ما هو أعلى خزان مائي؟
برج المياه هو خزان مائي يبنى على أرتفاع عالي من أجل الاحتفاظ بموارد مائية وتوليد الضغط على نظام توزيع المياه. يتولد الضغط كلما ارتفع خزان المياه؛ فلكل 10.2 سنتيمتر من الارتفاع ينتج 1 كيلو باسكال من الضغط وعلى ذلك ينتج أرتفاع 30 مترا ما يقرب من 300 كيلو باسكال من الضغط وهو ما يكفي لتوفير الضغط لمتطلبات نظام لتوزيع المياه للأغراض المنزلية.
الأنبوب الجزء العلوي لجهاز جمع الطاقة بالنصف العلوي للخزان.
ان هذا المسار المغلق (خزان المياه-الأنابيب -جهاز جمع الطاقة الشمسية) يتم خلاله تسخين المياه حتى الوصول إلى درجة الاتزان ,وبعدها يمكن البدء باستخدام المياه الساخنة التي تكون قد ملأت القسم العلوي من الخزان ويتم تعويض الماء الساخن المسحوب من الخزان من مخزون الماء البارد في القسم السفلي من الخزان ,ومن جديد يتم تسخين الماء البارد ويعود ليكمل مساره عبر الأنابيب.
يعتمد تسخين المياه على الإشعاع الشمسي ويختلف باختلاف مقداره ,فعندما تتعرض المياه لإشعاع شمسي عالي مرتفع نسبيا تسخن وتتحرك بسرعة أعلى من السرعة التي تتحرك بها عند التعرض لإشعاع أقل .ولذلك يعمل المسار المغلق لحركة المياه (جهاز جمع الطاقة-الأنابيب -الخزان)على التأقلم مع هذا التفاوت في سرعة الحركة المعتمد على التفاوت في مقدار الإشعاع الشمسي .
في نظام الثرموسيفون يجب التأكد من وضع الخزان في مستوى أعلى من جهاز جمع الطاقة الشمسية وإلا فقد ينعكس اتجاه سير الماء في الأنابيب وخصوصا في ساعات الليل عندما تنخفض درجة حراراتها وعندها لن يعمل النظام بالطريقة الصحيحة ,وكذلك لن تحقق الفائدة المرجوة من تطبيق النظام عندما يتم استخدامه في مناطق الفرق في درجة الحرارة فيها غير كافي لتحريك المياه ودفعها عبر الأنابيب.
في المناطق التي تتعرض لكميات مرتفعة من الإشعاع الشمسي ويتم إنشاء الأسقف لتكون أفقية مستوية يتم وضع الخزانات على هذه الأسقف , ويمكن استخدام نظام Thermosyphon في المنازل ويعمل فيها بشكل فعال واقتصادي لتسخين المياه دون الحاجة لاستخدام المضخات أو التحكم وتشغيل النظام حيث يعمل بطريقة ذاتية . أما في المباني الكبير فلا يفضل استخدام هذا النظام (تزيد مساحة جهاز جمع الطاقة الشمسية 10م2), وأيضا يصعب استخدامه في المباني ذات الأسقف المائلة , وأيضا في المناطق التي تتعرض للصقيع.