De toepassingen van thermische zonne-energie zijn talrijk en de technieken voor de productie van warmte op lage temperatuur (<80°) worden perfect beheerst.
In huisvestingsgebouwen zijn de productie van sanitair warm water en de ondersteuning van de verwarming van de woning (met gecombineerde systemen) twee courante toepassingen van thermische zonne-energie.
Onderstaande figuur illustreert de distributie van de bezonning (in het geel) over twaalf maanden, de behoeften aan warmte voor de verwarming (in het oranje) en het verbruik van sanitair warm water (in het groen) van een typisch huisvestingsgebouw. De rode kromme illustreert de nuttige inbreng van een zonneboiler (figuur links) en een gecombineerd zonnesysteem (sanitair warm water en verwarming, rechts).
De blauwe kromme illustreert het potentieel van zonnekoeling met een gecombineerd zonnesysteem.
In de praktijk wordt zonnekoeling momenteel vooral in dienst- of industriële gebouwen in de landen rond de Middellandse Zee toegepast.
