早晨日出后，集熱器內的水受太陽輻射能加熱，溫度逐步升高，一旦集熱器出口處溫和貯水箱底部水溫之間的溫差達到設定值（一般8~10℃）時，溫差控制器給出信號，啟動循環(huán)泵，系統(tǒng)開始運行；而且太陽能熱水器也是節(jié)能且省錢的，其他種類的熱水器還涉及到一定的安全問題，太陽能熱水器就沒有這方面的隱患。遇到云遮日或下午日落前，太陽輻照度降低，集熱器溫度逐步下降，一旦集熱器出口處水溫和貯水箱底部水溫之間的溫差達到另一設定值（一般3~4℃）時，溫差控制器給出信號，關閉循環(huán)泵，系統(tǒng)停止運行。

回流系統(tǒng)在強制循環(huán)的單回路系統(tǒng)中，一般采用溫差控制循環(huán)水泵的運轉，貯水箱通常置于室內（底層或地下室）。冬季白天，在有足夠的太陽輻照時，溫差控制器開啟循環(huán)水泵，集熱器可以正常運行；平板太陽能熱水器解決了傳統(tǒng)太陽能在安裝、使用上等系列難題，同時適應于城市高層住宅。夜晚或陰天，在太陽輻照不足時，溫差控制器關閉循環(huán)水泵，這時集熱器和管路中的水由于重力作用全部回流到貯水箱中，避免因集熱器和管路中的水結冰而損壞；次日白天或太陽輻照再次足夠時，溫差控制器再次開啟循環(huán)水泵，將貯水箱內的水重新泵入偏執(zhí)器中，系統(tǒng)可以繼續(xù)運行。這種防凍系統(tǒng)簡單可靠，不需增設其他設備，但系統(tǒng)中的循環(huán)水泵要有較高的揚程。

光熱利用：它是將太陽輻射能收集起來，通過與物質的相互作用轉換成熱能加以利用。目前使用較多的太陽能收集裝置，主要有平板型集熱器、真空管集熱器和聚焦集熱器等3種。太陽能發(fā)電：未來太陽能的大規(guī)模利用是用來發(fā)電。利用太陽能發(fā)電的方式主要有兩種：①光—熱—電轉換。即利用太陽輻射所產生的熱能發(fā)電。一般是用太陽能集熱器將所吸收的熱能轉換為工質的蒸汽，然后由蒸汽驅動氣輪機帶動發(fā)電機發(fā)電。過程為光—熱轉換，后一過程為熱—電轉換。②光—電轉換。4．、晚上洗完澡后，如果熱水器水箱里還有一半近70度的熱水，為了防止熱散失過大（水溫越高，熱散失越快），也要根據水溫天氣預報決定上水量。其基本原理是利用光生伏特l效應將太陽輻射能直接轉換為電能，它的基本裝置是太陽能電池。光化利用：這是一種利用太陽輻射能直接分解水制氫的光—化學轉換方式。光生物利用：通過植物的光合作用來實現將太陽能轉換成為生物質的過程。主要有速生植物（如薪炭林）、油料作物和巨型海藻。