Anche nelle tecnologie adibite al riscaldamento (come le pompe di calore) l’intelligenza artificiale può fare la differenza. Lo dimostra AI4HP, l’ultimo progetto dell’istituto Fraunhofer ISE (Germania) per sviluppare una nuova generazione di pompe di calore intelligenti, in grado di rispondere dinamicamente alle esigenze ambientali e degli utenti.
L’efficienza delle pompe di calore sotto esame
Le pompe di calore sono un pilastro del processo di elettrificazione dei consumi, essenziali per incrementare l’uso delle rinnovabili nel riscaldamento residenziale. Tuttavia, come evidenzia l’Istituto Fraunhofer ISE, l’efficienza pratica di questi dispositivi non sempre soddisfa le aspettative.
“Oltre alle elevate perdite di calore, l’efficienza energetica è limitata da una progettazione inappropriata del sistema, da un’errata parametrizzazione del controllo della pompa di calore e da deficit operativi non rilevati”.
Il progetto “AI4HP” mira a superare queste sfide, sviluppando pompe di calore che utilizzano reti neurali artificiali per adattarsi in modo intelligente e ottimizzare il comfort e il risparmio energetico.
AI4HP, dal controllo tradizionale all’intelligenza artificiale
Attualmente, le pompe di calore domestiche si basano su curve di riscaldamento statiche definite al momento dell’installazione, spesso non ottimizzate per le specificità dell’edificio o le reali necessità dell’utente. La tecnologia di controllo proposta dal progetto AI4HP rompe questo approccio tradizionale, introducendo sistemi basati su reti neurali artificiali.
Questi modelli computazionali, ispirati al funzionamento del cervello umano, analizzano grandi quantità di dati per identificare pattern complessi. Ad esempio, studiano come un edificio reagisce ai cambiamenti climatici, come la radiazione solare o le abitudini degli occupanti, e regolano dinamicamente la temperatura per ottimizzare il consumo energetico.
“Le nuove pompe di calore intelligenti alimentate dall’intelligenza artificiale integrano per la prima volta nuove funzionalità e interazioni con un ambiente in evoluzione per fornire la massima efficienza energetica e comfort all’utente, facilitare le attività di manutenzione ed evitare il degrado delle prestazioni dovuto al rilevamento dei guasti”.
Test e risultati promettenti
Il nuovo sistema di controllo basato su AI è stato testato in diverse simulazioni, utilizzando edifici con differenti caratteristiche costruttive e di ristrutturazione.
Stando a quanto riportato dal sito specialistico Techxplore, il risparmio energetico garantito da questo sistema è risultato essere in media del 13% rispetto alla curva di riscaldamento standard. Addirittura, secondo l’istituto, in futuro
“[…] utilizzando i metodi avanzati dell’intelligenza artificiale, prevediamo di ottenere fino al 20% di risparmio energetico e riduzioni delle emissioni di CO2 senza sacrificare il comfort”.
Oltre alla riduzione dei consumi, il sistema ha migliorato la precisione nel raggiungimento della temperatura desiderata e aumentato del 25% il coefficiente di prestazione (COP).
