Software

Namjena

TermoPro je desktop program za projektne proračune termotehničkih instalacija zgrada. U jednom projektu objedinjuje tri povezane oblasti: građevinsku fiziku omotača zgrade, projektno toplotno opterećenje za grijanje i rashladno opterećenje za hlađenje. Ulazni podaci se unose jednom — pregrade, otvori, prostorije, spratovi, zone i klima lokacije — i koriste se u svim proračunima.

Program je namijenjen projektantima mašinskih instalacija i inženjerima građevinske fizike, prije svega za projekte u Crnoj Gori i regionu. Uz evropske standarde primijenjen je i važeći crnogorski Pravilnik (2024) kojim se propisuju zahtjevi energetske efikasnosti zgrada: klimatske zone, projektne vrijednosti materijala i najveće dozvoljene vrijednosti koeficijenta prolaska toplote.

Primijenjeni standardi i propisi

Građevinska fizika

Pregrade se definišu slojevima od unutrašnje ka spoljnoj strani, iz baze materijala ili ručno. Za svaku pregradu program računa koeficijent prolaska toplote prema EN ISO 6946 i provjerava ga u odnosu na najveću dozvoljenu vrijednost iz Priloga 2 Pravilnika, za klimatsku zonu projekta. Za prostorije sa unutrašnjom temperaturom između 12 i 18 °C primjenjuje se posebna kolona Priloga 2, a ispod 12 °C zahtjev ne postoji — kako Pravilnik i propisuje.

Difuzija vodene pare provjerava se Glaserovom metodom prema EN ISO 13788, sa grafičkim prikazom pritisaka pare kroz presjek. Otvori se računaju prema EN ISO 10077-1 iz tipa okvira, stakla, distancera i podjele krila; staklo se zadaje tabelarno, ručno ili slojevima po EN 673. Podržani su i otvori nestandardnog oblika (lučni, ovalni), kod kojih se površina i obim stakla unose ručno.

Pregrade i otvori se mogu sačuvati u lični katalog i koristiti u drugim projektima.

Toplotni gubici prema EN 12831-1:2017

Projektno toplotno opterećenje računa se po prostorijama, zonama i za objekat u cjelini. Obuhvaćeni su:

• transmisioni gubici prema spoljnom vazduhu, tlu (Aneks E, sa karakterističnim parametrom B′), negrijanim prostorima, susjednim stambenim jedinicama i susjednim zgradama, sa dodatkom za toplotne mostove
• ventilacioni gubici — infiltracija kroz omotač prema klasi zaptivenosti, minimalna izmjena vazduha, mehanički dovod i odsis, prestrujavanje između prostorija, elementi za dovod spoljnog vazduha (ATD) i veliki otvori; opšta i pojednostavljena metoda standarda
• dodatna snaga zagrijavanja pri prekidnom grijanju (opciono)
• visoke prostorije — temperaturni gradijent po visini prema sistemu grijanja (tačka 6.3.8)
• vremenska konstanta zgrade i korekcija projektne spoljne temperature (tačka 6.3.7)

Zbir po prostorijama i opterećenje objekta prikazuju se odvojeno, jer se prema standardu razlikuju za razmjenu toplote između prostorija i ventilacione zone.

Toplotni dobici — dvije metode

Rashladno opterećenje se može računati po dvije metode, koje su u programu potpuno odvojene: ASHRAE RTS 2021 i VDI 2078:2015. Obje metode se mogu izračunati i uporediti, a projektant bira mjerodavnu metodu — ona se koristi u izvještaju, izvozu u Excel i zbirnim prikazima.

ASHRAE RTS (Radiant Time Series)

Proračun prati poglavlje 18 ASHRAE Fundamentals 2021. Za svaki mjesec i svaki sat projektnog dana računaju se spoljna temperatura iz mjesečnih projektnih podataka stanice, zračenje vedrog neba, sol-air temperatura pregrada i provođenje kroz masivne pregrade preko vremenskih serija provođenja izvedenih iz stvarnih slojeva konstrukcije. Sunčevi dobici kroz staklo računaju se sa ugaonom zavisnošću propustljivosti, sjenkom od nadstrešnica, bočnih krila i špaleta, i koeficijentima unutrašnjih zaštita od sunca. Unutrašnji dobici (ljudi, rasvjeta, oprema, motori) zadaju se po kompletima opterećenja i satnim rasporedima. Radijativni dijelovi dobitaka prevode se u opterećenje preko radijativnih vremenskih serija.

Rezultat je osjetno i latentno opterećenje po satu i mjesecu, za prostorije, zone i objekat, uz razliku između jednovremenog vršnog opterećenja i zbira vršnih opterećenja prostorija.

