Rodzaje kolektorów słonecznych

Kolektory płaskie:

Tak zbudowany jest zwykły kolektor płaski

• zwykłe – mają kształt prostokąta. Na całej powierzchni kolektora znajduje się warstwa absorbera, do którego przylegają rurki. Rurkami przepływa czynnik roboczy, odbiera ciepło od nagrzanego absorbera i oddaje je do wymiennika ciepła. Od wierzchu całość przykryta jest osłoną ze szkła hartowanego lub tworzywa. Kolektory płaskie pobierają promieniowanie bezpośrednie.
  
  
• próżniowe – są zbudowane tak, jak zwykłe kolektory płaskie, lecz wokół absorbera wytworzona jest próżnia. Dzięki temu mają bardzo małe straty ciepła i ich sprawność jest wyższa od zwykłych kolektorów płaskich. Pochłaniają także promieniowanie rozproszone i mają wyższą sprawność niż zwykłe kolektory płaskie.

W dach można wbudować jedynie kolektor płaski (fot. Harold)

Kolektory próżniowe rurowe:

Płaski kolektor próżniowy

W kolektorach rurowych absorber może być obrócony i optymalnie ustawiony względem słońca. Każdy absorber należy ręcznie ustawić w pozycji optymalnej dla pracy urządzenia, pamiętając o utrzymaniu jednakowego kąta nachylenia wszystkich absorberów.

Do najpopularniejszych urządzeń w tej grupie należą kolektory z przepływem bezpośrednim i pracujące na zasadzie rurki cieplnej (heat-pipe).

• z przepływem bezpośrednim czynnika roboczego – mają dwie rurki zamontowane współosiowo wewnątrz szklanej rury próżniowej. Wewnętrzną wpływa do absorbera zimny czynnik roboczy, zewnętrzną wraca do instalacji czynnik ogrzany.
  
  
• z rurkami cieplnymi – energia promieniowania słonecznego odbierana jest z absorbera w czasie odparowywania cieczy, która się znajduje w rurce. Jest to ciecz, która paruje w niskiej temperaturze, czyli np. alkohol. Żeby alkohol łatwo cyrkulował w rurce cieplnej, kolektor musi być nachylony pod kątem min. 20°. Kolektory te mają wyższą sprawność niż kolektory z bezpośrednim przepływem czynnika roboczego.
  
  
• koncentryczne (tzw. wysokorefleksyjne zwierciadła paraboliczne CPC) – składają się z reflektorów, za pomocą których promieniowanie słoneczne jest skupiane wewnątrz kolektora jak w soczewce i kierowane na rurę z czynnikiem roboczym. Kształt zwierciadła zwiększa zdolność absorbowania promieniowania rozproszonego przez chmury, a także promieniowania bezpośredniego docierającego do kolektora pod niekorzystnym kątem. W kolektorach tych można uzyskać bardzo wysoką temperaturę czynnika grzewczego, dzięki czemu mają one najwyższą sprawność, chociaż nie wymagają ustawiania każdej rury w kierunku słońca. Nie ma też znaczenia kierunek usytuowania domu względem stron świata – może być ustawiony bardziej na wschód lub zachód, a sprawność kolektora i tak będzie wysoka.