我們常見的太陽能熱水器有全玻璃管式、熱管式、U型管式以及平板式，這些不同種類的光照收集方式都有著一定的換熱功率，那么加熱到一定溫度的水量也有限制，同等功率下，倘若水箱過大，水容量過大，自然加熱出來的水溫度就不夠，倘若水箱過小，自然加熱出來的水溫就會高一點，這可以看出熱水器的功率與水箱匹配非常重要，按照17MJ/（m.D）的光照條件，1平方米的太陽能全天熱量轉化為熱水的量不超過100升，因此，在夏季的時候，光照和溫度較好時，熱水器能夠輕易地加熱水箱中的水，然而到了冬季的時候，光照時間縮短，集熱器受到光照面積利用率、集熱效率、光照時間、光照強度等因素的影響，熱水升溫的需求更高，在水箱水量不變時，如果沒有電加熱的太陽能熱水器，水溫就會明顯低于夏季的時候，當然在加大熱水器的功率條件還是能夠提升水溫的。

太陽能熱水器主要通過加熱管或者集熱板等吸收太陽的能量，將太陽的光能轉化為熱能的加熱設備，太陽能熱水器搭配有水箱，通過將引入的低溫自來水加熱到高溫熱水，從而滿足人們在生活中的熱水需求。

太陽能光照的熱量需要通過傳熱器轉換到水箱中，傳熱的效率又與換熱器的面積大小、換熱的速度以及換熱的材質有關，太陽能熱水器的水箱中換熱器分為小內膽、夾管和盤管幾種形式，從換熱面積看夾管和盤管要比小內膽要大，從換熱速度看流速快的換熱效率高，從換熱材質看銅質盤管要比搪瓷盤管效率高。

太陽能熱水器的設計普遍使用二次換熱，做好管道之間的保溫，能夠降低熱量損失，尤其是管道比較長的安裝，因為很多的太陽能熱水器為了更好地利用太陽光照，安裝的位置幾乎都在比較高，陽光照射時間長的位置，這樣熱水到用水點的管道就會很長，做好管道的保溫以及水箱的保溫能夠減少熱損失，采用高保溫性能的集熱器，可以提高系統的保溫性能。

現在的大部分太陽能熱水器都是采用的水流自然循環，依靠水加熱之后上浮冷水下沉的特點，這樣在加熱器中的熱水才能進入到水箱中，這完全依靠水的密度進行自動循環，由于安裝的太陽能熱水器水箱都是高于集熱器的，密度差形成的循環動力會比較小，因此設計的太陽能熱水器盡量做到管徑大，管路短，轉彎少，才能防止水流動力下降以及出現內部氣堵現象。