Der Haupteinsatzbereich der thermischen Solaranlagen liegt derzeit bei der Brauchwasserbereitung in Einfamilienhäusern (65% der Anlagen am Solarmarkt). Üblicherweise erfolgt die Brauchwarmwasserbereitung in Mittelerupa mit elektrischen Strom, Gas oder über eine Zentralheizungsanlage, die entweder mit Festbrennstoffen, Gas oder Öl befeuert wird. Wird im Sommer die Brauchwarmwasserbereitung mittels eines Heizkessels durchgeführt, so arbeitet dieser mit einem äußerst schlechten Wirkungsgrad und hohen Schadstoffausstoß.

Das Energieangebot der Sonne reicht aus, um im Sommerhalbjahr - je nach Dimensionierung der Solaranlage - den Warmwasserbedarf zwischen 80% und 95% zu decken. In der Übergangszeit und in den Wintermonaten reicht das Energieangebot der Sonne aber immer noch zum Vorwärmen des Brauchwarmwassers; d.h. das kalte Wasser muss vom Heizkessel bzw. von der elektrischen Heizpatrone nur noch um eine geringe Temperaturdifferenz nachgeheizt werden.

Anhand der Wirkungsgradkennlinie des Kollektors kann man erkennen, dass diese sehr stark von optischen und thermischen Verlusten abhängt. Von optischen Verlusten ist dann die Rede, wenn die Solarstrahlung im Kollektor reflektiert wird und nicht in Wärmeenergie umgewandelt werden kann. Thermische Verluste sind unteranderem zum Beispiel Wärmeverlust am Absorber, die im Kollektor verloren gehen.