Гидравлический расчет

Комплексный функционал для осуществления гидравлического и теплового расчета системы отопления

Информация о плагине

Назначение плагина

Введение

Плагин является частью расчетного комплекса “Гидравлический расчёт системы отопления”. 

В расчетный комплекс входят инструменты:

• Универсальная форма расчёта теплопотерь;
• Расстановка и нумерация пространств (также доступен в виде отдельной кнопки на панели PIKTools);
• Занести нагрузки (также доступен в виде отдельной кнопки на панели PIKTools);

в том числе в составе данной инструкции:

• Первичная параметризация элементов;
• Подбор диаметров и расчет остывания теплоносителя;
• Подбор отопительных приборов;
• Определение потерь давления и балансировка системы отопления

Для успешного завершения теплогидравлического расчета системы отопления необходимо последовательное прохождение всех указанных этапов.

Ограничения по использованию

Расчетный комплекс работает только с двухтрубными системами отопления с двумя ступенями балансировки: балансировка отопительных приборов между собой в пределах стояка термостатическими радиаторными клапанами, балансировка стояков (веток) между собой автоматическими балансировочными клапанами.

Использование семейств коллекторов не допускается.

Использование врезок (соединительные детали труб с типом детали “Spud”, которые не делят трубу на две части) не допускается.

Плагин работает только с типами систем Т11, Т21 (жилая часть) и Т12, Т22 (нежилая часть). (Системы трубопроводов)

Подготовка к использованию

Перед запуском плагина “Первичная параметризация элементов” и последующих плагинов необходимо:

1. Запустить плагины “Расстановка и нумерация пространств” и “Занести нагрузки”

       2. Замоделировать системы отопления

Требования и советы по моделированию систем:

• Названия типов рассчитываемых систем должны строго соответствовать стандарту.
• Обязательно использование разрешенных, актуальных семейств из FamilyManager.
• Разветвления следует моделировать с помощью обычных тройников, либо тройников, имитирующих врезки, с нулевой длиной проходной части.
• В устье рассчитываемых систем (или отдельных ветвей) должны располагаться семейства источников теплоты (ME_GR_Источник теплоты_Подача, ME_GR_Источник теплоты_Обратка).
• Замоделированная система не должна иметь рассоединений. Допускается оставлять отсоединенные концы только на шаровых кранах (спускниках) и на кранах для манометров. Отсоединения можно проверить, например, на виде “100-3D”, включив опцию “Показать отсоединения” на вкладке “Анализ”.

• Отопительные приборы должны располагаться в пространствах. Если по какой-то причине отопительный прибор не располагается в пространстве (например, находится в нише), то для этого отопительного прибора следует вручную заполнить параметр “MEP_Теплопотери в помещении”.
• Если в пространстве находятся несколько отопительных приборов, то по умолчанию нагрузка между ними поделится поровну. Если необходимо задать иные доли теплопотерь, приходящихся на каждый отопительный прибор, то необходимо заполнить параметр “MEP_GR_Доля теплопотерь” у отопительных приборов. Например, в случае, если в пространстве находится три прибора и требуемое распределение нагрузок между ними 50%-25%-25%, то достаточно записать 0.5 в “MEP_GR_Доля теплопотерь” первого отопительного прибора, а между вторым и третьим отопительным приборами нагрузка поделится поровну - по 25%.

Следует соблюдать осторожность при копировании отопительных приборов внутри проекта, поскольку могут скопироваться ненужные значения параметра “MEP_GR_Доля теплопотерь”. В таком случае рекомендуется периодически обнулять значение параметра у всех отопительных приборов модели.

• Первичное моделирование систем рекомендуется производить заведомо завышенными диаметрами, чтобы они подбирались в меньшую сторону и не происходило ошибок, связанных с недостаточностью места для построения увеличенных фитингов. По той же причине не рекомендуется оставлять маленькие расстояния между тройниками, по крайней мере до первого запуска расчета.
• До начала расчета рекомендуется нанести необходимую изоляцию, чтобы сразу получались адекватные значения остывания теплоносителя и теплоотдач от труб.

