В программe применяется методология проектирования и расчетов теплопроизводительности водяных половых отоплений, описанная в норме EN 1264. Вопросы, не описанные в вышеуказанной норме решены на основании проектных материалов производителей половых отоплений и других доступных источников.
Программа реализует ряд оптимизационных процедур и вычислительных алгоритмов. Ниже находится краткое описание самых важных из них.
Разделение потери тепла на ГП, находящиеся в данном помещении
Если Пользователь не задаст вручную долю участия отдельных ГП в возмещении потерь всего помещения, во время расчетов программа произведет автоматическое разделение. Алгоритм разделения учтитывает обогревательные возможности отдельных ГП, что обеспечивает высокую степень оптимизации.
Разделение проводится в соответствии со следующими указаниями:
1. В меру возможности следует обеспечить одинаковую мощность с м2 для всех ГП, присутствующих в помещении, т.к. это связано с поддержкой одинаковой средней температуры поверхности пола и полезно для пользования,
2. В граничных зонах мощность с м2 должна быть увеличена по отношению к мощности во внутренних зонах,
3. Следует проверять, каждая ли ГП имеет возможность возмещения приписанной ей мощности. Если нет, то следует дифференцировать разделение таким образом, чтобы скоординировать значения выделенной мощности и греющие возможности отдельных поверхностей.
Если нет возможности такого разделения Qтреб/Fпо, чтобы все ГП могли приспособиться к приписанным значениям, то потеря будет разделена таким образом, чтобы нехватка или превышение мощности, получаемой с отдельных ГП по отношению к приписанной им Qпо/Fпо были равномерными – все ГП будут демонстрировать в результатах, например, превышение мощности. Ситуация, когда в пределах одного помещения некоторые ГП дают превышение, a другие - нехватку мощности по отношению к приписанной, свидетельствует о неоптимальном разделении мощности.
Определение доступных интервалов укладки для каждой ГП
Для каждой ГП программа определяет доступные варианты интервалов укладки труб, основываясь на следующих указаниях:
1. Интервалы укладки, допустимые для ВЗ и ГЗ в общих данных. Эти интервалы зависят от применяемой системы укрепления, типа и диаметра трубы,
2. Возможные нестандартные установки в этом диапазонe в данных ГП,
3. Для ГП, содержащих интегрированную ГЗ рассматриваются все комбинации допустимых интервалов в ГЗ и ВЗ с предупреждением, что интервал в ГЗ всегда меньше, чем в ВЗ.
Расчет для каждого интервала укладки разницы температур, позволяещей получить требуемую тепловую мощность.
Зная конструкцию греющей плиты, покрытия пола и требуемую плотность потока тепла (мощность на м2), программа вычисляет, какой должна быть средняя температура обогревательного теплоносителя в петле, чтобы получить ожидаемую мощность. Затем, зная температуру подачи, она определяет, какой должна быть разница температур (охлаждение теплоносителя) в петле, чтобы получить желаемую среднюю температуру теплоносителя.
Во время определения разницы температур, позволяющей получить при рассматриваемом интервалe укладки требуемую мощность полового отопления, учитываются следующие ограничительные факторы:
1. Определенные в общих данных контура регулировки и эвентуально скорректированные в данных ГП максимальные и минимальные разницы температур для ВЗ и ГЗ,
2. Для ГП, представляющих собой комбинации пГЗ/ВЗ (граничная зона, являющаяся началом всей петли) в качестве Dt/Dq макс принимается сумма: Dt/Dq макс_ВЗ + Dt/Dq макс_ГЗ. Аналогичным образом рассматривается Dt/Dq мин,
3. Максимальная точечная температура поверхности пола (tпп/qпп макс), определенная в соответствии с нормой EN, не может быть превышена. Метод определения tпп/qпп макс, определенный в норме, учитывает разность температуры поверхности пола над трубой и в середине интервала между трубaми – температура поверхности пола имеет график, похожий на синусоиду. Чем больше интервал укладки труб и чем меньше сопротивление покрытия пола, тем меньше растекание тепла и разницы tпп/qпп больше. В таких условиях достигаемая средняя tпп/qпп значительно ниже tпп/qпп макс, так как пик волны синусоиды не может превысить tпп/qпп макс,
4. Температура возврата должна быть больше tи/qи помещения.
Если разница температур, позволяющая получить требуемую среднюю температуру теплоносителя, недопустима из-за какого-либо из вышеуказанных ограничений, программа выберет для данного интервала укладки значение Dt/Dq наилучшее из доступных. Это будет связано с получением при этом интервалe укладки превышения/нехватки мощности с этой ГП по отношению к приписанному Qпо/Fпо.
Если из-за описанных выше ограничений при данном интервалe укладки диапазон допустимых разниц температур окажется пустой, этот интервал не будет доступен. Такая ситуация может быть вызвана превышением нормы в диапазонe tпп/qпп _макс или чрезмерно низкой температурой возврата по отношению к tи/qи. Если такая ситуация возникнет для всех доступных интервалов укладки, программа не сможет для данной ГП подобрать половое отопление и вся линейка результатов этой ГП будет в результатах расчетов выделена желтым цветом.
