Chambre Froide — Leipzig
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Projet · Génie climatique

Chambre Froide — Leipzig.

Étude des phénomènes aérauliques associés aux systèmes de redondance d'une chambre froide de stockage pharmaceutique à Leipzig.

Projet
Cold Box — Leipzig
Année
2023
Client
Bio-Rad
Localisation
Leipzig — Allemagne
Typologie
Génie climatique
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Redondance climatique d'une chambre froide pharmaceutique

La mission réalisée par EOLIOS Ingénierie

L'étude approfondie d'EOLIOS a permis d'équiper une chambre froide (cold box) d'un système de redondance climatique, pour le stockage de produits médicaux sensibles aux variations de température.

Ces espaces sont conçus pour maintenir des températures stables et précises sur de longues périodes, garantissant la conservation des caractéristiques des produits.

L'objectif : par simulation CFD, évaluer précisément les mouvements aérauliques en zone freezer pour une conception à 4 systèmes de régulation, et définir le placement optimal du nouveau système sans créer de zones basse-vitesse, recirculations ou bypass.

Qu'est-ce qu'une coldbox ?

Une chambre froide (ou cold box) est une enveloppe thermique isolée qui maintient un environnement froid, couramment utilisée pour le stockage de produits alimentaires et pharmaceutiques à température contrôlée. Ici, la cold box est un hall réfrigéré de 23 700 m³ avec peu d'isolation au sol (dalle béton apparente).

Modèle d’étude 3D CFD de la coldbox
Modèle d’étude 3D CFD de la coldbox

Audit thermique de la chambre froide

Étude du taux de fuites

L'équipe a procédé à des relevés pour estimer le taux de fuite entre les deux zones principales. Au niveau de la porte sectionnelle de la zone freezer, des fuites apparaissent en partie basse face à la zone de chargement (joint sectionné, passage d'air). Ce type de porte entraîne un taux de fuite plus élevé que les portes hermétiques standards ; des taux élevés sont aussi relevés aux trappes de passage de carton.

Thermographie infrarouge des défauts d'isolation

La caméra thermique a constaté l'isolation des deux zones et révélé un pont thermique entre la coldbox et l'extérieur, dû à un défaut de construction — impactant la tenue en température et entraînant des surconsommations énergétiques.

Pont thermique révélé à la caméra thermique
Pont thermique révélé à la caméra thermique
Audit des systèmes de régulation thermique
Audit des systèmes de régulation thermique

Simulation CFD d'une chambre froide

Les études CFD illustrent la circulation de l'air dans la chambre : transport de la chaleur à travers les murs et l'air, circulation autour des parois, portes et étagères, distribution du froid et répartition de la température et de l'humidité autour des produits. Les mouvements aérauliques permettent de déterminer direction et vitesse de l'air, et de prévoir les effets de recirculation et de bypass.

Vitesses d’air à 8 m
Vitesses d’air à 8 m
Vitesses d’air à 2 m
Vitesses d’air à 2 m
Plan des températures dans la zone freezer
Plan des températures dans la zone freezer

Distribution d'air et redondance

L'objectif est d'évaluer précisément les mouvements aérauliques en zone freezer pour une conception à 4 systèmes de régulation. La simulation permet de définir le placement optimal du nouveau système, assurant la redondance sans créer de zones basse-vitesse, recirculations ou bypass susceptibles d'entraîner une montée en température.

Grâce à la simulation numérique, EOLIOS prévoit de nombreux scénarios et anticipe les imprévus liés à la stratification, aux recirculations, aux phénomènes de bypass et aux scénarios de défaillance — pour des solutions innovantes face aux risques climatiques, thermiques et incendie des locaux à hauts rayonnages.

Savoir-faire : le génie climatique des locaux de grande hauteur
Synthèse

Synthèse de l'étude

Étude CFD thermo-aéraulique d'une chambre froide de stockage pharmaceutique à Leipzig : audit du taux de fuites et thermographie infrarouge (pont thermique), simulation des vitesses d'air et des températures en zone freezer, et conception d'un système de régulation à 4 unités garantissant la redondance sans recirculations ni bypass.

Synthèse vidéo — Chambre Froide, Leipzig · EOLIOS Ingénierie
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