       3. Рекомендуется запустить плагин “Разрезать по уровню” на вкладке ПИК-ИОС для более точного отнесения теплоотдач труб к конкретным пространствам.

       4. Настоятельно рекомендуется запустить инструмент “Определить направление элементов ИОС” в составе плагина “Параметризация”. Инструмент определяет пространственное положение труб (вертикальность/горизонтальность), и позволит более точно определить теплоотдачу от участков труб и, соответственно, остывание теплоносителя. Без запуска инструмента все трубы будут по умолчанию считаться горизонтальными.

       5. Заполнить параметр BDS_Class у элементов. Для этого необходимо воспользоваться инструментом BDS Параметризация на вкладке ПИК(new) в части заполнения параметров BDS_Class и BDS_ClassCode.

Запуск плагина

Запуск плагина осуществляется с любого вида.

Плагин располагается на вкладке PIKTools: ПИК-ИОС (new).

При нажатии появляется общее окно запуска плагинов гидравлического расчёта. Из сводного окна можно также запустить и плагины “Расстановка и нумерация пространств” и “Занести нагрузки”, которые также имеются в виде отдельных кнопок на панели ПИК-ИОС (new).

При нажатии кнопки “Выполнить” будут запускаться плагины с включенной галочкой в порядке очередности.

При первом расчете рекомендуется запускать плагины по одному, после чего контролировать изменения в модели.

При необходимости, по мере наполнения модели, можно осуществлять перезапуск нужных плагинов.

В конце проектирования системы отопления можно выполнить полный запуск всех плагинов со всеми галочками для окончательной актуализации модели.

Плагин позволяет рассчитывать также только выбранные ветви или стояки. Для этого необходимо установить на выбранную ветвь семейства источников теплоты (ME_GR_Источник теплоты_Подача, ME_GR_Источник теплоты_Обратка). До нажатия кнопки “Выполнить” должны быть выделены оба источника теплоты нужных ветвей (подающий и обратный).

При нажатии кнопки “Выполнить” происходит логическое разделение фрагментированных (разделенных физически) систем, т.е. происходит автоматическое применение ко всем трубопроводным системам модели кнопки .

Плагин - Первичная параметризация элементов

Описание

Плагин выполняет следующие функции:

• Производит первичную проверку систем отопления на предмет корректности сборки модели - проверяет наличие труб с неприсоединенными концами.
• Производит проверку наличия и заполненности необходимых для расчета параметров.
• Производится анализ системы и выделение расчетных участков и тупиковых (дренажных) участков, которые не участвуют в расчете. Производится анализ узлов, на которых происходит слияние, разделение потоков. На основе анализа производится заполнение у элементов параметра “MEP_GR_Статус элемента”, который используется в дальнейших этапах расчета.

Возможные ошибки и сообщения к ним

Плагин - Подбор диаметров и расчет остывания теплоносителя

Описание

Плагин выполняет следующие функции:

• Производит запись значений теплопотерь пространств в отопительные приборы с учётом параметра “MEP_GR_Доля теплопотерь”;
• Вычисляет массовые расходы теплоносителя (кг/с) на всех элементах сети в зависимости от заданных пользователем значений перепада температур теплоносителя и расчёта остывания.
• Производит подбор диаметров труб, соединительных деталей труб и арматуры (кроме балансировочных клапанов) в соответствии с заданным пользователем значением максимальных удельных потерь давления по длине труб;
• Производит расчет остывания теплоносителя по ходу движения воды в трубах;
• Производит запись теплоотдачи труб (с учетом изоляции) в пространства, по которым эти трубы проходят и, соответственно, корректирует долю теплопотерь, покрываемую отопительными приборами. Труба считается принадлежащей к пространству, если в пространстве находится более 50% её длины.

При запуске в стартовом окне необходимо выбрать расчетные температуры теплоносителя для жилой (Т11,Т21) и для нежилой (Т21,Т22) частей, а также требуемые максимальные удельные потери давления, после чего нажать на кнопку “Подобрать диаметры”.

