Solar luftkilde vandvarmere (SAWH'er) spiller en afgørende rolle i at drive energiomstillingen i bybygninger. Men i bymiljøer med høj tæthed står installationen og driften af deres nøglekomponenter - solfangere og varmepumpeudendørsenheder - over for en række specialiserede tekniske udfordringer, primært med hensyn til installationsplads, strukturel bæreevne og støjemissioner.
Løsninger på rumlig integrationsudfordringer
I bybygninger er tag- og ydervægsplads ofte meget begrænset, hvilket kræver præcis planlægning for at opfylde gulvarealforhold og æstetiske krav.
1. Lodret og facade-indsættelse af solfangere
Traditionelle vippede installationssamlere kræver et stort projekteret areal. I bymiljøer har professionelle ingeniørprojekter en tendens til at bruge bygningsintegreret solvarmeteknologi (BIST).
Facadeintegration: Fladpladesamlere er integreret i bygningens facade og erstatter traditionelle gardinvægmaterialer. Dette sparer ikke kun tagplads, men udnytter også den lodrette facade til æstetisk appel og solafskærmning. Mens facadeinstallation ofrer noget af den varmeopsamlingseffektivitet, der opnås fra den optimale hældningsvinkel, er dens rumlige effektivitet og arkitektoniske værdi endnu mere betydningsfuld i byprojekter.
Integration af altan og rækværk: Små modulære samlere er integreret i boligens balkonrækværk eller under parasoller. Denne distribuerede installationsstrategi forvandler tidligere ubrugt plads til energigenererende rum og er særligt velegnet til højhuse.
Splittet og modulært: Ved hjælp af et opdelt systemdesign er solfangermodulerne fordelt på tværs af flere tilgængelige små rum (såsom udstyrsplatforme og ventilationsskakter), forbundet til en centraliseret termisk lagertank via specialiserede rør, hvilket øger pladsfleksibiliteten.
2. Kompakte og skjulte varmepumpe udendørsenheder
Udendørs varmepumpeenheder kræver rigelig ventilation og varmeafledningsplads, samtidig med at de opfylder kravene til bylandskab.
Ultratyndt og modulært design: Vælg ultraslanke luftkølede varmepumpeenheder, eller anvend multi-split modulære varmepumper, arrangeret parallelt for at rumme smalle udstyrsplatforme.
Centraliseret udstyrsplatform: Under den indledende bygningsdesignfase planlægges en dedikeret mekanisk udstyrsgulv eller centraliseret tagudstyrsområde. Installer udstyret skjult med lydisolerede kabinetter og lameller for at sikre tilstrækkelig luftstrøm rundt om varmepumpen.
Strukturelle belastningsbærende og sikkerhedsforanstaltninger
Vægten af solfangere, varmebeholdere (især når de er fyldte) og varmepumpeenheder udgør strukturelle, bærende udfordringer for eksisterende bygninger eller højhuse.
Distribueret lastbærende strategi: Undgå at koncentrere alt udstyr i et enkelt bærende område. Fordel vægten af solfangerne over tagets primære bjælker eller forskydningsvægge i stedet for sekundære bjælker eller midten af gulvpladen.
Letvægtskollektorteknologi: Foretrækker letvægtsvarmerør-evakuerede rørkollektorer eller letvægts-fladpladekollektorer for at reducere yderligere belastninger på tagkonstruktionen.
Installation af varmebeholdere på bunden eller lavere niveauer: Varmebeholdere, især store centraliserede, er ekstremt tunge, når de er fulde. Professionelle design kræver typisk placering af varmebeholdere i områder med stærk strukturel bæreevne, såsom bygningens kælder, udstyrsniveau eller podietag. Effektive cirkulationspumper transporterer varme til solfangerne og distribuerer den til forskellige vandpunkter, så man undgår for stor belastning på højhustage.
Vindbelastningsberegning: På højhuse overstiger vindbelastningen ofte udstyrets vægt. Der kræves strenge vindtryksberegninger og strukturelle forankringsdesign, der anvender en kombination af indlejrede ankerbolte og modvægte for at sikre systemets strukturelle sikkerhed under ekstreme vejrforhold.
Professionel støjemissionskontrol og -dæmpning
Den mekaniske støj og luftstrømsstøj, der genereres af varmepumpens udendørsenheder under drift, er en kilde til klager i bymiljøer og skal kontrolleres strengt gennem akustisk design for at opfylde standarder for bymiljøstøj.
Valg af støjsvag enhed: Valg af en ultra-støjsvag varmepumpeenhed med en inverterkompressor og en lav-hastighedsblæser med stor diameter er nøglen til at reducere lydkildens intensitet ved kilden.
Vibrationsdæmpnings- og isolationsteknologi: Højeffektive vibrationsdæmpende puder eller fjederisolatorer er installeret under enhedsbunden for effektivt at blokere strukturbåren støj fra at nå bygningsstrukturen.
Lydabsorption og isolering: Akustiske barrierer eller indkapslinger er installeret rundt om udstyrsplatformen. Barrierens materiale og højde skal nøje overvejes baseret på akustiske beregninger for at sikre, at den effektivt blokerer lydtransmissionsveje, især mod følsomme områder (såsom soveværelsesvinduer).
Nighttime Quiet Mode: Et intelligent kontrolsystem skifter automatisk til Quiet Mode i nattetimerne, hvilket reducerer kompressor- og blæserhastighederne passende for at overholde strengere natstøjgrænser.
