Un ballon solaire thermique à la même finalité qu’un ballon thermodynamique : produire de l’eau chaude sanitaire.

Son mode de fonctionnement diffère légèrement, puisque au lieu de transformer l’énergie de l’air, le ballon solaire utilise les rayons du soleil via des capteurs installés sur les toitures à la manière de panneaux photovoltaïques, pour par la suite, chauffer le ballon qui stocke l’eau.

Pour ce faire, un fluide dit caloporteur, présent dans les tubes reliant les panneaux au ballon va transporter la chaleur extraite jusqu’à un échangeur thermique pour procéder au transfert de température. Ainsi, l’eau du ballon est dorénavant chaude et disponible dans le foyer.

Le processus se répète continuellement, puisqu'une fois, le fluide refroidit, il repart vers les capteurs pour être chauffé de nouveau. Pour pallier les aléas météorologiques, le ballon solaire est associé à un équipement d’appoint qui prendra le relais en cas de mauvais temps.