Существует возможность заблокировать от подбора диаметров отдельные участки трубопроводов, например, распределительные коллекторы. Для этого необходимо добавить к категории “Трубы” параметр проекта “MEP_GR_Зафиксировать диаметр” (Да/Нет), если он отсутствует в проекте, и поставить галочку для тех труб, которые нужно заблокировать от подбора. При этом также будет производиться расчёт показателей на этих участках и будет выдаваться предупреждение в случае превышения заданных удельных потерь давления.

Результатом работы плагина являются подобранные диаметры и заполненные параметры:

• У труб: MEP_GR_Температура в начале участка, MEP_GR_Температура в конце участка, MEP_GR_Потери давления на участке трубы, MEP_GR_Удельные потери давления, MEP_Скорость в живом сечении, MEP_Расход жидкости_Массовый_Секундный, MEP_Температура помещения (для труб, расположенных в пространствах);
• У соединительных деталей труб: MEP_GR_Температура теплоносителя, MEP_Расход жидкости_Массовый_Секундный;
• У арматуры трубопроводов: MEP_GR_Температура теплоносителя, MEP_Расход жидкости_Массовый_Секундный;
• У отопительных приборов: MEP_Температура подача жидкость, MEP_Температура обратка жидкость, MEP_Покрываемая доля теплопотерь, MEP_Расход жидкости_Массовый_Секундный, MEP_Теплопоступления в помещение, MEP_Теплопотери в помещении

Возможные ошибки и сообщения к ним

Плагин - Подбор отопительных приборов

Описание

Экземпляры семейств отопительных приборов в модели должны иметь заполненные параметры:
 MEP_GR_Статус элемента; MEP_Покрываемая доля теплопотерь; MEP_Подключение_левое или MEP_Подключение_правое; MEP_Расход жидкости_Массовый_Секундный (данные параметры будут заполнены при применении в модели разрешенных семейств отопительных приборов из FM со словом “универсальный” в имени семейства и выполнения предыдущих блоков расчетного комплекса Гидравлического расчета).

Для каждого радиатора при необходимости имеется возможность задать значение параметра “MEP_GR_Допустимая длина”, чтобы контролировать превышение длины подобранного отопительного прибора. Если параметр отсутствует в проекте, его необходимо добавить как параметр проекта для категории “Сантехнические приборы”.

При запуске плагина из сводного окна расчёта имеется возможность выбрать опцию расчёта "Подобрать только выбранные приборы”. При активации этой галочки расчёт будет произведен только для предварительно выбранных отопительных приборов.

После запуска плагина пользователю выводится окно Выбора марки и изготовителя. Перечень применяемых типов отопительных приборов берется из файлов таблиц СНАП (Конвекторы, Радиаторы, Регистры). В данном окне сгруппированы отопительные приборы из модели по параметру “Сокращение для системы”. Приборы систем Т11, Т21 сгруппированы как “Приборы отопления жилых помещений”, а приборы систем Т12, Т22 обозначены как “Приборы отопления нежилых помещений”. Каждый типоразмер отопительных приборов примененный в модели отображается в данном окне и проектировщику предлагается для каждого типоразмера выбрать Изготовителя и Марку. (скриншот приведен далее).

Для добавления дополнительных марок или производителей отопительных приборов необходимо обращаться к BIM-координаторам ОВ отдела внедрения ( Ломакин Александр и  Лаврентьев Андрей).

В окне запуска имеется возможность задать запас на наличие термостатических клапанов. Запас при подборе будет применён ко всем подбираемым отопительным приборам независимо от реального наличия термостатического клапана в модели. Для отопительных приборов без термостатических клапанов расчёт можно перезапустить, выбрав опцию "Подобрать только выбранные приборы” и установив значение запаса 0%.

Далее по выбранным параметрам и условиям выполняется подбор отопительных приборов в модели. Пользователю выводится окно с итоговыми результатами, где указано количество подобранных приборов из общего количества отопительных приборов. Для каждого прибора также указан лог подбора в котором отражены все этапы подбора отопительного прибора и возникшие ошибки при их наличии.

