A következő néhány ábra a magyarázatokkal megkönnyítheti a kollektorok működési elvének megértését, a számadatok pedig a megfelelő rendszer méretezését.

Mindkét vákuumcső típus (1500/47 és 1800/58 mm) 1,6 mm vastag bórszilikát üvegcsövekből készül. Az üvegcsövek élettartama eléri a 15 évet, azonos hatásfok mellett. A külső és belső cső között vákuumot hoznak létre leforrasztás előtt (5x10^-2 Pa), hogy a hőelnyelő képességet ne befolyásolja a külső környezeti hőmérséklet, azaz a cső hőleadása minimális (<8%) legyen. A koncentrikusságot a cső alsó végénél egy fém rugókosár biztosítja, amelyben egy Báriumból készült gyűrű van. Ez kifehéredik, ha a cső elveszti a vákuumot, ezzel lehet ellenőrizni a vákum meglétét.

A belső üvegcső felületét különböző bevonatokkal látják el a hőelnyelő képesség növelése érdekében. Ez a felforrósodott üvegcső adja aztán át a hőenergiát csőtípustól függő módon végül a fűtőközegnek, jelen esetben a belső csőben keringő folyadéknak.

Valamennyi csőtípus törésbiztos jégesőben max. 25 mm szemnagyságig.

Az U-csöves vákuumcsövek szerkezete azonos az egyszerű üveg vákuumcsövekével, de itt a hőátadás egy a belső csőbe csúsztatott alumínium fólián és egy 8 mm átmérőjű U-formájú réz csövön keresztül valósul meg.

1. Külső üvegcső   2. Vákuum   3. Szelektív hőelnyelő bevonat a belső csövön   4. Alumínium hőátadó fólia   5. U-cső felszálló, meleg ága   6. U-cső leszálló hideg ága

A forró belső üvegcső felmelegíti a vékony réz csövet körülölelő alumínium fóliát, az pedig átadja a hőt a rézcsőben keringő fűtőközegnek.

A Heat-pipe rendszerű vákuumcsövekben az elnyelt hőenergiával egy lezárt réz csőben lévő alacsony forráspontú közeget melegítenek föl. Az elpárolgó folyadék felszáll a fűtőpatronba, ahol átadja a hőt a fűtőközegnek, majd lecsapódva lecsorog a rézcső aljába, ahol újra indul a folyamat. A fűtőpatron hőmérséklete hűtés nélkül a tűző napon elérheti a 250 C°-ot is.

A drain-back rendszer lényege, hogy egy ún. drain-back tartályt építenek be kollektor körbe, amely a szivattyú leállítása esetén képes befogadni a kollektorokból visszacsorgó fűtőközeget, (általában tiszta vizet). Ezzel víz- és egyúttal fagymentesíteni is lehet a kollektorokat, pusztán a keringető szivattyú leállítása révén. Egy megfelelő vezérlő képes arra, hogy egy beállított hőmérsékleti érték alatt, de akár fölött is, leállítsa a szivattyút, ezzel elkerülve a fűtőközeg elfagyását vagy felforrását. A szivattyú újraindulásakor forró kollektorok esetén jelentkezhet erős zaj az első elgőzölő folyadék mennyiség hatására, de ez nem káros a rendszerre nézve.

1. Hőelnyelő (abszorpciós) felület

A vákuumcsövek hőelnyelő felülete a belső cső átmérőjének és hosszának szorzata. Ez az 1500/47 mm csöveknél 0,053 m² , az 1800/57 mm csöveknél pedig 0,08 m².

2. Hőelnyelési hatásfok

Ez a szám százalékban jelzi, hogy a vákuumcső felületét érő hőenergia mekkora hányadát tudja hasznosítani a kollektor. Mindkét csőtipusnál ez az érték nagyobb, mint 93 %.

3. Hőelnyelési képesség

Átlagosan naponta 17 Mj fűtőenergia nyerhető egy m2 felületen az ilyen típusú vákuumcsövekkel. Szobahőmérsékletű vizet tekintve kiindulásnak egy 1800/57 típusú vákuumcső nagyjából 7 liter vizet tud naponta 60 C°-ra fölmelegíteni.

A kollektorok optimális működéséhez a csövek dőlésszögének minden esetben 20 - 70 fok között kell lennie. Ha a tető ezt nem teszi lehetővé, kiemelőt, tartóállványt kell alkalmazni.

Egyszerű alapszabály, hogy a kollektorok vízszinteshez viszonyított dőlésszöge legyen azonos a felállítási hely földrajzi szélességi fokával. Ez Magyarország területén nagyjából 47 fok.

Az ennél meredekebb szögben történő felállítás lehet előnyös is az évszakok közötti jelentős napintenzitás-különbség miatt. Télen a nap alacsonyabb pályán halad a horizont fölött, így egy 50-60 fokban felállított kollektor jobban tudja hasznosítani a téli nap melegét, mig a magasan delelő nyári nap kedvezőtlenebb beesési szögben érkezik, ami csökkenti a rendszer túlmelegedésének veszélyét.