Program do projektowania instalacji CO: przegląd i wybór

Na polskim rynku do projektowania instalacji centralnego ogrzewania służą m.in. Audytor CO firmy Sankom, program IMI oparty na katalogach armatury Heimeier i TA, ArCADia-INSTALACJE GRZEWCZE, INSTAL-THERM firmy Kisan oraz InstalSystem 5 (także w wersji Wavin 5 PL). Wszystkie pozwalają narysować instalację na rzutach budynku i dobrać jej elementy, ale różnią się zakresem obliczeń hydraulicznych, obsługą BIM i licencją: od darmowego numeru licencji w programie IMI po pakiety za ponad 12 tys. zł netto.

• Jaki program do projektowania instalacji c.o. wybrać?
• Audytor CO: do czego służy program Sankom?
• Program IMI: którą wersję wybrać, 3.6, 3.8, 4.1 czy 7.2?
• ArCADia-INSTALACJE GRZEWCZE i pakiet INTERsoft GRZEWCZE
• INSTAL-THERM i InstalSystem: kiedy się sprawdzą?
• Jaki jest darmowy program do projektowania instalacji CO?
• Co naprawdę liczy program do projektowania instalacji c.o.?
• Jak zaprojektować ogrzewanie podłogowe i chłodzenie w jednym projekcie?
• Jak zbudować instalację c.o. w programie krok po kroku?
• Jakie są wymagania sprzętowe i jak programy współpracują z CAD?
• Najczęstsze błędy przy projektowaniu c.o. w programie
• Jaki program do projektowania instalacji wodnej?
• Jak wybrać program do c.o.: lista kontrolna
• Jak oszacować moc grzejnika przed obliczeniami w programie?

Projektant zawodowy potrzebuje programu, który policzy straty ciśnienia, wskaże obieg krytyczny i poda nastawy zaworów. Inwestor budujący dom zwykle nie kupuje takiego narzędzia, ale powinien wiedzieć, co ono liczy, żeby ocenić projekt, który dostaje.

Jaki program do projektowania instalacji c.o. wybrać?

Wybór zależy od trzech rzeczy: skali projektów, potrzeby pracy w BIM i tego, czy chcesz liczyć instalację na katalogach jednego producenta, czy dowolnych. Poniższa tabela zestawia programy według opisów ich producentów i dystrybutorów.

Jeśli projektujesz głównie domy i mniejsze budynki na armaturze jednego producenta, darmowy program producenta armatury często wystarczy. Przy dużych obiektach, pracy zespołowej i wymianie modeli z architektem liczy się eksport do IFC i współpraca z Revit, a to oferują przede wszystkim pakiety komercyjne.

Audytor CO: do czego służy program Sankom?

Audytor CO służy do graficznego projektowania nowych instalacji c.o., regulacji istniejących instalacji, np. w budynkach po dociepleniu, oraz do projektowania sieci przewodów w instalacjach wody lodowej. Według opisu programu Audytor CO w jednym projekcie można umieścić wiele źródeł czynnika grzewczego lub chłodniczego, co przydaje się m.in. przy instalacjach czterorurowych.

Program jest częścią środowiska Audytor SET. Najważniejsze funkcje opisane przez producenta w kolejnych wersjach:

• wersja 7.3: moduł szybkich obliczeń FC, który szacuje obciążenie cieplne pomieszczeń i dobiera moc grzejników oraz średnice przewodów bez rozrysowania całej instalacji, a także import podkładów w formacie PDF obok DWG i DXF;
• wersja 7.4: systemy płaszczyznowe sufitowe i ścienne oraz obliczenie wynikowej wydajności chłodniczej instalacji płaszczyznowej zaprojektowanej na parametry grzewcze;
• wersja 7.5: eksport rysunków z danymi i wynikami obliczeń do pliku IFC oraz eksperymentalny import modelu budynku z IFC.

Przy ogrzewaniu podłogowym program wyznacza dopuszczalny zakres temperatury zasilania dla grzejników podłogowych, maksymalną temperaturę zasilania dla grupy oraz proponowany podział wężownic tak, by nie przekroczyć maksymalnego oporu hydraulicznego i długości. Wężownice można rozrysować jako spiralę w obu kierunkach albo meander, a potem ręcznie skorygować ich kształt.

Program IMI: którą wersję wybrać, 3.6, 3.8, 4.1 czy 7.2?

