Dla firmy Bio-Rad w Mitry-Mory EOLIOS przeanalizował metodą CFD warunki cieplno-przepływowe chłodzonej hali i dobrał rozwiązania zapewniające równomierną i zgodną z wymaganiami temperaturę, latem i zimą.
Firma innowacji medycznych Bio-Rad zwróciła się do EOLIOS, aby utrzymać dokładną temperaturę w chłodzonej hali przeznaczonej do przechowywania wyrobów medycznych w Mitry-Mory. Utrzymanie równomiernej i dokładnej temperatury w strefie magazynowej pozwala zachować jakość wrażliwych produktów, spełnić wymagania przepisów oraz zapewnić ich trwałość i skuteczność w długim okresie.
Cel: wykorzystać symulację numeryczną (CFD), aby przeanalizować warunki cieplno-przepływowe hali i opracować rozwiązania techniczne utrzymujące temperatury w wyznaczonych granicach.
Najważniejsze. Utrzymanie temperatury w chłodzonej hali magazynowej wyrobów medycznych (Bio-Rad, Mitry-Mory). Latem istniejąca klimatyzacja wystarcza; Zimą część strefy wychodziła poza zakres docelowy, dlatego dobrano rozwiązania (temperatura nawiewu, destratyfikacja, redundancja) w sposób oszczędny, aby temperatura była równomierna i zgodna z wymaganiami przez cały rok.
Aby utrzymać równomierną temperaturę, konieczna jest analiza CFD: symuluje i obrazuje w każdym punkcie przepływy powietrza i wymianę ciepła w magazynie. Rozumiejąc te przepływy, można ustalić, jak temperatura się rozchodzi i zmienia, wskazać strefy poza zakresem oraz ich przyczyny, a następnie wprowadzić właściwe korekty. Dokładny model 3D obejmuje wszystkie parametry wewnętrzne i zewnętrzne oraz wszystkie zjawiska fizyczne, w szczególności wymianę ciepła z otoczeniem przez przegrody i otwory.
W budynku o dużej wysokości różnica gęstości powietrza zależna od temperatury tworzy w naturalny sposób rozwarstwienie termiczne: ciepłe powietrze gromadzi się u góry, zimne pozostaje przy posadzce. Rozwarstwienie to może powodować znaczne różnice temperatury między strefami (dyskomfort, nadmierne zużycie energii) oraz zły rozdział powietrza, co pogarsza jakość powietrza wewnętrznego , ponieważ zanieczyszczenia mogą gromadzić się w dolnej części.
Zaradzić temu mogą destratyfikatory, które zaburzają rozwarstwienie, aktywnie mieszając warstwy ciepłego i zimnego powietrza: zmniejszają różnice temperatury między strefami, poprawiają komfort cieplny i usprawniają wentylację.
Naturalne ułożenie warstw powietrza o różnych temperaturach: ciepłe powietrze, mniej gęste, gromadzi się u góry, zimne pozostaje przy posadzce. Im wyższe pomieszczenie, tym większa różnica.
Urządzenie, które aktywnie miesza warstwy powietrza, aby wyrównać temperaturę w kubaturze, zmniejszyć strefy poza zakresem i ograniczyć nadmierne zużycie energii wynikające z rozwarstwienia.
Redundancja , czyli obecność kilku niezależnych układów zdolnych spełnić tę samą funkcję, ma kluczowe znaczenie przy przechowywaniu wrażliwych wyrobów. Daje niezawodność i odporność: w razie awarii jednego układu pozostałe przejmują pracę i utrzymują wymagane warunki, zapobiegając szkodliwym wahaniom temperatury i utracie kosztownych wyrobów, a przy tym wspierając zgodność z przepisami.
Analiza CFD pozwala sprawdzić, czy redundancja jest wystarczająca: symulując różne sytuacje (awaria układu, dodatkowe obciążenia cieplne), potwierdza zdolność układów rezerwowych do utrzymania temperatury, wskazuje strefy o słabszych parametrach i optymalizuje redundancję, aby zapewnić pełną odporność.
