A EOLIOS estudou com rigor a ventilação natural de uma vidraria de modo a otimizar a qualidade do ar e o conforto dos operadores.
A EOLIOS estudou com rigor a ventilação natural de uma vidraria de modo a otimizar a qualidade do ar e o conforto dos operadores. Numa oficina vidreira, o calor intenso do forno e das máquinas de conformação impõe uma renovação de ar permanente, que o local assegura sem sistema motorizado graças à tiragem natural para os arejadores estáticos em cobertura.
O essencial. A EOLIOS construiu um gémeo digital 3D da vidraria para analisar a sua ventilação natural por simulação CFD. O estudo cartografa os fluxos de ar e as temperaturas, identifica as zonas mal ventiladas em torno das máquinas IS e otimiza o equilíbrio entre entradas de ar baixas e saídas altas. Objetivo: um melhor conforto térmico para os operadores e uma qualidade do ar controlada, sem recorrer a uma ventilação mecânica dispendiosa.
O conforto térmico dos operadores na indústria, sujeitos a temperaturas elevadas, é muito importante. Os trabalhadores devem estar confortáveis para poderem trabalhar de forma eficaz e em total segurança. Existem vários meios para melhorar o conforto térmico nestes ambientes.
Medidas preventivas como a utilização de ventilação e o recurso a equipamentos de proteção individual adequados, como vestuário leve e respirável e óculos de proteção, podem ajudar a reduzir o risco de sobreaquecimento e a melhorar o conforto térmico.
As garrafas de vidro são geralmente formadas com uma técnica chamada sopro. Neste processo, uma bola de vidro fundido é soprada no interior de um molde com a forma de garrafa. Os bordos da bola são depois estirados e enrolados para formar a garrafa. Terminado o processo, a garrafa é arrefecida, polida e fica pronta a ser embalada e expedida.
A máquina IS (Individual Section) é o equipamento padrão de conformação das garrafas de vidro: secções independentes sopram o vidro em fusão em moldes. Liberta um calor intenso que estrutura os fluxos de ar quente ascendentes na oficina.
A criação do modelo da fábrica foi realizada tendo em conta a topologia do local com grande precisão, com o objetivo de captar ao máximo a evolução dos fluxos de ar. Este gémeo digital reproduz com rigor os diferentes conjuntos de vigas, os volumes de ar e os edifícios envolventes.
Esta precisão muito acentuada na realização do gémeo digital traduz-se num ganho evidente na veracidade e na pertinência dos resultados obtidos na simulação CFD.
A ventilação natural de uma vidraria é um sistema de ventilação que utiliza o ar exterior para evacuar o ar quente ou viciado do interior da oficina. O sistema utiliza arejadores estáticos colocados em pontos estratégicos para tirar partido das correntes de ar exteriores e da força ascensional do ar quente e criar uma corrente de ar de arejamento. O ar exterior é aspirado através de aberturas situadas junto ao pavimento e o ar quente é expulso por aberturas situadas junto à cobertura. As janelas e as portas são igualmente utilizadas para ajudar a criar movimentos de ar. Se forem bem dominados, estes sistemas podem ser muito eficazes para assegurar uma ventilação suficiente para os operadores.
A ventilação natural na indústria é um sistema que funciona utilizando a força do vento para criar um fluxo de ar no interior dos edifícios. O sistema assenta no princípio da convecção térmica, um processo natural de transferência de calor em função da diferença de temperatura entre o ar interior e o ar exterior.
Um arejador estático, ou clarabóia de exaustão em cobertura, evacua o ar quente por tiragem térmica, sem motor nem consumo de energia. A sua superfície e o seu posicionamento condicionam a eficácia da evacuação; o seu estudo enquadra-se no dimensionamento dos arejadores estáticos.
A tiragem térmica é o motor da ventilação natural: o ar quente, mais leve, sobe e escapa-se pelas aberturas altas, aspirando ar fresco pela parte inferior. Numa vidraria, o calor do forno mantém uma tiragem potente e permanente.
A simulação CFD (Computational Fluid Dynamics) permitiu otimizar a ventilação natural na indústria, fornecendo informações precisas e atualizadas sobre a eficácia dos sistemas de ventilação.
As simulações CFD podem ser utilizadas para simular e analisar o comportamento dos fluidos no interior de uma fábrica e, assim, identificar as zonas onde a ventilação pode ser melhorada. As simulações CFD podem igualmente ser utilizadas para determinar a quantidade de ar necessária a uma ventilação ótima e permitir às empresas utilizar menos energia na sua ventilação.
As simulações CFD permitiram também melhorar o controlo e a distribuição dos fluxos de ar no interior da fábrica, o que possibilitou uma ventilação mais eficaz e mais segura.
A reter. Numa vidraria, o calor do forno é tanto um recurso como um constrangimento: bem captado, mantém uma tiragem natural que ventila a oficina gratuitamente. Todo o desafio da simulação CFD está em posicionar as entradas e as saídas de ar para que essa tiragem trabalhe em benefício do conforto dos operadores.
Ventilação natural, arejadores estáticos e conforto térmico em vidraria.
Numa oficina vidreira sem regulação térmica, a ventilação natural por tiragem para os arejadores estáticos em cobertura assegura o essencial da renovação do ar, aproveitando o calor do forno. Um estudo CFD permite verificar se é suficiente e complementá-la localmente, se necessário. Uma abordagem semelhante foi conduzida no nosso projeto ventilação natural de uma fábrica siderúrgica.
Um arejador estático, ou clarabóia de exaustão, é um dispositivo de cobertura que evacua o ar quente por tiragem térmica, sem motor nem consumo de energia. O seu dimensionamento e o seu posicionamento condicionam a eficácia da ventilação natural.
A simulação CFD reproduz numericamente os fluxos de ar e as temperaturas em todo o volume da fábrica, incluindo onde a medição é impossível. Identifica as zonas mal ventiladas e permite testar soluções antes das obras.
Ao cartografar os fluxos de ar e as temperaturas, o estudo localiza os pontos quentes e as zonas de estagnação e otimiza depois as entradas de ar baixas e as saídas altas para renovar o ar e evacuar o calor excedentário.
Sim: ao explorar a tiragem térmica gratuita em vez de uma ventilação mecânica, uma conceção aeráulica otimizada limita o recurso aos sistemas motorizados e reduz a fatura energética do local.
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Esta simulação termoaeráulica de uma vidraria mostra a distribuição da temperatura e das velocidades do ar na fábrica. Indica de que forma os diferentes sistemas da fábrica estão integrados e interagem entre si. A nossa missão de engenharia termoaeráulica permitiu validar como a ventilação podia ser melhorada para melhorar a qualidade do ar e a temperatura na fábrica. Por fim, ajudámos a compreender como os diferentes sistemas da fábrica podiam ser otimizados para melhorar a eficiência e reduzir os custos.
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