O grande aumento da demanda energética no mundo, juntamente com a possível escassez de combustíveis têm impulsionado a busca por energias renováveis. Dentre as opções até hoje conhecidas, a energia solar tem sido consideravelmente importante devido ao seu grande potencial energético, bem como a classificação da mesma como energia limpa, onde há a ausência de impactos ambientais. Em meio à grande amplitude de recursos derivados da energia solar, o aquecimento solar de água é considerado com grande relevância devido aos ganhos energéticos e econômicos proporcionados pelo mesmo. Contudo, ainda existem déficits relacionados aos equipamentos utilizados no processo de aquecimento solar de água que deverão ser solucionados para que possa haver a proposta de substituição do uso de energia elétrica pela energia solar. Tomando este processo como diretriz principal, o presente trabalho tem como objetivo realizar modificações em superfícies solares (placas de absorção de energia solar) de um sistema de aquecimento solar de água, utilizando a impregnação de dióxido de titânio nanoestruturado como principal fator para melhoria de eficiência energética do sistema. Objetivando também a melhoria da relação custo benefício proporcionada na produção de sistemas de aquecimento, foi proposta a substituição da placa de cobre por aço galvanizado, o que reduzirá significantemente o custo relacionado à produção das placas absorvedoras. Foi realizada a síntese de dióxido de titânio nanoestruturado, cujo foi submetido à análise de área superficial e apresentou grande aumento da mesma quando comparado ao mesmo material em escala não nanométrica. A tinta impregnada com dióxido de titânio foi utilizada para pintar as placas absorvedoras de um protótipo de sistema de aquecimento solar de água produzido na Universidade de Santa Cruz do Sul. Foram realizados testes de eficiência térmica em diferentes cenários, com diferentes composições de tinta na placa e material para a sua confecção. Os testes foram realizados em triplicata entre os meses de Janeiro e Março de 2016, durante todo período de radiação solar nos dias de medições. Ao analisar os resultados obtidos, pôde-se identificar a grande contribuição relacionada à impregnação do titânio nas tintas. A comparação entre os cenários das placas com titânio e sem titânio apresenta melhoria significativa na taxa de aquecimento do sistema ao utilizar o titânio nanoestruturado, o que comprova a melhoria no potencial de absorção da radiação solar proporcionado pela superfície absorvedora. Além disso, a substituição do cobre pelo aço galvanizado como principal material componente da superfície solar, propiciou grande eficiência térmica no aquecimento de água através da absorção de energia solar. Desta maneira, as análises de eficiência energética demonstraram que há possibilidade de ser realizada a substituição do cobre por um material mais barato, não menos eficiente e menos impactante ambientalmente. Os resultados obtidos neste trabalho servirão como base para futuras comparações advindas de estudos relacionados à melhoria de superfícies de absorção solar. Sendo assim poderá se ampliar a eficiência energética do sistema proporcionando maiores possibilidades para a utilização dos mesmos, uma vez que a energia solar será uma das principais fontes de energia em um futuro próximo.