本文針對目前存在的幾種系統運行方式的原理、優缺點略作淺析，并針對不足之處提出幾種新型的系統運行方式。
一、自然循環系統
自然循環系統是最原始的太陽能熱水工程系統運行方式，在太陽能技術開發初期應用極為廣泛,目前在大型熱水工程中已經擯棄。
運行原理：在太陽光照條件下，真空管吸熱加熱管內的熱水，集熱器內的水溫被提高，與儲熱水箱內的水溫相比，水溫差距較大。因此集熱器內的水的比重減小變輕，開始慢慢上升到高位的儲熱水箱中，而儲熱水箱內的水由于溫度低，因此比重增大變重，水自然流回處于較低位的集熱器內.如此不斷的循環，使儲熱水箱內的水溫逐漸提高，但這是一個緩慢的過程。水箱內的水位通常采用機械浮球控制。
系統優點：運行方式簡單，投資小，設備可維護費用少，適合普通單機太陽能熱水器。
系統缺點：儲熱水箱必須要高于集熱器，而且高度差要大，通常1--2m。儲熱水箱內的水升溫比較緩慢，而且對管道和坡度都有嚴格的要求，不宜做成較大（30m2以內）的熱水工程系統。
二、定溫放水系統。
運行原理：這種方式應用較為廣泛，大、小型熱水系統均適用。在太陽光照條件下，在太陽能集熱器的出水末端增加一個溫度探頭（水箱內的水位可以采用機械浮球控制也可以采用控制器控制水位探頭）。當集熱器內的水溫達到設定值時，控制器發出信號，控制打開電磁閥，冷水把已經達到設定溫度的熱水頂入儲熱水箱并儲存起來；當集熱器內水溫低于設定值時，控制器開始動作使電磁閥自動關閉。如此不斷循環使儲熱水箱內的高溫水不斷增多，當儲熱水箱內的水位達到最大水位時，系統關閉，不再進水。
系統優點：系統運行相對自然循環系統產熱水速度大大提高，系統運行由控制器控制，智能化提高，系統相對比較穩定，這種適用于大型熱水工程。
系統缺點：對儲熱水箱保溫性能要求高，當儲熱水箱內的水溫降低而水箱又處于滿水位時，無法使集熱器內的高溫水繼續進入水箱，造成浪費。系統增加控制器及溫度探頭，設備維護費用提高。
三、溫差循環系統
運行原理：這種運行方式在大型熱水工程中基本都采用。在太陽光照條件下，在在太陽能集熱器的出水末端和水箱內均增加一個溫度探頭，采用控制器控制，通過設定溫差控控制功能，當集熱器內的水溫與儲熱水箱中的水溫之差達到設定值時，控制器開始動作，控制啟動熱水循環泵，把集熱器中的高溫水和儲熱水箱中的低溫水交換循環；當集熱器中的水溫與儲熱水箱中的水溫之差低于設定值時，控制器開始動作，停止熱水循環泵工作；如此不斷循環，從而使整個儲熱水箱中的水溫升高。
系統優點：系統運行相對定溫放水系統產熱水速度又大大提高，通過采用循環泵，換熱頻率提高，可以始終保持儲熱水箱內的水溫相對較高，當水箱為滿水位時，當集熱器的水溫較高時仍然可以循環換熱，大大提高集熱器的利用率。
系統缺點；增加了熱水循環泵，系統投資費用相對較高，產生一定的運行費用。系統維護費用也相應的提高。
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