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Ventilação industrial natural

A engenharia da ventilação natural baseia-se em fenómenos precisos que podem ser controlados!

A EOLIOS põe à tua disposição a sua experiência em CFD para melhorar o conforto térmico e aeráulico, extrair os poluentes e otimizar a ventilação natural na indústria.

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Conceber a ventilação natural num contexto industrial

Princípio da ventilação natural

Nas instalações industriais com grandes fontes de calor, como as fábricas de vidro e as siderurgias, a ventilação natural utiliza os ganhos de calor do próprio processo de produção para criar energia motriz suficiente.

A ventilação de uma fábrica com fornos que funcionam a temperaturas extremamente elevadas, necessárias para a produção de vidro, constitui um problema técnico importante. Mesmo os fornos mais bem isolados emitem grandes quantidades de calor no interior da instalação, resultando em ganhos de calor muito elevados para o ar interior.

Linhas de corrente coloridas por temperatura - Vidraria

Risco de má gestão da ventilação num ambiente industrial

A cada edifício, nomeadamente às fábricas de vidro, é atribuída uma temperatura crítica que, se for ultrapassada, pode danificar a estrutura, nomeadamente a cobertura, onde os ganhos de calor são mais elevados. Qualquer excesso de calor que possa elevar a temperatura a níveis críticos que possam provocar deformações ou danos no produto. incêndios se a gordura se tiver acumulado ao longo do tempo.

Por outro lado, o conforto térmico deve ser mantido a níveis óptimos para os postos de trabalho, ou a níveis aceitáveis para as zonas de intervenção temporária (por exemplo, por cima dos fornos). Para isso, é necessário libertar ar para a atmosfera para garantir que a instalação continua a funcionar corretamente.

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Vídeo - Isosuperfícies de temperatura - Siderurgia

Dimensionamento de ventiladores de ventilação natural estática

O tamanho correto dimensionamento dos ventiladores estáticos é essencial para garantir uma ventilação naturaleficaz num edifício. Estes dispositivos desempenham um papel fundamental na gestão doar que entra e sai, assegurando uma circulação de ar óptima.

Um dimensionamento incorreto pode levar a problemas de sobreaquecimento,humidade excessiva ou má qualidade do ar interior, tornando o ambiente desconfortável para os seus ocupantes. Dependendo da configuração do edifício, da sua utilização e das condições climáticas locais, é crucial escolher os arejadores adequados em termos de tamanho e posicionamento.

Aérateur statique - très grand volume - verrerie - vue du toit
Exemplo de um arejador estático para uma fábrica de vidro

O dimensionamento correto não só garante o cumprimento dos requisitos de conforto térmico e de qualidade do ar, como também maximiza a poupança de energia, reduzindo a necessidade de ar condicionado ou aquecimento.

Estudos sobre sistemas de ventilação natural

Caracterização dos fluxos de ar

Cálculo com CFD O cálculo CFD (Computational Fluid Dynamics) permite modelar com precisão o fluxo dear fresco, as velocidades do ar nas portas e nos ventiladores estáticos (tipo Robertson), bem como o fluxo de ar extraído através destes últimos. Graças a esta simulação digital, é possível visualizar e otimizar a circulação do ar no interior do edifício, tendo em conta diversos parâmetros como a geometria dos espaços, as aberturas e as variações climáticas. Deve ser dada uma atenção especial às velocidades do ar nas portas e nos ventiladores estáticos, uma vez que o dimensionamento ou a colocação incorrecta podem provocar desconforto térmico ou uma ventilação deficiente.

Além disso, aberturas mal concebidas podem aumentar o risco deentrada descontrolada de ar, perturbando a gestão do ar interior e criando áreas de sobreaquecimento ouhumidade excessiva. Os cálculos CFD podem ajudar a evitar estes riscos, optimizando a colocação e o dimensionamento das aberturas, garantindo que o sistema de ventilação natural funciona de forma suave e eficiente.

Puits de ventilation naturelle 1 - simulation cfd Puits de ventilation naturelle 2 - simulation cfd
Temperaturas das paredes e linhas de corrente coloridas por temperatura - Fábrica de alumínio

Estudo térmico da dissipação de calor através de canais de ventilação natural

Os estudos térmicos para quantificar o impacto dos processos de alta temperatura são essenciais no contexto da ventilação natural, particularmente em edifícios industriais ou comerciais onde os processos térmicos geram níveis elevados de calor.

