早晨日出后，集熱器內(nèi)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(dá)到設(shè)定值（一般8~10℃）時(shí)，溫差控制器給出信號(hào)，啟動(dòng)循環(huán)泵，系統(tǒng)開始運(yùn)行；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(dá)到另一設(shè)定值（一般3~4℃）時(shí)，溫差控制器給出信號(hào)，關(guān)閉循環(huán)泵，系統(tǒng)停止運(yùn)行。內(nèi)膽焊接方式是很主要的，焊接的強(qiáng)度及材料是否防腐是內(nèi)膽質(zhì)量的關(guān)鍵，另外保溫材料決定保溫性能，寒冷地區(qū)必須采用加厚保溫層。

有些系統(tǒng)為了避免對(duì)電動(dòng)閥和控制器提出苛刻的要求，將電動(dòng)閥安裝在集熱器出口處，而且電動(dòng)閥只有開啟和關(guān)閉兩種狀態(tài)。系統(tǒng)原理無動(dòng)力型系統(tǒng)組成：真空管集熱器、可連接水箱、可調(diào)整支架、換熱器。當(dāng)集熱器出口溫度達(dá)到某一設(shè)定值時(shí)，通過溫度控制器，開啟電動(dòng)閥，熱水從集熱器出口注入貯水箱，與此同時(shí)冷水（自來水）補(bǔ)充進(jìn)入集熱器，直至集熱器出口溫度低于設(shè)定值時(shí)，關(guān)閉電動(dòng)閥，然后重復(fù)上述過程。這種定溫放水的方法雖然比較簡(jiǎn)單，但由于電動(dòng)閥關(guān)閉有滯后現(xiàn)象，所以得到的熱水溫度會(huì)比設(shè)定值低一些。

熱管式真空管集熱器以及內(nèi)插管的全玻璃真空管集熱器都屬于具有防凍功能的集熱器，因?yàn)楸患訜岬乃疾恢苯舆M(jìn)入真空管內(nèi)，真空管的玻璃罩管不接觸水，再加上熱管本身的工質(zhì)容量又很少，所以即使在零下幾十?dāng)z氏度的環(huán)境溫度下真空管也不凍壞。在自然循環(huán)系統(tǒng)中，盡管第l一回路使用了防凍液，但由于貯水箱置于室外，系統(tǒng)的補(bǔ)冷水箱與供熱水管也部分敷設(shè)在室外，在嚴(yán)寒的冬夜，這些室外管路雖有保溫措施，但仍不能保證避免管中的水不結(jié)冰。另一種具有防凍功能的集熱器是熱管平板集熱器，它跟普通平板集熱器的不同之處在于，吸熱板的排管位置上用熱管代替，以低沸點(diǎn)、低凝固點(diǎn)介質(zhì)作為熱管的工質(zhì)，因而吸熱板也不會(huì)凍壞，不過由于熱管平板集熱器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能不及上述真空管集熱器，應(yīng)用尚不普遍。