Sonnenlicht (Sonnenstrahlung) wird von den Absorberplatten des Sonnenkollektors eingefangen. Selektive Beschichtungen werden oft auf die Absorberplatten aufgebracht, um die Gesamteffizienz der Sammlung zu verbessern.
Ein Thermofluid nimmt die gesammelte Energie auf. Es gibt verschiedene Arten von Sonnenkollektoren, um Flüssigkeiten zu erhitzen. Die Wahl des Solarkollektortyps hängt von der Temperatur der betrachteten Anwendung und der beabsichtigten Nutzungssaison (oder dem Klima) ab.
Die gängigsten Arten von Sonnenkollektoren sind: unverglaste Flachkollektoren für Flüssigkeiten; verglaste Flachkollektoren für Flüssigkeiten; und Vakuumröhren-Solarkollektoren.
Unverglaste Flachkollektoren
Unverglaste Flüssigkeits-Flachkollektoren bestehen in der Regel aus einem schwarzen Polymer. Sie haben normalerweise keine selektive Beschichtung und enthalten keinen Rahmen und keine Isolierung auf der Rückseite; Sie werden normalerweise einfach auf ein Dach oder auf eine Holzstütze gestellt. Diese preiswerten Kollektoren können die Sonnenenergie gut einfangen, aber die Wärmeverluste an die Umgebung steigen schnell mit der Wassertemperatur, insbesondere an windigen Standorten.
Infolgedessen werden unverglaste Kollektoren häufig für Anwendungen verwendet, die eine Energiebereitstellung bei niedrigen Temperaturen erfordern (Poolheizung, Zusatzwasser in Fischfarmen, Prozesse usw.); in kälteren Klimazonen werden sie wegen der hohen Wärmeverluste des Kollektors meist nur in der Sommersaison eingesetzt.
Verglaste Flachkollektoren
Bei verglasten Flüssigkeits-Flachkollektoren wird ein Flachplattenabsorber (der häufig selektiv beschichtet ist) in einem Rahmen zwischen einer einfachen oder doppelten Glasschicht und einer Isolierplatte auf der Rückseite montiert.
Ein Großteil der (Sonnenenergie) entweicht durch die Verglasung (der „Treibhauseffekt“).
Diese Kollektoren werden üblicherweise in Anwendungen mit moderaten Temperaturen eingesetzt (z. B. Warmwasserbereitung, Raumheizung, ganzjährig geöffnete Innenpools und Prozessheizungsanwendungen).
Vakuumröhren-Sonnenkollektoren
Vakuumröhren-Solarkollektoren, wie in Abbildung 10 gezeigt, haben einen Absorber mit einer selektiven Beschichtung, der in einer versiegelten Vakuumröhre aus Glas eingeschlossen ist.
Sie sind gut darin, die Energie der Sonne einzufangen; ihre thermischen Verluste an die Umgebung sind äußerst gering. Derzeit auf dem Markt erhältliche Systeme verwenden ein versiegeltes Wärmerohr an jedem Rohr, um Wärme aus dem Absorber zu extrahieren (eine Flüssigkeit wird verdampft, während sie in Kontakt mit dem erhitzten Absorber steht, Wärme wird am oberen Ende des Rohrs zurückgewonnen, wenn der Dampf kondensiert und Kondensat zurückkehrt der Absorber durch die Schwerkraft).
Evakuierte Kollektoren eignen sich gut für Anwendungen, die eine Energieabgabe bei moderaten bis hohen Temperaturen erfordern (Warmwasser, Raumheizung und Prozessheizungsanwendungen typischerweise bei 60 °C bis 80 °C, je nach Außentemperatur), insbesondere in kalten Klimazonen .