Τα ηλιοθερμικά συστήματα συνδυασμένης λειτουργίας είναι εφαρμογές που αξιοποιούν την ηλιακή ενέργεια και τη μετατρέπουν σε θερμική και έρχονται να καλύψουν δύο βασικές ενεργειακές ανάγκες ενός νοικοκυριού: Την θέρμανση και την παραγωγή ζεστού νερού χρήσης. Η ανάγκη ανάπτυξης της τεχνολογίας έγκειται στην ραγδαία αύξηση του κόστους της ενέργειας καθώς και από την κοινή πλέον αντίληψη της συνεχούς υποβάθμισης του περιβάλλοντος

Ο τρόπος λειτουργίας και η αρχιτεκτονική των οικιακών ηλιοθερμικών συστημάτων είναι αρκετά απλός. Αποτελούνται από τον ηλιακό συλλέκτη (κύρια πηγή θέρμανσης), ένα θερμοδοχείο (αποθήκευση ενέργειας), ένα σύστημα σύνδεσης με το κεντρικό δίκτυο θέρμανσης/ ΖΝΧ και μια βοηθητική πηγή ενέργειας (λέβητας, αντλία θερμότητας) για τις περιόδους που ο ήλιος δεν μπορεί να καλύψει το σύνολο του θερμικού φορτίου. Η ενέργεια των ηλιακών συλλεκτών μεταφέρεται σε ένα καλά μονωμένο θερμοδοχείο και θερμαίνει αρχικά το νερό της κεντρικής  θέρμανσης και στη συνέχεια το ζεστό νερό χρήσης. Εάν η ηλιακή ενέργεια δεν επαρκεί, τότε τίθεται σε λειτουργία ο λέβητας και συμπληρώνει την απαιτούμενη ενέργεια. Με τη μέθοδο αυτή επιτυγχάνεται μεγάλη εξοικονόμηση καυσίμων

Tα ηλιοθερμικά συστήματα συνδυασμένης λειτουργίας για παραγωγή ΖΝΧ και θέρμανση χώρων μπορούν να καλύψουν από 10% – 60% τις ενεργειακές ανάγκες μιας κατοικίας σε θέρμανση και σε ζεστό νερό χρήσης, ανάλογα με το μέγεθος της συλλεκτικής επιφάνειας, τον όγκο του θερμοδοχείου, τα μετεωρολογικά δεδομένα της περιοχής και τα χαρακτηριστικά της κατοικίας (μέγεθος, ποιότητα μόνωσης, θερμικές ανάγκες). Η ιδανική εφαρμογή του συστήματος είναι για συστήματα θέρμανσης χαμηλών θερμοκρασιών (ενδοδαπέδια θέρμανση, fancoils) στα οποία μπορεί να επιτευχθεί μείωση στην κατανάλωση ενέργειας έως και 60%, ενώ για θέρμανση με θερμαντικά σώματα (υψηλών θερμοκρασιών) αναμένεται μια μείωση της τάξεως  10%-15%.

Τα ηλιοθερμικά συστήματα θέρμανσης είναι μία τεχνολογία που έχει αναπτυχθεί και έχει εφαρμοστεί με ιδιαίτερη επιτυχία τα τελευταία 20 χρόνια στην Ευρώπη. Η εγκατάσταση ενός ηλιοθερμικού συστήματος είναι μία αξιόλογη περιβαλλοντική επένδυση, υποκαθιστώντας τον ηλεκτρισμό και τις πρωτογενείς, ρυπογόνες μορφές παραγωγής ενέργειας. Στην χώρα μας, με το δεδομένο υψηλό ηλιακό δυναμικό και σε συνδυασμό την αύξηση του κόστους ενέργειας, έχουν βρεί πρόσφορο έδαφος τέτοιες εφαρμογές.