Het thermisch veiligheidsventiel heeft tot taak de installatie te behoeden voor oververhitting. Het ventiel bestaat uit een voeler die door middel van een capillair is verbonden met het eigenlijke ventiel. Deze voeler wordt met een dompelbuis bovenin de ketel gemonteerd. Het ventiel zelf wordt aangesloten op de waterleiding, en op de aansluiting voor de in de ketel verwerkte koelspiraal / warmtewisselaar. Afhankelijk van het gebruikte merk en uitvoering zal het ventiel beginnen te openen wanneer het water in de installatie een temperatuur van 90 tot 95 graden Celsius bereikt. Koud leidingwater zal dan in de warmtewisselaar stromen om de ketel af te koelen. Het verbruikte leidingwater wordt afgevoerd naar buiten of in het riool.
De meest gebruikte constructie werkt met een interne of soms een externe warmtewisselaar. Dit is om een aantal redenen de meest gebruikelijke manier:
- De installatie krijgt geen harde temperatuurschok omdat de toepassing van een warmtewisselaar dit behoorlijk dempt.
- Er wordt geen vers water toegevoegd aan de bestaande installatie. (corrosie)
- Er vindt geen verdere drukopbouw plaats in de installatie, Het verbruikte koelwater wordt drukloos afgevoerd.
Zonder de toepassing van een warmtewisselaar zal de druk onder invloed van de waterleidingdruk net zolang oplopen totdat de gemonteerde overstort begint te openen. Zuiver theoretisch is dit geen probleem, maar een overstort is hiervoor niet ontworpen, en kan daardoor vrij snel gaan lekken.
Het meest schadelijke voor de installatie is de plotselinge temperatuurschok wanneer er zonder meer koud water aan de installatie wordt toegevoegd. De materiaalspanning kan hierdoor vrij sterk oplopen.
Het oplopen van de druk, wanneer men koud leidingwater in een installatie laat, is zuiver theoretisch gezien juist wenselijk. Immers, door het oplopen van de druk zal het kookpunt van het water naar boven verschoven worden. Er zal dus pas bij een hogere temperatuur stoomvorming optreden.
Een gevolg van dit principe is dan ook dat in het uitzonderlijke geval dat een drukhoudende installatie aan de kook dreigt te raken er nooit druk afgelaten mag worden daar dit een verlaging van het kookpunt veroorzaakt. Met als gevolg dat het grootste gedeelte van het aanwezige water ineens begint te koken.
Bij drukloze installaties speelt dit niet, wanneer een dergelijke installatie aan de kook komt, wordt de gevormde stoom afgevoerd via het open expansievat.