La calefacción solar es un medio para recolectar y almacenar energía, en forma de calor, aprovechada del sol. Un sistema de calefacción solar pasivo recolecta y transfiere pasivamente esa energía. Los tragaluces e invernaderos son ejemplos de sistemas de calefacción solar pasivos porque aceptan pasivamente el calor solar pero no hacen nada para mejorar activamente ese proceso. La calefacción solar activa, por otro lado, mejora activamente la recolección, el almacenamiento o la transferencia de esa energía. Los sistemas de calefacción solar activos utilizan ventiladores y bombas para distribuir el calor acumulado.
Los colectores de un sistema de calentamiento solar activo suelen estar hechos de células solares a base de silicio, también conocidas como células fotovoltaicas, que absorben la luz del sol. Los paneles solares, compuestos por células solares, generalmente se instalan en el techo de una casa o un edificio; cuanto mayor sea el número de celdas o el tamaño de los paneles, mayor será la radiación solar.
Hay dos tipos generales de sistemas de calefacción solar activos. La diferencia entre ellos se basa en la sustancia que se utiliza para recoger y transferir el calor en el colector solar. Esta sustancia suele ser líquida o aire. Los sistemas de base líquida, también conocidos como hidrónicos, generalmente usan agua o una solución anticongelante para recolectar y transferir calor. Los radiadores de vapor y agua caliente son una de las formas más antiguas de sistemas de calefacción hidrónicos. Los sistemas basados en aire generalmente vienen en una de dos formas: calentadores de aire o colectores de aire transpirado. Ambas habitaciones calientan, pero lo hacen a través de diferentes mecanismos.
Ya sea que el sistema de calefacción solar use aire o líquido, los colectores generalmente se instalan en el techo de un edificio o una casa. Sin embargo, la energía almacenada en los sistemas de base líquida se aloja típicamente en el sótano o en alguna otra ubicación de nivel inferior.
Los sistemas de calefacción solar activos pueden estar conectados a la red eléctrica general y, en algunos casos, si el sistema produce un exceso de energía solar más allá de lo que necesita un hogar, se puede vender de nuevo a la empresa de servicios públicos. El objetivo de un sistema de calefacción solar activo es calentar aproximadamente entre el 40 y el 80 por ciento de un espacio interior. Idealmente, un sistema solar activo debería combinar funciones — calentar el aire y el agua — permitiendo así que el sistema funcione durante todo el año.
En áreas abundantemente soleadas, un sistema de calefacción solar activo puede complementar en gran medida el calor derivado del gas, propano o petróleo y reducir considerablemente las facturas de calefacción. Aunque los costos de instalación pueden ser altos, cada vez más organismos gubernamentales ofrecen exenciones fiscales, créditos y deducciones para alentar a las personas a optar por esta opción respetuosa con el medio ambiente.