Vetreria – Cognac
Ottimizzazione del comfort termico per gli operatori dello stabilimento Verallia Cognac
L’obiettivo principale dello studio è quello di implementare soluzioni per ottimizzare il comfort termico degli operatori intorno alle loro postazioni di lavoro, sia nella parte fredda che in quella calda dell’impianto. Questo include anche l’ottimizzazione del consumo energetico legato alla gestione climatica dell’impianto. Particolare attenzione viene prestata alla progettazione di specifiche prese d’aria quando si sostituisce un forno a gas con un forno elettrico.
Un obiettivo secondario è quello di limitare gli effetti delle correnti d’aria nelle aree di processo sensibili, che possono avere un impatto negativo sulle operazioni di produzione e causare guasti ricorrenti.
Il la complessità dei fenomeni termico-aria nel dimensionamento è dovuto a molti fattori, come le temperature radianti delle pareti, il tiraggio termico, la pressione del vento, la resistenza interna al flusso d’aria verticale, le caratteristiche delle aperture nell’involucro dell’edificio, l’orografia locale e la protezione dal vento. In questo ambiente, dove l’edificio non è regolato termicamente, il principale mezzo di controllo dell’ambiente è l’apporto di aria fresca attraverso il tiraggio naturale dei ventilatori statici sul tetto e la ventilazione forzata (estrazione o insufflazione).
Vetreria Cognac
Anno
2024
Cliente
Posizione
Francia
Tipologia
Vetreria
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Scheda tecnica :
Le nostre competenze :
Misure preliminari per l'analisi termo-aerodinamica
Audit del calore e dell'aria del sito
Per valutare i movimenti dell’aria, sono stati eseguiti dei test del fumo per visualizzare le traiettorie dell’aria e identificare eventuali aree di ristagno o di scarsa ventilazione che potrebbero portare a una cattiva qualità dell’aria in queste aree.
Inoltre, sono state utilizzate delle termocamere per visualizzare le temperature delle pareti e identificare le aree ad alto guadagno o perdita di calore. Queste informazioni sono state utilizzate per quantificare i fenomeni termici e le aree con punti caldi e freddi.
L’audit aeraulico ha evidenziato le aree in cui sono necessari miglioramenti per ottimizzare la ventilazione, la temperatura e la qualità dell’aria nell’impianto. Sono state formulate raccomandazioni per porre rimedio ai problemi individuati, migliorando così le condizioni di lavoro degli operatori e l’efficienza energetica delle strutture.
Audit dei sistemi di fumisteria
Analisi del tempo
I dati climatologici della stazione meteorologica di Cognac-Châteaubernard sono utilizzati per definire le condizioni climatiche esterne necessarie per studiare i sistemi di ventilazione dell’impianto. Sono state registrate la velocità e la direzione del vento, la temperatura minima media in inverno e la temperatura massima media in estate, nonché i picchi di temperatura più estremi. Questi dati sono essenziali per determinare le condizioni climatiche effettive e adattare le strategie di ventilazione e condizionamento dell’aria pergarantire il comfort degli operatori dell’impianto durante tutto l’anno.
Studio CFD dei fenomeni termo-aria nell'impianto
Simulazione numerica dei movimenti e delle temperature dell'aria
La fluidodinamica computazionale (CFD) riunisce tutti i metodi numerici utilizzati per studiare i flussi di fluidi in un determinato ambiente. Le equazioni che governano questi flussi non possono essere risolte analiticamente, quindi si utilizza il metodo degli elementi finiti per risolverle numericamente.
Nel settore dell’edilizia, uno studio CFD può fornire ai progettisti informazioni precise sulle velocità, le pressioni e le temperature dell’aria che si verificheranno all’interno e intorno ai sistemi studiati. Questo tipo di studio è particolarmente utile per studiare la progettazione di sistemi di ventilazione e condizionamento dell’aria in grandi spazi. Ottimizzano il comfort interno controllando che le entrate e le uscite dell’aria forniscano una ventilazione adeguata del volume, garantendo un comfort ottimale per gli occupanti. Queste simulazioni sono essenziali per una progettazione efficace, che contribuisca a migliorare l’efficienza energetica e il benessere degli utenti.
Nell’ambito dello studio è stato creato un modello 3D a partire dalle piante e dalle sezioni fornite, comprendente la geometria del sito e dei suoi dintorni entro un raggio di 300 metri. Per questo studio, i tipi di pareti, le superfici aperte verso l’esterno, i punti di immissione, l’aria di ripresa e qualsiasi sistema che respinge le calorie nello spazio, identificati durante l’audit, vengono modellati e presi in considerazione in modo preciso.
