自动控制装置探测到太阳能水箱内的水温达不到设定值时，热泵开始工作并通过混合工质与水箱内的水进行热交换，最终保持水温稳定。热泵的工作原理是把环境介质中贮存的能量在蒸发器中加以吸收而蒸发，蒸发后的制冷剂被压缩机吸入并压缩成高温高压的气体，然后被排入设置在太阳能储热水箱底部的冷凝器中放热。制冷剂蒸气通过工质循环系统内，与水进行对流换热而得到冷凝，同时水得热而升温。

冷凝器的工质经膨胀阀或毛细管节流又重新流入蒸发器中，由此完成一次工作循环。阴天或夜间，热泵蒸发器通过吸收环境大气中的低品热源，保障热泵正常工作，从而可以全天候的产生热水。

主动循环式太阳能热水系统是利用机械设备等外部动力迫使传热工质通过集热器主动循环式太阳能热水系统或换热器循环的热水系统。主动循环式太阳能热水系统。这种系统在集热器和储水箱之间的管路上设置水泵，作为系统中的水循环动力。系统中设有控制装置，根据集热器出口与储水箱之间的温差水泵运转。在水泵入口处装上止回阀，防止夜间系统中发生水倒流而引起热损失。 主动循环式太阳能热水系统使循环压力大大增加，有利于提高热效率，实现热水系统的多种功能及控制，是应用较为广泛的一种热水系统形式。大型太阳能热水工程中，可以用普通太阳能热水器串联组成上述的各种系统，但更常用的是用联箱集热器组成各种形式的热水系统。
强制循环的特点是贮水箱的位置不受集热器位置制约，可任意设置，可高于集热器，也可低于集热器。他是通过水泵将集热器内接受太阳辐射的水与贮水箱的水进行循环，使贮水箱的水温逐渐升高。相对来说，水泵耗电量仅占系统总电能的3-5%，所占费用极小。枫林晚一般采用强制循环，他比自然循环产热效率提高20-30%。依靠管泵将水箱底部较冷的水打入集热器中，把集热器中经太阳光照射后较热的水驱赶到水箱中，确保贮水箱中热水的使用。