เครื่องทำน้ำอุ่นจากแหล่งอากาศพลังงานแสงอาทิตย์ (SAWH) มีบทบาทสำคัญในการขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงด้านพลังงานในอาคารในเมือง อย่างไรก็ตาม ในสภาพแวดล้อมในเมืองที่มีความหนาแน่นสูง การติดตั้งและการทำงานของส่วนประกอบหลัก ได้แก่ ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์และหน่วยปั๊มความร้อนกลางแจ้ง ต้องเผชิญกับความท้าทายทางวิศวกรรมเฉพาะทางหลายประการ โดยหลักๆ แล้วในแง่ของพื้นที่การติดตั้ง ความสามารถในการรับน้ำหนักของโครงสร้าง และการปล่อยเสียงรบกวน
โซลูชั่นสำหรับความท้าทายในการบูรณาการเชิงพื้นที่
ในอาคารในเมือง พื้นที่บนหลังคาและผนังภายนอกมักมีจำกัดมาก จึงต้องอาศัยการวางแผนที่แม่นยำเพื่อให้ตรงตามอัตราส่วนพื้นที่และข้อกำหนดด้านสุนทรียภาพ
1. การใช้งานตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ในแนวตั้งและด้านหน้า
ตัวรวบรวมการติดตั้งแบบเอียงแบบดั้งเดิมต้องใช้พื้นที่ฉายภาพขนาดใหญ่ ในสภาพแวดล้อมในเมือง โครงการวิศวกรรมระดับมืออาชีพมีแนวโน้มที่จะใช้เทคโนโลยีความร้อนจากแสงอาทิตย์ (BIST) ที่รวมอยู่ในอาคาร
การบูรณาการส่วนหน้า: ตัวสะสมแผ่นเรียบถูกรวมเข้ากับส่วนหน้าของอาคาร แทนที่วัสดุผนังม่านแบบดั้งเดิม สิ่งนี้ไม่เพียงแต่ช่วยประหยัดพื้นที่บนชั้นดาดฟ้าเท่านั้น แต่ยังใช้ประโยชน์จากส่วนหน้าอาคารในแนวตั้งเพื่อความสวยงามและบังแดดอีกด้วย แม้ว่าการติดตั้งด้านหน้าอาคารจะยอมเสียสละประสิทธิภาพการเก็บความร้อนบางส่วนที่ได้รับจากมุมเอียงที่เหมาะสมที่สุด แต่ประสิทธิภาพเชิงพื้นที่และคุณค่าทางสถาปัตยกรรมกลับมีความสำคัญมากยิ่งขึ้นในโครงการในเมือง
การบูรณาการระเบียงและราวบันได: ตัวสะสมแบบโมดูลาร์ขนาดเล็กถูกรวมเข้ากับราวระเบียงที่พักอาศัยหรือใต้ม่านบังแดด กลยุทธ์การติดตั้งแบบกระจายนี้เปลี่ยนพื้นที่ที่ไม่ได้ใช้ก่อนหน้านี้ให้เป็นพื้นที่ผลิตพลังงาน และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับอาคารที่พักอาศัยสูง
แยกและแยกส่วน: ด้วยการออกแบบระบบแยก โมดูลตัวรวบรวมจะถูกกระจายไปตามพื้นที่ขนาดเล็กหลายแห่ง (เช่น แท่นอุปกรณ์และปล่องระบายอากาศ) ซึ่งเชื่อมต่อกับถังเก็บความร้อนแบบรวมศูนย์ผ่านท่อแบบพิเศษ ซึ่งช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นของพื้นที่
2. หน่วยปั๊มความร้อนกลางแจ้งขนาดกะทัดรัดและปกปิด
หน่วยปั๊มความร้อนกลางแจ้งต้องการพื้นที่ระบายอากาศและการกระจายความร้อนที่เพียงพอ ในขณะเดียวกันก็ตรงตามข้อกำหนดด้านภูมิทัศน์ของเมืองด้วย
การออกแบบโมดูลาร์และบางเฉียบ: เลือกหน่วยปั๊มความร้อนระบายความร้อนด้วยอากาศบางพิเศษ หรือใช้ปั๊มความร้อนโมดูลาร์หลายแยก ซึ่งจัดเรียงขนานเพื่อรองรับแพลตฟอร์มอุปกรณ์ที่แคบ
แพลตฟอร์มอุปกรณ์แบบรวมศูนย์: ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบอาคารเริ่มแรก ให้วางแผนพื้นอุปกรณ์เครื่องกลโดยเฉพาะหรือพื้นที่อุปกรณ์บนชั้นดาดฟ้าแบบรวมศูนย์ ติดตั้งอุปกรณ์โดยปกปิดด้วยตู้เก็บเสียงและบานเกล็ดเพื่อให้แน่ใจว่ามีการไหลเวียนของอากาศรอบๆ ปั๊มความร้อนอย่างเพียงพอ
มาตรการรับน้ำหนักเชิงโครงสร้างและความปลอดภัย
