太陽能強迫循環熱水系統

強制循環太陽能熱水系統是太陽能熱水系統的一種。太陽能強迫循環熱水系統這種熱水器利用水泵使水在集熱器與儲水箱之間循環。當集熱器頂端水溫高於儲水箱底部水溫若干度時，控制裝置啟動水泵使水流動。水泵入口處有止回閥，以防止夜間水由集熱器逆流，引起熱損失。

基本介紹

• 中文名：太陽能強迫循環熱水系統
• 外文名：Solar forced circulation hot water system
• 領域：太陽能利用
• 類別：太陽能熱水系統
• 特點：使水在集熱器與儲水箱之間循環
• 優點：減少熱量損失

介紹

強制循環太陽能熱水系統是在集熱器和儲水箱之間管路上設定水泵，作為系統中水的循環動力；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。
系統運行過程中，循環泵的啟動和關閉必須要有控制，否則既浪費電能又損失熱能。通常溫差控制較為普及，有時還同時套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泵的運行。
早晨日出後，集熱器內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到設定值（一般8~10℃）時，溫差控制器給出信號，啟動循環泵，系統開始運行；遇到雲遮日或下午日落前，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到另一設定值（一般3~4℃）時，溫差控制器給出信號，關閉循環泵，系統停止運行。

特點

太陽能強迫循環熱水系統的流量己知由水泵流量定，容易預測性能。加熱水量一定時，在同樣設計條件下，較自然循環式可得較高溫度的水，但是必須採用水泵。這樣就會存在水泵電耗、維護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採用強迫循環外，大多都採用自然循環或直流式熱水器。

工作原理

強制循環太陽能熱水系統運行原理圖如下圖所示，自來水加入到儲熱水箱中，當集熱器頂部溫度比水箱內水溫度高一定值時啟動循環泵把水箱內的熱水循環到集熱器中把集熱器中的熱水循環進水箱，如此往復就把水箱中的水加熱了，這種加熱方式也稱為溫差循環。

取水方法

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。在強制循環條件下，由於貯水箱內的水得到充分的混合，不出現明顯的溫度分層，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水的問題；缺點也是從貯水箱底部進入的冷水會與貯水箱內的熱水摻混。落水法的優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水的問題。
在雙迴路的強制循環系統中，換熱器既可以是置於貯水箱內的浸沒式換熱器，也可以是置於貯水箱外的板式換熱器。板式換熱器與浸沒式換熱器相比，有許多優點：其一，板式換熱器的換熱面積大，傳熱溫差小，對系統效率影響少；其二，板式換熱器設定在系統管路之中，靈活性較大，便於系統設計布置；其三，板式換熱器已商品化、標準化，質量容易保證，可靠性好。