Qualification de sorbonnes – Laboratoire
En quelques mots
EOLIOS Ingénierie a fourni son expertise en salle blanche pour donner un aperçu des conditions thermo-aérauliques dans des laboratoires lors de la mise en fonctionnement de sorbonnes.
Qualification de sorbonnes – Laboratoire
Année
2022
Client
Royale Canin
Localisation
Montpellier
Typologie
Laboratoire
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Description de la mission
Simulation des mouvements d'air et des effets thermo aérauliques dans un laboratoire :
Les salles blanches sont utilisées dans de nombreux domaines de l’industrie, elles requièrent un contrôle strict en matière de température, d’hygrométrie et de taux de particules. Par conséquent, connaitre les conditions thermo-aérauliques d’une salle blanche est primordial. Pour cette mission, l’équipe EOLIOS a étudié les écoulements d’air dans un laboratoire. Dans ce cas précis, la présence de sorbonnes vient complexifier le comportement aéraulique des salles et par conséquent diminuer les possibilités d’installation CVC. L’enjeu de l’étude est donc la maîtrise des phénomènes thermo-aérauliques particuliers induits par les systèmes CVC sur la qualification des sorbonnes.
Conception des systèmes sans activations des sorbonnes de laboratoire
Qualification des sorbonnes
Pourquoi une sorbonne doit elle être qualifiée ?
Une sorbonne doit être qualifiée afin de s’assurer qu’elle est correctement installée et maintenue. Une sorbonne mal installée ou mal entretenue peut entraîner des problèmes de sécurité et de performance. Une sorbonne installation doit être conforme aux normes de sécurité et de qualité en vigueur. De plus, une sorbonne doit être qualifiée afin de s’assurer qu’elle peut s’intégrer aux systèmes de diffusion de l’air, la ventilation et le refroidissement du local, ainsi que d’autres systèmes critiques.
Quelles normes s'applique pour la qualification des sorbonnes ?
La sorbonne de laboratoire est un système de protection localisée généralement utilisée dans des lieux où des substances dangereuses sont manipulées. Sa mission est de limiter l’exposition des humains à ces substances nocives. Pour cela un flux d’aspiration d’air capte et évacue les vapeurs toxiques et autres poussières volatiles générées dans son enceinte. Pour s’assurer du maintien de leurs performances au cours du temps les sorbonnes de laboratoire font l’objet de contrôles périodiques et sont soumises à la norme EN 14175.
La norme EN 14175 n’indique pas de seuil en ce qui concerne la vitesse d’air frontale en entrée de sorbonne, cependant l’INRS (Institut National de Recherche et de Sécurité) en recommande une de 0,4 m.s-1. De plus, lorsque la sorbonne est en fonctionnement, la norme impose une concentration de fuite des polluants inférieure à 0,1 ppm. L’objectif de cette étude est de vérifier que les systèmes CVC du laboratoire ne perturbent pas le flux d’air frontal en entrée de sorbonne et de quantifier le taux de fuite lorsque la sorbonne est en fonctionnement.
Résultats des simulations pour la qualification des sorbonnes
Comment une sorbonne peut elle qualifiée numériquement ?
Une sorbonne peut être qualifiée numériquement à l‘aide de simulations CFD. Ces simulations peuvent montrer comment l’air est acheminé à l’intérieur de la sorbonne et si le confinement est correctement réalisé. De plus, elles peuvent montrer comment les systèmes de gestion de l‘air et de ventilation du local interagissent les uns avec les autres. Enfin, elles peuvent aider à comprendre comment les systèmes de gestion de l‘air et de ventilation peuvent être optimisés pour améliorer l‘efficacité et réduire les coûts.
Qualification numériques des sorbonnes :
Pour cette étude, aucun dysfonctionnement des sorbonnes lié à l’emplacement des systèmes CVC n’a été décelé. Le plan des vitesses horizontales illustre bien que les vitesses en entrée des sorbonnes sont supérieures à 0.4m/s. Néanmoins, plusieurs zones d’inconfort aéraulique ont été mises en évidence pour les opérateurs.
Les résultats sur la présence du gaz traceur à 0,1ppm montrent que la totalité des polluants reste confinée dans les sorbonnes.
La qualification de ces sorbonnes à ainsi pu être réalisée.
Avantages de la simulation CFD
Les simulations numériques contribuent à avoir une meilleure compréhension des phénomènes physiques. L’intérêt majeur de la CFD est de prévoir et vérifier toutes les éventualités afin de développer des solutions techniques pertinentes. Grâce à ses serveurs de calculs, les modèles d’EOLIOS peuvent être simulés dans leur intégralité avec une grande précision en un lapse de temps restreint. Cela permet d’analyser simultanément l’impact de nombreux phénomènes sur l’évolution thermo-aéraulique d’un espace
De plus, la simulation numérique permet d’accéder à de nombreux paramètres qui sont difficilement accessibles à travers les expériences et les relevés. Par exemple, dans le cas de la qualification des sorbonnes, la quantification du taux de fuite des polluants peut s’avérer complexe et couteux alors que dans les simulations, selon le raffinement du maillage, il est possible d’acquérir les données de mesure pour n’importe quel point et non de façon exclusivement localisée.
Synthèse vidéo de l'étude
La modélisation thermo aéraulique du laboratoire à permis de simuler les conditions climatiques intérieures, les mouvements d’air et la qualité d’air, le tout pour évaluer les performances du système de ventilation, des systèmes de chauffage, de refroidissement et qualifier numériquement les sorbonnes de laboratoire. Elle à pu également être utilisée pour déterminer les points à améliorer et pour optimiser l’utilisation des systèmes de gestion de l’air.
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