Le principe du chauffe-eau solaire est celui du tuyau d'arrosage plein d'eau abandonné au soleil. Peu à peu, la température de l'eau s'élève. Plus le tuyau est sombre, plus l'eau est chaude. Elle serait même brûlante si le tuyau était placé sous une vitre. C'est simple, gratuit efficace : il n'y a qu'à tirer parti du moindre rayon de soleil.

Des panneaux thermiques captent les rayons du soleil pour chauffer l’eau. Ces panneaux sont constitués d’un coffre rigide et thermiquement isolé, recouvert d’une vitre prismatique (95% de chaque rayon est retenu à l’intérieur) qui produit un effet de serre.

À l’intérieur, des tubes en cuivre recouverts d’un absorbeur reçoivent le rayonnement solaire et s’échauffent. Dans ces tubes, un liquide caloporteur (mélange d’eau et d’antigel) circule dans le réseau hydraulique allant des panneaux solaires au ballon de stockage.

En fonction du mode de circulation du liquide caloporteur on distingue:

La circulation naturelle : Le liquide caloporteur circule grâce à sa différence de densité avec l’eau du ballon. Tant qu’il est plus chaud, donc moins dense qu’elle, il s’élève naturellement par thermocirculation. Le ballon doit alors être placé plus haut que les capteurs. Sur ce principe sont conçus les chauffe-eau solaires en « thermosiphon ».

La circulation forcée : Ici, une petite pompe électrique, le circulateur, met en mouvement le liquide caloporteur quand il est plus chaud que l’eau sanitaire du ballon. Son fonctionnement est commandé par un dispositif de régulation jouant sur les différences de température