Un pannello solare termico a circolazione naturale per far circolare il fluido all'interno del circuito idraulico sfrutta il principio della convezione.
In pratica il fluido riscaldandosi per effetto del sole si dilata e "sale" rispetto al liquido più freddo presente nell'impianto (in particolare sarà presente nello scambiatore del serbatoio di accumulo). Salendo fa scendere il liquido più freddo (usiamo impropriamente il termine freddo quando in realtà entrami i fluidi saranno "caldi") che verrà riscaldato dal sole ed entrerà nuovamente in circolazione.
Proprio per quando descritto sopra il serbatoio di accumulo deve essere posizionato in posizione più elevata rispetto al pannello solare, inoltre al fine di funzionare al meglio entrambi devono essere molto vicini. Questo limita il disegno costruttivo. La maggioranza dei collettori solari a circolazione naturale ha il serbatoio posizionato orizzontalmente subito sopra il pannello solare.Tra l'altro il serbatoio per funzionare al meglio dovrebbe essere posizionato verticalmente, cosa normalmente non possibile per i collettori solari a circolazione naturale, anche se ne esistono alcuni modelli (non da installare su tetti inclinati) che hanno il serbatoio verticale.
Viceversa il grosso vantaggio dei collettori solari a circolazione naturale è data dal fatto che non necessitano di energia elettrica per funzionare in quanto non è necessaria una pompa che faccia circolare il fluido. Questo vantaggio porta anche ad una notevole semplicità costruttiva e quindi ad un prezzo inferiore.
In questa scheda potete leggere le principali differenze tra un collettore solare a circolazione forzata e uno a circolazione naturale e valutare al meglio la scelta fra le due tecnologie.