Software

Namjena

VentiPool je desktop aplikacija za projektni proračun sistema ventilacije, odvlaživanja i klimatizacije natkrivenih bazenskih prostora. Namijenjen je HVAC projektantima koji rade na privatnim, hotelskim, sportskim i wellness objektima, kao i inženjerima koji dimenzionišu klima komore kod ovlašćenih proizvođača.

Cilj programa je da na jednom mjestu poveže tri koraka koji su u projektantskoj praksi obično razdvojeni: proračun isparavanja i količine vazduha po VDI 2089 Blatt 1, dimenzionisanje protoka po kriterijumima ishlapljivanja i nastrujavanja stakla, i psihrometrijski proračun klima komore sa iscrtavanjem procesnih tačaka na Mollierovom I-x dijagramu. Rezultat je konzistentan skup podataka za tehnički opis, energetski bilans i tehničke specifikacije opreme.

Osnovni proračun — VDI 2089-1:2023

Proračun isparavanja sa slobodne vodene površine radi se po dvije alternativne metode koje korisnik bira:

Isparavanje od atrakcija računa se strogo po VDI 2089-1:2023 — suma relativnih pojačanja polja Σk_rel iz Tabele 6 preslikava se preko digitalizovane Slike 1 u dodatni koeficijent prelaza vlage Δβ_A,max. Ukupni β_b,ges = β_b + Δβ_A,max se koristi za konačni proračun po jednačini (3). Slajderi i wild-water kanali se, u skladu sa §6.1.5, računaju odvojeno preko jednačine (5) sa dužinom L i srednjom širinom mlaza B.

Za dimenzionisanje protoka svježeg vazduha koristi se jednačina (9):

&Mdot;_A,S = &Mdot;_D,O,max / (x_L − x_A)

gdje se x_A može uzeti kao VDI default za njemačku klimu (9,0 g/kg) ili kao lokalna ljetna vrijednost iz zadate mikroklime. U slučaju kada je vanjska vlaga veća od unutrašnje — što se dešava u primorskim gradovima ljeti — program eksplicitno upozorava da svježim vazduhom nije moguće odvlaživati i preporučuje unos vrijednosti iza hladnjaka (tipično 9–10 g/kg).

Psihrometrija i mikroklima

Za sve termodinamičke veličine (p_sat, x, h, ρ, φ) koristi se IAPWS-IF97 Region 4 za zasićeni tlak vodene pare, u kombinaciji sa CoolProp bibliotekom za kompletnu psihrometriju vlažnog vazduha. Time se rezultati direktno poklapaju sa referentnim softverima proizvođača opreme (Menerga, FläktGroup, Hoval) i dostupnim komercijalnim kalkulatorima, uz odstupanja u trećem decimalnom mjestu.

Atmosferski pritisak se računa po međunarodnoj standardnoj atmosferi (ISA) za zadatu nadmorsku visinu, što je bitno za lokacije poput Pljevalja (770 m), Nikšića (648 m) ili Cetinja (670 m) gdje razlika od 1013 mbar iznosi 8–10 %.

Klima komora i psihrometrijski proces

Program podržava tri osnovne konfiguracije bazenske klima komore, sa mogućnošću mijenjanja režima rada:

• Samo svjež vazduh + rekuperator — A → B (rek) → D (grijač) → F → H
• Sa mješačem i recirkulacijom — A → B → C (mix) → D → F → H
• Sa toplotnom pumpom (TPS) — hladnjak i grijač povezani freonskim krugom, uz opciono korištenje otpadne toplote za grijanje bazenske vode

Za rekuperator se biraju tipični industrijski parametri (pločasti, rotacioni entalpijski, rotacioni kondenzacioni, run-around, dvostepeni pločasti) sa automatskom popunom temperaturne i vlažnosne efikasnosti η_t i η_x. Procesne tačke A, B, C, D, F, H i HL — ako je uključen hladnjak — automatski se generišu i iscrtavaju na Mollierovom dijagramu sa strelicama toka procesa i legendom.

