Imagine um painel solar cheio de água fria. Quando o sol aquece a chapa absorvedora, a água quente no painel sobe para o tanque, deslocando a água fria que desce para o fundo do painel. O sol aquece a "nova água fria" que veio do tanque e esta deslocação "circular" continua até que toda a água no tanque esteja á mesma temperatura que a água nos painéis . Isto é conhecido como o "efeito termo-sifão". Quanto maior for a diferença de temperatura, entre a água no painel e a água no tanque, mais rápido será o fluxo da água entre o tanque de armazenamento e os painéis.

Quando o calor do sol já não estiver presente, o efeito termo-sifão pára, e a água quente retida no tanque de armazenamento mantém-se quente por causa do isolamento térmico de alta densidade e do desenho do tanque .

O Princípio do Termo-sifão com Permutador de Calor

Nos locais onde se verificam temperaturas de congelação da água (0° C.; 32° F), não é apropriado o uso de painéis solares convencionais (também designados de circuito aberto) devido á dilatação da água quando congela. Isto provocará o rebentamento da tubagem dentro do painel, causando avarias que necessitam de reparações custosas, não cobertas pela garantia dos fabricantes. A Solahart desenvolveu e patenteou um sistema único de permutador de calor conhecido como "sistema solar com permutador de camisa".

Esta concepção elimina o dano potencial que a congelação pode provocar. Há uma camisa localizada à volta de todo o perímetro do tanque de armazenamento de água potável e esta camisa está ligada ao painel solar.

A quantidade de água aquecida pelo sol varia com o clima. Mas até mesmo em dias nublados ou chuvosos, há ainda um pouco de energia solar que é captada pelos painéis solares.

Há, no mundo, alguns locais onde um sistema solar de aquecimento de água pode virtualmente prover todas as necessidades dos utilizadores sem necessidade de apoio térmico. Contudo, para a maioria dos utilizadores, é necessário um apoio térmico adicional para compensar a falta de energia solar em dias frios e chuvosos.

A resistência eléctrica á a forma mais comuns de apoio térmico, embora a forma mais eficiente e mais amigável, sob o ponto de vista financeiro, seja apoio com esquentadores a gás, mas modelos especialmente concebidos para esta função .

Seja qual fôr o tipo de apoio utilizado, a energia requerida é uma pequena percentagem quando comparada comprada com um sistema de aquecimento sem recurso a painéis solares.