Câmara frigorífica — Leipzig
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Projeto · AVAC

Câmara frigorífica — Leipzig.

Estudo dos fenómenos aeráulicos associados aos sistemas de redundância de uma câmara frigorífica de armazenamento farmacêutico em Leipzig.

Projeto
Cold Box — Leipzig
Ano
2023
Cliente
Bio-Rad
Localização
Leipzig — Alemanha
Tipologia
AVAC
Falar de um projeto

Redundância climática de uma câmara frigorífica farmacêutica

A missão realizada pela EOLIOS Engenharia

O estudo aprofundado da EOLIOS permitiu equipar uma câmara frigorífica (cold box) com um sistema de redundância climática, para o armazenamento de produtos médicos sensíveis às variações de temperatura.

Estes espaços são concebidos para manter temperaturas estáveis e precisas durante longos períodos, garantindo a conservação das características dos produtos.

O objetivo: por simulação CFD, avaliar com precisão os movimentos aeráulicos na zona de congelação para uma conceção com 4 sistemas de regulação, e definir a colocação ótima do novo sistema sem criar zonas de baixa velocidade, recirculações ou bypass.

O que é uma coldbox?

Uma câmara frigorífica (ou cold box) é uma envolvente térmica isolada que mantém um ambiente frio, comumente utilizada para o armazenamento de produtos alimentares e farmacêuticos a temperatura controlada. Aqui, a cold box é uma nave refrigerada de 23 700 m³ com pouco isolamento no piso (laje de betão à vista).

Modelo de estudo 3D CFD da coldbox
Modelo de estudo 3D CFD da coldbox

Auditoria térmica da câmara frigorífica

Estudo da taxa de fugas

A equipa efetuou levantamentos para estimar a taxa de fugas entre as duas zonas principais. Na porta seccionada da zona de congelação, surgem fugas na parte inferior, do lado da zona de carga (junta cortada, passagem de ar). Este tipo de porta gera uma taxa de fugas mais elevada do que as portas herméticas correntes; registam-se também taxas elevadas nas portinholas de passagem de caixas.

Termografia infravermelha dos defeitos de isolamento

A câmara térmica confirmou o isolamento das duas zonas e revelou uma ponte térmica entre a coldbox e o exterior, devida a um defeito de construção, que afeta a manutenção da temperatura e provoca consumos energéticos excessivos.

Ponte térmica revelada pela câmara térmica
Ponte térmica revelada pela câmara térmica
Auditoria dos sistemas de regulação térmica
Auditoria dos sistemas de regulação térmica

Simulação CFD de uma câmara frigorífica

Os estudos CFD ilustram a circulação do ar na câmara: transporte do calor através das paredes e do ar, circulação em torno das paredes, portas e estantes, distribuição do frio e repartição da temperatura e da humidade em torno dos produtos. Os movimentos aeráulicos permitem determinar a direção e a velocidade do ar e prever os efeitos de recirculação e de bypass.

Velocidades do ar a 8 m
Velocidades do ar a 8 m
Velocidades do ar a 2 m
Velocidades do ar a 2 m
Plano das temperaturas na zona de congelação
Plano das temperaturas na zona de congelação

Distribuição de ar e redundância

O objetivo é avaliar com precisão os movimentos aeráulicos na zona de congelação para uma conceção com 4 sistemas de regulação. A simulação permite definir a colocação ótima do novo sistema, assegurando a redundância sem criar zonas de baixa velocidade, recirculações ou bypass suscetíveis de provocar uma subida de temperatura.

Graças à simulação numérica, a EOLIOS prevê inúmeros cenários e antecipa os imprevistos ligados à estratificação, às recirculações, aos fenómenos de bypass e aos cenários de avaria, para soluções inovadoras face aos riscos climáticos, térmicos e de incêndio dos espaços com estanteria alta.

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Síntese

Síntese do estudo

Estudo CFD termoaeráulico de uma câmara frigorífica de armazenamento farmacêutico em Leipzig: auditoria da taxa de fugas e termografia infravermelha (ponte térmica), simulação das velocidades do ar e das temperaturas na zona de congelação, e conceção de um sistema de regulação com 4 unidades que garante a redundância sem recirculações nem bypass.

Síntese em vídeo — Câmara frigorífica, Leipzig · EOLIOS Engenharia
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