HVAC – Magazzino di attrezzature mediche
Mantenere la temperatura di un magazzino di attrezzature mediche per Bio-Rad a Mitry-Mory
L’azienda di innovazione medica Bio-Rad ci ha chiesto di mantenere una temperatura precisa nella loro sala refrigerata per la conservazione di prodotti medici. Il mantenimento uniforme e preciso della temperatura nell’area di stoccaggio aiuta a preservare la qualità dei prodotti sensibili, a rispettare le normative e agarantire la stabilità e l’efficacia a lungo termine dei prodotti medicali. L’obiettivo dello studio è quindi quello di utilizzare metodi di simulazione numerica (CFD) per analizzare le condizioni termo-aria nella sala e sviluppare soluzioni tecniche per mantenere le temperature entro determinati valori target.
HVAC per un magazzino di apparecchiature mediche
Anno
2024
Cliente
IPSEN
Posizione
Mitry Mory
Tipologia
HVAC - Laboratorio
Continua a navigare :
I nostri altri progetti :
Ultime notizie :
Scheda tecnica :
Le nostre competenze :
Studi condotti su edifici di stoccaggio di grandi dimensioni per apparecchiature sensibili alla temperatura
L'importanza di uno studio CFD per mantenere una temperatura omogenea in un magazzino
Per garantire il mantenimento di una temperatura uniforme nel magazzino, è fondamentale eseguire uno studio CFD (Computational Fluid Dynamics). Questo approccio consente di simulare e visualizzare i flussi d’aria e gli scambi di calore all’interno del magazzino in qualsiasi punto dello spazio. Comprendendo appieno questi flussi di calore, è possibile determinare il modo in cui la temperatura si propaga e varia nello spazio, il che aiuta a identificare eventuali aree al di fuori dell’intervallo di valori target, nonché le cause di questi problemi. Una volta individuati questi problemi, è possibile effettuare le opportune regolazioni per garantire il mantenimento della giusta temperatura in tutto il magazzino.
Modellazione 3D del magazzino
Per realizzare questo studio CFD, i nostri ingegneri hanno progettato un preciso modello 3D dell’intero magazzino. Successivamente, viene effettuata una simulazione numerica dei movimenti e delle temperature dell’aria, tenendo conto di tutti i parametri interni ed esterni al sistema, nonché di tutti i fenomeni fisici coinvolti, in particolare lo scambio di calore con l’esterno, sia attraverso le pareti che in corrispondenza delle aperture.
Gli effetti della stratificazione dell'aria
Lo studio della stratificazione dell’aria è essenziale nell’ambito dell’analisi termica di un edificio con soffitti alti. A causa della differenza di densità dell’aria in funzione della sua temperatura, la stratificazione si verifica naturalmente, con l’aria calda che si accumula nelle parti superiori dell’edificio e l’aria fredda che rimane a livello del suolo.
Questa stratificazione dell’aria può causare una serie di problemi. In primo luogo, può causare notevoli variazioni di temperatura tra le diverse aree di un edificio, rendendo alcune parti troppo calde o troppo fredde. Questo può influire sul comfort degli occupanti e portare a un consumo energetico eccessivo per mantenere una temperatura uniforme. In secondo luogo, la stratificazione dell’aria può anche causare una cattiva distribuzione dell’aria fresca e viziata, con conseguente scarsa qualità dell’aria interna. I contaminanti possono accumularsi nelle parti basse dell’edificio, con conseguenze potenzialmente dannose per la salute degli occupanti.
Per ovviare a questi problemi, l’uso di sistemi di destratificazione è essenziale. I destratificatori sono dispositivi utilizzati per interrompere la stratificazione dell’aria mescolando attivamente strati di aria calda e fredda. Contribuiscono a ridurre le differenze di temperatura tra le diverse aree dell’edificio e a garantire un maggiore comfort termico agli occupanti. Inoltre, i destratificatori garantiscono una migliore ventilazione e quindi riducono i rischi associati alla presenza di contaminanti nelle parti basse dell’edificio.
Velocità delle isosuperfici a 1m/s
Studio della ridondanza nei sistemi di controllo del clima
La ridondanza dei sistemi di controllo del clima è di importanza cruciale negli edifici che ospitano apparecchiature sensibili alla temperatura, come quelle mediche. La ridondanza si riferisce alla presenza di due o più sistemi in grado di svolgere la stessa funzione. Nel contesto dei sistemi di climatizzazione, ciò significa disporre di più sistemi di climatizzazione indipendenti per mantenere le condizioni di temperatura desiderate.
L’importanza della ridondanza risiede nella maggiore affidabilità e resilienza che offre. Se un sistema si guasta, gli altri possono subentrare per mantenere le condizioni ambientali richieste. In questo modo si evitano variazioni di temperatura che potrebbero danneggiare le apparecchiature sensibili. Inoltre, riduce il rischio di perdere apparecchiature preziose e costose e contribuisce alla conformità normativa.
