Güneş hava kaynaklı su ısıtıcıları (SAWH'ler) kentsel binalarda enerji geçişini yönlendirmede hayati bir rol oynamaktadır. Bununla birlikte, yüksek yoğunluklu kentsel ortamlarda, bunların ana bileşenlerinin (güneş kollektörleri ve ısı pompası dış üniteleri) kurulumu ve çalıştırılması, öncelikle kurulum alanı, yapısal yük taşıma kapasitesi ve gürültü emisyonları açısından bir dizi özel mühendislik zorluğuyla karşı karşıyadır.
Mekansal Entegrasyon Zorluklarına Çözümler
Kentsel binalarda çatı ve dış duvar alanı genellikle çok sınırlıdır ve zemin alanı oranını ve estetik gereksinimleri karşılamak için hassas planlama gerektirir.
1. Güneş Kollektörlerinin Dikey ve Cephe Yerleşimi
Geleneksel eğimli montajlı kolektörler geniş bir projeksiyon alanına ihtiyaç duyar. Kentsel ortamlarda, profesyonel mühendislik projeleri binaya entegre güneş enerjisi (BIST) teknolojisini kullanma eğilimindedir.
Cephe Entegrasyonu: Düz plaka toplayıcılar, geleneksel giydirme cephe malzemelerinin yerine bina cephesine entegre edilmiştir. Bu sadece çatı alanından tasarruf etmekle kalmıyor, aynı zamanda estetik çekicilik ve güneş koruması için dikey cepheden de yararlanıyor. Cephe kurulumunda optimum eğim açısından elde edilen ısı toplama verimliliğinden bir miktar ödün verilirken, kentsel projelerde mekansal verimliliği ve mimari değeri daha da önem kazanmaktadır.
Balkon ve Korkuluk Entegrasyonu: Küçük modüler kolektörler, konutların balkon korkuluklarına veya güneşliklerin altına entegre edilir. Bu dağıtılmış kurulum stratejisi, daha önce kullanılmayan alanı enerji üreten alana dönüştürür ve özellikle yüksek katlı konut binaları için uygundur.
Bölünmüş ve Modüler: Bölünmüş bir sistem tasarımı kullanan toplayıcı modüller, birden fazla küçük alana (ekipman platformları ve havalandırma bacaları gibi) dağıtılır ve özel borular aracılığıyla merkezi bir termal depolama tankına bağlanır ve alan esnekliğini artırır.
2. Kompakt ve Gizli Isı Pompalı Dış Üniteler
Dış mekan ısı pompası üniteleri, geniş havalandırma ve ısı dağıtma alanı gerektirirken aynı zamanda kentsel peyzaj gereksinimlerini de karşılar.
Ultra İnce ve Modüler Tasarım: Ultra ince hava soğutmalı ısı pompası ünitelerini seçin veya dar ekipman platformlarına uyum sağlayacak şekilde paralel olarak düzenlenmiş çok bölmeli modüler ısı pompaları kullanın.
Merkezi Ekipman Platformu: İlk bina tasarımı aşamasında, özel bir mekanik ekipman katı veya merkezi çatı üstü ekipman alanı planlayın. Isı pompasının etrafında yeterli hava akışını sağlamak için ekipmanı ses geçirmez muhafazalar ve panjurlarla gizlenmiş şekilde monte edin.
Yapısal Yük Taşıma ve Güvenlik Önlemleri
Güneş kolektörlerinin, ısı depolama tanklarının (özellikle dolu olduğunda) ve ısı pompası ünitelerinin ağırlığı, mevcut veya yüksek binalar için yapısal yük taşıma zorlukları oluşturur.
Dağıtılmış Yük Taşıma Stratejisi: Tüm ekipmanı tek bir yük taşıyan alanda yoğunlaştırmaktan kaçının. Kollektörlerin ağırlığını, ikincil kirişler veya zemin döşemesinin merkezi yerine çatının ana kirişleri veya perde duvarları boyunca dağıtın.
Hafif Kollektör Teknolojisi: Çatı yapısındaki ek yükleri azaltmak için hafif ısı borulu boşaltılmış tüplü kolektörleri veya hafif düz plakalı kolektörleri tercih edin.
Isı Depolama Tanklarının Alt veya Alt Seviyelere Yerleştirilmesi: Isı depolama tankları, özellikle büyük merkezi olanlar, dolduğunda son derece ağırdır. Profesyonel tasarımlar genellikle ısı depolama tanklarının binanın bodrum katı, ekipman seviyesi veya podyum çatısı gibi güçlü yapısal yük taşıma kapasitesine sahip alanlara yerleştirilmesini gerektirir. Verimli sirkülasyon pompaları, ısıyı toplayıcılara aktarır ve çeşitli su noktalarına dağıtarak yüksek çatılarda aşırı yük oluşmasını önler.
Rüzgar Yükü Hesabı: Yüksek katlı çatılarda rüzgar yükleri çoğu zaman ekipmanın ağırlığını aşar. Aşırı hava koşullarında sistemin yapısal güvenliğini sağlamak için gömülü ankraj cıvataları ve karşı ağırlıkların bir kombinasyonunun kullanıldığı titiz rüzgar basıncı hesaplamaları ve yapısal ankraj tasarımları gereklidir.
Profesyonel Gürültü Emisyonu Kontrolü ve Azaltımı
Isı pompası dış ünitelerinin çalışma sırasında ürettiği mekanik gürültü ve hava akışı gürültüsü, kentsel ortamlarda bir şikayet kaynağıdır ve kentsel çevresel gürültü standartlarını karşılamak için akustik tasarım aracılığıyla sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerekir.
Düşük Gürültülü Ünite Seçimi: Inverter kompresörlü ve geniş çaplı, düşük hızlı fanlı, ultra düşük gürültülü bir ısı pompası ünitesinin seçilmesi, kaynaktaki ses kaynağı yoğunluğunun azaltılmasının anahtarıdır.
Titreşim Sönümleme ve Yalıtım Teknolojisi: Yapıdan kaynaklanan gürültünün bina yapısına ulaşmasını etkili bir şekilde engellemek için ünite tabanının altına yüksek verimli titreşim sönümleme yastıkları veya yaylı izolatörler yerleştirilmiştir.
Ses Emme ve Yalıtım: Ekipman platformunun etrafına akustik bariyerler veya muhafazalar monte edilir. Bariyerin malzemesi ve yüksekliği, özellikle hassas alanlara (yatak odası pencereleri gibi) doğru ses iletim yollarını etkili bir şekilde engellediğinden emin olmak için akustik hesaplamalara dayalı olarak dikkatle değerlendirilmelidir.
Gece Sessiz Modu: Akıllı bir kontrol sistemi, gece saatlerinde otomatik olarak Sessiz Moduna geçerek, daha sıkı gece gürültü sınırlarını karşılamak için kompresör ve fan hızlarını uygun şekilde azaltır.
