de operación del compresor y la dirección del flujo del refrigerante. Se construyó un simulador basado en datos utilizando calibración bayesiana, que considera las variables importantes, combinadas con una sencilla ecuación de balance de calor. Se utilizó el enfoque de Monte Carlo por cadenas de Markov para calibrar simultáneamente tres coeficientes en las variables críticas basadas en la ecuación de balance de calor en cada paso de tiempo, lo cual es consistente con la temperatura real del contenedor. Los resultados revelaron que el enfoque propuesto (la calibración bayesiana basada en ecuaciones supera) a los algoritmos estándar de aprendizaje automático, como la regresión lineal y los modelos de bosque aleatorio, en un 38.5%. Además, en comparación con el método de análisis numérico típico, puede reducir el tiempo de entrega y el esfuerzo requerido para desarrollar un simulador confiable para refrigeradores domésticos.