Solarwärmeanalagen können das Licht der Sonne in thermische Energie umwandeln und so Wärme für die Heizung oder die Wasserversorgung erzeugen. Im Sommer bei häufigem Sonnenschein leuchten diese Möglichkeiten sofort ein – doch was geschieht in den trüben Wintermonaten, wenn die Sonne gar nicht oder nur sehr selten zu sehen ist? Wie stark ist die Wärmeleistung dann und wie kann vermieden werden, dass die Wärmeträgerflüssigkeit in den Kollektoren gefriert? Größe und Ausrichtung einer Solaranlage entscheiden maßgeblich über die Menge der Sonneneinstrahlung und somit über die erzeugte Energie. Eine nach Süden ausgerichtete Anlage fördert mehr Energie als nach Norden ausgerichtete Kollektoren. Während die Photovoltaikelemente im Sommer eher einen flachen Winkel einnehmen sollten, sorgen steil stehende Anlagen im Winter für eine intensivere Bestrahlung. Ebenso wichtig wie die Ausrichtung und Größe der Sonnenkollektoren ist eine regelmäßige Säuberung der Anlage und die Befreiung von Schnee und Laub oder sonstigen Verschmutzungen, da diese ansonsten die Energieumwandlung beeinträchtigen. Vakuum-Röhrenkollektoren verfügen über eine effiziente Dämmung und verlieren bei niedrigen Temperaturen weniger Wärme als herkömmliche und handelsübliche Kollektoren. In den Wintermonaten sinkt die Leistung von Photovoltaikanlagen aufgrund der geringeren Sonneneinstrahlung und entsprechend stärkerem Wärmeverlust. Der Einbau von Speichern ermöglicht es, die Wärme aus den warmen Sommermonaten zu bevorraten und in den Wintermonaten überwiegend für die Warmwasserversorgung zu nutzen. In Kombinationen mit einer Zusatzheizung (zum Beispiel Gasheizungen, Pelletkessel oder Wärmepumpen) können sich trotz der hohen Anfangsinvestitionen in solche Anlagen (der Einsatz wird mit staatlichen Fördermitteln subventioniert) sehr hohe Einsparpotenziale ergeben. Die flüssigen Wärmeträger der Anlagen sind mit Frostschutzmitteln versetzt, damit sie im Winter nicht einfrieren. Alternative Konzepte wie Drain-Back-Systeme hingegen pumpen das Wasser zum Schutz der Anlage bei zu niedrigen Temperaturen in einen Tank. Sobald die Sonne scheint und die Temperaturen steigen, wird das Wasser wieder in den Kreislauf befördert.