Полный подбор всех отопительных приборов  также выводится при нажатии кнопки “Открыть в блокноте”.

Особый алгоритм подбора предусмотрен для напольных конвекторов SPL BFM. При выборе конвекторов следует отдавать предпочтение типам с максимальной глубиной 240мм, которые отмечены словами “выбирать по умолчанию”. Данные конвекторы дешевле прочих в пересчете на 1кВт номинальной мощности.

При подборе конвектора SPL BFM с превышением требуемой нагрузки более, чем на 10%, и с минимальной длиной 600мм будет осуществелена повторная попытка подбора конвектора уже с меньшей глубиной. При необходимости, это будет осуществляться несколько раз, пока не будет достигнута подходящая глубина конвектора при выбранной высоте.

Возможные ошибки и сообщения к ним

Плагин - Определение потерь давления и балансировка

Описание

Плагин выполняет следующие функции:

• Подсчитывает потери давления на местных сопротивлениях.

При этом коэффициенты местных сопротивлений для соединительных деталей труб рассчитываются самим плагином, а при определении потерь давления на арматуре и отопительных приборах используются параметры “MEP_КМС”, “MEP_Kvs”.

• Вычисляются настройки термостатических радиаторных клапанов (в т.ч. встроенных в отопительные приборы)
• Вычисляются настройки и уточняется диаметр автоматических балансировочных клапанов. Подобранная настройка записывается в параметр “MEP_Настройка клапана” (поддерживаемый перепад в кПа).

Примечание: Ручные балансировочные клапаны рассматриваются плагином как полностью открытые. Потери давления на них вычисляются по параметру “MEP_Kvs”.

• Определяется самая нагруженная ветвь, отопительный прибор, через который проходит главное циркуляционное кольцо. И определяются потери давления в системе.

Перед запуском плагина “Определение потерь давления и балансировка” необходимо следующее:

1. Пройти предыдущие этапы расчёта на полностью замоделированной объединённой системе.

       2. На обратных участках стояков и ветвей установить автоматические балансировочные клапаны.

       3. Для каждого отопительного прибора должен быть заполнен параметр “MEP_Стояк_номер”. У отопительных приборов в пределах стояка, обслуживаемых одним балансировочным клапаном, должно быть одинаковое значение параметра “MEP_Стояк_номер”. Для заполнения параметра “MEP_Стояк_номер” можно воспользоваться плагином “Нумеровать стояки” на вкладке “ПИК-ИОС”.

Одинаковый номер стояка также должен быть присвоен каждому элементу стояка/ветви вплоть до крайних узловых тройников перед балансировочными клапанами.

Для горизонтальных ветвей заполнение параметра “MEP_Номер_стояка” необходимо производить вручную.

       4. Для каждого отопительного прибора должен быть заполнен параметр “MEP_Система”. Для автоматического заполнения параметра “MEP_Система” можно воспользоваться плагином “Склеить параметры”.

Примечание: все стояки с одинаковым значением параметра “MEP_Система” будут увязываться относительно друг друга, даже если они находятся на разных ветвях, выходящих из теплового пункта. Чтобы увязывать разные ветви с одинаковым типом системы независимо друг от друга нужно пользоваться функцией расчета “только выбранная ветвь” или вручную задать разные значения параметров “MEP_Система”.

Запуск плагина осуществляется после нажатия кнопки “Выполнить” в сводном окне запуска.

Результатом работы плагина является сообщение:

Также у соединительных деталей труб, у отопительных приборов, у арматуры трубопроводов заполняется параметр “MEP_GR_Потери давления на местном сопротивлении”. У соединительных деталей труб - параметр “MEP_КМС”. У радиаторных клапанов (или отопительных приборов), а также у автоматических балансировочных клапанов - параметр “MEP_Настройка клапана”.

Значения “MEP_GR_Потери давления на местном сопротивлении” для тройников записываются в смежные трубы (на проход и на ответвление)

Возможные ошибки и сообщения к ним