น้ำหนักของตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ ถังเก็บความร้อน (โดยเฉพาะเมื่อเต็ม) และหน่วยปั๊มความร้อนทำให้เกิดความท้าทายในการรับน้ำหนักทางโครงสร้างสำหรับอาคารที่มีอยู่หรืออาคารสูง
กลยุทธ์การรับน้ำหนักแบบกระจาย: หลีกเลี่ยงการรวมอุปกรณ์ทั้งหมดไว้ที่พื้นที่รับน้ำหนักเพียงจุดเดียว กระจายน้ำหนักของผู้สะสมให้ทั่วคานหลักหรือผนังรับแรงเฉือนของหลังคา แทนที่จะกระจายน้ำหนักของคานรองหรือตรงกลางของแผ่นพื้น
เทคโนโลยีตัวสะสมน้ำหนักเบา: ต้องการตัวสะสมท่ออพยพแบบท่อความร้อนน้ำหนักเบาหรือตัวสะสมแผ่นแบนน้ำหนักเบา เพื่อลดภาระเพิ่มเติมบนโครงสร้างหลังคา
การใช้ถังเก็บความร้อนที่ระดับล่างหรือล่าง: ถังเก็บความร้อน โดยเฉพาะถังรวมศูนย์ขนาดใหญ่ จะมีน้ำหนักมากเมื่อเต็ม โดยทั่วไปแล้ว การออกแบบโดยมืออาชีพจะต้องมีการวางถังเก็บความร้อนในพื้นที่ที่มีความสามารถในการรับน้ำหนักของโครงสร้างที่แข็งแกร่ง เช่น ชั้นใต้ดินของอาคาร ระดับอุปกรณ์ หรือหลังคาแท่น ปั๊มหมุนเวียนที่มีประสิทธิภาพจะส่งความร้อนไปยังตัวสะสมและกระจายไปยังจุดจ่ายน้ำต่างๆ เพื่อหลีกเลี่ยงการรับภาระมากเกินไปบนหลังคาสูง
การคำนวณแรงลม: บนหลังคาสูง แรงลมมักจะเกินน้ำหนักของอุปกรณ์ จำเป็นต้องมีการคำนวณแรงดันลมอย่างเข้มงวดและการออกแบบจุดยึดโครงสร้าง โดยใช้สลักเกลียวฝังตัวและตุ้มถ่วงเพื่อให้แน่ใจว่าโครงสร้างของระบบมีความปลอดภัยในสภาพอากาศที่รุนแรง
การควบคุมและบรรเทาการปล่อยเสียงรบกวนอย่างมืออาชีพ
เสียงทางกลไกและการไหลของอากาศที่เกิดจากยูนิตภายนอกของปั๊มความร้อนระหว่างการทำงานเป็นสาเหตุของการร้องเรียนในสภาพแวดล้อมในเมือง และต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดผ่านการออกแบบเสียงเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานเสียงรบกวนด้านสิ่งแวดล้อมในเมือง
การเลือกยูนิตเสียงรบกวนต่ำ: การเลือกยูนิตปั๊มความร้อนเสียงรบกวนต่ำพิเศษพร้อมคอมเพรสเซอร์อินเวอร์เตอร์และพัดลมความเร็วต่ำเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่เป็นกุญแจสำคัญในการลดความเข้มของแหล่งกำเนิดเสียงที่แหล่งกำเนิด
เทคโนโลยีการทำให้หมาด ๆ และการแยกการสั่นสะเทือน: มีการติดตั้งแผ่นหน่วงการสั่นสะเทือนหรือตัวแยกสปริงประสิทธิภาพสูงไว้ใต้ฐานยูนิต เพื่อป้องกันเสียงรบกวนจากโครงสร้างไม่ให้เข้าถึงโครงสร้างของอาคารได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การดูดซับเสียงและฉนวน: มีการติดตั้งแผงกั้นเสียงหรือเปลือกหุ้มไว้รอบๆ แท่นอุปกรณ์ วัสดุและความสูงของแผงกั้นต้องได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบโดยอิงจากการคำนวณทางเสียง เพื่อให้แน่ใจว่าแผงกั้นจะปิดกั้นเส้นทางการส่งผ่านเสียงได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งไปยังบริเวณที่บอบบาง (เช่น หน้าต่างห้องนอน)
โหมดเงียบในเวลากลางคืน: ระบบควบคุมอัจฉริยะจะเปลี่ยนเป็นโหมดเงียบโดยอัตโนมัติในช่วงเวลากลางคืน ซึ่งจะลดความเร็วของคอมเพรสเซอร์และพัดลมอย่างเหมาะสมเพื่อให้เป็นไปตามขีดจำกัดเสียงรบกวนในเวลากลางคืนที่เข้มงวดยิ่งขึ้น
