Impianti idronici - Calcolo e bilanciamento reti termiche
Dopo aver disegnato le tubazioni della rete di mandata (ed eventualmente della rete di ritorno), ed aver collegato anche una alimentazione, si esegue il comando di calcolo per il dimensionamento della rete.
📂 Accesso
Dopo aver disegnato le tubazioni della rete di mandata (ed eventualmente della rete di ritorno), ed aver collegato anche una alimentazione (che può essere rappresentata da una pompa, anziché da una caldaia o una pompa di calore) si esegue il comando di calcolo 
presente nel pannello Calcoli della scheda Riscaldamento.
🛠 Interfaccia
A comando attivo, il programma chiede, da riga di comando, a seconda dell'input eseguito, se selezionare un tronco del circuito di mandata, di ritorno o entrambe; in alternativa è possibile cliccare con il tasto destro del mouse e scegliere, nel menù contestuale, quale modalità di calcolo attivare tra Mandata, Ritorno od Entrambe.
Le opzioni presenti saranno solo quelle relative al tipo di input eseguito: ad esempio, in caso di disegno della sola rete di mandata sarà presente solo l'opzione di calcolo per la rete di mandata.
Il tronco selezionato potrà corrispondere all'origine della rete, nel qual caso verrà analizzato l'intero circuito, oppure potrà essere un qualsiasi altro tronco preventivamente staccato dalla rete principale: in tal caso verrà analizzata solo una porzione della rete complessiva.
Affinché il calcolo vada a buon fine è necessario che su ogni punto estremo di tronco da dimensionare sia collocato un terminale. Se ciò non si verifica, prima di iniziare l'elaborazione del calcolo il programma mostra il messaggio "Attenzione: Collegare i terminali".
⚙️ Tipi di calcolo
Nella parte superiore della maschera sono presenti le opzioni che corrispondono al tipo di calcolo che l'utente desidera venga effettuato sulla rete.
Predimensionamento
Si tratta di un dimensionamento a perdita di carico costante; il programma calcola il diametro secondo la massima perdita ammessa dall'utente per metro lineare di tubo, impostata nella sezione Predimensionamento in corrispondenza del campo DpU max [Pa/m], secondo la Massima velocità ammissibile nei tronchi [m/s] e la Massima velocità ammissibile nei rami [m/s].
Il software rispetterà rigorosamente tali limiti, evitandone il superamento: per ottenere valori di diametro più piccoli è necessario incrementare entrambi i valori.
Nelle sezioni Fluido per la rete di mandata e fluido per la rete di ritorno, nell'apposito box corredato di menù di scelta, è possibile scegliere ed associare il fluido termovettore da considerare nel calcolo.
Se il diametro di una tubazione è stato fissato dall'utente attivando il relativo flag in corrispondenza del campo "Fisso", il programma non lo ricalcolerà, lasciandolo invariato.
Nella stessa maschera si trova il controllo Considera ritorno simmetrico; attivandone il flag il programma raddoppia le perdite calcolate sul circuito di mandata (non è quindi necessario disegnare la rete di ritorno).
Per quanto riguarda le perdite del terminale, esse vengono suddivise in modo uguale sulle reti di mandata e ritorno.
Il campo Numerazione tronchi consente all'utente di scegliere la modalità con cui verranno numerati i tronchi della rete. Le opzioni disponibili nel menù a tendina sono: 1) Percorso sfavorito, 2) Ordine di Disegno, 3) Velocità maggiore, 4) Portata maggiore, 5) Direzione Main e 6) Non numerare.
Predimensionamento + Equilibratura (restr. Tubi)
Con questa tipologia di calcolo si cerca di ridurre lo sbilancio, laddove questo superi il valore immesso nell'apposito campo, attraverso il restringimento delle tubazioni non appartenenti al "percorso" sfavorito della rete.
L'utente deve compilare i campi presenti nella sezione Equilibratura (vedi fig. 4.3) DpU max [Pa/m] e Sbil min restrizione tubi [kPa].
Affinché l'equilibratura possa verificarsi, i valori immessi in quest'ultimi due campi devono essere maggiori di quelli immessi negli stessi campi ma per il predimensionamento. Il programma sceglierà quindi i diametri minori di tubazione rispettando i limiti di massima perdita e velocità, e facendo in modo che la perdita del ramo facente capo al tronco di cui si calcola il diametro sia minore od uguale alla perdita del ramo più sfavorito facente capo allo stesso nodo.
Predimensionamento + Equilibratura + taratura con valvole sui tronchi
Oltre a quanto descritto finora, il programma introdurrà le valvole sui tronchi da bilanciare e ne calcolerà la posizione di apertura. L'utente dovrà specificare il tipo di valvola da inserire selezionandola nel relativo combo menu e specificare il valore di sbilancio minimo per l'inserimento delle valvole stesse Sbil. Min. valvola sui tronchi. In questo caso il programma calcola il Kv teorico della valvola che bilancia il circuito, dopodiché, in base al diametro del tubo stesso, seleziona il modello di valvola con la posizione cui corrisponde un Kv prossimo a quello teorico.
Predimensionamento + Equilibratura + taratura con detentori sui terminali
Il calcolo è analogo al caso precedente; con la differenza che l'utente deve aver proceduto all'inserimento dei detentori sui terminali al momento della compilazione nel relativo archivio (vedi archivio Fancoil, Radiatori). In base allo sbilancio, il programma calcola la posizione della valvola in funzione dei diversi Kv che essa presenta.
Verifica di una rete
Il programma calcola la portata e la perdita totale senza modificare il diametro delle tubazioni.
Verifica di una rete e bilanciamento con valvole sui tronchi
Il diametro delle tubazioni rimane invariato anche se non "fissato" dall'utente, ma verranno inserite soltanto le valvole di bilanciamento sui tronchi.
Verifica di una rete e bilanciamento con detentori sui terminali
Esattamente come al punto precedente, ma verranno calcolate le posizioni dei detentori già inseriti sui terminali.
📊 Risultati
Nel momento in cui la rete di ritorno è stata disegnata e nell'effettuare il calcolo si è scelta l'opzione "Entrambe" la maschera si modifica come quella riportata nella figura sotto riportata:
In questa maschera è presente una opzione di calcolo in più: Verifica + Calcolo portate effettive.
Eseguendo questo calcolo il programma calcola la curva dell'impianto e consente all'utente di selezionare dall'archivio una pompa, con una sua caratteristica di funzionamento. Qualora tra le due curve ci sia intersezione, il programma simula il funzionamento reale dell'impianto calcolando la portata effettiva per ogni tratto e ridimensionando i terminali inseriti (per i radiatori si ricalcola il numero di elementi, mentre per i fancoil si ricalcola la resa effettiva).
In questa maschera è riportata la curva dell'impianto e della pompa di circolazione ed una serie di pulsanti ovvero:
- Archivio delle pompe
- Ricerca pompa più vicina: Premendo questo pulsante il programma effettua una ricerca tra tutte le pompe presenti nell'elenco selezionando, se presente, quella che possiede una caratteristica prossima alle richieste teoriche.
- Copia grafico negli appunti: copia negli Appunti di Windows il grafico in modo da incollarlo nella relazione di calcolo del modulo Tubi.
- Applica: per la simulazione sceglie il modello selezionato in quel momento dall'utente.
Per quanto riguarda i risultati, il programma pubblica i dati teorici di portata e prevalenza e quelle fornite dal sistema di pompaggio selezionato. Premendo OK il programma ricalcola le portate per ogni tratto di impianto in base alle scelte fatte in questa maschera.