Do dużych projektów przeznaczone są wersje 4.1 i 7.2: według artykułu o programie IMI na InstalacjeBudowlane.pl obsługują one projekty do 12 000 punktów grzewczych, np. osiedla, szpitale, kampusy i obiekty przemysłowe. Starsze wersje 3.6 i 3.8 są wymieniane obok, ale udostępniony opis nie podaje ich limitów, więc przed wyborem porównaj informacje o wersjach u producenta.

Program korzysta z bazy katalogowej rur, armatury Heimeier i TA oraz grzejników różnych producentów, a w jednym projekcie można łączyć elementy kilku firm. W obliczeniach hydraulicznych:

• dobiera średnice przewodów i określa opory poszczególnych obiegów z uwzględnieniem ciśnienia grawitacyjnego od ochłodzenia wody w przewodach i odbiornikach;
• podaje całkowite straty ciśnienia w instalacji;
• redukuje nadmiar ciśnienia przez dobór nastaw wstępnych zaworów z podwójną regulacją albo średnic kryz dławiących;
• dobiera nastawy regulatorów różnicy ciśnienia, uwzględnia autorytety zaworów termostatycznych, dobiera pompy, grupy pompowe, wymiennikowe węzły mieszkaniowe i bufory;
• pozwala stosować sprzęgła hydrauliczne i podwójne rozdzielacze.

W obliczeniach cieplnych program określa zyski ciepła od przewodów, ochłodzenie czynnika w przewodach, wymaganą wielkość grzejników i strumienie czynnika dla istniejących odbiorników. Ten ostatni wariant przydaje się przy regulacji instalacji w budynku po dociepleniu. W jednym projekcie można też prowadzić instalację grzewczą i chłodniczą z chłodnicami, belkami chłodzącymi i klimakonwektorami.

Przy pracy zespołowej trzymaj się jednej wersji w całym biurze. Pliki zapisane w nowszej wersji mogą nie otworzyć się bez strat w starszej, a mieszanie wersji między budynkami jednej inwestycji utrudnia późniejsze poprawki.

Jakie instalacje policzysz w programie IMI?

Program IMI liczy wyłącznie instalacje pompowe, więc nie nadaje się do projektowania instalacji grawitacyjnej. Pozostałe warunki: układ dwururowy, jednorurowy lub mieszany; czynnik woda, glikol etylenowy albo propylenowy; rozdział dolny, górny, poziomy lub rozdzielaczowy; grzejniki konwekcyjne, podłogowe i ścienne; samoczynne zawory odpowietrzające zamiast sieci odpowietrzającej; zawory zwykłe lub termostatyczne; regulacja wstępna nastawami lub kryzami.

ArCADia-INSTALACJE GRZEWCZE i pakiet INTERsoft GRZEWCZE

ArCADia-INSTALACJE GRZEWCZE to moduł branżowy systemu ArCADia, który od wersji ArCADia BIM 11 (2019) dzieli się na część podstawową, dostępną w każdej licencji ArCADia BIM, i płatne rozszerzenie. Część podstawowa rysuje instalację od źródła ciepła, przez licznik i rurociągi, po armaturę, wstawia grzejniki, ogrzewanie płaszczyznowe, mocowania i generuje zestawienia materiałów.

Obliczenia hydrauliczne są w płatnym module. Według opisu modułu ArCADia-INSTALACJE GRZEWCZE obejmuje on obliczanie grawitacyjnego ciśnienia czynnego, liniowych i miejscowych strat ciśnienia dla wszystkich obiegów ze wskazaniem obiegu krytycznego, wysokość podnoszenia i wydajność pompy obiegowej oraz automatyczny dobór rurociągów, izolacji i zaworów termostatycznych. Moduł generuje trzy rodzaje aksonometrii i zamienia instalację narysowaną liniami w CAD na obiekty ArCADia.

Moduł jest też sprzedawany w pakietach. Karta pakietu INTERsoft GRZEWCZE podawała cenę przewidywaną 12 030 zł netto (14 796,90 zł brutto) i status niedostępny. Pakiet łączy ArCADia BIM 12, ArCADia-INSTALACJE GRZEWCZE, ArCADia-TERMOCAD 7 do obliczeń zapotrzebowania na moc cieplną i charakterystyki energetycznej, dobór grzejników oraz programy kosztorysowe. Ceny i skład pakietów się zmieniają, więc przed zakupem sprawdź aktualną ofertę.

INSTAL-THERM i InstalSystem: kiedy się sprawdzą?

