太阳能强制循环系统设计方法探讨
昆明太阳能厂家设计太阳能自然循环系统的时候，适用于一般不超过100m²的集热面积,对于集热面积大于100m²或集热器安装高于保温水箱高度时，宜采用强制循环。昆明太阳能厂家采用的太阳能强制循环设计主要考虑集热器的连接方式、水泵流量设计、水泵扬程设计、控制方式的选择等。
1、集热器连接方式
集热器的连接方式主要有串联、并联、串并联3种方式。
串联：集热器出口与另一集热器入口相连接；
并联：集热器出入口分别与另一集热器出入口相连接；串并联：多个集热器并联，各并联集热器之间再串联或多个集热器串联，各串联集热器之间再并联。
串联方式不存在流量平衡问题，但集热器串联数量过多会使热效率降低，循环阻力增大。并联方式压力较小，热效率高，但须考虑阻力平衡问题，对管路设计要求高，每组集热器管路需等程设置，否则会造成流量不均衡导致热效率降低。
串并联方式可兼有以上两种方式的优点，对于较大的系统，优先采用串并联方式。
2、控制方式
太阳能强制循环控制方式主要有温差循环、定温循环、定时循环3种控制方式。温差循环控制方式即集热器上循环口与保温水箱底部水温产生差值，当温差值高于设定上限值时，水泵启动，温差值低于设定下限值时，水泵停止。定温循环方式为集热器上循环口温度达到某设定温度上限值时，水泵启动，温度低于设定下限值，水泵停止。定时循环方式为在设定的时段内，循环泵启动。其中温差循环控制方式能将集热器内的热量充分带到保温水箱内，所以太阳能强制循环应优先选用温差循环控制方式。
　3、循环泵流量确定
3.1太阳能集中集热—集中储热式系统
对于大多数昆明太阳能厂家在设计太阳能集中集热-集中储热式热水系统的时候，一般会把集热循环管路设计为闭合回路，循环泵流量按以下公式计算：
　　Q＝Ａ·qS     式中：
　　Q—循环流量，L/h；
　　A-太阳能集热器的总集热面积，m2；
qS—集热器单位面积循环流量,由于太阳辐照量为变量，太阳能热水系统的集热器单位面积循环流量一般按照每平方米集热器的流量为0.01～0.02L/s来考虑，即36～72L/（h·m²），真空管太阳能集热器可取低值，平板太阳能集热器可取高值。假如集热器单位面积循环流量取50L/（h·m²），太阳能集热器的总集热面积为100m²，经计算集热器循环流量为5000L/h。
　3.2集中集热—分户储热系统
集中集热—分户储热系统太阳能集热系统产生的热水储存在屋顶集热水箱内，再通过循环泵实现屋顶集热水箱和室内每户换热水箱之间的循环换热。
假设分户换热水箱的容量为100L，换热水箱设计指标为每日温升40℃（30～50℃），每个水箱的换热是均匀的，那么100L水箱一天升温得到的热量=100L×4.18kJ/L﹒℃×40℃=16720kJ。
　　按每天换热工作时间4h，换热流量计算如下：
　　16720kJ÷（4.18 kJ/L﹒℃×4h×10℃/h×0.7）=142（L）
经上述分析可看出，根据换热水箱的容量来选择循环泵的流量，比如某个系统有20个100L的水箱换热，其循环泵的流量=142L×20=2.8t/h。20个100L保温水箱需太阳能集热面积约40m2, 集热器单位面积循环流量取50L/（h·m2）, 集热器循环流量为2t/h。
通过上述分析可看出，对于有换热水箱的系统来说，太阳能集热系统的循环流量接近于水箱间的换热循环流量，所以，对于中间换热水箱的太阳能集热系统，其循环泵的流量可按照太阳能集热系统的流量要求确定，即根据集热器面积乘以集热器单位面积循环流量计算。
4、昆明太阳能厂家对于水泵的扬程计算
　　太阳能集热器循环泵扬程计算方法：
　　H=ΔH+hjx+hj+hz   式中：
ΔH—集热器顶与集热水箱最低水位之间的高差。
　Hjx—循环管的沿程与局部阻力损失（kPa）
Hj—集热器的阻力损失（kPa）
Hf—附加压力，取20kPa～50kPa
太阳能热水系统循环水泵的扬程取决于两个因素，一个是水泵提升水的高度，另一个是系统循环回路的流动阻力。水泵提升水的高度等于集热器顶与集热水箱最低水位之间的高差。对于闭式循环回路，ΔH =0。对于开式循环回路，当水箱与集热器同在一个平面上，且最高水位一样时，ΔH =0；当水箱与集热器不在一个平面上，或虽在一个平面上，但最高水位不一样时，ΔH等于二者最高水位的高度差。为简化计算，管道配件的局部水头损失通常按沿程总水头损失的20%-30%计算。
(责任编辑：中建太阳能)