سخان الماء الشمسي المضغوط يوفر الماء الساخن تحت ضغط سباكة المنزل بدلاً من الاعتماد على تدفق الجاذبية من خزان على السطح.هذا مهم في الفيلات لأن المشترين يتوقعون ضغط دش ثابت، وتوافق مع الخلاطات، وتوصيل الماء الساخن إلى حمامات متعددة.

تفصل وزارة الطاقة الأمريكية بين أنظمة تسخين المياه الشمسية المباشرة، حيث يدور الماء المنزلي عبر المجمعات، والأنظمة غير المباشرة، حيث يمر سائل نقل حرارة غير متجمد عبر المجمعات وينقل الحرارة عبر مبادل حراري.¹هذا التمييز مهم للفيلات لأن المجمع المثبت على السطح والمعرض لظروف التجمد لا ينبغي أن يحتوي على مياه صالحة للشرب ما لم يكن النظام مصممًا لهذا المناخ.

مضغوط مضغوط

حزمة بسيطة للسطح تلبي الطلب المعتدل للفيلات حيث يكون الحمل على السطح والمظهر البصري وخطر التجمد مقبولين.

100-300 لتر خزان سطحي تعقيد أقل

مقسم مضغوط

يبقى المجمعون على السطح بينما يتحرك الخزان إلى الداخل أو إلى غرفة الخدمة للحصول على مظهر أنظف وتحكم أقوى.

200-500 لتر + خزان داخلي، التحكم في التجمد

تشير ENERGY STAR إلى أن الأنظمة المباشرة مفضلة حيث يكون التجمد نادرًا، وأن الحماية من التجمد ضرورية في المناخات الباردة.²بالنسبة لجنوب أوروبا، والمناطق الجبلية في شمال الهند، وآسيا الوسطى، وغيرها من المناطق التي تشهد تجمدًا متقطعًا، يمكن لهذه التفاصيل المناخية الواحدة أن تحدد بنية النظام بأكمله.

يجب أن يبدأ تحديد حجم سخان المياه الشمسي للفيلا بعدد الأشخاص والحمامات وذروة الاستخدام، ثم تأكيد حجم الخزان.توصي ENERGY STAR باستخدام سعة سخان المياه الحالي كنقطة انطلاق وتعديلها وفقًا لعدد السكان والتركيبات.³تستخدم إرشادات تحديد الحجم من DOE أيضًا التسليم في الساعة الأولى كمفهوم رئيسي لسخان المياه التخزيني.⁴

قاعدة القرار: استخدم50-75 لتر/شخص/يومكنطاق مناقشة أولي، ثم يتم التعديل لاستخدام حوض الاستحمام، وغرف الضيوف، والغسيل، والمناخ. إذا كانت الفيلا يجب أن تدعم دشين متزامنين، فإن سعة التخزين وحدها لا تكفي؛ يجب أيضًا تحديد حجم السخان الاحتياطي وصمام الخلط.

فيلا لأربعة أشخاص تستخدم 60 لترًا للشخص يوميًا عند 45 درجة مئوية تحتاج حوالي 240 لترًا يوميًا من الماء الساخن المفيد.إذا دخل الماء البارد عند 15 درجة مئوية وخزّن الخزان عند 55 درجة مئوية، فإن الطلب اليومي على الحرارة يبلغ حوالي 11.2 كيلوواط ساعي قبل خسائر النظام.

الطلب اليومي للحرارة = حجم الماء × ارتفاع درجة الحرارة × 0.001163

240 لتر/يوم × 40 درجة مئوية × 0.001163 = 11.2 كيلوواط ساعة/يوم

توصية:
ابدأ بنظام مضغوط بسعة 250-300 لتر، ثم اختر النظام المدمج أو المنفصل بعد التحقق من حمل السقف، وخطر التجمد، ومتطلبات السخان الاحتياطي.

يوضح هذا المثال سبب شيوع نظام سعة 300 لتر للفلل: فهو يوفر احتياطيًا للاستخدام في الصباح والمساء. لا يعني ذلك أن كل فيلا تحتاج إلى 300 لتر. فقد تهدر فيلا لشخصين الحرارة الاحتياطية بخزان كبير جدًا، بينما قد تحتاج فيلا للإيجار مع ضيوف إلى أكثر من 300 لتر.

يجب أن تشمل أنظمة الفلل المضغوطة التحكم في الضغط، والتحكم في درجة الحرارة، والحماية من الحروق.يجب أن يتوافق الخزان مع ضغط المياه المحلي وممارسات السباكة.

تشير PNNL إلى أن عمليات التشغيل والصيانة لأنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية مهمة لأن العديد من الأنظمة الصغيرة لا تتبع إنتاج الطاقة، لذا تساعد الصيانة الدورية في تحديد المشكلات مبكرًا.⁵في مشاريع الفلل، غالبًا ما تكون مهام الصيانة البسيطة هي التي تحافظ على الراحة: فحص صمامات الأمان، فحص العزل، فحص المضخة/وحدة التحكم للأنظمة المنفصلة، والفحص السنوي للتوصيلات.

خطر التجمد هو السبب الأكبر لاختيار نظام غير مباشر منفصل بدلاً من نظام مضغوط مباشر.تلاحظ وزارة الطاقة أن أنظمة التدوير غير المباشر تستخدم سائل نقل حرارة غير متجمد عبر المجمعات ومبادل حراري، مما يجعلها شائعة في المناطق التي يحدث فيها التجمد.¹

لا تتجاهل ارتفاع الحرارة. قد تظل الفيلات فارغة خلال العطلات، مما يعني أن المجمع يمكنه إنتاج الحرارة عندما لا يستخدم أحد الماء. يمكن لنظام الضغط المنفصل إدارة ذلك باستخدام أدوات التحكم، وحجم التمدد، واستراتيجية مبدد الحرارة الاحتياطي.

يجب أن يتضمن طلب عرض أسعار فيلا الطلب على الماء الساخن، حالة السقف، المناخ، وضغط السباكة.