INSTAL-THERM 4.8 firmy Kisan projektuje instalacje c.o. jednorurowe i dwururowe oraz ogrzewanie płaszczyznowe i współpracuje z programem OZC 4.8 do obliczania zapotrzebowania na ciepło. Według listy zmian w oprogramowaniu Kisan program sprawdza pokrycie strat ciepła pomieszczeń po obliczeniach, kontroluje minimalną grubość wylewki zależnie od obciążenia i rodzaju jastrychu, dzieli pętle ogrzewania podłogowego na zwoje rur i zapisuje projekt c.o. oraz wodociągowy w jednym pliku .isb. Demo jest dostępne do pobrania.

InstalSystem 5 to program CAD/CAE z obsługą BIM do instalacji grzewczych, chłodniczych, sanitarnych, wentylacji i obliczeń cieplnych. Wersja z katalogami Wavin, opisana w artykule Wavin o InstalSystem 5 PL, pozwala edytować projekt na rzutach 2D, automatycznie generować model 3D, rysować przyłącza od rozdzielacza do powierzchni grzewczych, tworzyć schematy hydrauliczne i wymieniać projekt z innymi programami w standardzie Open BIM.

Jaki jest darmowy program do projektowania instalacji CO?

Darmową licencję na pełne obliczenia c.o. oferuje program IMI: numer licencji dostajesz po pobraniu programu i wypełnieniu formularza producenta. Ograniczeniem jest to, że liczysz na katalogach IMI (Heimeier, TA), choć rury i grzejniki mogą pochodzić od innych producentów.

Pozostałe programy z tego zestawienia udostępniają wersje próbne lub demo: Audytor CO, INSTAL-THERM, OZC i pakiety INTERsoft. Wersja demonstracyjna pozwala sprawdzić interfejs i przepływ pracy, ale zwykle nie nadaje się do wykonania i wydania komercyjnego projektu, więc przed rozpoczęciem pracy przeczytaj warunki licencji.

Czy InstalSmart jest darmowy?

Instalsoft przedstawia InstalSmart jako darmową aplikację do projektowania systemów ogrzewania podłogowego, a nie do pełnej instalacji grzejnikowej. Aktualne warunki licencji i zakres funkcji sprawdź na stronie producenta przed pobraniem.

Co naprawdę liczy program do projektowania instalacji c.o.?

Podstawą każdego programu do c.o. jest silnik hydrauliczny: dobiera średnice przewodów tak, żeby do każdego grzejnika dopłynął wymagany strumień wody, a następnie równoważy obiegi nastawami zaworów. Bez automatyzacji projektant musi ręcznie iterować parametry dla każdego odcinka, co w większej instalacji zajmuje wiele godzin.

Jak program dobiera średnice przewodów?

Programy dobierają średnice z warunku prędkości przepływu albo jednostkowego spadku ciśnienia na metr przewodu. W praktyce projektowej często przyjmuje się prędkości rzędu 0,5-1,0 m/s i spadki rzędu 100-200 Pa/m, ale to założenia projektanta, nie wymagania programu ani normy, i można je zmienić w danych ogólnych. Program sumuje też opory miejscowe kolan, trójników i armatury, które w ręcznych arkuszach były częstym źródłem pomyłek.

Po co liczyć ciśnienie grawitacyjne?

Ciśnienie grawitacyjne wynika z różnicy gęstości gorącej wody zasilającej i chłodniejszej wody powrotnej i w wysokich budynkach może wspierać albo zakłócać pracę pompy. Dla wody 70/50°C różnica gęstości wynosi około 10 kg/m³, więc na wysokości 10 m daje to około 1 kPa (Δp = g · h · Δρ). Pominięcie tego efektu kończy się tym, że grzejniki na górnych kondygnacjach grzeją za mocno, a na dolnych za słabo, albo odwrotnie.

Czym jest autorytet zaworu i nastawy wstępne?

Autorytet zaworu to udział spadku ciśnienia na zaworze w spadku ciśnienia na regulowanym odcinku instalacji. Przy zbyt niskim autorytecie zawór termostatyczny słabo reguluje przepływ, przy zbyt wysokim rosną opory i ryzyko szumów; w praktyce często celuje się w wartości rzędu 0,3-0,5. Program podaje nastawę dla każdego zaworu: dla zaworów STAD jest to liczba obrotów pokrętła, dla TA-Modulatora pozycja na skali. Na budowie instalator ustawia je według wydruku, a o tym, jak wygląda ten etap w praktyce, piszemy w tekście o regulacji hydraulicznej instalacji.