Utilizzando uno studio CFD, è possibile verificare se la ridondanza dei sistemi di climatizzazione è sufficiente a mantenere condizioni ambientali stabili in tutto l’edificio. Questo tipo di studio consente di simulare diverse situazioni, come un guasto del sistema o carichi termici aggiuntivi, per verificare se i sistemi di back-up sono in grado di mantenere le condizioni di temperatura richieste. Identificando le aree di scarso rendimento e ottimizzando i sistemi di ridondanza, è possibile garantire una resilienza totale in caso di guasto.
Studio termo-aerodinamico del magazzino
Caratterizzazione precisa del sistema in esame
Per analizzare in dettaglio le questioni sopra citate, EOLIOS ha mobilitato i suoi ingegneri sul posto per effettuare diversi rilievi e osservazioni. In primo luogo, è stato effettuato un rilievo preciso della planimetria dell’edificio per consentire una modellazione 3D completa dell’ambiente. Particolare attenzione è stata dedicata alla disposizione delle scaffalature di stoccaggio, poiché la loro disposizione può avere un impatto significativo sulla circolazione dell’aria e sulla distribuzione della temperatura nel magazzino. Questa modellazione consentirà di modellare con precisione i flussi termici e aeraulici, nonché le interazioni tra i vari elementi presenti nella sala di stoccaggio.
Scaffalature di stoccaggio - Passaggio sotto le radiazioni
Avanti, Anche il layout della ventilazione esistente è stato messo sotto esame.. Gli ingegneri hanno valutare i sistemi di ventilazione presentiidentificare eventuali punti deboli o aree in cui è possibile apportare miglioramenti. E infine.., è stato effettuato uno studio delle condizioni meteorologiche dell’area per determinare le temperature esterne più le temperature esterne più sfavorevoli da prendere in considerazione.
Sono state effettuate anche misurazioni della temperatura e della velocità dell’aria in vari punti strategici dell’edificio per convalidare sperimentalmente i risultati numerici.
Le diverse situazioni studiate con la CFD
Mappa della temperatura - Uscita del condotto
Sono state studiate due situazioni, una corrispondente alle temperature esterne massime raggiunte in estate e una corrispondente alle temperature minime raggiunte in inverno. Le simulazioni effettuate nello scenario estivo hanno dimostrato che l’attuale sistema di condizionamento dell’aria era sufficiente per far fronte alle alte temperature, con tutti i punti della stanza all’interno dell’intervallo di temperatura target, e che i destratificatori non dovevano essere attivati a questo scopo. Tuttavia, le simulazioni effettuate nello scenario invernale hanno mostrato che, nonostante una certa omogeneità delle temperature, vi erano aree al di fuori dell’intervallo target. Soluzioni tecniche precise per pianificazione degli spazi e sistemi di ventilazione (temperatura di mandata, sistema di destratificazione, ridondanza) sono stati quindi proposti e dimensionati in modo da essere il più possibile economici, ma allo stesso tempo mantenere efficacemente la temperatura dell’area di stoccaggio nelle condizioni più estreme, al fine di garantire la qualità e l’affidabilità dei prodotti medicali stoccati durante tutto l’anno.
Video riassuntivo dello studio
Sintesi dello studio
L’azienda di innovazione medica Bio-Rad ci ha chiesto di mantenere una temperatura precisa nel suo magazzino refrigerato di Mitry-Mory. Il nostro obiettivo era quello di utilizzare metodi di simulazione numerica (CFD) per analizzare le condizioni termo-aria nella sala e sviluppare soluzioni tecniche per mantenere le temperature entro valori target specifici.
Abbiamo effettuato rilievi accurati del layout dell’edificio e una modellazione 3D completa dell’ambiente, tenendo conto della disposizione degli scaffali di stoccaggio. È stata effettuata una valutazione approfondita della ventilazione esistente, individuando i punti deboli e le aree da migliorare.
Le simulazioni estive hanno dimostrato che l’attuale sistema di condizionamento dell’aria è sufficiente per far fronte alle alte temperature. Tuttavia, nello scenario invernale, alcune aree erano al di fuori dell’intervallo di riferimento. Abbiamo quindi proposto e dimensionato soluzioni tecniche precise, come l’adeguamento della disposizione degli spazi e dei sistemi di ventilazione, per mantenere efficacemente la temperatura in tutto il magazzino.
Il nostro studio CFD ci permette di garantire la qualità e l’affidabilità dello stoccaggio dei prodotti medicali durante tutto l’anno, assicurando il mantenimento di una temperatura uniforme nel rispetto delle normative.
