Στα ηλιακά θερμικά συστήματα εξαναγκασμένης κυκλοφορίας, το πεδίο του ηλιακού θερμικού συλλέκτη βρίσκεται σε απόσταση από την δεξαμενή αποθήκευσης.
Επομένως, η αρχή λειτουργίας, των συγκεκριμένων συστημάτων, βασίζεται στην χρήση ηλεκτρικών αντλιών, βαλβίδων και συστημάτων ελέγχου για την κυκλοφορία του ρευστού μεταφοράς θερμότητας.
Συνήθως, ο θερμοστάτης δίνει εντολή εκκίνησης όταν η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του νερού στην έξοδο του συλλέκτη και του ζεστού νερού χρήσης εντός της δεξαμενής φθάσει ένα προκαθορισμένο όριο π.χ. 5 – 10 °C.
Ανάλογα, πάντα, με τα λειτουργικά χαρακτηριστικά του συστήματος. Στην περίπτωση, που δεν υπάρχει διαφορικός θερμοστάτης, για την λειτουργία του συστήματος, απαιτείται η συνεχής λειτουργία του κυκλοφορητή.
Στα συστήματα βεβιασμένης κυκλοφορίας το θερμοδοχείο δεν βρίσκεται εκτεθειμένο επάνω από τον συλλέκτη, αλλά σε εσωτερικό χώρο, συνήθως μηχανοστασίου, και φυσικά χαμηλότερα από το επίπεδο των συλλεκτών.
Έτσι δεν είναι δυνατόν το ζεστό νερό των συλλεκτών να οδεύσει με φυσικό τρόπο λόγω της βαρύτητος προς το θερμοδοχείο αλλά υποβοηθείται με μία αντλία (βεβιασμένη κυκλοφορία).
Το πότε και πόσο χρόνο θα δουλέψει η αντλία, το αποφασίζει ένας αυτόματος ελεγκτής (controller), ο οποίος είναι προγραμματισμένος να συγκρίνει θερμοκρασίες, και άλλες συνθήκες.
Το θερμοδοχείο συνήθως είναι τριπλής ενεργείας, δηλαδή, εκτός από την ηλιακή ενέργεια, διαθέτει ηλεκτρική αντίσταση και εναλλάκτη από λέβητα ή αντλία θερμότητας ή και άλλες πηγές ενέργειας
Ένα σύστημα θέρμανσης χώρων και παραγωγής ζεστού νερού χρήσης πρέπει να είναι κατάλληλα σχεδιασμένο τέτοιο ώστε η διάταξη της θέρμανσης και η διάταξη της παραγωγής ζεστού νερού να είναι διακριτές.
Συνήθως, το ρευστό, που κυκλοφορεί στους συλλέκτες και διέρχεται από εναλλάκτη, τοποθετημένο εκτός της δεξαμενής, έχει σχετικά χαμηλή θερμοκρασία, επιτυγχάνοντας υψηλή απόδοση στη λειτουργία όλης της διάταξης των συλλεκτών.
Τα συστήματα ηλιακών συλλεκτών που χρησιμοποιούν νερό χαμηλής θερμοκρασίας, έχουν ως εναλλάκτη φορτίου, για τη θέρμανση χώρων, είτε έναν εναλλάκτη νερού – αέρα (fancoils) είτε ένα ενδοδαπέδιο σύστημα.
Συστήματα βεβιασμένης κυκλοφορίας χρησιμοποιούμε για:
-Υψηλότερη απόδοση σε σχέση με τον συμβατικό ηλιακό θερμοσίφωνα, λόγω μικρότερων απωλειών.
-Συνεχή και όλο το 24ωρο παροχή ζεστού νερού χρήσης λόγω του συνδυασμού της λειτουργίας του ελεγκτή (controller) και του συστήματος αποθήκευσης (boiler) το οποίο είναι μεγάλης χωρητικότητος και πολύ χαμηλών απωλειών επειδή έχει πολύ καλή μόνωση και βρίσκεται σε προστατευμένο χώρο.
-Καλύτερο αισθητικό αποτέλεσμα μιας και οι συλλέκτες είναι σχεδόν “αόρατοι” ενώ το δοχείο τοποθετείται στο μηχανοστάσιο.