Różnica czasu pracy rośnie ze skalą. W domu jednorodzinnym program oszczędza kilka godzin ręcznych iteracji, a przy osiedlu z setkami mieszkań obliczenia ręczne praktycznie nie mieszczą się w rozsądnym terminie. Wtedy liczą się funkcje grupowania obiegów, kopiowania kondygnacji i kontroli spójności danych oraz raport z bilansem ciśnień, który ułatwia sprawdzenie projektu przez inwestora.

Jak zaprojektować ogrzewanie podłogowe i chłodzenie w jednym projekcie?

Ogrzewanie podłogowe projektuje się inaczej niż grzejniki: pracuje na niższej temperaturze zasilania, ma większą bezwładność i wymaga podziału na pętle o ograniczonej długości i oporze. Program na podstawie temperatury zasilania i powrotu, rodzaju posadzki oraz wymaganej mocy dobiera rozstaw rur i dzieli wężownice. Popularną wskazówką dla rury 16×2 mm jest pętla rzędu 80-120 m, ale ostateczną granicę wyznacza opór hydrauliczny obliczony w programie.

Gdy te same płaszczyzny latem chłodzą, program przyjmuje inne parametry czynnika i liczy wydajność chłodniczą. Przy chłodzeniu płaszczyznowym pilnuj temperatury punktu rosy: kondensacja wilgoci na podłodze lub suficie może uszkodzić wykończenie i sprzyjać rozwojowi pleśni, więc temperatura zasilania w trybie chłodzenia musi mieć zapas nad punktem rosy.

W budynkach mieszanych, z grzejnikami w części pomieszczeń i podłogówką w pozostałych, dwa obiegi z jednego źródła rozdziela się sprzęgłem hydraulicznym albo buforem. Dzięki temu pompa obiegu grzejnikowego nie zakłóca pracy pomp pętli podłogowych. Program IMI i Audytor CO pozwalają ująć sprzęgło w obliczeniach.

Typowy błąd to dobór podłogówki do temperatury zasilania wyższej niż ta, którą faktycznie da źródło ciepła, np. 55°C zamiast 40°C. Skutkiem jest przeszacowana moc, za rzadki rozstaw rur i niedogrzane lub przegrzewane pomieszczenia. Przed obliczeniami sprawdź parametry pracy kotła albo pompy ciepła.

Jak zbudować instalację c.o. w programie krok po kroku?

Projekt w programie budujesz w czterech krokach: przygotowanie podkładu i danych ogólnych, rysowanie obiegu od źródła ciepła do odbiorników, obliczenia z regulacją oraz eksport dokumentacji. Kolejność jest podobna we wszystkich omawianych programach.

1. Instalacja i dane ogólne. Aktywuj licencję, zaimportuj rzuty (DWG, DXF, w nowszym Audytorze także PDF) i ustaw parametry: temperatury zasilania i powrotu, czynnik, sposób regulacji.
2. Budowa obiegu. Zacznij od źródła ciepła, dodaj rozdzielacze, piony i przewody zasilające oraz powrotne, na końcu grzejniki i pętle podłogowe. Każdemu odbiornikowi przypisz moc z obliczeń cieplnych. Jeśli chcesz zobaczyć, jak wygląda gotowy układ, zobacz nasz schemat instalacji c.o. zamkniętej.
3. Obliczenia i regulacja. Uruchom obliczenia, sprawdź obieg krytyczny, parametry pompy i listę nastaw zaworów. Popraw średnice tam, gdzie program zgłasza przekroczenia.
4. Eksport. Wygeneruj raport obliczeniowy, rysunki (DWG lub PDF, w nowszych wersjach także IFC) i zestawienie materiałów z długościami rur według średnic, armaturą, izolacją i mocowaniami. Zestawienie jest podstawą kosztorysu i zamówienia.

Jakie są wymagania sprzętowe i jak programy współpracują z CAD?

Dla pakietów opartych na ArCADia BIM dystrybutor podaje minimum: procesor Intel Core i3 lub AMD Ryzen 3, 8 GB RAM (zalecane 16 GB), 8 GB miejsca na dysku (zalecany SSD) i Windows 10 lub 11 w wersji 64-bitowej. Karta graficzna ma znaczenie przy widoku 3D: podstawowy wymaga zgodności z DirectX 9.0c i 1 GB pamięci, zaawansowany DirectX 11 i 3 GB. Wymagania Audytora i programu IMI sprawdź na stronach producentów, bo zależą od wersji.

