太陽能熱水器原理—吸熱過程
真空管式熱水器在吸熱時，太陽輻射透過真空管的外管，被集熱鍍膜吸收后沿內管壁傳遞到管內的水。管內的水吸熱后溫度升高，比重減小而上升，形成一個向上的動力，構成一個熱虹吸系統。隨著熱水的不斷上移并儲存在儲水箱上部，同時溫度較低的水沿管的另一側不斷補充如此循環往復，終整箱水都升高至一定的溫度。
平板式熱水器，一般為分體式熱水器，介質則在集熱板內因熱虹吸自然循環，將太陽輻射在集熱板的熱量及時傳送到水箱內，水箱內通過熱交換（夾套或盤管）將熱量傳送給冷水。介質也可通過泵循環實現熱量傳遞。
太陽能熱水器工作原理圖
太陽能熱水器原理—循環管路
家用太陽能熱水器通常按自然循環方式工作，沒有外在的動力。真空管式太陽能熱水器為直插式結構，熱水通過重力作用提供動力。平板式太陽能熱水器通過自來水的壓力（稱為頂水）提供動力。而太陽能集中供熱系統均采用泵循環。
太陽能熱水器原理—使用過程
平板式太陽能熱水器為頂水方式工作，真空管太陽能熱水器也采用行頂水工作的方式，水箱內可以采用夾套或盤管方式。頂水工作的優點是供水壓力為自來水壓力，比自然重力式壓力大，尤其是安裝高度不高時，其特點是使用過程中水溫先高后低，容易掌握，使用者容易適應，但是要求自來水保持供水能力。
1. 溫差控制集熱循環
太陽能熱水地暖系統中有集熱器溫測器和水溫感應器，集熱系統吸收太陽能輻射后，集熱管溫度上升，當集熱器溫度和水箱溫度水溫差設定值時，檢測系統發出指令，循環泵將熱水器中的冷水輸入集熱器中，水被加熱后再回到水箱中，使水箱內的水達到設定的溫度。
2. 地暖管道循環系統
增加一臺熱水循環泵，通過控制地暖管道循環。當水溫達到設定溫度時，自動啟動地暖循環泵，使高溫水通過地暖盤管在室內循環，從而使室內溫度不斷提高。當水箱水溫低于某一設定值時，自動停止地暖管道循環泵。
