Vidraria – Conhaque
Otimização do conforto térmico para os operadores da fábrica de Verallia Cognac
Oprincipal objetivo do estudo é implementar soluções para otimizar o conforto térmico dos operadores em torno dos seus postos de trabalho, tanto nas zonas frias como nas zonas quentes da fábrica. Isto inclui também a otimização do consumo de energia associada à gestão climática da fábrica. É dada especial atenção à conceção de entradas de ar específicas quando se substitui um forno a gás por um forno elétrico.
Um objetivo secundário é limitar os efeitos das correntes de ar em áreas sensíveis do processo, que podem ter um impacto negativo nas operações de produção e causar falhas recorrentes.
A complexidade dos fenómenos térmico-ar no dimensionamento deve-se a numerosos factores, como as temperaturas radiantes das paredes, as correntes de ar térmico, a pressão do vento, a resistência interna ao fluxo de ar vertical, as caraterísticas das aberturas na envolvente do edifício, o terreno local e a proteção contra o vento. Neste ambiente, em que o edifício não é termicamente regulado, o principal meio de controlo do ambiente é o fornecimento de ar fresco através de correntes de ar naturais para os ventiladores estáticos do telhado e através de ventilação forçada (extração ou insuflação).
Vidraria Cognac
Ano
2024
Cliente
Localização
França
Tipologia
Artigos de vidro
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As nossas competências :
Medições preliminares para análise termo-aerodinâmica
Auditoria térmica e do ar do sítio
Para avaliar os movimentos do ar, foram efectuados testes de fumo para visualizar as trajectórias do ar e identificar quaisquer zonas de estagnação ou de ventilação deficiente que pudessem conduzir a uma má qualidade do ar nessas zonas.
Além disso, foram utilizadas câmaras de imagem térmica para visualizar as temperaturas das paredes e identificar áreas de elevado ganho ou perda de calor.
Esta informação foi utilizada para quantificar os fenómenos térmicos e as zonas com pontos quentes e frios.
Aauditoria aeráulica destacou as áreas onde são necessárias melhorias para otimizar a ventilação, a temperatura e a qualidade do ar nas instalações. Foram feitas recomendações para resolver os problemas identificados, melhorando assim as condições de trabalho dos operadores e a eficiência energética das instalações.
Auditoria dos sistemas de fumo
Análise meteorológica
Os dados climatológicos da estação meteorológica de Cognac-Châteaubernard são utilizados para definir as condições climáticas exteriores necessárias ao estudo dos sistemas de ventilação da fábrica.
Foram registadas a velocidade e a direção do vento, a temperatura mínima média no inverno e a temperatura máxima média no verão, bem como os picos de temperatura mais extremos.
Estes dados são essenciais para determinar as condições climatéricas reais e adaptar as estratégias de ventilação e de climatização paragarantir o conforto dos operadores da fábrica ao longo de todo o ano.
Estudo CFD dos fenómenos térmico-ar na fábrica
Simulação numérica dos movimentos e temperaturas do ar
A Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD) reúne todos os métodos numéricos utilizados para estudar os fluxos de fluidos num determinado ambiente. As equações que regem estes fluxos não podem ser resolvidas analiticamente, pelo que o método dos elementos finitos é utilizado para as resolver numericamente.
No sector da construção, um estudo CFD pode fornecer aos projectistas informações precisas sobre as velocidades, pressões e temperaturas do ar que ocorrerão dentro e à volta dos sistemas em estudo. Este tipo de estudo é particularmente útil para estudar a conceção de sistemas de ventilação e de ar condicionado em grandes espaços. Optimizam oconforto interior, verificando se as entradas e saídas de ar permitem uma ventilação adequada do volume, garantindo um conforto ótimo para os ocupantes. Estas simulações são essenciais para uma conceção eficaz, ajudando a melhorar a eficiência energética e o bem-estar dos utilizadores.
No âmbito do estudo, foi criado um modelo 3D a partir dos planos e cortes fornecidos, incluindo a geometria do local e da sua envolvente num raio de 300 metros. Para este estudo, os tipos de paredes, as superfícies abertas ao exterior, os pontos de fornecimento e retorno de ar e qualquer sistema que liberte calor para o espaço, identificados durante a auditoria, são modelados e tidos em conta de forma precisa.
