自然循环自然循环太阳能热水系统是依靠集热器和储水箱中的温差，形成系统的热虹吸压头，使水在系统中循环；与此同时，将集热器的有用能量收益通过加热水，不断储存在储水箱内。系统运行过程中，集热器内的水受太阳能辐射能加热，温度升高，密度降低，加热后的水在集热器内逐步上升，从集热器的上循环管进入储水箱的上部；与此同时，储水箱底部的冷水由下循环管流入集热器的底部；这样经过一段时间后，储水箱中的水形成明显的温度分层，上层水首先达到可使用的温度，直至整个储水箱的水都可以使用。
太阳能热水工程自然循环系统
自然循环系统（见图）是原始的太阳能热水工程热水工程运行方式，在太阳能热水工程技术开发初期应用极为广泛，目前在大型太阳能热水工程热力工程中已经被摈弃。
运行原理：在太阳光照条件下，太阳能热水工程真空管吸热加热管内的水，但与储热水箱内的水温相比，水温差距较大。因此太阳能热水工程集热器内水的体积质量减小变轻，开始慢慢上升到高位的储热水箱中，而储热水箱内的水由于温度低，因此体积质量增大变重，水自然流回处于较低位的太阳能热水工程集热器内。如此不断地循环，使储热水箱内的水温逐渐升高，但这是一个缓慢的过程。储热水箱内的水位通常采用机械浮球控制。
优点：运行方式简单，***小，设备维护费用少，适合单机太阳能热水工程热水器。
缺点：储热水箱必须要高于太阳能热水工程集热器，而且高度差要大，通常1m~2m。储热水箱内的水升温比较缓慢，而且对管道和坡度都有严格的要求，不宜做成较大（30m2以内）的太阳能热水工程热水工程。
选择太阳能热水工程集热器及其他配件
目前国内市场上用的太阳能热水工程集热器的类型主要有：平板式、真空管式、热管式、U型管式等四种，四种类型各有优缺点，没有一种是的、占有优势的。用户选择太阳能热水工程集热器类型应根据安装所在地的气候特征以及所需热水温度、用途来选定。 对于广东、福建、海南、广西、云南等冬天不结冰南方地区的用户，选取用平板式太阳能热水工程集热器是非常合适的，因为不需要考虑冬天抗冻的问题，而平板型太阳能热水工程集热器的缺点是不抗冻，所以在南方地区使用，该缺点不会表现出来，而平板型的优点却是非常突出的：热，金属管板式结构、免维护、15年寿命、性价比高