Per Bio-Rad a Mitry-Mory, EOLIOS ha analizzato tramite simulazione CFD le condizioni termo-aerauliche di un hall refrigerato e dimensionato le soluzioni che garantiscono una temperatura omogenea e conforme, in estate come in inverno.
La società di innovazione medicale Bio-Rad si è rivolta a EOLIOS per mantenere una temperatura precisa nel suo hall refrigerato destinato allo stoccaggio di prodotti medicali, a Mitry-Mory. Un mantenimento in temperatura uniforme e preciso della zona di stoccaggio permette di preservare la qualità dei prodotti sensibili, di conformarsi alle normative e di assicurarne la stabilità e l'efficacia a lungo termine.
L'obiettivo dello studio : utilizzare la simulazione numerica (CFD) per analizzare le condizioni termo-aerauliche dell'hall e sviluppare soluzioni tecniche che garantiscano le temperature entro valori target specifici.
In sintesi. Mantenimento in temperatura di un hall refrigerato di stoccaggio medicale (Bio-Rad, Mitry-Mory). In estate, la climatizzazione esistente basta; in inverno, alcune zone uscivano dall'intervallo target — soluzioni (temperatura di mandata, destratificazione, ridondanza) dimensionate al costo più giusto per una temperatura omogenea e conforme tutto l'anno.
Per assicurare il mantenimento di una temperatura omogenea, è cruciale realizzare uno studio CFD : simula e visualizza in ogni punto i flussi d'aria e gli scambi termici del magazzino. Comprendendo questi flussi, diventa possibile determinare come la temperatura si propaga e varia, identificare le zone fuori intervallo e le loro cause, e poi apportare gli aggiustamenti appropriati. La modellazione 3D precisa integra l'insieme dei parametri interni ed esterni e tutti i fenomeni fisici — in particolare gli scambi termici con l'esterno, attraverso pareti e aperture.
In un edificio a grande altezza di soffitto, la differenza di densità dell'aria a seconda della sua temperatura crea naturalmente una stratificazione : aria calda accumulata nella parte alta, aria fredda a livello del suolo. Questa stratificazione può provocare variazioni di temperatura significative tra le zone (disagio, sovraconsumo di energia) e una cattiva distribuzione dell'aria, degradando la qualità dell'aria interna — i contaminanti possono accumularsi nella parte bassa.
Per rimediarvi, i destratificatori perturbano la stratificazione mescolando attivamente gli strati di aria calda e fredda : riducono gli scarti di temperatura tra le zone, garantiscono un migliore comfort termico e migliorano la ventilazione.
Sovrapposizione naturale di strati d'aria a temperature diverse: l'aria calda, meno densa, si accumula in alto, l'aria fredda resta al suolo. Più il soffitto è alto, più lo scarto si amplia.
Dispositivo che mescola attivamente gli strati d'aria per uniformare la temperatura del volume, ridurre le zone fuori intervallo e limitare il sovraconsumo legato alla stratificazione.
La ridondanza — presenza di più sistemi indipendenti capaci di svolgere la stessa funzione — è cruciale per lo stoccaggio di materiale sensibile. Apporta affidabilità e resilienza : in caso di guasto di un sistema, gli altri prendono il rilievo per mantenere le condizioni richieste, evitando le variazioni di temperatura dannose e la perdita di materiale costoso, contribuendo al contempo alla conformità normativa.
Lo studio CFD permette di verificare se la ridondanza è sufficiente : simulando diverse situazioni (guasto di un sistema, carichi termici aggiuntivi), valida la capacità dei sistemi di soccorso di mantenere la temperatura, identifica le zone a bassa prestazione e ottimizza la ridondanza per garantire una resilienza totale.
Presenza di più sistemi indipendenti capaci di svolgere la stessa funzione: se uno si guasta, gli altri mantengono la temperatura. Indispensabile per uno stock sensibile e costoso.
Da ricordare. Stoccare materiale medicale impone una temperatura omogenea e tracciata: la ridondanza garantisce la continuità in caso di guasto, e la CFD dimostra prima di ogni incidente che è sufficiente, non dopo.
EOLIOS ha mobilitato i suoi ingegneri sul posto per rilievi e osservazioni, base di una modellazione 3D fedele:
Rilievo del layout dell'edificio per la modellazione 3D completa.
Disposizione degli scaffali — impatto diretto sulla circolazione dell'aria e sulla distribuzione della temperatura.
Ventilazione esistente — punti deboli e zone di miglioramento identificati.
Condizioni meteorologiche — le temperature esterne più sfavorevoli considerate.
Misure di temperatura e di velocità dell'aria in diversi punti hanno permesso di validare sperimentalmente i risultati numerici.
Sono state studiate due situazioni : le temperature esterne massime estive e le minime invernali. Nello scenario estivo, l'attuale sistema di climatizzazione si è rivelato sufficiente — tutti i punti del locale nell'intervallo target, senza bisogno di attivare i destratificatori.
Nello scenario invernale, nonostante una certa omogeneità, alcune zone uscivano dall'intervallo target. Sono allora state proposte e dimensionate soluzioni tecniche precise (temperatura di mandata, sistema di destratificazione, ridondanza) al costo più giusto, per assicurare efficacemente il mantenimento in temperatura nelle condizioni più estreme e garantire tutto l'anno la qualità dei prodotti medicali.
Le risposte alle domande che ci vengono poste più spesso prima di avviare uno studio.
Sotto un soffitto alto, l'aria calda si accumula in alto e l'aria fredda al suolo: gli scarti di temperatura tra le zone si amplificano, con disagio e sovraconsumo. Questo fenomeno di galleggiamento è quello descritto dall'effetto stack termico.
Mescola gli strati d'aria per uniformare la temperatura ed evitare le zone fuori intervallo. È una delle leve del ricambio e del rimescolamento dell'aria, al centro dei principi della ventilazione.
Tramite la ridondanza: più sistemi indipendenti prendono il rilievo. La simulazione valida che mantengano la temperatura nel tempo, anche in regime transitorio — una logica vicina alla simulazione termica dinamica.
Interviene a monte e restituisce l'intero campo 3D di temperature e velocità, poi si ricalibra su misure in loco. Completa la misura anziché sostituirla — ecco perché la CFD è un'alternativa ai test in galleria del vento.
Sì: hall, uffici e grandi volumi terziari pongono gli stessi temi di comfort e omogeneità termica, trattati dalla nostra expertise di modellazione del comfort interno.
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Per Bio-Rad a Mitry-Mory, EOLIOS ha analizzato tramite CFD le condizioni termo-aerauliche del magazzino refrigerato e sviluppato soluzioni di mantenimento in temperatura. Rilievi sul posto, modellazione 3D completa e valutazione della ventilazione esistente hanno alimentato le simulazioni. In estate, la climatizzazione attuale è sufficiente ; in inverno, le zone fuori intervallo sono state corrette tramite aggiustamenti di layout e di ventilazione dimensionati — garantendo una temperatura omogenea e conforme durante tutto l'anno.
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