Ventilazione naturale industriale
L'ingegneria della ventilazione naturale si basa su fenomeni precisi che possono essere controllati!
EOLIOS mette a disposizione la sua esperienza in CFD per migliorare il comfort termico e aeraulico, estrarre gli inquinanti e ottimizzare la ventilazione naturale nell'industria.
- Dimensionamento degli aeratori statici
- Progettazione di pozzi di ventilazione
- Ottimizzazione dell'energia
- Miglioramento del comfort termico
- Migliorare la qualità dell'aria
- Dimensionamento dei sistemi di filtrazione
- Estrazione di inquinanti
- Evacuazione di nebbie d'acqua
- Evacuazione di masse d'aria calda
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Progettare la ventilazione naturale in un contesto industriale
Principio della ventilazione naturale
Negli impianti industriali con grandi fonti di calore, come le fabbriche di vetro e acciaio, la ventilazione naturale sfrutta i guadagni di calore del processo produttivo stesso per creare una sufficiente forza motrice.
La ventilazione di un impianto contenente forni che operano alle temperature estremamente elevate richieste per la produzione del vetro è un problema tecnico importante. Anche i forni meglio isolati emettono grandi quantità di calore all’interno dell’impianto, con conseguenti guadagni di calore molto elevati nell’aria interna.
Linee di corrente colorate in base alla temperatura - Vetreria
Rischio di una cattiva gestione della ventilazione in un ambiente industriale
Ad ogni edificio, comprese le vetrerie, viene assegnata una temperatura critica che, se superata, può danneggiare la struttura, in particolare il tetto, dove gli apporti termici sono maggiori. Qualsiasi eccesso di calore che potrebbe portare la temperatura a livelli critici che potrebbero causare deformazioni o danni al prodotto. incendi se il grasso si è accumulato nel tempo.
D’altra parte il comfort termico deve essere mantenuto a livelli ottimali per le postazioni di lavoro o a livelli accettabili per le zone di intervento temporaneo (ad esempio sopra i forni). A tal fine, l’aria deve essere rilasciata nell’atmosfera per garantire il funzionamento continuo dell’impianto.
Video - Isosuperfici di temperatura - Acciaierie
Dimensionamento dei ventilatori statici a ventilazione naturale
La giusta dimensionamento dei ventilatori statici è essenziale per garantire un’efficace ventilazione naturale in un edificio. Questi dispositivi svolgono un ruolo fondamentale nella gestione dell‘aria in entrata e in uscita, garantendo una circolazione ottimale dell’aria.
Un dimensionamento errato può portare a problemi di surriscaldamento,eccessiva umidità o scarsa qualità dell’aria interna, rendendo l’ambiente poco confortevole per gli occupanti. A seconda della configurazione dell’edificio, del suo utilizzo e delle condizioni climatiche locali, è fondamentale scegliere gli aeratori giusti in termini di dimensioni e posizionamento.
Il giusto dimensionamento non solo garantisce il rispetto dei requisiti di comfort termico e di qualità dell’aria, ma massimizza anche il risparmio energetico riducendo la necessità di condizionamento o riscaldamento.
Studi sui sistemi di ventilazione naturale
Caratterizzazione dei flussi d'aria
Calcolo con CFD (Computational Fluid Dynamics) fornisce un modello accurato del flusso diaria fresca, della velocità dell’aria alle porte e ai ventilatori statici (tipo Robertson) e del flusso di aria estratta attraverso questi ultimi. Grazie a questa simulazione digitale, è possibile visualizzare e ottimizzare la circolazione dell’aria all’interno dell’edificio, tenendo conto di vari parametri come la geometria degli spazi, le aperture e le variazioni climatiche. Bisogna prestare particolare attenzione alla velocità dell’aria in corrispondenza delle porte e dei ventilatori statici, in quanto un dimensionamento o un posizionamento errato può portare a un disagio termico o a una scarsa ventilazione.
Inoltre, le aperture mal progettate possono aumentare il rischio diingresso incontrollato dell’aria, interrompendo la gestione dell’aria interna e creando aree di surriscaldamento o dieccessiva umidità. I calcoli CFD possono aiutare a prevenire questi rischi ottimizzando il posizionamento e il dimensionamento delle aperture, assicurando che il sistema di ventilazione naturale funzioni in modo fluido ed efficiente.
Temperature delle pareti e linee di corrente colorate in base alla temperatura - Impianto di alluminio
Studio termico della dissipazione del calore attraverso i canali di ventilazione naturale
Gli studi termici per quantificare l’impatto dei processi ad alta temperatura sono essenziali nel contesto della ventilazione naturale, in particolare negli edifici industriali o commerciali dove i processi termici generano alti livelli di calore.
Questi processi, come forni, caldaie o motori, possono causare un aumento significativo della temperatura all’interno degli spazi interessati, incidendo sul comfort termico degli occupanti e sull’efficacia della ventilazione naturale. Un’analisi termica può simulare la distribuzione del calore nell’edificio e determinare l’impatto di queste fonti di calore sulla circolazione dell’aria, ottimizzando il dimensionamento di ventilatori e aperture.
