Ce travail concerne l'étude d'un système solaire thermique. Le comportement thermique instationnaire est exploré selon l'intermittence du rayonnement solaire. La modélisation de ce système a été réalisée en prenant en compte une approche globale pour effectuer un bilan énergétique pour chaque élément du système solaire thermique. Un outil de simulation a été développé sous l'environnement MATLAB® en utilisant l'outil Simulink® pour la résolution des équations issues d'un modèle de connaissance. Ce modèle est validé par comparaison des résultats de simulation aux résultats des mesures effectuées obtenus sur le dispositif expérimental. L'efficacité énergétique du système solaire et le rendement instantané des capteurs solaires ont été étudiés en régime instationnaire. La mise en place d'un traqueur solaire a été effectuée. L'étude a également porté sur le gain en énergie thermique avec traqueur solaire en comparaison avec la configuration où les capteurs solaires sont fixes selon différentes inclinaisons.