Solarni grijači vode s izvorom zraka (SAWH) igraju ključnu ulogu u pokretanju energetske tranzicije u urbanim zgradama. Međutim, u urbanim sredinama velike gustoće, ugradnja i rad njihovih ključnih komponenti — solarnih kolektora i vanjskih jedinica toplinske pumpe — suočavaju se s nizom specijaliziranih inženjerskih izazova, prvenstveno u pogledu prostora za ugradnju, nosivosti konstrukcije i emisije buke.
Rješenja za izazove prostorne integracije
U urbanim zgradama, prostor na krovu i vanjskim zidovima često je vrlo ograničen, što zahtijeva precizno planiranje kako bi se zadovoljili omjer površine i estetski zahtjevi.
1. Vertikalni i fasadni raspored solarnih kolektora
Tradicionalni nagnuti instalacijski kolektori zahtijevaju veliku projektiranu površinu. U urbanim sredinama, profesionalni inženjerski projekti imaju tendenciju da koriste tehnologiju integrirane solarne topline (BIST).
Integracija fasade: Pločasti kolektori integrirani su u fasadu zgrade, zamjenjujući tradicionalne materijale zavjesa. Ovo ne samo da štedi prostor na krovu, već također iskorištava okomitu fasadu za estetsku privlačnost i zaštitu od sunca. Dok se ugradnjom fasade žrtvuje dio učinkovitosti prikupljanja topline dobivene optimalnim kutom nagiba, njena prostorna učinkovitost i arhitektonska vrijednost još su značajnije u urbanim projektima.
Integracija balkona i ograde: Mali modularni kolektori integrirani su u stambene balkonske ograde ili ispod suncobrana. Ova distribuirana instalacijska strategija pretvara prethodno neiskorišteni prostor u prostor za proizvodnju energije i posebno je prikladna za visoke stambene zgrade.
Split i modularni: korištenjem dizajna podijeljenog sustava, kolektorski moduli raspoređeni su na više dostupnih malih prostora (kao što su platforme za opremu i ventilacijski otvori), povezani sa centraliziranim spremnikom topline preko posebnih cjevovoda, povećavajući fleksibilnost prostora.
2. Kompaktne i skrivene vanjske jedinice toplinske pumpe
Vanjske jedinice dizalice topline zahtijevaju dovoljno prostora za ventilaciju i raspršivanje topline, a istovremeno ispunjavaju zahtjeve urbanog krajolika.
Ultra-tanak i modularan dizajn: Odaberite ultra-tanke zrakom hlađene jedinice dizalice topline ili koristite multi-split modularne dizalice topline, raspoređene paralelno za prilagodbu uskim platformama opreme.
Centralizirana platforma za opremu: Tijekom početne faze projektiranja zgrade, isplanirajte namjenski kat za mehaničku opremu ili centralizirano područje za opremu na krovu. Instalirajte opremu skrivenu zvučno izoliranim kućištima i rešetkama kako biste osigurali odgovarajući protok zraka oko dizalice topline.
Nosivost konstrukcije i sigurnosne mjere
Težina solarnih kolektora, spremnika topline (osobito kada su puni) i jedinica dizalice topline predstavlja izazove nosivosti konstrukcije za postojeće ili visoke zgrade.
Strategija raspodijeljenog nosivosti: Izbjegavajte koncentraciju cijele opreme u jednom nosivom području. Rasporedite težinu kolektora preko primarnih greda krova ili posmičnih zidova, radije nego preko sekundarnih greda ili središta podne ploče.
Tehnologija laganih kolektora: Dajte prednost laganim kolektorima s vakuumskom cijevi topline ili laganim kolektorima s ravnom pločom kako biste smanjili dodatna opterećenja na krovnu konstrukciju.
Postavljanje spremnika za pohranu topline na dnu ili nižim razinama: Spremnici za pohranu topline, posebno veliki centralizirani, iznimno su teški kada su puni. Profesionalni projekti obično zahtijevaju smještaj spremnika topline u područjima s jakim strukturnim kapacitetom nosivosti, kao što je podrum zgrade, razina opreme ili krov podija. Učinkovite cirkulacijske crpke prenose toplinu do kolektora i distribuiraju je do različitih točaka vode, izbjegavajući prekomjerna opterećenja na visokim krovovima.
Izračun opterećenja vjetrom: Na krovovima visokih zgrada, opterećenje vjetrom često premašuje težinu opreme. Potrebni su rigorozni izračuni tlaka vjetra i projekti konstrukcijskog sidrenja, korištenjem kombinacije ugrađenih sidrenih vijaka i protuutega kako bi se osigurala strukturalna sigurnost sustava u ekstremnim vremenskim uvjetima.
Profesionalna kontrola i smanjenje emisije buke
Mehanička buka i buka protoka zraka koju stvaraju vanjske jedinice toplinske pumpe tijekom rada izvor su pritužbi u urbanim sredinama i moraju se strogo kontrolirati akustičnim dizajnom kako bi se zadovoljili standardi buke u urbanom okolišu.
Odabir tihe jedinice: Odabir ultratiše jedinice dizalice topline s inverterskim kompresorom i ventilatorom velikog promjera male brzine ključan je za smanjenje intenziteta izvora zvuka na izvoru.
Tehnologija prigušivanja i izolacije vibracija: Visokoučinkoviti jastučići za prigušivanje vibracija ili opružni izolatori ugrađeni su ispod baze jedinice kako bi učinkovito spriječili buku koja se prenosi strukturom da dopre do strukture zgrade.
Apsorpcija i izolacija zvuka: Akustične barijere ili kućišta postavljaju se oko platforme opreme. Materijal i visina barijere moraju se pažljivo razmotriti na temelju akustičkih proračuna kako bi se osiguralo da učinkovito blokira puteve prijenosa zvuka, posebno prema osjetljivim područjima (kao što su prozori spavaće sobe).
Noćni tihi način rada: inteligentni sustav upravljanja automatski se prebacuje na tihi način rada tijekom noćnih sati, prikladno smanjujući brzine kompresora i ventilatora kako bi zadovoljili stroža noćna ograničenja buke.