Estes processos, como fornos, caldeiras ou motores, podem provocar um aumento significativo da temperatura no interior dos espaços em causa, afectando o conforto térmico dos ocupantes e a eficácia da ventilação natural. Uma análise térmica permite simular a distribuição do calor no edifício e determinar o impacto destas fontes de calor na circulação do ar, optimizando o dimensionamento dos ventiladores e das aberturas.

Temperatura da isosuperfície - Bolsas de aço líquido

Estes estudos permitem igualmente identificar as zonas de sobreaquecimento e implementar soluções para maximizara eliminação do calor e a gestãodo ar quente, garantindo simultaneamente uma boa qualidade do ar e um conforto ótimo. Graças a esta abordagem, a ventilação natural pode ser adaptada às exigências específicas dos processos térmicos, minimizando o consumo de energia.

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Vídeo - Estudo do calor residual - Siderurgia

Rastreio e extração de poluentes

O rastreio ea evacuação de poluentes através de CFD (Computational Fluid Dynamics) são ferramentas fundamentais para otimizar a eficiência da ventilação natural num edifício.

A simulação CFD é utilizada para modelar o comportamento dos poluentes (tais como partículas finascompostos orgânicos voláteis ou gases tóxicos), tendo em conta as diferentes fontes de contaminação e os parâmetros ambientais.

Isosuperfície - Áreas com uma elevada concentração de poluentes

Esta abordagem permite visualizar com precisão a sua trajetória no ar, identificar as zonas de elevada concentração e determinar as melhores estratégias para a sua evacuação eficaz para o exterior. Ao otimizar a colocação de respiradouros e aberturas, e ao ajustar o fluxo de entrada e saída de ar, o CFD ajuda a garantir uma circulação de ar que promove arápida evacuação de poluentes, mantendo um conforto térmico ótimo. Esta abordagem ajuda a criar ambientes interiores mais saudáveis, com uma qualidade do ar controlada, reduzindo simultaneamente o impacto ambiental da ventilação.

Influência das condições climatéricas

As condições climatéricas desempenham um papel decisivo na eficácia da ventilação natural de um edifício. A temperatura exterior, a velocidade do vento ea humidade relativa têm um impacto direto na circulação do ar no interior.

Por exemplo, os dias quentes podem aumentar o efeito das correntes de ar térmico, favorecendo a subida do ar quente e permitindo uma melhor evacuação do ar viciado. Inversamente, os dias mais frios ou ventosos podem melhorar ofornecimento de ar fresco, mas também podem causar correntes de ar desconfortáveis se a ventilação não for bem concebida.

O dimensionamento das aberturas, dos ventiladores e das condutas de ventilação deve, portanto, ter em conta as variações climáticas locais para se adaptar às diferentes situações meteorológicas. A simulação CFD pode ser utilizada para prever o impacto das condições exteriores na circulação do ar interior, de modo a otimizar o sistema de ventilação para garantir um conforto ótimo durante todo o ano, reduzindo o consumo de energia.

Ventilação natural automatizada

A ventilação natural automatizada combina os princípios da ventilação natural com tecnologias avançadas para regular automaticamente os fluxos de ar de acordo com as necessidades reais do edifício. Graças aos sensores integrados que medem parâmetros como a temperatura, ahumidade e a qualidade do ar, o sistema ajusta a abertura das aberturas e das janelas em tempo real para promover uma ventilação óptima, mantendo um conforto térmico constante.

Esta abordagem permite, nomeadamente, conceber o sistema de ventilação para se adaptar às variações meteorológicas, mas também evitar o sobredimensionamento dos sistemas, nomeadamente reduzindo as velocidades do ar demasiado elevadas ao nível do operador, que podem provocar desconforto.

