Ein Vakuumröhrenkollektor sammelt, ähnlich wie ein Flachkollektor, Sonnenstrahlen ein und wandelt diese in Wärme um.
Bei einem Vakuumröhrenkollektor sind mehrere Röhren zu einem Kollektor zusammengefasst. Die Röhren bestehen aus Glas und sind zur Verhinderung von Wärmeverlusten evakuiert, in ihnen herrscht also ein Vakuum (Thermoskannenprinzip).
Der Absorber ist als Blechstreifen in die einzelne Röhre eingefügt und kann in den meisten Fällen leicht gedreht werden, so dass er ideal zur Sonne ausgerichtet werden kann. Das erhöht den Energieertrag des Kollektors.
Bauarten
Es gibt zwei unterschiedliche Funktionsprinzipien bei Vakuumröhrenkollektoren: direkt durchflossene Vakuumröhren und so genannte "Heat-Pipes". Bei den direkt durchflossenen Vakuumröhren fließt die Wärmeträgerflüssigkeit durch ein Wärmerohr (das sich im eigentlichen Glasrohr befindet) und nimmt dabei die Wärme vom Absorber auf. Diese direkt durchflossenen Vakuumröhrenkollektoren können nach Süden ausgerichtet geneigt montiert werden oder auch horizontal auf einem Flachdach angebracht werden.
Bei Heat- Pipe- Systemen ist das Wärmerohr mit Wasser oder Alkohol gefüllt, das mit Unterdruck eingebracht wird. Es verdampft schon bei niedrigen Temperaturen (ca. 25°C). Der entstehende Dampf kondensiert am oberen Ende des Wärmerohrs und wird über einen Kondensator an die durchfließende Wärmeträgerflüssigkeit abgegeben. Das Kondensat fließt in das Rohr zurück. Hierfür müssen Heat- Pipe- Röhrenkollektoren mit einer Neigung von 25°C montiert werden.
Mit einem Vakuumröhrenkollektor lassen sich höhere Temperaturen erzielen als mit einem Flachkollektor. Nachteil von Vakuumröhren ist der etwas höhere Preis im Vergleich zu Flachkollektoren. Außerdem eignen sich die meisten Röhrenkollektoren nicht für eine Indachmontage.

Bei einer Brauchwassertemperatur ab 60°C kommt es zum Kalkausfall im Solarsystem. Dies hat zur Folge, dass die gelösten Kalziumverbindungen an den heissesten Stellen feste Ablagerungen bilden, die den Wärmedurchgang behindern. Kalkschichten auf dem Solarwärmeüberträger (Wärmetauscher) können den Anlagenwirkungsgrad erheblich mindern. Das Problem der Verkalkung stellt sich besonders bei der Legionellenschaltung.

Man kann diesem Effekt entgegenwirken durch

Es gibt verschiedene Arten von Verschattung auf Solaranlagen. Zeitweise Verschattungen durch Laub, Schnee, Vogelexkremente, Staub und ähnliches werden in der Regel durch die Selbstreinigung der Module oder Kollektoren (durch abfließendes Regenwasser) beseitigt.
Je stärker die Anlage geneigt ist, desto besser funktioniert die Selbstreinigung.
Verschattungen spielen besonders für Solarstromanlagen eine große Rolle, da die schwächste Solarzelle (die verunreinigte oder verschattete) die Gesamtleistung eines Moduls bestimmt. Bei thermischen Solaranlagen ist die Auswirkung einer Teilverschattung des Kollektors weniger gravierend, mindert jedoch auch hier die Erträge.
Problematischer als Teilverschattungen durch Verunreinigungen sind standortbedingte Verschattungen, insbesondere Schatten, die auf Dächern durch Schornsteine, benachbarte Gebäude, Bäume oder Antennen verursacht werden. In aller Regel muss deshalb genau darauf geachtet werden, dass kein direkter Schatten auf die Solarstromanlage fällt. Selbst kleinste Schatten können zu erheblichen Leistungseinbußen führen, da die schwächste Solarzelle die Stromstärke vorgibt. Ist diese beschattet, sinkt folglich die Gesamtleistung der Anlage drastisch ab. So kann bereits ein Antennenschatten die Leistungsfähigkeit einer Fotovoltaikanlage um 10 bis 50 Prozent senken. Durch eine optimale Anordnung der Module und entsprechende Verschaltung können Ertragseinbußen vermindert werden.
Günstig ist es, im Vorfeld der Installation eine Untersuchung der Verschattungen durchführen zu lassen.
Bei aufgeständerten Anlagen ist darauf zu achten, dass die Module einen genügend großen Abstand zueinander haben, damit sie sich nicht gegenseitig verschatten.

Um Schäden an der Solaranlage oder Schäden, die durch die Solaranlage entstehen, abzusichern, bieten unterschiedliche Versicherungen diese für Photovoltaikanlagen (und auch Solarthermieanlagen) an. Nebenbei können Ertragsausfälle bei Photovoltaikanlagen ebenso versichert werden.

Grob teilen die Versicherungen sich auf in:

Anlagenversicherung (Komponenten und evtl. Eratrgsausfall) und
Betreiberhaftpflicht (für Personen, Sach und Vermögensschäden)

Sachschäden an der Solaranlage Die Solaranlage kann in die Gebäudeversicherung eingeschlossen werden, ist dann ebenso gegen Feuer, Sturm, Hagel, etc. versichert. Evtl. erhöht sich dadurch die Police, da der Gesamtwert des Hauses dadurch gesteigert wird.

Haftung für Personen- und Sachschäden Wird die Solaranlage auf einem eigenen Wohngebäude installiert, kann diese oftmals in die private Haftpflichtversicherung eingeschlossen werden. Das sollte mit der Versicherung schriftlich geklärt und festgehalten werden. Bei Mehrfamilienhäusern bietet sich der Einschluss in die Haus- und Grundbesitzerhaftpflicht an.

Der Volumenstrom in thermischen Solaranlagen beträgt je nach Installationsart in Litern je Quadratmetern und Stunde [l/m^²h]:
High Flow: 40 l/m^²h
Low Flow: 10 – 15 l/m^²h
Matched Flow: 10 – 40 l/m^²h

Der Leitungsteil des Solarkreises, in dem die erwärmte Solarflüssigkeit vom Kollektor zum Speicher transportiert wird. Im Vorlauf sind die Apparaturen Absperrorgan, Thermometer und Schwerkraftbremse eingebaut.

Die Regler von Heizungsanlagen sind meist mit einer Vorrangschaltung versehen, die der Warmwasserbereitung automatisch Vorrang vor der Heizung einräumt.

Sinkt die Temperatur des Brauchwassers im Speicher unter den Sollwert, wird der Heizkreis so lange nicht versorgt, bis der Sollwert beim Brauchwasser wieder erreicht ist. Somit erfolgt eine schnelle Erwärmung des Brauchwassers. Die Vorrangschaltung wird auch dann wirksam, wenn an den Speicherladekreis eines Heizkessels ein Solarspeicher angeschlossen ist, der außer über die Solaranlage bei Bedarf konventionell nachgeladen werden kann.