System Analizy Termicznej
1. Cel i zakres programu.
Celem programu jest określanie rozkładu temperatur w dwu- i trzywymiarowych modelach statycznego przepływu ciepła, a co za tym idzie analitycznego określania właściwości termicznych przegród budowlanych.
Program pozwala na:
- Określenie strumienia ciepła przenikającego przez przegrody.
- Określenie rozkładu temperatur w przekrojach przegrody.
- Określenie temperatury w dowolnym punkcie modelu.
- Określenie punktu rosy (wykroplenie).
- Obliczenie na podstawie wyników programu U0, U oraz liniowych i punktowych współczynników przenikania ciepła.
- Zidentyfikowanie mostków termicznych oraz określenie efektu ich likwidacji lub minimalizacji.
Program pozwala modelować oprócz tradycyjnych elementów budowlanych lekkie przegrody, fasady słupowo-ryglowe, szyby zespolone i elementy budowlane, w których znaczenie mają zamknięte przestrzenie powietrzne. SAT pozwala uwzględniać prędkość wiatru i emisyjność elewacji przy przejmowaniu ciepła z/do środowisk zewnętrznych. Pozwala też uwzględniać emisyjność i kierunek przepływu przy przejmowaniu ciepła z/do środowisk wewnętrznych.
2. Zastosowania.
Program znajduje zastosowanie w codziennej pracy architektów służąc do bieżącej diagnostyki termicznej projektowanych przegród budowlanych, tak pod względem strat ciepła jak i komfortu cieplnego (temperatura na powierzchni przegrody, punkt rosy). SAT jest znakomitym narzędziem dla audytorów energetycznych oraz projektantów instalacji chcących rzetelnie tj. z uwzględnieniem wszystkich (linowych i punktowych) mostków termicznych określić zapotrzebowanie budynku na moc cieplną. Programy bilansujące wymagają podania U z uwzględnieniem mostków termicznych, chociaż użytkownicy często mylą tę wartość z U0. SAT jest tym wygodniejszy dla projektantów instalacji i architektów pracujących w systemach CAD, że pozwala wprowadzać podrysy w formacie .dxf, co znacznie przyspiesza wprowadzanie danych i minimalizuje możliwość pomyłki geometrycznej.
Opisywany program jest przydatny producentom materiałów budowlanych, stolarki okiennej i drzwiowej, lekkich przegród i obudów zimnochronnych na etapie projektowania produktu czy przed jego atestacją.
3. Ograniczenia stosowania.
Program w obecnej wersji nie pozwala na modelowanie skosów i wyobleń.
W programie nie przewidziano źródeł promieniowania. Czas obliczeń systemem SAT wzrasta proporcjonalnie do trzeciej potęgi liczby węzłów, dlatego w zależności od szybkości komputera i cierpliwości użytkownika dodatkowym ograniczeniem może być czas obliczeń. Jednak obliczenia rzędu 10000 węzłów na współczesnym sprzęcie nie nadużyją cierpliwości użytkownika (ok. 20 min). Czas obliczeń modelu o 1800 węzłach to ok. 10 s. Obliczenie modelu o 40000 węzłów może zająć ok. 20 h.
Uwaga: Czasy te są podane orientacyjnie dla średniej klasy komputera ok. 1GHz przy programie ustawionym na obliczenia w pamięci RAM i systemie wykorzystującym funkcje koprocesora arytmetycznego. Dla danego komputera przy tej samej liczbie węzłów i różnych modelach mogą wystąpić różne czasy obliczeń. Zależy od szerokości półpasma głównej macierzy przewodności.
SAT nie ma ograniczenia górnego liczby węzłów, ograniczenia takie mogą wyniknąć po stronie sprzętowej (wielkość RAM-u i wolnego miejsca na HDD).
System Analizy Termicznej dystrybuowany jest w wersjach ograniczonych do 500 w., 1000w., 5000w. i bez ograniczeń.
4. Podstawy teoretyczne.
System oparty jest na metodzie elementów skończonych (w przypadku statycznego przepływu ciepła daje identyczne równania z metodą różnic skończonych), przy dyskretyzacji elementami prostokątnymi (2D) i prostopadłościennymi (3D). Metoda ta polega na budowie równań równowagi przepływu ciepła w każdym elemencie skończonym.
ΣΦ [W] = 0
Do rozwiązania układu równań zastosowano metodę rozkładu macierzy Banachiewicza (Choleskyego)
A = LLT
a następnie rozwiązanie dwóch równań z macierzami trójkątnymi (górną i dolną).
Metoda ta rozwiązywania dużych układów równań należy do grupy tzw. dokładnych. Przetestowano, że w szczególnych przypadkach, gdzie w modelu sąsiadują materiały znacznie różniące się przewodnością cieplną (np. lekkie obudowy typu : blacha [58 W/(mK)], styropian [0,035 W/(mK)], metoda ta jest bardziej niezawodna od metod iteracyjnych.
Dane niezbędne do obliczeń:
- współczynniki przewodzenia ciepła materiałów modelu [ W/(mK) ]
- wymiary (dopuszczalny minimalny wymiar 0,1mm) [ m, cm, mm ]
- temperatury środowisk otaczających model [ °C ]
- współczynnik przejmowania ciepła powierzchni modelu od środowisk otaczających model [ W/(m2K) ]
- lub współczynniki emisji powierzchni modelu stykających się ze środowiskami otaczającymi model.
- w przypadku modelowania zamkniętych, nie wentylowanych pustek powietrznych współczynniki emisji powierzchni otaczających modelowaną pustkę.
System Analizy Termicznej SAT daje możliwość modelowania
- środowisk zewnętrznych,
- środowisk wewnętrznych,
- szczelin powietrznych,
- zamkniętych komórek powietrznych.
Dla środowisk program automatycznie wylicza współczynniki przejmowania ciepła lub pozwala wpisać normowe (lub dowolne). Szczeliny i komórki powietrzne są modelowane przez program poprzez wstawienie materiału zastępczego o parametrach odpowiadających oporowi przestrzeni powietrznej nie wentylowanej.
Uwaga: Więcej informacji znajdziecie Państwo w Podręczniku użytkownika.
Program jest wykorzystywany m.in. przez Wydział Geodezji i Inżynierii Środowiska Akademii Górniczo-Hutniczej (do celów naukowo-badawczych) oraz Dolnośląską Agencję Środowiska i Energii.
W sprawie zakupu proszę o kontakt telefoniczny, faksem lub pod adresem poczty elektronicznej: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
Cennik zakupu licencji komercyjnych
| Liczba węzłów siatki | Cena netto |
| do 5000 | 600 zł. |
| do 10000 | 1000 zł. |
| do 50000 | 3000 zł. |
Istnieje również możliwość wynajmu programu w cenie 1/12 ceny zakupu miesięcznie.
Cennik licencji dydaktyczno – naukowych kierowanych do uczelni i studentów
| Liczba węzłów siatki do | Cena netto |
| do 5000 | 200 zł. |
| do 10000 | 400 zł. |
| do 50000 | 1000 zł. |
| B.O. | 1500 zł. |