Le flux solaire peut être directement converti en chaleur par l'intermédiaire de capteurs solaires thermiques.
1/ Le capteur solaire, coeur du "système solaire" reçoit le rayonnement solaire et s'échauffe.
2/ Un liquide (eau et antigel) s'échauffe en passant dans les tubes du capteur et se dirige ensuite vers un ballon de stockage.
3/ A cet endroit, grâce à un échangeur thermique (serpentin), le liquide cède ses calories solaires à l'eau sanitaire et/ou plancher chauffant. Le ballon solaire (4) est une cuve métallique bien isolée.
Le système est complété par une énergie d'appoint (5) qui prend le relais en cas d'insuffisance du rayonnement solaire à certaines périodes de l'année.
Exemple du chauffe-eau solaire thermique(source ADEME)