Identificare le fonti di disagio termico
Dopo aver verificato l’accuratezza e l’efficienza del modello di simulazione utilizzato per lo studio CFD, confrontando i risultati iniziali con le misurazioni effettuate in loco durante l’audit, sono state effettuate simulazioni sulla configurazione attuale dell’impianto in condizioni invernali. Sembra che lospegnimento del forno a gas riduca il tiraggio termico, per cui l’aeratore statico entra nella presa d’aria e immette aria fresca e inquinanti, oltre a disturbare i flussi d’aria nell’impianto. Inoltre, i nostri studi hanno anche dimostrato che i principali problemi relativi al comfort termico degli operatori derivavano inizialmente dalla mancanza di regolazione dei ventilatori, generando ingressi d’aria indesiderati in inverno. Un’altra causa di questi problemi è lanotevole apertura tra l’estremità calda e l’estremità fredda, che crea grandi spostamenti d’aria tra l’una e l’altra e disturba notevolmente i flussi d’aria dei sistemi di riscaldamento dell’estremità fredda, con conseguenti zone morte e disagi per gli operatori.
Ottimizzare il design esistente per migliorare il comfort termico in inverno
È stata effettuata una nuova simulazione invernale, con l’aggiunta di soluzioni per bloccare la propagazione dell’aria fresca che entra attraverso le feritoie, nonché di partizioni per separare meglio la parte calda da quella fredda. Questa simulazione mostra un netto miglioramento dell’efficienza dei sistemi di riscaldamento nell’area in cui lavorano gli operatori, grazie alle soluzioni tecniche proposte.
Un’altra simulazione ha mostrato che, con il nuovo forno elettrico attivato, il tiraggio termico era sufficiente per il corretto funzionamento dell’estrattore d’aria statico, eliminando il flusso d’aria parassita precedentemente generato nell’area di lavoro.
Ottimizzare la ventilazione estiva per evitare il ristagno di calore
I dati climatici della stazione meteorologica di Dunkerque sono di vitale importanza per definire le condizioni climatiche esterne necessarie per studiare i sistemi di ventilazione dell’impianto. Le informazioni raccolte comprendono la velocità e la direzione del vento, nonché la temperatura minima media in inverno e la temperatura massima media in estate. Inoltre, vengono presi in considerazione anche i picchi di temperatura più estremi registrati. Questi dati svolgono un ruolo cruciale nell’adattamento delle strategie di ventilazione e condizionamento dell’aria per garantire un comfort ottimale agli operatori dell’impianto durante tutto l’anno.
I vantaggi dell'ottimizzazione del consumo energetico di un edificio tipo vetreria
Questo tipo di studio CFD della termoaerodinamica degli edifici può migliorare notevolmente l’efficienza energetica, minimizzando le perdite di energia e massimizzando l’utilizzo del calore generato, migliorando così le prestazioni energetiche complessive del processo produttivo. L’ottimizzazione del consumo energetico di un edificio di tipo vetreria offre numerosi vantaggi. In primo luogo, ciò consente di ridurre i costi energetici ottimizzando le installazioni, i processi di riscaldamento e gli scambi di calore tra l’estremità calda e l’estremità fredda, risparmiando così sulla bolletta energetica per il riscaldamento dell’estremità fredda. L’ottimizzazione energetica contribuisce anche a ridurre le emissioni di gas serra, riducendo la domanda di energia e limitando le emissioni di CO2 e di altri inquinanti derivanti dalla combustione dei combustibili fossili. Infine, ilmiglioramento della sostenibilità ambientale dell’azienda attraverso misure diottimizzazione energetica contribuisce a soddisfare le aspettative di clienti e stakeholder in termini di pratiche sostenibili, rafforzando così l’immagine dell’azienda. L’ottimizzazione dell’efficienza energetica di una vetreria offre quindi notevoli vantaggi economici e ambientali.
Video riassuntivo dello studio
Sintesi dello studio
Lo studio mira a migliorare il comfort termico degli operatori, aumentando al contempo l’efficienza energetica. Il passaggio da un forno a gas a un forno elettrico è previsto per ottimizzare le condizioni termiche. Un altro obiettivo è quello di ridurre le correnti d’aria nelle aree sensibili per evitare interruzioni della produzione. Vengono studiate tutte le complessità dei fenomeni termo-aria, tenendo conto di fattori quali le temperature delle pareti, il tiraggio termico e la pressione del vento. In questo ambiente termicamente non regolato, l’apporto di aria fresca attraverso le bocchette sul tetto e la ventilazione forzata sono strategie fondamentali per regolare l’ambiente.
