Warmwasserspeicher sind zentraler Bestandteil einer modernen Heizungs- und Warmwasserversorgung in Wohn- und Büro­gebäuden. Aufgrund der großen Typenvielfalt können sie unterschiedliche Funktionen erfüllen.
So speichern Trinkwarmwasserspeicher beispielsweise das erwärmte Trinkwasser im Haushalt, das zum Duschen, Baden oder Kochen benötigt wird. Pufferspeicher stellen eine Versorgung mit Warmwasser für die Heizungsanlage über einen langen Zeitraum sicher und ermöglichen somit die Einkopplung von Wärme aus erneuerbaren Energien und KWK-Anlagen. Darüber hinaus gibt es Speicher, die beide Funktionen verknüpfen, so genannte Kombispeicher. Moderne Warmwasserspeicher sorgen für eine hohe Energieeffizienz durch minimale Wärmeverluste sowie eine optimierte Wärmeübertragung und Temperaturschichtung. All diese Geräte erfüllen die höchsten Anforderungen an Trinkwasser­qualität und Hygiene.

Warmwasserspeicher zur Trinkwassererwärmung bereiten das im Haushalt oder in einem Gebäude benötigte Trinkwarmwasser auf, sodass es jederzeit verfügbar ist. Hier unterscheidet man zwischen einer monovalenten und einer bivalenten Speicherart.
Bei der monovalenten Trinkwassererwärmung wird das Trinkwasser im Speicher durch einen Wärmetauscher beheizt, der z. B. über einen Gas- oder Ölkessel mit Wärme versorgt wird. Im bivalenten Speicher wird Trinkwasser durch zwei Wärmetauscher erwärmt. Bei Häusern mit einem Solar-System kann also das Trinkwarmwasser abwechselnd oder gemeinsam durch Sonnenenergie oder durch Energie aus einem zentralen Wärmeerzeuger erwärmt werden.
Solar gewonnene Wärme wird hierbei über einen Wärmetauscher in den unteren Teil des Warmwasserspeichers eingebracht. Das gesamte Speichervolumen kann bei entsprechender Einstrahlung vollständig durch Sonnenenergie aufgeheizt werden. Im oberen Speicherteil befindet sich ein zweiter Wärmetauscher, über den der Bereitschaftsteil durch Nachheizung auf einer konstanten Temperatur gehalten werden kann. Dies garantiert eine Versorgungssicherheit mit warmem Wasser auch bei einem nicht ausreichenden Sonnenenergieangebot.
Für einwandfreie hygienische Bedingungen kommen für Trinkwarmwasserspeicher entweder Edelstahl- oder Stahltanks, die mit Emaille oder Kunststoff beschichtet sind, zum Einsatz. Eingebaute Opferanoden oder Fremdstromanoden schützen den emaillierten Speicher zusätzlich vor Korrosion bei Fehlstellen in der Beschichtung.

Ein Pufferspeicher in einer Heizungsanlage ist ein Wärmespeicher, der mit Wasser gefüllt ist. Anders als ein Trinkwarmwasserspeicher enthält er kein Trinkwarmwasser, sondern warmes Wasser zum Heizen. Er kann Wärme aus verschiedenen Quellen zusammenführen und zeitversetzt wieder abgeben.
Ein Pufferspeicher dient dazu, Differenzen zwischen der erzeugten und der verbrauchten Wärmemenge auszugleichen und Leistungs­schwankungen im Heizungssystem zu glätten. Auf diese Weise kann die Wärmeerzeugung weitgehend unabhängig vom Verbrauch betrieben werden, wodurch sich für viele Energiequellen ein besseres Betriebsverhalten und eine höhere Energieeffizienz ergibt. Durch eine gute Wärmedämmung und Vermeidung von Wärmebrücken lassen sich die kontinuierlichen Wärme­verluste über die Speicheraußenfläche minimieren.

Mit Hilfe von Kombispeichern kann sowohl die Trinkwasser­erwärmung als auch die Energiespeicherung mit nur einem einzigen Gerät realisiert werden. Bei Einbindung von solarthermischer Energie dienen Kombispeicher also sowohl als Wärme­speicher zur Heizungsunterstützung als auch zur Bevorratung des Trinkwarmwassers. Hier gibt es verschiedene Typen der Trinkwassererwärmung:

Eine verbreitete Bauart von Kombispeichern sind die so genannten Tank-in-Tank-Speicher. Bei diesen befindet sich im Inneren des Pufferspeichers, der das Heizungswasser aufnimmt, ein zweiter, kleinerer Innentank für das Trinkwarmwasser. So kann die Solaranlage Heizungs- und Trinkwarmwasser in einem Durchgang
erwärmen. Das Heizungswasser im äußeren Mantel des Speichers wird durch einen Wärmetauscher solar erwärmt; dieses überträgt die Wärme wiederum über die Oberfläche des Innenspeichers an das Trinkwarmwasser.

Hierbei erfolgt die Trinkwassererwärmung über einen externen Wärmetauscher. Wird Trinkwarmwasser in Küche oder Bade­zimmer benötigt, fließt kaltes Wasser über einen Hochleistungs-Plattenwärmetauscher, der außerhalb des Speichers angeordnet ist, und wird dort über das Heizungswasser, das in einem Pufferspeicher bereitgestellt wird, „just in time“ auf die gewünschte Warmwassertemperatur erwärmt.

Bei dieser Variante wird das Trinkwasser über einen innenliegenden Wärmetauscher erwärmt. Über die thermische Solar­anlage wird der Kombispeicher über einen weiteren Wärme­tauscher im unteren Bereich des Kombispeichers beladen. Ist die solare Einstrahlung für die Trinkwassererwärmung nicht aus­reichend, so erfolgt eine Nacherwärmung durch den zentralen Wärmeerzeuger im oberen Bereich des Speichers. Sofern im Speicher ausreichend Energie zur Verfügung steht, erfolgt die Versorgung des Heizkreises ebenfalls über den Speicher. Der zentrale Wärme­erzeuger wird erst eingeschaltet, wenn die Solltemperatur für den Heizkreis im Speicher unterschritten wird.