Prosta technologia o dużym znaczeniu

Kolektor słoneczny wykorzystywany jest do generowania ciepła. „Zbiera” on promieniowanie słoneczne i podgrzewa ciekły nośnik ciepła, który przemieszcza się do zbiornika. Ogrzana woda może wtedy zostać wykorzystana w gospodarstwie domowym, albo danym przedsiębiorstwie.

W przeciwieństwie do instalacji fotowoltaicznych wykorzystywane jest  całe spektrum światła od fal krótkich do promieniowania podczerwonego (promieniowanie cieplne). Zasada funkcjonowania jest prosta, podobna do zjawiska podgrzewania wody w wężu wystawionym na słońce, kolektor ciepłej wody jest swojego rodzaju rozbudowanym i skomplikowanym wężem ogrodowym. Przeważnie instaluje się go po południowej stronie dachu. Kolektory ciepłej wody muszą spełniać dwa ważne warunki: Muszą się składać z izolowanego cieplnie zbiornika i muszą być czarne. Dlaczego czarne? Ponieważ czarne obiekty absorbują większość światła a przy tym energii cieplnej.

Kolektory słoneczne osiągają relatywnie wysoką sprawność wykorzystania promieniowania cieplnego tj. między 60 a 75 %. Najważniejszym elementem kolektora jest pochłaniacz (absorber), który przenosi ciepło na ciekły nośnik. Gorąca ciecz jest gromadzona i później magazynowana w zbiorniku, dzięki czemu ciepła woda dostępna jest również w czasie nocy lub złej pogody.

Ten wykres  przedstawia schemat budowy oraz najistotniejsze elementy kolektora płaskiego. Poprzez szklane pokrycie padające promienie słoneczne docierają do pochłaniacza (absorbera). Wraz z promieniami słonecznymi do urządzenia dociera wysokoenergetyczne promieniowanie fal krótkich i ulega konwersji w ciepło. Aby utrzymać konwekcję na niskim poziomie kolektor posiada izolację z każdej strony. Ciepło, które nie zostaje przejęte z pochłaniacza oraz jest od niego odrzucone, odbija się od szklanego pokrycia. W ten sposób zostaje ono „uwięzione” w kolektorze. W tym przypadku efekt cieplarniany jest jak najbardziej przydatny.  Ogrzany pochłaniacz przenosi ciepło na ciekły nośnik płynący przez przymocowane do niego aluminiowe lub miedziane rurki. Przez nie ciepło transportowane jest do odbiorcy lub zbiornika ciepła. Ze względu na możliwość uszkodzeń wywołanych mrozem, w Szwajcarii używa się oddzielnych obwodów na ciecz.  Ciecz w obwodzie kolektora słonecznego jest mieszanką wody i płynu przeciw zamarzaniu. Ciepło w zamkniętym obwodzie kolektora przenoszone jest na wodę użytkową za pomocą wymiennika ciepła.