Solární vzduchové ohřívače vody (SAWH) hrají zásadní roli v řízení energetického přechodu v městských budovách. V městských prostředích s vysokou hustotou však instalace a provoz jejich klíčových součástí – solárních kolektorů a venkovních jednotek tepelných čerpadel – čelí řadě specializovaných technických problémů, především pokud jde o instalační prostor, nosnost konstrukce a emise hluku.
Řešení problémů s prostorovou integrací
V městských budovách je prostor na střeše a vnějších stěnách často velmi omezený, což vyžaduje přesné plánování pro splnění poměru podlahové plochy a estetických požadavků.
1. Vertikální a fasádní rozmístění solárních kolektorů
Tradiční sklopné instalační kolektory vyžadují velkou projektovanou plochu. V městském prostředí mají profesionální inženýrské projekty tendenci využívat solární termální technologii integrovanou do budovy (BIST).
Integrace fasády: Ploché kolektory jsou integrovány do fasády budovy a nahrazují tradiční materiály obvodových plášťů. To nejen šetří střešní prostor, ale také využívá vertikální fasádu pro estetickou přitažlivost a stínění proti slunci. Zatímco fasádní instalace obětuje část účinnosti akumulace tepla získané z optimálního úhlu sklonu, její prostorová účinnost a architektonická hodnota jsou ještě významnější v městských projektech.
Integrace balkónu a zábradlí: Malé modulární kolektory jsou integrovány do zábradlí obytných balkonů nebo pod slunečníky. Tato strategie distribuované instalace přeměňuje dříve nevyužitý prostor na prostor generující energii a je zvláště vhodná pro výškové obytné budovy.
Dělené a modulární: Pomocí designu rozděleného systému jsou moduly kolektorů rozmístěny do několika dostupných malých prostorů (jako jsou plošiny zařízení a ventilační šachty), připojené k centralizovanému zásobníku tepla pomocí specializovaného potrubí, což zvyšuje flexibilitu prostoru.
2. Kompaktní a podomítkové venkovní jednotky tepelného čerpadla
Venkovní jednotky tepelného čerpadla vyžadují dostatek prostoru pro ventilaci a odvod tepla a zároveň splňují požadavky městské krajiny.
Ultratenký a modulární design: Vyberte ultratenké vzduchem chlazené jednotky tepelných čerpadel nebo použijte vícedílná modulární tepelná čerpadla, uspořádaná paralelně tak, aby vyhovovala úzkým platformám zařízení.
Platforma centralizovaného vybavení: Během počáteční fáze návrhu budovy naplánujte vyhrazené patro mechanického vybavení nebo centralizovanou oblast vybavení na střeše. Nainstalujte zařízení skrytě se zvukotěsnými kryty a žaluziemi, aby bylo zajištěno dostatečné proudění vzduchu kolem tepelného čerpadla.
Nosnost konstrukce a bezpečnostní opatření
Hmotnost solárních kolektorů, zásobníků tepla (zejména zaplněných) a jednotek tepelných čerpadel představuje pro stávající nebo výškové budovy konstrukční problémy.
Strategie distribuovaného zatížení: Vyvarujte se soustředění veškerého vybavení do jedné nosné oblasti. Rozložte váhu kolektorů přes primární nosníky nebo smykové stěny střechy spíše než sekundární nosníky nebo střed podlahové desky.
Technologie lehkého kolektoru: Upřednostňujte lehké vakuové trubicové kolektory s tepelnými trubicemi nebo lehké ploché kolektory, abyste snížili dodatečné zatížení střešní konstrukce.
Umístění zásobníků tepla na spodních nebo nižších úrovních: Zásobníky tepla, zvláště velké centralizované, jsou extrémně těžké, když jsou plné. Profesionální návrhy obvykle vyžadují umístění zásobníků tepla v oblastech se silnou konstrukční nosností, jako je suterén budovy, úroveň vybavení nebo střecha pódia. Účinná oběhová čerpadla dopravují teplo do kolektorů a rozvádějí je do různých vodních bodů, čímž zabraňují nadměrnému zatížení výškových střech.
Výpočet zatížení větrem: Na výškových střechách zatížení větrem často převyšuje hmotnost zařízení. Jsou vyžadovány přísné výpočty tlaku větru a konstrukční návrhy kotvení, využívající kombinaci vložených kotevních šroubů a protizávaží, aby byla zajištěna konstrukční bezpečnost systému v extrémních povětrnostních podmínkách.
Profesionální kontrola a zmírnění emisí hluku
Mechanický hluk a hluk proudění vzduchu generovaný venkovními jednotkami tepelného čerpadla během provozu jsou zdrojem stížností v městském prostředí a musí být přísně kontrolován prostřednictvím akustického designu, aby byly splněny normy městského hluku.
Výběr jednotky s nízkou hlučností: Výběr jednotky tepelného čerpadla s extrémně nízkou hlučností s invertorovým kompresorem a velkoprůměrovým nízkootáčkovým ventilátorem je klíčem ke snížení intenzity zdroje zvuku u zdroje.
Technologie tlumení vibrací a izolace: Vysoce účinné podložky tlumící vibrace nebo pružinové izolátory jsou instalovány pod základnou jednotky, aby účinně blokovaly hluk přenášený konstrukcí do konstrukce budovy.
Zvuková absorpce a izolace: Akustické bariéry nebo kryty jsou instalovány kolem platformy zařízení. Materiál a výška bariéry musí být pečlivě zváženy na základě akustických výpočtů, aby bylo zajištěno, že účinně blokuje cesty přenosu zvuku, zejména směrem k citlivým oblastem (jako jsou okna ložnice).
Tichý noční režim: Inteligentní řídicí systém se během nočních hodin automaticky přepne do tichého režimu a přiměřeně sníží otáčky kompresoru a ventilátoru, aby byly splněny přísnější limity nočního hluku.