Mollierov I-x dijagram se generiše preko CoolProp-a u realnom vremenu, sa krivom zasićenja, izo-linijama relativne vlažnosti, izentalpima i izotermama. Skretna končanica (crosshair) prati poziciju miša i prikazuje (t, x, φ, h) u trenutnoj tački dijagrama; desnim klikom dostupno je snimanje dijagrama kao PNG/PDF ili kopiranje u clipboard.

Kriterijum nastrujavanja stakla

Za sprečavanje kondenzacije na staklenim površinama, program računa potrebni protok vazduha kroz podne linijske difuzore po visinama zastakljivanja (do 2, do 4 i do 10 m), sa jediničnim protokom po dužnom metru koji se može modifikovati. Za svaku visinu računa se radna brzina strujanja u prorezu i poredi sa preporučenim opsegom po HVAC praksi (1,5–2,0 · 2,0–3,0 · 3,0–4,0 m/s), sa vizuelnom oznakom — zelena za brzine u opsegu, crvena za brzine izvan preporučenog. Konačno usvojeni protok je maksimum od kriterijuma ishlapljivanja (VDI Eq. 9) i kriterijuma nastrujavanja stakla.

Više bazena u zajedničkom prostoru

Ako projekat obuhvata više bazena u istoj sali — što je čest slučaj u wellness i banjskim objektima (glavni bazen, jacuzzi, dječji bazen, hidromasažni bazen) — svaki bazen se snima kao poseban unos, sa svojom površinom, tipom po Tabeli 5, temperaturom vode i skupom atrakcija. Poseban proračun sumira doprinose po VDI 2089-1 §6.1.9, jednačina (8):

&Mdot;_D,O,max = Σ_i &Mdot;_D,B,b,i + Σ_i &Mdot;_D,B+A,b,i + Σ_i &Mdot;_D,A,i

Zajednički se čuvaju svojstva prostora (T_L, φ_L, V_BP, spoljni klimatski uslovi, x_A) — ne sabiraju se. Ovo je posebno bitno za jacuzzi, koji zbog visoke temperature vode (35–38 °C) i pojačane β vrijednosti često proizvodi 30–50 % ukupne količine vlage u prostoru, iako zauzima nekoliko m² površine.

Klimatska baza gradova regiona

Za lokaciju objekta može se izabrati iz baze od 30 gradova šireg regiona (Crna Gora, Bosna i Hercegovina, Hrvatska, Slovenija, Srbija, Sjeverna Makedonija), sa automatskim popunjavanjem nadmorske visine i projektnih vanjskih uslova — zimska temperatura i vlažnost, ljetnja temperatura i vlažnost — iz nacionalnih građevinskih pravila i pripadajućih ASHRAE / EN 12831 podataka.

Nestacionarna simulacija zagrijavanja vode

Poseban modul rješava diferencijalnu jednačinu energetskog bilansa vode u bazenu za zadati vremenski period (sati ili dani):

m_w · c_w · dT_w/dt = &Qdot;_grij(t) − &Qdot;_isp(T_w) − &Qdot;_konv − &Qdot;_rad − &Qdot;_provod − &Qdot;_dop

ODE se rješava LSODA solverom iz SciPy paketa, sa vremenski promjenljivim β (dan/noć: β_b vs β_u), T_set (dnevni vs noćni), profilom kupača (trougaonim tokom radnog vremena) i tri opcije regulatora grijanja: ON-OFF sa histerezom, sigmoidni (glatki) i P-regulator. Kao rezultat se dobija T_w(t) sa mogućnošću praćenja vremena zagrijavanja do zadate temperature, kao i potpuni energetski bilans (energija grijača, gubici isparavanjem, provođenjem, konvekcijom i radijacijom, energija za dopunu vode) sa procjenom troška električne energije.

Rezultati proračuna

Sažetak proračuna prikazuje se u strukturisanoj tabeli podijeljenoj u sekcije (Klimatski uslovi · Kriterijum isparavanja · Kriterijum ostakljenja · Bilans protoka), sa pastelnim naglaskom na naslovima sekcija radi preglednosti. Za svaku brzinu strujanja u prorezu red se boji zeleno ili crveno prema preporučenom opsegu, pa je usklađenost projekta sa pravilima struke vidljiva bez tumačenja.