Melhorar as condições de trabalho dos operadores em ambientes industriais

Otimização do conforto térmico e aeráulico

A otimização do conforto térmico é uma das principais vantagens da ventilação natural, uma vez que regula a temperatura interior de uma forma eficiente e amiga do ambiente. Tirando partido dos princípios da tiragem térmica e da ventilação por convecção, favorece a circulação do ar quente para o exterior e o fornecimento de ar fresco, reduzindo assim as diferenças de temperatura no interior do edifício. Este controlo passivo permite manter uma temperatura ambiente agradável sem recorrer a sistemas de ar condicionado que consomem muita energia, o que também contribui para a poupança de energia.
Linhas de corrente coloridas por temperatura - Estação de formação de placas de aço
A otimização do conforto térmico exige também um dimensionamento preciso das aberturas de ventilação, ventiladores e grelhas, para garantir um fluxo de ar adaptado às necessidades específicas de cada divisão, evitando o risco de sobreaquecimento ou de frio excessivo. Uma boa conceção da ventilação natural garante um ambiente interior confortável, saudável e respeitador do ambiente, durante todo o ano.

Melhorar a qualidade do ar

Melhorar a qualidade do arqualidade do ar é um aspeto fundamental da ventilação natural, que tem como objetivo assegurar um ambiente interior saudável, promovendo uma renovação de ar constante e controlada. Ao explorar os princípios naturais da corrente de ar térmica e da convecção, a ventilação natural reduz a concentração de poluentes (como partículas finas, compostos orgânicos voláteis e dióxido de carbono), mantendo uma temperatura interior confortável.

A dimensão e o posicionamento corretos das aberturas e dos ventiladores garantem uma circulação de ar ideal, evacuando eficazmente o ar viciado e introduzindo ar fresco sem recorrer a sistemas que consomem energia. Além de prevenir problemas de má qualidade do ar, esta abordagem natural reduz o risco dehumidade excessiva e bolor, contribuindo para um ambiente mais saudável e agradável para os seus ocupantes, ao mesmo tempo que minimiza a pegada ecológica do edifício.

Respeita as normas e regulamentos de ventilação natural

Otimização energética para edifícios industriais

L’otimização energética e descarbonização são grandes desafios para a ventilação naturalTrata-se do primeiro projeto deste tipo no mundo, que permite reduzir consideravelmente o consumo de energia, contribuindo simultaneamente para a transição energética. Ao explorar princípios naturais como tiragem térmica e convecçãoA ventilação natural permite uma renovação eficaz do ar sem necessidade de sistemas mecânicos de aquecimento ou de ar condicionado, que são frequentemente responsáveis por níveis elevados de CO2.
Graças ao dimensionamento exato dos aeradoresas janelas e aberturaspara manter o conforto térmico conforto térmico óptima durante todo o ano, ao mesmo tempo que minimiza a pegada de carbono do edifício. Ao reduzir a utilização de combustíveis fósseis, a ventilação natural contribui ativamente para a luta contra as alterações climáticas. descarbonatação dos edifícios, promovendo simultaneamente uma gestão inteligente e económica da energia. Esta abordagem faz parte de uma abordagem sustentável que satisfaz os requisitos de desempenho energético, respeitando simultaneamente os objectivos ambientais de redução das emissões de gases com efeito de estufa.
Linhas de corrente coloridas por temperatura - Siderurgia

Cumprimento dos valores-limite de exposição profissional (OEL)

O cumprimento dos valores-limite de exposição profissional (VLEP) é um aspeto essencial da ventilação naturalparticularmente em ambientes de trabalho onde os poluentes ou gases podem estar presentes, tais como instalações industriaiss. En garantissant un renovação óptima do ara ventilação natural ajuda a manter a concentração de poluentes abaixo dos limiares autorizados pelas normas de saúde e segurança. Grâce à un dimensionamento e e posicionamento dos respiradouros e aberturasassegura a circulação de ar suficiente para remover eficazmente contaminantes enquanto introduz ar fresco.

Este sistema não só garante o cumprimento dos valores-limite de exposição mas também garante um ambiente de trabalho saudávelreduzindo os riscos associados à má qualidade do ar interior, tais como problemas respiratórios e doenças profissionais.

Os estudos sobre o VLEP permitem também identificar os EPI necessários para garantir o cumprimento do VLEP nas zonas mais poluídas. La a ventilação natural torna-se um trunfo importante para proteger a saúde dos saúde dos ocupantespromovendo ao mesmo tempo um ambiente de trabalho confortável confortável e ambiente de trabalho seguro.

Utilização de máscaras de ventilação assistida

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