Identificação das fontes de desconforto térmico
Depois de verificar a precisão e aeficácia do modelo de simulação utilizado para o estudo CFD, comparando os resultados iniciais com as medições efectuadas no local durante a auditoria, foram efectuadas simulações na configuração atual da central em condições de inverno. Parece que oencerramento do forno a gás reduz a tiragem térmica, o que faz com que oaerador estático entre na entrada de ar e traga ar fresco e poluentes, além de perturbar os fluxos de ar na fábrica.
Além disso, os nossos estudos mostraram também que os principais problemas em matéria de conforto térmico dos operadores resultaram inicialmente da falta de regulação dos ventiladores, gerando entradas de ar indesejáveis no inverno. Outra causa destes problemas é aabertura considerável entre a extremidade quente e a extremidade fria, criando grandes deslocações de ar entre uma e outra e perturbando grandemente os fluxos de ar dos sistemas de aquecimento da extremidade fria, resultando em zonas mortas e desconforto para os operadores.
Otimizar a conceção existente para melhorar o conforto térmico no inverno
Foi efectuada uma nova simulação de inverno, com a adição de soluções para bloquear a propagação do ar fresco que entra pelas grelhas, bem como de divisórias para separar melhor a parte quente da parte fria. Esta simulação mostra uma clara melhoria da eficiência dos sistemas de aquecimento na zona de trabalho dos operadores, graças às soluções técnicas propostas.
Outra simulação mostrou também que, com o novo forno elétrico ativado, a tiragem térmica era suficiente para que oextrator de ar estático funcionasse corretamente, eliminando o fluxo de ar parasita anteriormente gerado na área de trabalho.
Otimizar a ventilação de verão para evitar a estagnação do calor
Os dados climatológicos da estação meteorológica de Dunquerque são de importância vital para definir as condições climáticas exteriores necessárias ao estudo dos sistemas de ventilação da fábrica. As informações recolhidas incluem a velocidade e a direção do vento, bem como a temperatura mínima média no inverno e a temperatura máxima média no verão.
Além disso, são também tidos em conta os picos de temperatura mais extremos registados. Estes dados desempenham um papel crucial na adaptação das estratégias de ventilação e ar condicionado para garantir um conforto ótimo para os operadores das instalações durante todo o ano.
Otimização energética de um edifício de uma fábrica de vidro
Este tipo de estudo CFD da termoaerodinâmica dos edifícios pode melhorar consideravelmentea eficiência energética, minimizando as perdas de energia e maximizando a utilização do calor gerado, melhorando assim o desempenho energético global do processo de produção. A otimização do consumo de energia de um edifício de tipo vidreiro oferece várias vantagens. Isto permite, antes de mais, reduzir os custos energéticos, optimizando as instalações, os processos de aquecimento e as trocas de calor entre a zona quente e a zona fria, poupando assim na fatura energética do aquecimento da zona fria.
A otimização energética contribui igualmente para a redução das emissões de gases com efeito de estufa, reduzindo a procura de energia e limitando as emissões de CO2 e de outros poluentes resultantes da combustão de combustíveis fósseis. Por último, amelhoria da sustentabilidade ambiental da empresa através de medidasde otimização energética contribui para responder às expectativas dos clientes e das partes interessadas em termos de práticas sustentáveis, reforçando assim a imagem da empresa. A otimização da eficiência energética de uma fábrica de vidro oferece, portanto, benefícios económicos e ambientais significativos.
Resumo em vídeo do estudo
Resumo do estudo
O estudo tem por objetivo melhorar o conforto térmico dos operadores, reforçando simultaneamentea eficiência energética. A transição de um forno a gás para um forno elétrico está planeada para otimizar as condições térmicas. Outro objetivo é reduzir as correntes de ar em zonas sensíveis para evitar perturbações na produção.
São estudadas todas as complexidades dos fenómenos térmico-ar, tendo em conta factores como as temperaturas das paredes, as correntes de ar térmico e a pressão do vento. Neste ambiente termicamente desregulado, o fornecimento de ar fresco através de aberturas no telhado e a ventilação forçada são estratégias fundamentais para regular o ambiente.
Resumo em vídeo da missão
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