Questi studi permettono anche di individuare le aree di surriscaldamento e di adottare soluzioni per massimizzare larimozione del calore e la gestione dell‘aria calda, garantendo al contempo una buona qualità dell’aria e un comfort ottimale. Grazie a questo approccio, la ventilazione naturale può essere adattata alle esigenze specifiche dei processi termici, riducendo al minimo il consumo energetico.
Video - Studio del calore residuo - Acciaieria
Rintracciare ed estrarre gli inquinanti
Il tracciamento e l’evacuazione degli inquinanti tramite CFD (Computational Fluid Dynamics) sono strumenti fondamentali per ottimizzare l’efficienza della ventilazione naturale in un edificio.
La simulazione CFD viene utilizzata per modellare il comportamento delle sostanze inquinanti (come le particelle finicomposti organici volatili o gas tossici), tenendo conto delle diverse fonti di contaminazione e dei parametri ambientali.
Questo approccio permette di visualizzare con precisione la loro traiettoria nell’aria, di identificare le aree ad alta concentrazione e di determinare le strategie migliori per evacuarle in modo efficiente verso l’esterno. Ottimizzando il posizionamento di bocchette e aperture e regolando il flusso dell’aria in entrata e in uscita, la CFD aiuta a garantire una circolazione dell’aria che favorisca larapida evacuazione degli inquinanti, mantenendo al contempo un comfort termico ottimale. Questo approccio contribuisce a creare ambienti interni più sani, con una qualità dell’aria controllata, riducendo al contempo l’impatto ambientale della ventilazione.
Influenza delle condizioni atmosferiche
Le condizioni meteorologiche giocano un ruolo decisivo nell’efficacia della ventilazione naturale di un edificio. La temperatura esterna, la velocità del vento e l’umidità relativa hanno un impatto diretto sulla circolazione dell’aria all’interno.
Ad esempio, le giornate calde possono aumentare l’effetto di corrente termica, favorendo la risalita dell’aria calda e permettendo all’aria viziata di essere evacuata meglio. Al contrario, le giornate più fresche o ventose possono migliorare l’apporto di aria fresca, ma possono anche causare fastidiose correnti d’aria se la ventilazione non è ben progettata.
Il dimensionamento di aperture, ventilatori e condotti di ventilazione deve quindi tenere conto delle variazioni climatiche locali per adattarsi alle diverse situazioni meteorologiche. La simulazione CFD può essere utilizzata per prevedere l’impatto delle condizioni esterne sulla circolazione dell’aria interna, in modo da ottimizzare il sistema di ventilazione per garantire un comfort ottimale durante tutto l’anno, riducendo al contempo il consumo energetico.
Ventilazione naturale automatizzata
La ventilazione naturale automatizzata combina i principi della ventilazione naturale con tecnologie avanzate per regolare automaticamente i flussi d’aria in base alle reali esigenze dell’edificio. Grazie a sensori integrati che misurano parametri come la temperatura, l’umidità e la qualità dell’aria, il sistema regola l’apertura di bocchette e finestre in tempo reale per favorire una ventilazione ottimale, mantenendo un comfort termico costante.
In particolare, questo approccio consente di progettare il sistema di ventilazione in modo che si adatti alle variazioni del tempo, ma anche di evitare il sovradimensionamento dei sistemi, in particolare riducendo le velocità dell’aria troppo elevate a livello dell’operatore, che possono causare disagio.
Migliorare le condizioni di lavoro degli operatori negli ambienti industriali
Ottimizzare il comfort termico e aeraulico
Migliorare la qualità dell'aria
Migliorare la qualità dell’ariaLa qualità dell’aria è un aspetto fondamentale della ventilazione naturale, che mira a garantire un ambiente interno salubre promuovendo un ricambio d’aria costante e controllato. Sfruttando i principi naturali della corrente termica e della convezione, la ventilazione naturale riduce la concentrazione di inquinanti (come le polveri sottili, i composti organici volatili e l’anidride carbonica) mantenendo una temperatura interna confortevole.
Le giuste dimensioni e il posizionamento delle aperture e dei ventilatori garantiscono una circolazione dell’aria ottimale, evacuando in modo efficiente l’aria viziata e introducendo aria fresca senza ricorrere a sistemi che consumano energia. Oltre a prevenire i problemi di cattiva qualità dell’aria, questo approccio naturale riduce il rischio diumidità eccessiva e muffa, contribuendo a creare un ambiente più sano e piacevole per gli occupanti e riducendo al contempo l’impronta ecologica dell’edificio.
Conformità agli standard e alle normative sulla ventilazione naturale
Ottimizzazione energetica degli edifici industriali
Conformità ai valori limite di esposizione professionale (OEL)
Questo sistema non solo garantisce il rispetto dei valori limite di esposizione ma garantisce anche un un ambiente di lavoro sanoriducendo i rischi associati alla cattiva qualità dell’aria interna, come ad esempio problemi respiratori e malattie professionali.
Gli studi sulla VLEP permettono anche di individuare i DPI necessari per garantire il rispetto della VLEP nelle aree più inquinate. Il la ventilazione naturale diventa una risorsa importante per proteggere la salute degli salute degli occupantipromuovendo al contempo un ambiente di lavoro confortevole confortevole e ambiente di lavoro sicuro.
