Pemanas air sumber udara tenaga surya (SAWHs) memainkan peran penting dalam mendorong transisi energi pada bangunan perkotaan. Namun, di lingkungan perkotaan dengan kepadatan tinggi, pemasangan dan pengoperasian komponen utamanya—kolektor surya dan unit luar ruangan pompa panas—menghadapi serangkaian tantangan teknik khusus, terutama dalam hal ruang pemasangan, kapasitas penahan beban struktural, dan emisi kebisingan.
Solusi terhadap Tantangan Integrasi Spasial
Pada bangunan perkotaan, ruang atap dan dinding eksterior seringkali sangat terbatas, sehingga memerlukan perencanaan yang tepat untuk memenuhi rasio luas lantai dan persyaratan estetika.
1. Penempatan Kolektor Surya Secara Vertikal dan Fasad
Kolektor instalasi miring tradisional memerlukan area proyeksi yang besar. Di lingkungan perkotaan, proyek teknik profesional cenderung memanfaatkan teknologi panas matahari terintegrasi bangunan (BIST).
Integrasi Fasad: Kolektor pelat datar diintegrasikan ke dalam fasad bangunan, menggantikan material dinding tirai tradisional. Hal ini tidak hanya menghemat ruang di atap tetapi juga memanfaatkan fasad vertikal untuk daya tarik estetika dan peneduh sinar matahari. Meskipun pemasangan fasad mengorbankan sebagian efisiensi pengumpulan panas yang diperoleh dari sudut kemiringan optimal, efisiensi spasial dan nilai arsitekturalnya bahkan lebih signifikan dalam proyek perkotaan.
Integrasi Balkon dan Pagar: Kolektor modular kecil diintegrasikan ke dalam pagar balkon perumahan atau di bawah kerai. Strategi instalasi terdistribusi ini mengubah ruang yang sebelumnya tidak terpakai menjadi ruang penghasil energi dan sangat cocok untuk bangunan tempat tinggal bertingkat tinggi.
Terpisah dan Modular: Menggunakan desain sistem terpisah, modul kolektor didistribusikan ke beberapa ruang kecil yang tersedia (seperti platform peralatan dan poros ventilasi), dihubungkan ke tangki penyimpanan termal terpusat melalui pipa khusus, sehingga meningkatkan fleksibilitas ruang.
2. Unit Luar Ruangan Pompa Panas Kompak dan Tersembunyi
Unit pompa panas luar ruangan memerlukan ventilasi yang cukup dan ruang pembuangan panas sekaligus memenuhi persyaratan lanskap perkotaan.
Desain Ultra-Ramping dan Modular: Pilih unit pompa panas berpendingin udara ultra-ramping atau gunakan pompa panas modular multi-split, yang disusun secara paralel untuk mengakomodasi platform peralatan yang sempit.
Platform Peralatan Terpusat: Selama fase desain bangunan awal, rencanakan lantai peralatan mekanis khusus atau area peralatan atap terpusat. Pasang peralatan yang disembunyikan dengan penutup dan kisi-kisi kedap suara untuk memastikan aliran udara yang memadai di sekitar pompa panas.
Tindakan Penahan Beban dan Keamanan Struktural
Beratnya kolektor surya, tangki penyimpanan panas (terutama ketika penuh), dan unit pompa panas menimbulkan tantangan struktural dalam menahan beban bangunan yang sudah ada atau bertingkat tinggi.
Strategi Penahan Beban Terdistribusi: Hindari memusatkan semua peralatan pada satu area penahan beban. Distribusikan berat kolektor pada balok utama atap atau dinding geser, bukan balok sekunder atau bagian tengah pelat lantai.
Teknologi Kolektor Ringan: Pilih kolektor tabung evakuasi pipa panas ringan atau kolektor pelat datar ringan untuk mengurangi beban tambahan pada struktur atap.
Menerapkan Tangki Penyimpanan Panas di Tingkat Bawah atau Bawah: Tangki penyimpanan panas, terutama yang terpusat dan berukuran besar, akan sangat berat bila penuh. Desain profesional biasanya memerlukan penempatan tangki penyimpanan panas di area dengan kapasitas menahan beban struktural yang kuat, seperti ruang bawah tanah gedung, tingkat peralatan, atau atap podium. Pompa sirkulasi yang efisien mengangkut panas ke pengumpul dan mendistribusikannya ke berbagai titik air, menghindari beban berlebihan pada atap gedung bertingkat.
Perhitungan Beban Angin: Pada atap bertingkat tinggi, beban angin seringkali melebihi berat peralatan. Diperlukan perhitungan tekanan angin yang ketat dan desain penahan struktural, dengan menggunakan kombinasi baut jangkar tertanam dan beban penyeimbang untuk memastikan keamanan struktural sistem dalam kondisi cuaca ekstrem.
Pengendalian dan Mitigasi Emisi Kebisingan Profesional
Kebisingan mekanis dan aliran udara yang dihasilkan oleh unit luar ruangan pompa panas selama pengoperasian merupakan sumber keluhan di lingkungan perkotaan dan harus dikontrol secara ketat melalui desain akustik untuk memenuhi standar kebisingan lingkungan perkotaan.
Pemilihan Unit Kebisingan Rendah: Memilih unit pompa panas dengan kebisingan sangat rendah dengan kompresor inverter dan kipas berkecepatan rendah berdiameter besar adalah kunci untuk mengurangi intensitas sumber suara pada sumbernya.
Teknologi Peredam Getaran dan Isolasi: Bantalan peredam getaran atau isolator pegas berefisiensi tinggi dipasang di bawah dasar unit untuk secara efektif memblokir kebisingan yang disebabkan oleh struktur agar tidak mencapai struktur bangunan.
Penyerapan dan Isolasi Suara: Penghalang atau penutup akustik dipasang di sekitar platform peralatan. Bahan dan ketinggian penghalang harus dipertimbangkan dengan cermat berdasarkan perhitungan akustik untuk memastikan penghalang tersebut secara efektif memblokir jalur transmisi suara, terutama ke area sensitif (seperti jendela kamar tidur).
Mode Senyap Malam Hari: Sistem kontrol cerdas secara otomatis beralih ke Mode Senyap pada malam hari, mengurangi kecepatan kompresor dan kipas secara tepat untuk memenuhi batas kebisingan malam hari yang lebih ketat.
