Solarni grijač vode, uređaj koji koristi solarnu toplinsku energiju za proizvodnju tople vode. Tipični solarni grijač vode sastoji se od solarnog kolektora postavljenog na krovu zgrade i povezan s spremnikom vode. Ovisno o sustavu, nezagrijana voda može se cirkulirati iz spremnika kroz kolektor koji se izravno zagrijava ili se može zagrijati tekućinom za izmjenu topline velikog kapaciteta koja se zagrijava u kolektoru i prenosi svoju toplinu kroz cijevi u vodi u tenk. Dok se prijenos topline iz solarnog kolektora u neogrijanu vodu može pasivno olakšati bez mehaničkih sredstava, „aktivni“ solarni sustavi tople vode koriste električnu energiju za cirkulaciju izmjenjivačke tekućine i za rad mehaničkih crpki i regulatora.
Iako se praksa korištenja sunca za grijanje vode za kućnu upotrebu može pratiti u nekoliko drevnih kultura, prvi patentirani solarni sustav tople vode prodao se tek 1891. godine. Sustav koji je izumio Clarence Kemp iz Baltimorea, Maryland, sustav se zvao "klimaks" i bio je popularan u Kaliforniji i drugim toplim američkim državama. S obzirom na razmjerno visoke troškove i neugodnosti korištenja konvencionalnih goriva za zagrijavanje vode, mnoga su kućanstva bila željna ulagati u ove solarne grijače tople vode. Međutim, sustav Climax bio je ograničen time što se grijaći element udvostručio kao spremnik, ograničavajući količinu dostupne tople vode. Godine 1909. William J. Bailey patentirao je sustav koji je odvojio rezervoar za vodu od solarnog grijaćeg elementa, što je osnova dizajna solarnih grijača tople vode koji se danas koriste.
Aktivni i pasivni sustavi
Aktivni solarni sustavi tople vode koriste mehaničke crpke i diferencijalne regulatore za regulaciju i usmjeravanje protoka tekućine za prijenos topline ili vode iz solarnog kolektora u spremnik. Regulatori osjećaju temperaturnu razliku između vode u spremniku i temperature u solarnom kolektoru i uključuju crpku kada se voda u spremniku ohladi ispod temperature kolektora. Neke crpke rade na mrežnoj struji (linijska struja), a druge rade na struji koju proizvodi solarna fotonaponska ploča. Dok neki sustavi na solarni pogon cirkuliraju tekućinu samo kad sunce sja i skladište grijanu vodu u dobro izoliranim spremnicima za noćno grijanje prostora, drugi koriste električnu mrežu kao rezervu za noćne i oblačne dane. U aktivnim solarnim sustavima tople vode spremnici vode mogu se nalaziti unutar krovnog prostora ili na bilo kojem drugom mjestu što će minimizirati gubitak topline hladnom zraku, jer protok vode ne ovisi isključivo o gravitaciji. Ti se spremnici mogu kombinirati s bojlerima s vrućom vodom u sustavima grijanja u kućanstvu, a solarni sustav tople vode može se koristiti za predgrijavanje vode u boci zimi za grijanje prostora.
Pasivni sustavi, koji se više oslanjaju na gravitaciju, a ne na električnu energiju, najučinkovitiji su u vrućim klimama u kojima nije prisutno noćno ili zimsko smrzavanje. Neki pasivni sustavi koriste termosifonsku konfiguraciju koja koristi gravitaciju i konvektivne toplinske tokove. Hladna voda s visine gravitacijski se spušta prema solarnom kolektoru, a dok voda prolazi kroz kolektor i zagrijava se, putem konvekcije, uspijeva ponovo doći do akumulacijskog spremnika. Druga vrsta pasivnog sustava je integrirani sustav sakupljanja kolektora, u kojem sakupljač čini vrh spremnika vode i zagrijava vodu izravno u spremniku.
