עקרון הפעולה מבוסס על ההבדל במאפיינים התרמודינמיים של הנוזל המחומם וה מקורר. נוצר הפרש לחץ בקווי האספקה והחזרה, המספיקים למחזור הנוזל הנושא חום.
חיבור סדרתי של מכשירי חימום. אם תכבה את אספקת הנוזלים הנושאת חום ברדיאטור הראשון, אז כל הרדיאטורים הבאים בשרשרת יכבו גם הם.
כאשר הנוזל הנושא חום עובר דרך הצינורות והרדיאטורים, הנוזל הנושא חום מתקרר. הרדיאטורים הנמצאים בנקודה הרחוקה ביותר במערכת מקבלים פחות חום מאשר הרדיאטורים בתחילת המערכת.
רכיבים:
1 - דוד חימום.
2 - אספן האצת מחליף חום.
3 - מיכל הרחבה (פתוח) - משמש לפיצוי על התרחבות תרמית (חימום הנוזל הנושא חום) או פיצוי על אובדן קל של הנוזל הנושא חום. הוא מותקן בחלק העליון של המערכת. הוא משמש גם למילוי ולחידוש המערכת בנוזל הנושא חום.
החיסרון של מיכל הרחבה פתוח הוא שהוא יוצר קשר עם אוויר. הנוזל הנושא חום רווי אוויר ויכול ליצור בצינורות מנעולי אוויר שמונעים מהנוזל הנושא חום להסתובב כרגיל. הנוזל הנושא חום נעצר במערכת, והעברת החום מופרעת. חמצן מחמצן את המתכת, מה שגורם לקורוזיה של צינורות מתכת.
4 - אביזרים.
5 - רדיאטורים לחימום.
6, 7 - מערכת צנרת במדרון.
צינור אחד משמש לאספקת מים חמים לרדיאטור, וצינור אחר משמש להסרת מים צוננים.
החום מופץ באופן שווה יותר. אפשר לווסת את אספקת החום לכל רדיאטור בנפרד.
רכיבים:
1 - ממיר מים קרים לחמים.
2 - אספן האצת מחליף חום.
3 - מיכל הרחבה (פתוח).
4 - אביזרים.
5 - רדיאטורים לחימום.
6 - צינור אספקת חום (נוטה).
7 - צינור החזרה (עם שיפוע).