Napenergiával működő levegős vízmelegítők (SAWH-k) létfontosságú szerepet játszanak a városi épületek energiaátállásának előmozdításában. A nagy sűrűségű városi környezetben azonban kulcselemeik – napkollektorok és hőszivattyús kültéri egységek – telepítése és üzemeltetése speciális mérnöki kihívások sorával néz szembe, elsősorban a beépítési hely, a szerkezeti teherbíró képesség és a zajkibocsátás tekintetében.
Megoldások a térbeli integráció kihívásaira
A városi épületekben a tető és a külső falak területe gyakran nagyon korlátozott, ami pontos tervezést igényel, hogy megfeleljen az alapterület arányának és az esztétikai követelményeknek.
1. Napkollektorok függőleges és homlokzati telepítése
A hagyományos ferde beépítésű kollektorok nagy vetített területet igényelnek. Városi környezetben a professzionális mérnöki projektek általában épületbe integrált szoláris termikus (BIST) technológiát alkalmaznak.
Homlokzati integráció: A lapos kollektorok az épület homlokzatába vannak beépítve, helyettesítve a hagyományos függönyfal anyagokat. Ez nem csak a tetőn helyet takarít meg, hanem a függőleges homlokzatot is esztétikai megjelenést és árnyékolást biztosít. Míg a homlokzati szerelés feláldozza az optimális dőlésszögből nyert hőgyűjtési hatékonyság egy részét, a városi projekteknél ennek térbeli hatékonysága és építészeti értéke még jelentősebb.
Erkély és korlát integráció: A kis moduláris kollektorok a lakossági erkély korlátjaiba vagy a napernyők alá vannak beépítve. Ez az elosztott telepítési stratégia a korábban használaton kívüli tereket energiatermelő térré alakítja, és különösen alkalmas sokemeletes lakóépületekhez.
Osztott és moduláris: Az osztott rendszer kialakításával a kollektormodulok több rendelkezésre álló kis helyen (például berendezési platformokon és szellőzőaknákon) vannak elosztva, speciális csövekkel egy központi hőtároló tartályhoz kapcsolva, növelve a tér rugalmasságát.
2. Kompakt és rejtett hőszivattyús kültéri egységek
A kültéri hőszivattyús egységek bőséges szellőző- és hőelvezetési helyet igényelnek, miközben megfelelnek a városi táj követelményeinek is.
Ultravékony és moduláris kialakítás: Válasszon ultravékony, léghűtéses hőszivattyús egységeket, vagy alkalmazzon több osztott moduláris hőszivattyút, amelyek párhuzamosan vannak elrendezve a keskeny berendezési platformok elhelyezésére.
Központi berendezésplatform: A kezdeti épülettervezési szakaszban tervezzen meg egy külön gépészeti berendezések padlóját vagy egy központi tetőtéri berendezési területet. Szerelje fel a berendezést hangszigetelt burkolatokkal és zsalukkal elrejtve, hogy megfelelő légáramlást biztosítson a hőszivattyú körül.
Szerkezeti teherhordó és biztonsági intézkedések
A napkollektorok, a hőtároló tartályok (különösen, ha tele vannak) és a hőszivattyús egységek súlya szerkezeti teherbírási kihívásokat jelent a meglévő vagy sokemeletes épületek számára.
Elosztott teherhordási stratégia: Kerülje el, hogy minden berendezést egyetlen teherhordó területen koncentráljon. A kollektorok súlyát a tető elsődleges gerendáira vagy nyírófalaira ossza el, ne a másodlagos gerendákra vagy a födém közepére.
Könnyű kollektor-technológia: A tetőszerkezet további terhelésének csökkentése érdekében előnyben részesítse a könnyű hőcsöves evakuált csöves kollektorokat vagy a könnyű síkkollektorokat.
Hőtároló tartályok elhelyezése az alsó vagy az alsó szinteken: A hőtároló tartályok, különösen a nagy, központi tartályok, tele vannak rendkívül nehezek. A professzionális kialakítások jellemzően olyan erős szerkezeti teherbírású területeken igénylik a hőtároló tartályok elhelyezését, mint az épület pincéje, berendezési szintje vagy pódiumtetője. A hatékony keringető szivattyúk a hőt a kollektorokhoz szállítják, és elosztják a különböző vízforrásokhoz, elkerülve a magas tetők túlzott terhelését.
Szélterhelés számítása: A sokemeletes háztetőkön a szélterhelés gyakran meghaladja a berendezés súlyát. Szigorú szélnyomás-számításokra és szerkezeti rögzítési tervekre van szükség, beágyazott horgonycsavarok és ellensúlyok kombinációjával, hogy biztosítsák a rendszer szerkezeti biztonságát szélsőséges időjárási körülmények között.
Professzionális zajkibocsátás-szabályozás és -csökkentés
A hőszivattyú kültéri egységei által működés közben keltett mechanikai és légáramlási zaj panaszok forrása városi környezetben, és szigorúan ellenőrizni kell az akusztikai tervezéssel, hogy megfeleljen a városi környezeti zajszabványoknak.
Alacsony zajszintű egység kiválasztása: Inverteres kompresszorral és nagy átmérőjű, alacsony fordulatszámú ventilátorral rendelkező, rendkívül alacsony zajszintű hőszivattyús egység kiválasztása kulcsfontosságú a hangforrás intenzitásának csökkentésében.
Rezgéscsillapító és -szigetelő technológia: A nagy hatékonyságú rezgéscsillapító párnák vagy rugószigetelők az egység alja alá vannak felszerelve, hogy hatékonyan blokkolják a szerkezet által kibocsátott zajt az épület szerkezetébe.
Hangelnyelés és -szigetelés: Akusztikus akadályokat vagy burkolatokat helyeznek el a berendezés platformja körül. A sorompó anyagát és magasságát gondosan mérlegelni kell az akusztikai számítások alapján annak biztosítása érdekében, hogy hatékonyan blokkolja a hangátviteli útvonalakat, különösen az érzékeny területek (például a hálószoba ablakai) felé.
Éjszakai csendes mód: Az intelligens vezérlőrendszer éjszakai órákban automatikusan csendes üzemmódba kapcsol, megfelelően csökkentve a kompresszor és a ventilátor sebességét, hogy megfeleljen a szigorúbb éjszakai zajkorlátoknak.
