Incalzitoare de apa cu sursa de aer solare (SAWH) joacă un rol vital în stimularea tranziției energetice în clădirile urbane. Cu toate acestea, în mediile urbane cu densitate mare, instalarea și funcționarea componentelor lor cheie - colectoare solare și unități exterioare cu pompe de căldură - se confruntă cu o serie de provocări de inginerie specializată, în primul rând în ceea ce privește spațiul de instalare, capacitatea portantă structurală și emisiile de zgomot.
Soluții la provocările de integrare spațială
În clădirile urbane, spațiul de pe acoperiș și pereții exteriori este adesea foarte limitat, necesitând o planificare precisă pentru a îndeplini raportul de suprafață și cerințele estetice.
1. Desfasurarea verticala si fatada a colectoarelor solare
Colectoarele tradiționale cu instalație înclinată necesită o suprafață mare proiectată. În mediile urbane, proiectele profesionale de inginerie tind să utilizeze tehnologia solară termică integrată în clădiri (BIST).
Integrarea fațadei: colectoarele plate sunt integrate în fațada clădirii, înlocuind materialele tradiționale ale peretelui cortină. Acest lucru nu numai că economisește spațiul pe acoperiș, ci și fațada verticală pentru un aspect estetic și umbrire solară. În timp ce instalarea fațadei sacrifică o parte din eficiența de colectare a căldurii câștigată din unghiul optim de înclinare, eficiența sa spațială și valoarea arhitecturală sunt și mai semnificative în proiectele urbane.
Integrarea balconului și balustradelor: colectoarele modulare mici sunt integrate în balustradele balconului rezidențial sau sub parasolare. Această strategie de instalare distribuită transformă spațiul nefolosit anterior în spațiu generator de energie și este potrivită în special pentru clădirile rezidențiale înalte.
Split și modular: Utilizând un design de sistem divizat, modulele colectoare sunt distribuite în mai multe spații mici disponibile (cum ar fi platforme de echipamente și puțuri de ventilație), conectate la un rezervor de stocare termică centralizat prin conducte specializate, sporind flexibilitatea spațiului.
2. Unități exterioare cu pompă de căldură compacte și ascunse
Unitățile exterioare cu pompă de căldură necesită o ventilație amplă și un spațiu de disipare a căldurii îndeplinesc, de asemenea, cerințele peisajului urban.
Design ultra-subțire și modular: Selectați unități ultra-subțiri de pompă de căldură răcite cu aer sau utilizați pompe de căldură modulare multi-split, dispuse în paralel pentru a găzdui platforme înguste de echipamente.
Platformă de echipamente centralizată: în timpul fazei inițiale de proiectare a clădirii, planificați un podea dedicat echipamentelor mecanice sau o zonă de echipamente centralizată pe acoperiș. Instalați echipamentul ascuns cu carcase și jaluzele izolate fonic pentru a asigura un flux adecvat de aer în jurul pompei de căldură.
Măsuri portante structurale și de siguranță
Greutatea colectoarelor solare, a rezervoarelor de stocare a căldurii (mai ales atunci când sunt pline) și a unităților cu pompe de căldură reprezintă provocări structurale portante pentru clădirile existente sau înalte.
Strategie de încărcare distribuită: Evitați concentrarea tuturor echipamentelor într-o singură zonă portantă. Distribuiți greutatea colectoarelor pe grinzile primare sau pe pereții de forfecare ai acoperișului, mai degrabă decât pe grinzile secundare sau pe centrul plăcii.
Tehnologie de colectare ușoară: preferați colectoarele cu tuburi evacuate cu conducte de căldură ușoare sau colectoarele ușoare cu plăci plate pentru a reduce sarcinile suplimentare pe structura acoperișului.
Instalarea rezervoarelor de stocare a căldurii la nivelurile inferioare sau inferioare: rezervoarele de stocare a căldurii, în special cele mari centralizate, sunt extrem de grele când sunt pline. Proiectele profesionale necesită în mod obișnuit amplasarea rezervoarelor de stocare a căldurii în zone cu o capacitate portantă structurală puternică, cum ar fi subsolul clădirii, nivelul echipamentului sau acoperișul podiumului. Pompele de circulație eficiente transportă căldura către colectoare și o distribuie în diferite puncte de apă, evitând încărcăturile excesive pe acoperișurile înalte.
Calculul încărcăturii vântului: Pe acoperișurile înalte, sarcinile vântului depășesc adesea greutatea echipamentului. Sunt necesare calcule riguroase ale presiunii vântului și proiecte de ancorare structurală, utilizând o combinație de șuruburi de ancorare încorporate și contragreutăți pentru a asigura siguranța structurală a sistemului în condiții meteorologice extreme.
Controlul și reducerea profesională a emisiilor de zgomot
Zgomotul mecanic și fluxul de aer generat de unitățile exterioare pompe de căldură în timpul funcționării reprezintă o sursă de plângeri în mediile urbane și trebuie controlat strict prin proiectare acustică pentru a îndeplini standardele de zgomot de mediu urban.
Selectarea unității cu zgomot redus: Selectarea unei unități de pompă de căldură cu zgomot ultra-scăzut cu un compresor inverter și un ventilator cu diametru mare și viteză mică este cheia pentru reducerea intensității sursei de sunet la sursă.
Tehnologie de amortizare și izolare a vibrațiilor: Tampoane de amortizare a vibrațiilor de înaltă eficiență sau izolatori cu arc sunt instalate sub baza unității pentru a bloca eficient zgomotul transmis de structură să ajungă la structura clădirii.
Absorbție fonică și izolație: în jurul platformei echipamentului sunt instalate bariere sau incinte acustice. Materialul și înălțimea barierei trebuie luate în considerare cu atenție pe baza calculelor acustice pentru a se asigura că blochează eficient căile de transmisie a sunetului, în special către zonele sensibile (cum ar fi ferestrele dormitorului).
Mod silențios pe timp de noapte: un sistem de control inteligent comută automat în modul silențios în timpul nopții, reducând în mod corespunzător vitezele compresorului și ale ventilatorului pentru a îndeplini limite mai stricte de zgomot pe timp de noapte.