Obecność kilku niezależnych układów zdolnych spełnić tę samą funkcję: gdy jeden ulegnie awarii, pozostałe utrzymają temperaturę. Niezbędna przy wrażliwym i kosztownym zapasie.
Do zapamiętania. Przechowywanie wyrobów medycznych wymaga równomiernej i rejestrowanej temperatury: redundancja zapewnia ciągłość w razie awarii, a CFD dowodzi, że jest wystarczająca przed zdarzeniem, a nie po nim.
EOLIOS skierował inżynierów na obiekt, aby wykonali pomiary i obserwacje, będące podstawą wiernego modelu 3D:
Inwentaryzacja zagospodarowania budynku pod pełny model 3D.
Układ regałów magazynowych — bezpośredni wpływ na obieg powietrza i rozkład temperatury.
Istniejąca wentylacja — wskazane słabe punkty i obszary poprawy.
Warunki meteorologiczne — przyjęto najbardziej niekorzystne temperatury zewnętrzne.
Pomiary temperatury i prędkości powietrza w różnych punktach pozwoliły potwierdzić doświadczalnie wyniki obliczeń.
Przeanalizowano dwie sytuacje: maksymalne temperatury zewnętrzne latem oraz minimalne zimą. scenariuszu letnim obecna instalacja klimatyzacji okazała się wystarczająca: wszystkie punkty pomieszczenia mieściły się w zakresie docelowym, bez uruchamiania destratyfikatorów.
W scenariuszu zimowym, mimo pewnej równomierności, część strefy wychodziła poza zakres docelowy. Zaproponowano wtedy konkretne rozwiązania techniczne (temperatura nawiewu, układ destratyfikacji, redundancja) i dobrano je przy najkorzystniejszym koszcie, aby skutecznie utrzymać temperaturę w najbardziej skrajnych warunkach i zapewnić jakość wyrobów medycznych przez cały rok.
Odpowiedzi na pytania, które słyszymy najczęściej przed rozpoczęciem analizy.
Pod wysokim stropem ciepłe powietrze gromadzi się u góry, a zimne przy posadzce: różnice temperatury między strefami rosną, powodując dyskomfort i nadmierne zużycie energii. To zjawisko wyporu termicznego opisuje efektu ciągu termicznego.
Miesza warstwy powietrza, aby wyrównać temperaturę i uniknąć stref poza zakresem. To jedno z narzędzi wymiany i mieszania powietrza, leżących u podstaw zasad wentylacji.
Przez redundancję: pracę przejmuje kilka niezależnych układów. Symulacja potwierdza, że utrzymają temperaturę w czasie, także w stanie nieustalonym, co jest podejściem bliskim dynamicznej symulacji termicznej.
Wkracza na wczesnym etapie i odtwarza pełne pole 3D temperatur i prędkości, a następnie jest kalibrowana pomiarami na obiekcie. Uzupełnia pomiar, a nie go zastępuje; zobacz, dlaczego CFD jest alternatywą dla badań w tunelu aerodynamicznym.
Tak: hale, biura i duże kubatury usługowe stawiają te same wymagania komfortu i równomierności cieplnej, którymi zajmuje się nasza ekspertyza modelowania komfortu wewnętrznego.
Poznaj nasze specjalizacje, projekty i opracowania techniczne, aby wyjść poza FAQ.
Dla firmy Bio-Rad w Mitry-Mory EOLIOS przeanalizował metodą CFD warunki cieplno-przepływowe chłodzonego magazynu i opracował rozwiązania utrzymania temperatury. Pomiary na obiekcie, pełny model 3D i ocena istniejącej wentylacji posłużyły jako dane do symulacji. Latem obecna klimatyzacja wystarcza; zimą strefy poza zakresem skorygowano przez zmiany zagospodarowania i wentylacji dobrane obliczeniowo, co zapewnia równomierną i zgodną z wymaganiami temperaturę przez cały rok.
Kompetencje CFD, zrealizowane projekty i opracowania techniczne: cała dziedzina wentylacji i klimatyzacji w jednym miejscu.
Najprościej po prostu porozmawiać. Nasi inżynierowie odpowiedzą i przedstawią pierwszą ocenę techniczną.
