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強(qiáng)制循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)是在集熱器和儲水箱之間管路上設(shè)置水泵，作為系統(tǒng)中水的循環(huán)動力；與此同時，集熱器的有用能量收益通過加熱水，不斷儲存在儲水箱內(nèi)。
系統(tǒng)運行過程中，循環(huán)泵的啟動和關(guān)閉必須要有控制，否則既浪費電能又損失熱能。通常溫差控制較為普及，有時還同時應(yīng)用溫差控制和光電控制兩種。溫差控制是利用集熱器出口處水溫和貯水箱底部水溫之間的溫差來控制循環(huán)泵的運行。
日出后，集熱器內(nèi)的水受太陽輻射能加熱，溫度逐步升高，一旦集熱器出口處溫和貯水箱底部水溫之間的溫差達(dá)到設(shè)定值（一般8~10℃）時，溫差控制器給出信號，啟動循環(huán)泵，系統(tǒng)開始運行；遇到云遮日或下午日落前，太陽輻照度降低，集熱器溫度逐步下降，一旦集熱器出口處水溫和貯水箱底部水溫之間的溫差達(dá)到另一設(shè)定值（一般3~4℃）時，溫差控制器給出信號，關(guān)閉循環(huán)泵，系統(tǒng)停止運行。
太陽能強(qiáng)迫循環(huán)熱水系統(tǒng)的流量已知（由水泵流量定），容易預(yù)測性能。加熱水量一定時，在同樣設(shè)計條件下，較自然循環(huán)式可得較高溫度的水，但是必須采用水泵。這樣就會存在水泵電耗、維護(hù)以及控制裝置失靈等問題。因此，除大型熱水器或需要較高水溫時采用強(qiáng)迫循環(huán)外，大多都采用自然循環(huán)或直流式熱水器。
強(qiáng)制循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)運行原理圖如下圖所示，自來水加入到儲熱水箱中，當(dāng)集熱器頂部溫度比水箱內(nèi)水溫度高一定值時啟動循環(huán)泵把水箱內(nèi)的熱水循環(huán)到集熱器中把集熱器中的熱水循環(huán)進(jìn)水箱，如此往復(fù)就把水箱中的水加熱了，這種加熱方式也稱為溫差循環(huán)。
用熱水時，有兩種取熱水的方法：頂水法和落水法。
頂水法是向貯水箱底部補(bǔ)充冷水（自來水），將貯水箱上層熱水頂出使用；落水法是依靠熱水本身重力從貯水箱底部落下使用。在強(qiáng)制循環(huán)條件下，由于貯水箱內(nèi)的水得到充分的混合，不出現(xiàn)明顯的溫度分層，所以頂水法和落水法都一開始就可以取到熱水。頂水法與落水法相比，其優(yōu)點是熱水在壓力下的噴淋可提高使用者的舒適度，而且不必考慮向貯水箱補(bǔ)水的問題；缺點也是從貯水箱底部進(jìn)入的冷水會與貯水箱內(nèi)的熱水摻混。落水法的優(yōu)點是沒有冷熱水的摻混，但缺點是熱水靠重力落下而影響使用者的舒適度，而且必須每天考慮向貯水箱補(bǔ)水的問題。
在雙回路的強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)中，換熱器既可以是置于貯水箱內(nèi)的浸沒式換熱器，也可以是置于貯水箱外的板式換熱器。板式換熱器與浸沒式換熱器相比，有許多優(yōu)點：其一，板式換熱器的換熱面積大，傳熱溫差小，對系統(tǒng)效率影響少；其二，板式換熱器設(shè)置在系統(tǒng)管路之中，靈活性較大，便于系統(tǒng)設(shè)計布置；其三，板式換熱器已商品化、標(biāo)準(zhǔn)化，質(zhì)量容易保證，可靠性好。
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