Как решить проблемы с пространством для установки, структурной нагрузкой и уровнем шума солнечных коллекторов и наружных блоков тепловых насосов в городских застройках с высокой плотностью населения

Солнечные водонагреватели с воздушным источником (SAWH) играют жизненно важную роль в обеспечении энергетического перехода в городских зданиях. Однако в городских условиях с высокой плотностью населения установка и эксплуатация их ключевых компонентов — солнечных коллекторов и наружных блоков с тепловым насосом — сталкивается с рядом специализированных инженерных проблем, в первую очередь с точки зрения места для установки, несущей способности конструкции и уровня шума.

Решения проблем пространственной интеграции

В городских зданиях пространство на крыше и наружных стенах часто очень ограничено, что требует точного планирования с учетом соотношения площади помещений и эстетических требований.

1. Вертикальное и фасадное размещение солнечных коллекторов.

Традиционные коллекторы наклонной установки требуют большой проекционной площади. В городских условиях профессиональные инженерные проекты, как правило, используют интегрированную в здание солнечную тепловую технологию (BIST).

Интеграция с фасадом: плоские коллекторы интегрируются в фасад здания, заменяя традиционные материалы для навесных стен. Это не только экономит пространство на крыше, но и позволяет использовать вертикальный фасад для эстетической привлекательности и защиты от солнца. Хотя установка фасада жертвует некоторой эффективностью сбора тепла, полученной за счет оптимального угла наклона, его пространственная эффективность и архитектурная ценность еще более значимы в городских проектах.

Интеграция балкона и перил: небольшие модульные коллекторы интегрируются в перила балкона жилого дома или под навесами. Эта стратегия распределенной установки преобразует ранее неиспользуемое пространство в пространство, генерирующее энергию, и особенно подходит для высотных жилых зданий.

Сплит-система и модульная конструкция. Используя сплит-систему, коллекторные модули распределяются по нескольким доступным небольшим пространствам (например, платформам для оборудования и вентиляционным шахтам) и подключаются к централизованному резервуару для хранения тепла через специальные трубопроводы, что повышает гибкость пространства.

2. Компактные и скрытые наружные блоки с тепловым насосом.

Наружные тепловые насосы требуют достаточного пространства для вентиляции и рассеивания тепла, а также соответствуют требованиям городского ландшафта.

Сверхтонкая и модульная конструкция: выберите сверхтонкие тепловые насосы с воздушным охлаждением или используйте модульные тепловые насосы с несколькими сплиттерами, расположенные параллельно для размещения узких платформ оборудования.

Централизованная платформа для оборудования. На начальном этапе проектирования здания спланируйте выделенный этаж для механического оборудования или зону для централизованного оборудования на крыше. Установите оборудование, скрытое звуконепроницаемыми кожухами и жалюзи, чтобы обеспечить достаточный поток воздуха вокруг теплового насоса.

Несущая способность конструкции и меры безопасности

Вес солнечных коллекторов, резервуаров для хранения тепла (особенно когда они заполнены) и тепловых насосов создают проблемы с несущей способностью существующих или высотных зданий.

Стратегия распределенной несущей нагрузки: избегайте концентрации всего оборудования в одной несущей зоне. Распределяйте вес коллекторов по основным балкам крыши или стенам, работающим на сдвиг, а не по второстепенным балкам или центру плиты перекрытия.

Технология облегченного коллектора: отдайте предпочтение легким коллекторам с вакуумными трубками с тепловыми трубками или легким плоским коллекторам, чтобы уменьшить дополнительные нагрузки на конструкцию крыши.

Размещение резервуаров для хранения тепла на нижних или нижних уровнях: Резервуары для хранения тепла, особенно большие централизованные, в заполненном состоянии чрезвычайно тяжелы. Профессиональные проекты обычно требуют размещения резервуаров для хранения тепла в местах с высокой несущей способностью конструкции, таких как подвал здания, уровень оборудования или крыша подиума. Эффективные циркуляционные насосы транспортируют тепло к коллекторам и распределяют его по различным точкам водоснабжения, избегая чрезмерных нагрузок на крышах высотных зданий.

Расчет ветровой нагрузки: На крышах высотных зданий ветровые нагрузки часто превышают вес оборудования. Требуются строгие расчеты давления ветра и расчет конструкции крепления с использованием комбинации встроенных анкерных болтов и противовесов для обеспечения структурной безопасности системы в экстремальных погодных условиях.

Профессиональный контроль и снижение уровня шума

Механический шум и шум воздушного потока, создаваемый наружными блоками теплового насоса во время работы, является источником жалоб в городских условиях и должен строго контролироваться посредством акустического проектирования, чтобы соответствовать городским экологическим стандартам шума.

Выбор малошумного агрегата: Выбор сверхмалошумного теплового насоса с инверторным компрессором и низкоскоростным вентилятором большого диаметра является ключом к снижению интенсивности источника звука в самом источнике.

Технология гашения вибраций и изоляции: высокоэффективные вибропоглощающие прокладки или пружинные изоляторы устанавливаются под основанием агрегата, чтобы эффективно блокировать проникновение структурного шума в конструкцию здания.

Звукопоглощение и изоляция. Вокруг платформы оборудования устанавливаются акустические барьеры или ограждения. Материал и высоту барьера необходимо тщательно продумать на основе акустических расчетов, чтобы гарантировать, что он эффективно блокирует пути передачи звука, особенно в чувствительные зоны (например, окна спальни).

Тихий ночной режим: интеллектуальная система управления автоматически переключается в тихий режим в ночное время, соответствующим образом снижая скорость компрессора и вентилятора, чтобы соответствовать более строгим ограничениям по шуму в ночное время.