HVAC – Almacén de material médico
Mantenimiento de la temperatura de un almacén de equipos médicos para Bio-Rad en Mitry-Mory
La empresa de innovación médica Bio-Rad nos pidió que mantuviéramos una temperatura precisa en su nave refrigerada para almacenar productos médicos. El mantenimiento uniforme y preciso de la temperatura en la zona de almacenamiento ayuda a preservar la calidad de los productos sensibles, cumplir la normativa ygarantizar la estabilidad y eficacia a largo plazo de los productos médicos.
El objetivo del estudio es, por tanto, utilizar métodos de simulación numérica (CFD ) para analizar las condiciones termoaéreas de la nave y desarrollar soluciones técnicas para mantener las temperaturas dentro de unos valores objetivo específicos.
HVAC para un almacén de equipos médicos
Año
2024
Cliente
IPSEN
Ubicación
Mitry Mory
Tipología
HVAC - Laboratorio
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Nuestra experiencia:
Estudios sobre grandes almacenes para equipos sensibles a la temperatura
La importancia de un estudio CFD para mantener una temperatura homogénea en un almacén
Para garantizar que se mantiene una temperatura uniforme en el almacén, es crucial realizar un estudio CFD (dinámica de fluidos computacional). Este enfoque permite simular y visualizar los flujos de aire y los intercambios de calor en el interior del almacén en cualquier punto del espacio.
Al conocer a fondo estos flujos de calor, es posible determinar cómo se propaga y varía la temperatura en el espacio, lo que ayuda a identificar cualquier zona fuera del rango de valores objetivo, así como las causas de estos problemas. Una vez detectados estos problemas, se pueden realizar los ajustes oportunos para garantizar que la temperatura sea correcta y uniforme en todo el almacén.
Modelado 3D del almacén
Para realizar este estudio CFD, nuestros ingenieros diseñaron un modelo 3D preciso de todo el almacén. A continuación, se realiza una simulación digital de los movimientos y temperaturas del aire, teniendo en cuenta todos los parámetros interiores y exteriores del sistema, así como todos los fenómenos físicos implicados, en particular el intercambio de calor con el exterior, tanto a través de las paredes como en las aberturas.
Los efectos de la estratificación del aire
Un estudio de estratificación del aire es esencial como parte de un análisis térmico de un edificio con techos altos. Debido a la diferencia de densidad del aire en función de su temperatura, la estratificación se produce de forma natural, acumulándose el aire caliente en las partes superiores del edificio y permaneciendo el aire frío a nivel del suelo.
Esta estratificación del aire puede provocar varios problemas. En primer lugar, puede provocar importantes variaciones de temperatura entre las distintas zonas de un edificio, haciendo que algunas partes estén demasiado calientes o demasiado frías. Esto puede afectar al confort de los ocupantes y provocar un consumo excesivo de energía para mantener una temperatura uniforme. En segundo lugar, la estratificación del aire también puede dar lugar a una mala distribución del aire fresco y viciado, lo que se traduce en una mala calidad del aire interior. Los contaminantes pueden acumularse en las partes bajas del edificio, con consecuencias potencialmente perjudiciales para la salud de los ocupantes.
Para remediar estos problemas, es esencial utilizar sistemas de desestratificación. Los desestratificadores son dispositivos utilizados para perturbar la estratificación del aire mezclando activamente las capas de aire caliente y frío.
Ayudan a reducir las diferencias de temperatura entre las distintas zonas del edificio y garantizan un mayor confort térmico a los ocupantes. Además, los destratificadores proporcionan una mejor ventilación y, por tanto, reducen los riesgos asociados a la presencia de contaminantes en las partes bajas del edificio.
Velocidades isosuperficiales a 1 m/s
Estudio de la redundancia en los sistemas de climatización
La redundancia de los sistemas de climatización es de vital importancia en los edificios que almacenan equipos sensibles a la temperatura, como los médicos. La redundancia se refiere a la presencia de dos o más sistemas capaces de realizar la misma función. En el contexto de los sistemas de climatización, esto significa disponer de varios sistemas de aire acondicionado independientes para mantener las condiciones de temperatura deseadas.
La importancia de la redundancia reside en la mayor fiabilidad y resistencia que ofrece. Si un sistema falla, los demás pueden tomar el relevo para mantener las condiciones ambientales requeridas. Así se evitan variaciones de temperatura que podrían dañar equipos sensibles. Además, reduce el riesgo de perder equipos valiosos y caros, y también contribuye al cumplimiento de la normativa.
