La lumière du soleil (rayonnement solaire) est captée par les plaques absorbantes du capteur solaire. Des revêtements sélectifs sont souvent appliqués sur les plaques absorbantes pour améliorer l'efficacité globale de la collecte.

Un fluide thermique absorbe l'énergie captée. Il existe différents types de capteurs solaires pour chauffer des liquides. Le choix du type de capteur solaire dépend de la température de l'application considérée et de la saison d'utilisation prévue (ou climat).

Les types de capteurs solaires les plus courants sont : les capteurs plats non vitrés pour liquides ; collecteurs plats vitrés pour liquides; et capteurs solaires à tubes sous vide.

Capteurs plats non vitrés

Les collecteurs à plaques planes pour liquides non émaillés sont généralement constitués d'un polymère noir. Ils n'ont normalement pas de revêtement sélectif et ne contiennent pas de cadre et d'isolation à l'arrière; ils sont généralement simplement posés sur un toit ou sur un support en bois. Ces capteurs bon marché captent bien l'énergie du soleil, mais les pertes de chaleur dans l'environnement augmentent rapidement avec la température de l'eau, en particulier dans les endroits venteux.

De ce fait, les capteurs non vitrés sont souvent utilisés pour des applications nécessitant un apport d'énergie à basse température (chauffage de piscine, eau d'appoint en pisciculture, process…) ; dans les climats plus froids, ils ne sont généralement utilisés que pendant la saison estivale en raison des fortes pertes thermiques du capteur.

Capteurs plats vitrés

Dans les capteurs plats à liquide vitré, un absorbeur à plaque plate (qui a souvent un revêtement sélectif) est monté dans un cadre entre une simple ou double couche de verre et un panneau isolant à l'arrière.

Une grande partie de (l'énergie solaire) s'échappe à travers le vitrage (l'"effet de serre").

Ces capteurs sont couramment utilisés dans les applications à température modérée (par exemple, eau chaude sanitaire, chauffage des locaux, piscines intérieures ouvertes toute l'année et applications de chauffage de processus).

Capteurs solaires à tubes sous vide

Les capteurs solaires à tube sous vide, comme le montre la figure 10, ont un absorbeur avec un revêtement sélectif enfermé dans un tube sous vide en verre scellé.

Ils sont bons pour capter l'énergie du soleil ; leurs déperditions thermiques dans l'environnement sont extrêmement faibles. Les systèmes actuellement sur le marché utilisent un caloduc scellé sur chaque tube pour extraire la chaleur de l'absorbeur (un liquide est vaporisé au contact de l'absorbeur chauffé, la chaleur est récupérée en haut du tube lorsque la vapeur se condense et le condensat retourne à l'absorbeur par gravité).

Les collecteurs sous vide conviennent aux applications nécessitant un apport d'énergie à des températures modérées à élevées (applications d'eau chaude sanitaire, de chauffage des locaux et de chauffage des processus, généralement entre 60 °C et 80 °C en fonction de la température extérieure), en particulier dans les climats froids .