Toplinske cijevi se također naširoko koriste u aplikacijama solarnog termalnog grijanja vode u kombinaciji s nizovima solarnih kolektora s vakuumskim cijevima

U ovim primjenama, destilirana voda se obično koristi kao tekućina za prijenos topline u vakuumiranoj staklenoj cijevi i nalazi se u zatvorenoj bakrenoj cijevi okrenutoj prema suncu. U usporedbi s vakuumskom kolektorskom cijevi za osobnu apsorpcijsku cijev i primjenom solarnog grijanja tople vode, može pružiti više od 40 posto učinkovitosti, tradicionalni "solarni kolektor s ravnom pločom". To je uglavnom zbog postojanja cijevi sa sporom konvekcijom i gubitkom provođenja topline, te vakuuma u cijevi. Relativna učinkovitost vakuumskog cjevovodnog sustava je smanjena jer "flat plate" kolektor ima veću veličinu otvora od "flat plate" kolektora, koji može apsorbirati više sunčeve energije po jedinici površine. To znači da iako jedna vakuumska cijev ima bolju izolaciju (niski gubici vodljivosti i konvekcije), zbog vakuuma koji se stvara u cijevi, utvrđeno je da cijevi u nizu dovršenih modula solarnih ćelija apsorbiraju manje energije po jedinici površine , a površina je istaknuta zbog kružnog dizajna cijevi solarnog vakuumskog kolektora s manjom površinom kolektora. Stoga je učinkovitost ta dva dizajna u stvarnom svijetu otprilike ista.