VDI 2078:2015 sa VDI 6007

Prostorija se modeluje dinamičkim modelom sa dvije toplotne kapacitivnosti prema VDI 6007 Blatt 1, iz stvarnih slojeva pregrada. Sunčevo zračenje na proizvoljno orijentisane i nagnute površine, korekcija propustljivosti stakla, sjenka od ispusta i dugotalasna razmjena računaju se prema VDI 6007 Blatt 3. Karakteristike stakla i pokretnih zaštita od sunca uzimaju se iz tabela priloga B3 standarda VDI 2078.

Proračun se izvodi kroz projektni period od aprila do septembra: predproračun, dani porasta i projektni dan, sa idealnim hlađenjem pri konstantnoj temperaturi vazduha u periodu rada. Pored rashladnog opterećenja dobija se i tok temperature vazduha i operativne temperature u prostoriji.

VDI 2078 propisuje projektne klimatske podatke za Njemačku. Za lokacije u Crnoj Gori i regionu projektni dan se izvodi iz izmjerenih meteoroloških podataka stanice, po pravilima standarda za lokacije van Njemačke. Svako takvo prilagođenje, kao i izvor faktora mutnoće atmosfere, navodi se u izvještaju u odjeljku Napomene proračuna.

Verifikacija

Proračunski dio je odvojen od interfejsa i pokriven automatskim testovima (trenutno 109). Provjere se oslanjaju na referentne primjere iz samih standarda:

• VDI 6007 Blatt 1 — svih 12 testnih primjera iz priloga A prolazi kriterij standarda za temperaturu vazduha, operativnu temperaturu i opterećenje
• ASHRAE RTS — riješeni primjer kancelarije iz poglavlja 18 i referentni proračun sobe 230 (tabela ASHRAE TC 4.1); vremenske serije provođenja iz slojeva upoređene sa tabelom 16 poglavlja 18
• VDI 2078 — projektni period, tabele stakla i jednačine za odavanje toplote ljudi provjereni prema tekstu standarda; superpozicija opterećenja po komponentama provjerena prema punom modelu
• EN 12831-1 i građevinska fizika — proračun po elementima, provjere tabela aneksa standarda i graničnih slučajeva

Uočene štamparske greške u standardima i sva tumačenja vode se u posebnom dokumentu i navode u izvještajima, tako da je postupak proračuna u svakom koraku provjerljiv.

Rad sa projektom

• Objekat se organizuje po spratovima i prostorijama, uz zone i tipove prostorija sa projektnim temperaturama
• Za svaku prostoriju unose se pregrade sa orijentacijom i nagibom, otvori, susjedni prostori i unutrašnja opterećenja
• Kartica Rekapitulacija prikazuje sve prostorije sa površinom, zapreminom, toplotnim gubicima i toplotnim dobicima
• Provjera ulaznih podataka i upozorenja (nepotpuni podaci, prekoračene vrijednosti U, nedostajući podaci za izabranu metodu)
• Pomoćni prikaz sunčeve putanje i zračenja na površinu po satu
• Poništavanje i ponavljanje izmjena

Izvještaji

• PDF izvještaji: građevinska fizika (pregrade i otvori), toplotni gubici EN 12831, toplotni dobici ASHRAE RTS 2021 i toplotni dobici VDI 2078 — sa zbirnim pregledom, proračunom po prostorijama i satnim grafikonima
• Excel: toplotni gubici sa pregradama, otvorima, prostorijama, elementima, zonama i provjerom U; toplotni dobici posebno za svaku metodu
• Decimalni zarez i SI jedinice; zaglavlje sa podacima o projektu i broj strane
• Interfejs i izvještaji na crnogorskom i engleskom jeziku

Ograničenja i razvoj

• Geometrija prostorija unosi se ručno; uvoz iz DXF i IFC fajlova je u planu
• Program računa projektna opterećenja za izbor opreme, a ne godišnju potrošnju energije ni energetski sertifikat
• Kod metode VDI 2078 latentno opterećenje vazduha nije dio opterećenja prostorije, u skladu sa standardom
• Numerička validacija modela sunca iz VDI 6007 Blatt 3 vezana je za referentne podatke koji se isporučuju na nosaču podataka uz VDI 2078; do tada su provjere modela zasnovane na konzistentnosti i tekstu standarda
• Modul za izbor opreme (grijna tijela, fan-coil i split uređaji, kotlovi, toplotne pumpe, čileri) je u razvoju

Program je u fazi testiranja; instalacioni paket je u pripremi.

Tehnologije

Program je pisan u Pythonu, sa otvorenim i široko korištenim bibliotekama:

Python 3.11 · PySide6 · NumPy · Matplotlib · ReportLab · openpyxl

Grafički interfejs koristi Qt preko biblioteke PySide6, pod licencom GNU LGPL v3. Korisnički interfejs se uređuje u Qt Designeru, a proračun je zaseban modul bez zavisnosti od interfejsa.

Kontakt

Za pitanja, prijedloge ili prijave grešaka — direktno na mkozica@outlook.com.

← Nazad na Software