A partir de la energía solar se puede obtener electricidad y calor, disponiendo cada aprovechamiento de su tecnología específica. Un sistema solar térmico convierte la radiación solar en calor aprovechable para el consumo y está compuesto por los siguientes elementos:

1. Sistema de captación: está formado por un conjunto de captadores o colectores solares térmicos. Este sistema es el encargado de captar la radiación solar, transformarla en calor y transmitir

esta forma de energía a un fluido caloportador. Básicamente está formado por una caja hermética aislada, diseñada para soportar las inclemencias del tiempo. La cubierta es transparente, habitualmente fabricada en cristal, y permite el paso de los rayos luminosos solares hasta la placa absorbente. Esta placa transmite el calor a una parrilla de tubos por cuyo interior circula el líquido caloportador. Existen diversos modelos y tipos aunque los más empleados son los captadores de placa plana

Normalmente, el montaje de una instalación requiere la colocación de más de un captador solar. Los captadores solares se han de situar orientados al sur, con una desviación máxima recomendable de 40º y, con una inclinación determinada en función de la época del año de máxima utilización. Estos condicionantes hacen imprescindible, en la mayoría de los casos, colocar los captadores en unos soportes, exceptuando que la propia estructura del edificio esté pensada en albergar los de forma integrada o superpuesta.

2. Sistema de acumulación: Conjunto de depósitos acumuladores de energía. El acumulador es el elemento general de la instalación donde se almacena la energía térmica, producida por el campo solar, en forma de aumento de temperatura de un fluido. Este elemento es necesario en las instalaciones solares térmicas debido a que nos permite utilizar el agua caliente en cualquier momento del día independientemente del nivel instantáneo de la radiación solar. Por lo general, dispone de un intercambiador de calor, este es el elemento de la instalación encargado en transferir el calor generado en los captadores solares al agua del depósito mediante el movimiento forzado del fluido calo portador sin que haya mezcla de los dos fluidos, es decir, con separación física del fluido que circula por el circuito primario solar del fluido de uso al circuito secundario o de consumo.

3. Sistema hidráulico: Se trata del conjunto de bombas y tuberías por donde circula el fluido caloportador.

La circulación del fluido del circuito primario puede ser natural o forzada:

• Si la circulación es natural hablaremos de un Sistema Termosifón. La circulación natural se basa en el principio por el que el fluido, al ser calentado por el Sol, disminuye su densidad se vuelve más ligero y asciende, provocando un movimiento natural del fluido mismo. La circulación natural se puede emplear cuando el depósito acumulador está situado por encima y a poca distancia del captador solar. Los sistemas de circulación natural son sencillos, requieren poco mantenimiento y funcionan sin bombas o controles o sea sin necesidad de energía eléctrica auxiliar y por lo tanto, pueden utilizarse en lugares donde no se dispone de red eléctrica.
• Si no es posible instalar un sistema de circulación natural, se debe recurrir a un Sistema de Circulación Forzada. En este caso, el fluido contenido en el captador solar fluye en el circuito cerrado por efecto del empuje de una bomba controlada por un termostato y dotada de sondas de temperatura en el captador y en el acumulador, hasta el intercambiador, compensando las pérdidas de carga (resistencia al movimiento del fluido) de los diferentes accesorios que forman el circuito: tuberías, válvulas, derivaciones, captadores e intercambiador.

Cuando colocamos más de un captador solar los denominamos campo de captadores solares térmicos. Este es, en definitiva, un circuito hidráulico que transite la calor recibida por el sol al fluido caloportador, por lo que son de vital importancia las interconexiones entre los diversos captadores y entre el campo solar y las tuberías que transportan y distribuyen el fluido caloportador hasta el punto de consumo o de intercambio de calor.

En un circuito cerrado cuando el fluido aumenta o disminuye de temperatura, se producen variaciones de volumen y presión, que son contrarrestadas por el vaso de expansión, asegurando el correcto funcionamiento de la instalación.

El equilibrio hidráulico es un proceso necesario en las instalaciones de energía solar térmica ya que permite conseguir una distribución equitativa de los caudales en los captadores o baterías de captadores para que estos funcionen con rendimientos óptimos. Generalmente, en una instalación solar térmica los únicos elementos que la diferencian del resto de instalaciones generadores de calor son los captadores solares térmicos y el termostato diferencial, el resto de elementos son componentes estándares del mercado, siendo las válvulas utilizadas un componente más. No obstante, también hay algunas válvulas específicas de sistemas térmicos debido a sus prestaciones particulares, regulación de caudales, control de temperaturas, derivación del fluido de un lazo de control a otro, etc.