Hoge ruimtes.

Hoe werkt de luchtstroming in hoge gekoelde magazijnen?

Thermisch comfort en klimaatbeheersing van hoge ruimtes: EOLIOS brengt zijn technische expertise in om de thermische en luchtstromingsuitwisselingen te begrijpen en te modelleren.

Waarom de luchtstroming in hoge magazijnen bestuderen?

Hoge gekoelde magazijnen zijn magazijnen met een koelsysteem dat constante en passende temperaturen aanhoudt voor de opgeslagen producten. Dit type magazijn wordt vaak gebruikt om temperatuurgevoelige producten op te slaan, zoals levensmiddelen, geneesmiddelen en farmaceutische producten.

Het koelsysteem kan worden gedimensioneerd voor een zelfstandige koelcel of voor een systeem dat in het magazijn zelf is geïntegreerd. Hoge gekoelde magazijnen zijn ontworpen om grote hoeveelheden producten op te slaan in alle veiligheid en zonder verlies van kwaliteit of versheid.

De thermische gelaagdheid, een terugkerend probleem in magazijnen

De thermische gelaagdheid is een veelvoorkomend probleem in hoge magazijnen. Dit fysische verschijnsel treedt op wanneer luchtlagen met verschillende temperaturen zich scheiden en niet mengen, waardoor zones met ongelijke temperaturen op verschillende niveaus van het magazijn ontstaan. Dat kan leiden tot een slechte temperatuurverdeling, waardoor een gelijkmatige temperatuur moeilijk te behouden is en de opgeslagen producten verloren kunnen gaan.

De thermische gelaagdheid bemoeilijkt ook de optimalisatie van de energie-efficiëntie van de klimaatregelsystemen, wat de bedrijven extra kosten oplevert. Het is dus belangrijk om te werken aan het minimaliseren van de thermische gelaagdheid in hoge magazijnen, met strategieën zoals het plaatsen van ventilatie-units, het ontwerp van een optimaal koelsysteem en de beheersing van de warme luchttoevoer.

Koelcellen van farmaceutische laboratoria

Deze magazijnen met hoogbouwstellingen bevatten vaak voor tientallen of honderden miljoenen aan goederen. Om de productkwaliteit te waarborgen zijn de systemen voor temperatuurbewaking in de farmaceutische industrie zeer streng. Temperatuurafwijkingen kunnen hele partijen onbruikbaar maken en aanzienlijke economische schade veroorzaken.

Door de geometrie van dit type ruimte, met hoogtes van soms meer dan 20 meter, kunnen er verticale temperatuurverschillen ontstaan als de ventilatie- en koeltechniek geen passende tegenmaatregelen neemt. Zowel voor de koeling in de zomer als voor de verwarming in de winter levert dat moeilijkheden op wat betreft het type en de plaatsing van de ventilatietechniek, en ook de dimensionering en het type verwarming en koeling. De blokkering van de luchtstroming door de stellingen en de opgeslagen goederen kan de luchtcirculatie ongunstig beïnvloeden, wat leidt tot warme of koude zones in de zomer of in de winter.

In die context is het veiligstellen van de temperatuureis voor alle buitenklimaatomstandigheden en voor alle bedrijfssituaties van groot belang. De stromingssimulatie, in samenhang met de thermische simulatie van het gebouw, is een belangrijk hulpmiddel om de planning te onderbouwen.

Waarom CFD inzetten voor zones met hoogbouwstellingen?

De CFD-simulatie maakt het mogelijk de thermische en klimatologische omstandigheden te voorspellen, met inbegrip van de luchtcirculatie en de temperatuurverdeling, binnen bestaande of nog te ontwerpen zones met hoogbouwstellingen.

Dat helpt om de mogelijke probleemzones te begrijpen en te bepalen, zodat men ze snel en goedkoop kan verhelpen. Met CFD-simulatie kan bovendien de doeltreffendheid van de koel- en klimaatsystemen worden beoordeeld in de zones met hoogbouwstellingen, en kan worden bepaald of aanpassingen nodig zijn om de juiste omstandigheden voor de opgeslagen producten te behouden.

Tot slot kan CFD-simulatie worden gebruikt om de mogelijke gevolgen te beoordelen van nieuwe apparatuur in de zones met hoogbouwstellingen, bijvoorbeeld bij het plaatsen van redundante systemen. Systemen die te dicht bij elkaar staan, kunnen elkaar verstoren en er kunnen bypass-effecten of dode zones ontstaan. Om de mogelijke gevolgen van de aangebrachte wijzigingen — zoals de temperatuur en de vochtigheid — te beoordelen, is CFD-simulatie het meest geschikte instrument om de risico's voor uw producten te minimaliseren.

Is het plaatsen van redundante systemen nodig?

Wat is systeemredundantie?

In de thermische engineering betekent « systeemredundantie » het verdubbelen van de systemen, om te waarborgen dat bij de uitval van een of meer systemen de overige het verloren vermogen kunnen opvangen.

Zoals hierboven uitgelegd is de beheersing van de klimaatomstandigheden bepalend om de conformiteit van de opgeslagen producten te waarborgen en elk verlies van goederen te voorkomen. Zulke systemen plaatsen is echter niet altijd eenvoudig: soms is het moeilijk nieuwe systemen te plaatsen zonder dat het ene systeem het andere verstoort.

Waarom CFD gebruiken om uw redundantie te dimensioneren?

CFD-simulatie gebruiken om de redundantie van uw systemen te dimensioneren biedt talrijke voordelen. Ten eerste kan men zo de verschillende scenario's testen van redundantie zonder werkelijke risico's met het bestaande systeem te nemen. Dat helpt om de beste strategieën voor redundantie te bepalen op het vlak van betrouwbaarheid, kosten en prestatie. Met CFD-simulatie kan men bovendien de prestaties van het systeem voorspellen in werkelijke omstandigheden, wat zonder computermodel moeilijk is. Tot slot helpt zij dure fouten te vermijden in het ontwerp van het systeem, door nauwkeurige gegevens over de verwachte prestaties te leveren.