Выбор интервала укладки подсоединений и расчет мощности подсоединений
Для каждой ГП, содержащей проходные подсоединения, программа определяет занимаемую подсоединениями поверхность и вычисляет их мощность. Поверхность проходящих подсоединений зависит от принятого для них интервала укладки. Если подсоединение имеет выбранную опцию автоматического определения этого интервала, программа определит интервал укладки для подсоединения согласно следующим принципам:
1. Для неизолированных подсоединений будет принят интервал укладки такой, какой применяется для петли, являющейся основной частью данной ГП. Это означает, что подсоединения будут занимать разную поверхность в зависимости от актуально выбранного интервала укладки петли. Таое решение можно интерпретировать как симулирование подсоединениями главной петли таким образом, чтобы температура пола в том месте, где проходят подсоединения, не отличалась значительно от tпп/qпп в части, занимаемой петлей,
2. Для изолированных подсоединений будет выбран минимальный интервал укладки. Эти подсоединения практически исключены из обогревания, значит, программа будет минимизировать поверхность, занимаемую этими подсоединениями,
! В качестве изолированных подсоединений расматриваются такие фрагменты подсоединений, которые в табличке данных подсоединений имеют выбранную опцию „И” – изолированные. Подсоединения, содержащие опцию „П” – в пешле, не считаются изолированными. В соответствии с доступными данными производителей проводка подсоединения в пешле не вызывает существенного изменения его теплопроизводительности (небольшая изоляционность рекомпенсируется увеличением поверхности обмена тепла).
С целью расчета мощности подсоединений программа учитывает их интервал укладки и средние параметры работы (среднюю температуру обогревательного теплоносителя) полученные для контура регулировки, к которому подсоединения были причислены.
Выбор интервала укладки, оптимального в тепловом и гидравлическом смыслах
В результате реализации вышеуказанных пунктов генерируется список возможных для использования интервалов укладки труб, разница температур и остальные тепловые результаты для каждого из этих интервалов. Программа выбирает наилучший в тепловом смысле и подходящий для других в гидравлическом смысле интервал укладки на основании следующих критериев:
1. Выбирается такой интервал, который позволяет получить требуемую мощность (превышение Qпо/Fпо равно нулю или имеет значение, установленное в расширенных опциях расчетов). Во время оптимизации программа старается подобрать интервал укладки с производительностью из диапазона „Подходящая”. Если никакой из интервалов не отвечает этому критерию, программа предлагает интервал, позволяющий получить мощность из диапазона „Умеренно неподходящая ”,
2. В том случае, когда несколько интервалов позволяют получить требуемую мощность, программа предложит тот из них, который дает самые большие возможности в области возможного изменения покрытия пола, т.е. приспособить путем корректировки течения к покрытию пола с другим теплосопротивлением,
3. Интервалы, вызывающие превышение нормы в диапазонe tпп/qпп макс или такую ситуацию, когда температура возврата из данной петли – слишком низкая по отношению к tи/qи, не будут предлагаться и не могут быть выбраны Пользователем.
Программа производит оптимизацию конструкции системы по случаю полученных гидравлических результатов, т.е. гидравлическиe парaметры выбранных интервалов укладки труб учитываются во время определения оптимальных вариантов, предлагаемых программой (оптимизация проводится в тепловом плане – смотри выше). Полученные гидравлическиe парaметры носят окончательный характер и в случае, когда выбранный интервал укладки – правильный в тепловом смысле, но непрвильный – в смысле гидравлическом, следует применить один из многих доступных способов испправления гидравлических результатов (смотри раздел 9.8).
Выбор оптимальной температуры подачи для каждого контура регулировки
Алгоритм оптимизации температуры подачи пользуется определенными диапазонами температур подачи, подходящих каждому помещению, причем, подходящей считается такая температура подачи, для которой возможно получение требуемой мощности полового отопления в данном помещении (суммарным образом из всех ГП). В зависимости от актуальных данных (род и количество ГП, требуемая мощность полового отопления, допустимые интервалы укладки, разницы температур и другие) диапазон подходящих температур может быть разный, в особых случаях вообще может не фигурировать, что обозначает, что при актальном конфигурировании данных нет возможности получения от полового отопления требуемой мощности.
Для каждой температуры из диапазона tпмин/qп мин и tпмакс/qп макс программа производит выбор оптимального варианта укладки в тепловом и гидравлическом смыслах для данной ГП, затем вычисляет качество решения, создает график качества температуры и из этого графика выбирает температуру из диапазона с наивысшим качеством.
Метод оптимизации: „Минимализация tп/qп”
После достижения тепловой и гидравлической оптимизации выполняется корректировка графика. В таком случае, чем ниже температура подачи, тем лучше – график модифицируется и если фигурирует несколько диапазонов с высоким качеством, выбирается самая низкая из возможных температура, отвечающая условиям качества.
Метод оптимизации: „Минимализация затрат”
После достижения тепловой и гидравлической оптимизации выполняется корректировка графика. В этом методе учитывается суммарная длина труб, а также количество и размер распределителей. Программа старается подобрать температуру таким образом, чтобы применить в проекте как можно меньшее количество распределителей с наименьшим количеством выходов, a также минимизирвать длину труб. Тепло-гидравлический график модифицируется с учетом величины затрат и из корректированного графика выбирается температура подачи.