EOLIOS estudió con precisión la ventilación natural de una cristalería de manera que se optimizara la calidad del aire y el confort de los operarios.
EOLIOS estudió con precisión la ventilación natural de una cristalería a fin de optimizar la calidad del aire y el confort de los operarios. En un taller vidriero, el calor intenso del horno y de las máquinas de conformado impone una renovación de aire permanente, que el emplazamiento asegura sin sistema motorizado gracias al tiro natural hacia los aireadores estáticos en cubierta.
Lo esencial. EOLIOS construyó un gemelo digital 3D de la cristalería para analizar su ventilación natural mediante simulación CFD. El estudio cartografía los flujos de aire y las temperaturas, identifica las zonas mal ventiladas alrededor de las máquinas IS, y optimiza el equilibrio entre entradas de aire bajas y salidas altas. Objetivo: un mejor confort térmico para los operarios y una calidad del aire controlada, sin recurrir a una costosa ventilación mecánica.
El confort térmico de los operarios en la industria sometidos a temperaturas elevadas es muy importante. Los trabajadores deben estar cómodos para poder trabajar de forma eficaz y con total seguridad. Existen varias formas de mejorar el confort térmico en estos entornos.
Medidas preventivas como el uso de una ventilación y el empleo de equipos de protección individual adecuados, como ropa ligera y transpirable y gafas de protección, pueden ayudar a reducir el riesgo de sobrecalentamiento y a mejorar el confort térmico.
Las botellas de vidrio se forman generalmente mediante una técnica llamada soplado. En este proceso, una bola de vidrio fundido se sopla dentro de un molde en forma de botella. Los bordes de la bola se estiran y enrollan luego para formar la botella. Una vez terminado el proceso, la botella se enfría, se pule y está lista para ser embalada y expedida.
La máquina IS (Individual Section) es el equipo estándar para el conformado de las botellas de vidrio: secciones independientes soplan el vidrio fundido en moldes. Desprende un calor intenso que estructura los flujos de aire caliente ascendentes en el taller.
La creación del modelo de la planta se realizó teniendo en cuenta la topología del emplazamiento con gran precisión, con el fin de poder captar al máximo la evolución de los flujos de aire. Este gemelo digital reproduce con precisión los distintos conjuntos de vigas, los volúmenes de aire así como los edificios circundantes.
Esta precisión muy marcada en la realización del gemelo digital se traduce en una ganancia evidente sobre la veracidad y la pertinencia de los resultados obtenidos en la simulación CFD.
La ventilación natural de una cristalería es un sistema de ventilación que utiliza el aire del exterior para evacuar el aire caliente o viciado del interior del taller. El sistema utiliza aireadores estáticos colocados en puntos estratégicos para aprovechar las corrientes de aire exterior y la fuerza ascensional del aire caliente para crear una corriente de aire de aireación. El aire exterior se aspira a través de aberturas situadas cerca del suelo y el aire caliente se expulsa a través de aberturas situadas cerca de la cubierta. Las ventanas y las puertas también se utilizan para ayudar a crear movimientos de aire. Si se dominan, estos sistemas pueden ser muy eficaces para proporcionar una ventilación suficiente para los operarios.
La ventilación natural en la industria funciona utilizando la fuerza del viento para crear un flujo de aire en el interior de los edificios. El sistema se basa en el principio de la convección térmica, un proceso natural de transferencia de calor en función de la diferencia de temperatura entre el aire del interior y el aire del exterior.
Un aireador estático, o lucernario de cubierta, evacua el aire caliente por tiro térmico, sin motor ni consumo de energía. Su superficie y su posicionamiento condicionan la eficacia de la evacuación; su estudio corresponde al dimensionamiento de los aireadores estáticos.
El tiro térmico es el motor de la ventilación natural: el aire caliente, más ligero, sube y escapa por las aberturas altas aspirando aire fresco por abajo. En una cristalería, el calor del horno mantiene un tiro potente y permanente.
La simulación CFD (Computational Fluid Dynamics) permitió optimizar la ventilación natural en la industria proporcionando información precisa y actualizada sobre la eficacia de los sistemas de ventilación.
Las simulaciones CFD pueden utilizarse para simular y analizar el comportamiento de los fluidos en el interior de una planta y así identificar las zonas donde la ventilación puede mejorarse. Las simulaciones CFD también pueden utilizarse para determinar la cantidad de aire necesaria para una ventilación óptima y permitir a las empresas usar menos energía para su ventilación.
Las simulaciones CFD también permitieron mejorar el control y la distribución de los flujos de aire en el interior de la planta, lo que permitió una ventilación más eficaz y más segura.
Para recordar. En una cristalería, el calor del horno es un recurso tanto como una limitación: bien captado, mantiene un tiro natural que ventila el taller gratuitamente. Todo el sentido de la simulación CFD es colocar las entradas y salidas de aire para que ese tiro trabaje en beneficio del confort de los operarios.
Ventilación natural, aireadores estáticos y confort térmico en cristalería.
En un taller vidriero sin regulación térmica, la ventilación natural por tiro hacia los aireadores estáticos en cubierta asegura lo esencial de la renovación de aire, aprovechando el calor del horno. Un estudio CFD comprueba que basta y la complementa localmente si es necesario. Un enfoque similar se llevó a cabo en nuestro proyecto ventilación natural de una acería.
Un aireador estático, o lucernario, es un dispositivo de cubierta que evacua el aire caliente por tiro térmico, sin motor ni consumo de energía. Su dimensionamiento y su posicionamiento condicionan la eficacia de la ventilación natural.
La simulación CFD reproduce numéricamente los flujos de aire y las temperaturas en todo el volumen de la planta, incluso donde la medición es imposible. Identifica las zonas mal ventiladas y permite probar soluciones antes de las obras.
Cartografiando los flujos de aire y las temperaturas, el estudio localiza los puntos calientes y las zonas de estancamiento, y luego optimiza las entradas de aire bajas y las salidas altas para renovar el aire y evacuar el calor excedente.
Sí: al aprovechar el tiro térmico gratuito en lugar de una ventilación mecánica, un diseño aeráulico optimizado limita el recurso a los sistemas motorizados y reduce la factura energética del emplazamiento.
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Esta simulación termo-aeráulica de una cristalería muestra la distribución de la temperatura y de las velocidades de aire en la fábrica. Indica cómo los diferentes sistemas de la fábrica están integrados e interactúan entre sí. Nuestra misión de ingeniería termo-aeráulica permitió validar cómo podía mejorarse la ventilación para mejorar la calidad del aire y la temperatura en la fábrica. Por último, ayudamos a comprender cómo los diferentes sistemas de la fábrica podían optimizarse para mejorar la eficacia y reducir los costes.
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