Psychrometrický software: co PsychroView počítá

Při výběru výpočetního nástroje rozhodují dvě otázky, na které seznam funkcí neodpoví: co přesně nástroj počítá a kde končí. Obojí je níž, spolu s normami za těmi čísly a s formáty, které z toho vypadnou. Postup ovládání je samostatný dokument, návod.

Jaký nástroj to je

PsychroView je psychrometrická kalkulačka ustálených stavů s interaktivním diagramem. Zadáte stav vzduchu, navážete na něj procesy úpravy, a aplikace každý krok vyřeší, zakreslí do Mollierova h-x nebo Carrierova diagramu a vykáže příslušné toky energie a hmoty.

Jednotkou práce je řetězec: venkovní vzduch vstupuje na jednom konci, projde zpětným získáváním tepla, ohřívačem, zvlhčovačem a čím dalším návrh vyžaduje, a dorazí do místnosti. Každý uzel nese kompletní sadu stavových veličin — teplotu, [měrnou vlhkost](/cs/slovnik- pojmu/merna-vlhkost/), relativní vlhkost, entalpii, rosný bod, teplotu mokrého teploměru, měrný objem a hustotu.

Slovo „ustálený” rozhoduje o většině srovnání. Aplikace totiž řeší výpočtové stavy, ne rok provozu, a řeší vzduch, ne budovu kolem něj. Zátěže jsou vstupem výpočtu, nikdy jeho výstupem.

Procesy úpravy vzduchu

K dispozici je třináct procesů. Každý bere výstupní stav předchozího uzlu jako svůj vstup, takže řetězec libovolné délky zůstává konzistentní.

Rozdělení a směšování tvoří dvojici; právě ta umožňuje recirkulaci: oddělit část odváděného vzduchu, přimísit ji k venkovnímu a výsledek dál upravovat.

Řešitele bilancí místnosti

Tři procesní karty obsahují deterministické řešitele. Počítají pozpátku: od stavu, který chcete v místnosti, ke stavu přívodu a výkonu zařízení, který ho zajistí. Bez ručního iterování.

• Řešitel zátěže prostoru (chlazení). Z cílového pásma pro místnost, tepelné zátěže (buď celkové, nebo rozdělené na citelnou a vázanou složku), produkce vlhkosti, dovoleného ΔT mezi přívodem a prostorem a rozsahu teplot chladiva odvodí požadovaný stav přívodu, spád chladiva $t_{c,in}$/$t_{c,out}$, chladicí výkon, kondenzát, SHR a případný dohřev.
• Řešitel bilance místnosti (vytápění). Z tepelné ztráty, produkce vlhkosti a cílového pásma odvodí stav přívodu, výkon ohřívače a případné vlhčení včetně průtoku páry nebo vody.
• Ohřev a vlhčení. Z cílové teploty a relativní vlhkosti odvodí výkon ohřívače, průtok páry a mezistav po ohřevu.

Když je zadání fyzikálně nemožné — překročená sytost, malý průtok, chladivo, které nedosáhne potřebné teploty povrchu chladiče — řešitel to řekne slovy a navrhne, co změnit. Nevrátí číslo, které jen vypadá platně.

Klimatická data

Venkovní výpočtové stavy lze převzít z publikovaných datových sad, ne je psát ručně. Zimní i letní stavy jsou k dispozici v několika stupních přísnosti, a všude, kde to zdroj umožňuje, i se souběžnou vlhkostí nebo entalpií.

Lokality lze porovnat vedle sebe; je to praktický způsob, jak zjistit, nakolik návrh závisí na místě, a nakolik na zařízení.

Diagram

Diagram je pracovní plocha, ne obrázek generovaný na konci.

K dispozici jsou obě konvence: Mollierův h-x diagram užívaný v kontinentální Evropě a Carrierův T-x diagram známý z praxe ASHRAE. Jsou to táž data, jen s prohozenými osami. Barometrický tlak se zadává výslovně, takže výpočty ve vyšších nadmořských výškách jsou správně, ne přibližně na hladině moře. Rozsah diagramu, pracovní zóny, pomocné čáry SHR a dh/dx, legenda, informační panel i tmavý režim se dají nastavit, a body lze táhnout přímo v diagramu; výpočet jde za kurzorem.

Výstupy

Prázdné nepopsané diagramy k tisku jsou samostatně na stránce Ke stažení, včetně DXF do CADu.

Výpočetní jádro a normy

Psychrometrické jádro implementuje kapitolu 1 příručky ASHRAE Handbook — Fundamentals 2021 včetně korekce na reálný plyn, s tlakem syté páry podle korelací Hyland-Wexler. Každá veličina byla numericky porovnána s referenčními tabulkami ASHRAE v celém rozsahu teplot vzduchotechniky; naměřené odchylky jsou zveřejněné na stránce Shoda s ASHRAE.

Jako alternativa jsou k dispozici konstanty a korelace používané v české technické literatuře, tedy pro práci, která má odpovídat národní konvenci místo ASHRAE.

Provozní rámec

Aplikace běží v prohlížeči na počítači i na mobilu, bez instalace a bez správy licencí. Počítat lze i bez účtu; účet přidává uložené projekty, vlastní klimatická data a odkazy ke sdílení. Projekt jde zveřejnit jako odkaz jen pro čtení, nebo vložit do cizí stránky jako widget. Rozhraní je plně lokalizované do češtiny, slovenštiny, angličtiny, němčiny a francouzštiny a přepíná mezi jednotkami SI a I-P.

Co PsychroView nedělá

O vhodnosti nástroje rozhoduje tenhle seznam častěji než ten se schopnostmi nad ním.

• Nesimuluje rok provozu. Výpočty jsou ustálené návrhové stavy. Žádná hodinová simulace, žádná spotřeba energie za sezónu, žádné chování při částečném zatížení.
• Nepočítá zátěže budovy. Tepelné zisky, tepelnou ztrátu a produkci vlhkosti zadáváte vy, z vlastního výpočtu zátěží nebo ze specializovaného nástroje. Aplikace je uplatní na vzduch; neodvodí je z geometrie, konstrukcí ani obsazenosti.
• Nedimenzuje potrubí. U prvků vložených do jednotky sleduje tlakovou ztrátu, ale návrh potrubní sítě, souběh s charakteristikou ventilátoru ani hydraulický výpočet neřeší.
• Nevybírá zařízení z katalogů výrobců. Dá vám výkon a stavové body; volba konkrétního výměníku nebo jednotky je samostatný krok.
• Není to CFD. Distribuce vzduchu, rychlostní pole a mapování pohody uvnitř místnosti jsou mimo záběr.

Co se vyvíjí

Několik modulů je postavených, ale zatím nevydaných: Stavitel pro vizuální sestavení vzduchotechnické jednotky, Autopilot pro automatické odvození sledu procesů, Sankeyův diagram toků energie, tepelná zátěž WBGT, sada rychlých kalkulaček a analýza tepelné pohody PMV/PPD podle ISO 7730, ASHRAE 55 a EN 16798-1. V rozhraní jsou označené jako ve vývoji, takže je vidět, co se chystá, aniž by to působilo jako hotová funkce.