EOLIOS ha dimensionato tramite simulazione CFD cappe di captazione a tiraggio naturale sopra bruciatori a gas, al fine di estrarre il calore del processo e migliorare il comfort termico degli operatori.
EOLIOS Ingegneria ha dimensionato tramite simulazione CFD cappe aspiranti funzionanti a tiraggio naturale, installate sopra i bruciatori a gas di un capannone di produzione. L'obiettivo: captare il calore rilasciato dal processo il più vicino possibile alla sua fonte per limitare l'aumento di temperatura dello stabilimento e migliorare il comfort termico degli operatori, senza ricorrere a un'estrazione meccanica.
La sfida consiste nello sfruttare il tiraggio termico naturale — la convezione ascendente generata dall'aria calda — per evacuare il calore tramite la cappa, e nel dimensionarne con precisione la geometria e la sezione per massimizzare la captazione mantenendosi al contempo a basso consumo energetico.
Una cappa a tiraggio naturale si basa sul principio della convezione termica: l'aria riscaldata dal bruciatore, meno densa, sale naturalmente e trascina con sé i fumi e il calore. La cappa, posizionata sopra la fonte, canalizza questo pennacchio ascendente e lo evacua verso l'esterno senza ventilatore. Tutta la sfida del dimensionamento sta nel seguire la forma del pennacchio termico per captarne la maggior parte, senza sovradimensionare l'opera.
L'intero capannone di produzione è stato modellato in CFD: le zone di processo — estremità calda, stiratura, estremità fredda, forno — nonché i bruciatori a gas e le cappe sono stati integrati con la loro geometria reale. Gli apporti termici di ogni impianto sono indicati con precisione per ottenere una distribuzione realistica del calore e riprodurre fedelmente il tiraggio termico che anima le cappe.
Questa rappresentazione dettagliata permette di valutare, per ogni variante di cappa, la sua efficacia di captazione, la sua influenza sulle velocità dell'aria ambiente e l'impatto residuo del calore non captato sul comfort degli operatori.
I risultati CFD permettono di visualizzare il pennacchio termico di ogni bruciatore e di verificare che la cappa ne capti la maggior parte. Lo studio delle velocità dell'aria in corrispondenza della cappa conferma l'instaurarsi di un tiraggio naturale sufficiente a evacuare il calore, e mette in evidenza le eventuali fughe laterali da correggere regolando la geometria o l'altezza di captazione.
Il dimensionamento derivato dalla simulazione costituisce uno strumento di supporto alle decisioni: permette di arbitrare tra livelli di captazione, ingombro e costo, e di garantire un comfort termico migliorato per gli operatori con una soluzione passiva, senza consumo elettrico di estrazione.
Know-how: ventilazione naturale industriale & captazione del caloreLa simulazione CFD permette di visualizzare il tiraggio termico naturale sopra i bruciatori a gas e di validare la captazione del calore da parte delle cappe. La visualizzazione per isosuperficie mette in evidenza il pennacchio ascendente e le velocità dell'aria nella cappa, confermando il corretto dimensionamento dell'opera e il miglioramento del comfort termico degli operatori — il tutto senza estrazione meccanica.
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