.vpl format i upravljanje projektima

Cijelo stanje projekta — podaci o projektu, investitoru i projektantu, kompletni unosi iz svih kartica, lista bazena sa individualnim parametrima, izbor režima i tipa klima komore — snima se u .vpl fajl (JSON format, otvoreno čitljiv). Podržane su tri standardne akcije: Novi projekat (reset na fabrička podešavanja), Otvori (.vpl) i Snimi kao (.vpl), sa automatskim predlogom naziva fajla iz naziva projekta. Podaci o projektu unose se u posebnu formu sa svim relevantnim poljima (broj, datum, revizija, faza, tip objekta, katastarska parcela, klasa, kontakt investitora, licenca projektanta) i čuvaju kao dio .vpl-a.

Tehnologije

Program je pisan u Pythonu 3.11, sa otvorenim standardnim bibliotekama:

Python 3.11 · PyQt6 · NumPy · SciPy (ODE solveri) · Matplotlib · CoolProp (psihrometrija, IAPWS-IF97)

Korisnički interfejs je odvojen u .ui fajlove (uređuju se u Qt Designeru), a proračun i vizualizacija u VentiPool.py. Klimatska baza gradova čuva se kao spoljni JSON fajl, pa se lako proširuje bez izmjena u kodu.

Verifikacija

Rezultati programa provjeravani su poređenjem sa nezavisnim referentnim proračunima raspoloživim u dokumentaciji proizvođača bazenske opreme (Menerga, FläktGroup) i sa Excel proračunima trećih strana zasnovanim na istoj metodologiji VDI 2089-1. Za tipične ulazne skupove, isparavanje sa vodene površine se poklapa sa referentnim rezultatima sa odstupanjem manjim od 1 %, uz razlike koje potiču isključivo od različitih varijanti Magnus formule ili starijih verzija VDI standarda. Digitalizacija Slike 1 (kubni fit) daje Δβ_A,max koji odstupa od tabelarnih vrijednosti trećih softvera za oko 0,5 m/h u srednjem opsegu Σk_rel.

Ograničenja

Da bi rezultati bili ispravno tumačeni, korisno je znati i šta program ne radi:

• Model klima komore je jednodimenzionalan — posmatra se stanje vazduha kroz redne komponente, bez CFD analize strujanja u samoj komori ili prostoru bazena
• Bypass rekuperatora (free cooling ljeti), adijabatsko rashlađivanje i CO₂ kontrola trenutno nisu implementirani
• Godišnji energetski bilans se ne računa direktno — nestacionarna simulacija daje tačku po tačku u zadatom vremenskom prozoru, ali ne sezonski faktor upotrebe
• Baza materijala i tipičnih atrakcija zasniva se na VDI 2089-1 i praksi — za specifičnu opremu ili neuobičajene bazenske sisteme treba unijeti sopstvene vrijednosti
• Program ne generiše P&I šeme, dispoziciju opreme, ni proračun cjevovoda — rezultati služe kao podloga za dalju izradu tehničke dokumentacije u CAD i BIM alatima

Cijena i sugestije

Program je trenutno u završnoj fazi testiranja i dostupan je na zahtjev za sve zainteresovane HVAC inženjere, projektante i studente završnih godina mašinstva. Zajednička provjera na stvarnim projektima je najkorisniji način razvoja i finalnog polira ovakvog alata.

Sve sugestije su dobrodošle — prijedlozi za nove mogućnosti (dodatni tipovi komora, godišnji bilans, izvještaji), primjedbe na numeriku ili interfejs, prijave grešaka, kao i rezultati poređenja sa drugim softverima ili sa mjerenjima. Program je nastao iz sopstvene projektantske potrebe i razvija se dalje prema onome što se pokaže korisnim u praksi.

Kontakt

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

← Nazad na Software