Mediante un estudio CFD, es posible comprobar si la redundancia de los sistemas de climatización es suficiente para mantener unas condiciones ambientales estables en todo el edificio. Este tipo de estudio permite simular distintas situaciones, como un fallo del sistema o cargas térmicas adicionales, para comprobar si los sistemas de respaldo son capaces de mantener las condiciones de temperatura requeridas. Identificando las zonas de bajo rendimiento y optimizando los sistemas de redundancia, es posible garantizar una resistencia total en caso de fallo.
Estudio termo-aerodinámico del almacén
Caracterización precisa del sistema estudiado
Para analizar detalladamente las cuestiones mencionadas, EOLIOS movilizó a sus ingenieros hasta el lugar para realizar diversas encuestas y observaciones. En primer lugar, se realizó un estudio preciso de la distribución del edificio para poder modelar el entorno en 3D.
Se ha prestado especial atención a la disposición de las estanterías de almacenamiento, ya que su disposición puede influir considerablemente en la circulación del aire y la distribución de la temperatura en el almacén. Esta modelización permitirá modelizar con precisión los flujos térmicos y aeráulicos, así como las interacciones entre los distintos elementos presentes en la nave de almacenamiento.
Estanterías de almacenamiento - Paso bajo radiación
Siguiente, la disposición de la ventilación existente también fue objeto de escrutinio. Los ingenieros han evaluado los sistemas de ventilación existentesidentificar los puntos débiles o las áreas susceptibles de mejora. Y finalmente.., se realizó un estudio de las condiciones meteorológicas de la zona para determinar las las temperaturas exteriores más desfavorables a tener en cuenta.
También se realizaron mediciones de la temperatura y la velocidad del aire en varios puntos estratégicos del edificio para validar experimentalmente nuestros resultados numéricos.
Las diferentes situaciones estudiadas mediante CFD
Mapa de temperatura - Salida del conducto
Se estudiaron dos situaciones, una correspondiente a las temperaturas exteriores máximas alcanzadas en verano y otra correspondiente a las temperaturas mínimas alcanzadas en invierno. Las simulaciones realizadas en el escenario de verano demostraron que el sistema de aire acondicionado actual era suficiente para hacer frente a las altas temperaturas, con todos los puntos de la sala dentro del rango de temperatura objetivo, y que no era necesario activar los destratificadores para ello.
Sin embargo, las simulaciones realizadas en el escenario invernal mostraron que, a pesar de un cierto grado de homogeneidad de la temperatura, algunas zonas estaban fuera del rango objetivo.
Entonces se propusieron soluciones técnicas precisas para la distribución del espacio y los sistemas de ventilación (temperatura de suministro, sistema de desestratificación, redundancia), dimensionadas para ser lo menos costosas posible, manteniendo eficazmente la temperatura de la zona de almacenamiento en las condiciones más extremas, a fin de garantizar la calidad y fiabilidad de los productos médicos allí almacenados durante todo el año.
Vídeo resumen del estudio
Resumen del estudio
La empresa de innovación médica Bio-Rad recurrió a nosotros para mantener una temperatura precisa en su almacén frigorífico de Mitry-Mory. Nuestro objetivo era utilizar métodos de simulación numérica (CFD ) para analizar las condiciones térmicas del aire en la sala y desarrollar soluciones técnicas para mantener las temperaturas dentro de unos valores objetivo específicos.
Realizamos estudios precisos de la distribución del edificio y una modelización completa en 3D del entorno, teniendo en cuenta la disposición de las estanterías de almacenamiento. Se llevó a cabo una evaluación exhaustiva de la ventilación existente, identificando los puntos débiles y las áreas que requerían mejoras.
Las simulaciones de verano demostraron que el actual sistema de aire acondicionado era suficiente para soportar las altas temperaturas. Sin embargo, en el escenario invernal, algunas zonas quedaron fuera del rango objetivo. Por eso propusimos y dimensionamos soluciones técnicas precisas, como ajustes de la distribución del espacio y de los sistemas de ventilación, para mantener eficazmente la temperatura en todo el almacén.
Nuestro estudio CFD nos permite garantizar la calidad y fiabilidad del almacenamiento de productos médicos durante todo el año, asegurando el mantenimiento de una temperatura uniforme conforme a la normativa.
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