Współpraca z CAD zaczyna się od importu rzutów w DWG lub DXF; INSTAL-THERM pozwala zaimportować tylko wybrany prostokątny fragment rysunku. Pełniejszą wymianę z modelem budynku daje IFC: Audytor SET od wersji 7.5 eksportuje do IFC, a wtyczka Audytor BIM Tools przenosi model z Autodesk Revit do Audytor OZC i projekt instalacji z powrotem do Revit. Dla biura pracującego w 3D z architektem to często argument rozstrzygający.

Najczęstsze błędy przy projektowaniu c.o. w programie

Większość błędów nie wynika z programu, tylko z danych wejściowych, które program przyjmuje bez dyskusji. Te pięć pojawia się najczęściej:

1. Błędne parametry temperatur. Odwrócone wartości zasilania i powrotu albo zbyt mała różnica temperatur zawyżają przepływy i średnice. Przyjmij parametry zgodne z tym, na czym faktycznie będzie pracować źródło ciepła.
2. Niesprawdzony autorytet zaworów. Zawór pracujący poza właściwym zakresem daje szumy albo nie reguluje. Przejrzyj ostrzeżenia w raporcie zamiast je pomijać.
3. Pominięcie ciśnienia grawitacyjnego w wysokich budynkach. Upewnij się, że opcja jest włączona, szczególnie po imporcie danych z innego pliku.
4. Zły czynnik grzewczy. Glikol ma inną gęstość i lepkość niż woda, więc zmienia opory przepływu. Program IMI pozwala wybrać wodę, glikol etylenowy lub propylenowy, ale wybór trzeba ustawić świadomie.
5. Brak weryfikacji źródła ciepła. Program liczy instalację, ale nie zastępuje obliczeń obciążenia cieplnego budynku ani doboru źródła. Moc kotła, na przykład przy instalacji ogrzewania gazowego, czy pieca elektrycznego indukcyjnego musi wynikać z bilansu budynku, a nie z sumy mocy grzejników narysowanych w projekcie.

Do obliczeń obciążenia cieplnego służą osobne programy. Sankom opisuje na liście swoich programów Audytor OZC, który liczy projektowe obciążenie cieplne według PN-EN 12831 i sezonowe zapotrzebowanie na energię; Kisan oferuje OZC 4.8, a ArCADia TERMOCAD 7.

Jaki program do projektowania instalacji wodnej?

Instalację wody zimnej, ciepłej i cyrkulacji projektuje się w osobnych modułach tych samych producentów, co ułatwia prowadzenie obu branż w jednym projekcie. Sankom oferuje program do instalacji wodnych w układach tradycyjnych, szeregowych, rozdzielaczowych i trójnikowych z doborem zaworów termostatycznych w cyrkulacji oraz program łączący wodę i c.o. w jednym projekcie.

Kisan ma INSTAL-SAN 4.8, który zapisuje projekt w tym samym pliku co INSTAL-THERM, kontroluje ciśnienia statyczne i dobiera reduktory ciśnienia. ArCADiasoft sprzedaje ArCADia-INSTALACJE WODOCIĄGOWE, a InstalSystem obejmuje instalacje wod-kan w tym samym modelu co ogrzewanie.

Jak wybrać program do c.o.: lista kontrolna

• Skala: ile punktów grzewczych mają Twoje typowe projekty i czy program je obsłuży.
• Katalogi: czy potrzebujesz armatury wielu producentów, czy wystarczy baza jednego.
• Obliczenia: czy program liczy straty ciśnienia, obieg krytyczny, parametry pompy i nastawy zaworów, czy tylko rysuje.
• Instalacje nietypowe: układ grawitacyjny, jednorurowy, glikol, chłodzenie płaszczyznowe.
• Wymiana danych: import PDF i DWG, eksport IFC, współpraca z Revit.
• Obliczenia cieplne: czy w tym samym środowisku policzysz obciążenie cieplne pomieszczeń.
• Licencja: wersja darmowa, demo czy pełna, koszt aktualizacji i wsparcia technicznego.
• Sprzęt: czy Twój komputer spełnia wymagania, zwłaszcza przy pracy w 3D.

Jak oszacować moc grzejnika przed obliczeniami w programie?

Moc grzejnika można wstępnie oszacować, mnożąc kubaturę pomieszczenia przez wskaźnik zapotrzebowania na moc w W/m³, który wynika z izolacyjności budynku. To tylko punkt wyjścia: właściwą moc daje obliczenie obciążenia cieplnego według PN-EN 12831 w programie typu OZC. Poniższy kalkulator policzy wynik na Twoich danych, wskaźnik podajesz sam.