Θέρμανση και ψύξη: Η εκμετάλλευση της ηλιακής θερμικής ενέργειας για κάλυψη αναγκών θέρμανσης και ψύξης μπορεί να γίνει με παθητικά ή ενεργητικά ηλιακά συστήματα.

Τα παθητικά ηλιακά συστήματα αξιοποιούν την ηλιακή ενέργεια που προσπίπτει στις νότιες όψεις των κτιρίων προκειμένου να καλύψουν τις ανάγκες τους σε θέρμανση και ψύξη και διακρίνονται στις παρακάτω κατηγορίες: άμεσου κέρδους, έμμεσου κέρδους και απομονωμένου κέρδους.

Aμεσου κέρδους: Πρόκειται για τις απλούστερες και πιο διαδεδομένες ηλιακές διατάξεις, όπου ο χώρος του κτιρίου θερμαίνεται άμεσα με την είσοδο της ηλιακής ακτινοβολίας λόγω του φαινομένου του θερμοκηπίου.

Έμμεσου κέρδους: Σε αυτά τα συστήματα η συλλογή και αποθήκευση της ηλιακής ενέργειας πραγματοποιούνται σε έναν συλλέκτη που βρίσκεται εξωτερικά του χώρου προς θέρμανση ή ψύξη. Βασικό χαρακτηριστικό αυτών των διατάξεων είναι η χρονική υστέρηση της απόδοσης της θερμότητας στον χώρο από την ώρα που πραγματοποιείται η συλλογή. Η απόδοση της θερμότητας στο χώρο μπορεί να γίνει είτε με αγωγή είτε με χρήση αγωγών αέρα. Οι βασικότερες μορφές αυτής της κατηγορίας ηλιακών συστημάτων είναι: ο τοίχος μάζας ή τοίχος Trombe-Michel, η ηλιακή στέγη και το προσαρτημένο θερμοκήπιο.

Ο τοίχος Trombe στην ουσία είναι ένας κάθετος ηλιακός συλλέκτης, στον οποίο παγιδεύεται η ηλιακή ακτινοβολία μεταξύ του εξωτερικού υαλοστασίου και ενός τοίχου υψηλής θερμοχωρητικότητας. Ο τοίχος αποθηκεύει την θερμότητα και στη συνέχεια την αποδίδει στον εσωτερικό χώρο, θερμαίνοντάς τον.