Solarkollektoren wandeln die auftreffende Solarstrahlung in nutzbare Wärme um, sodass diese beispielsweise in einem saisonalen oder Pufferspeicher gespeichert werden kann. Solarkollektoren sind technisch verhältnismäßig einfache Konstruktionen, die essentiell aus einer Absorberfläche, einem wärmedämmenden Gehäuse und einem Wärmeträgerdurchfluss bestehen. Es gibt verschiedene Konstruktionsweisen. Werden einzelne Kollektoren zu großen Flächen addiert, so spricht man von Kollektorfeldern.
Flachkollektoren
Flachkollektoren bestehen aus einem flächigen Absorber, der die Solarstrahlung in nutzbare Wärme umwandelt. Als Absorber dienen plane Kupfer- oder auch Aluminiumbleche, die selektiv dunkel beschichtet sind: Die Solarstrahlung trifft auf die dunkle Beschichtung und wird dort – ähnlich wie bei einem dunklen Autodach – absorbiert und in Wärme umgewandelt. Da jedoch auch dunkle Oberflächen nicht annähernd 100 % der Solarstrahlung absorbieren, sondern immer ein Teil zurückemittiert wird, werden selektive Beschichtungen auf die Absorber aufgebracht, die die Absorptionswerte auf bis zu 94 % erhöhen. (Diese Beschichtungen geben den Solarkollektoren die bläulich-schimmernde Farbe.)
Unterhalb der Absorberflächen sind Rohrschlangen angebracht, in denen ein Wasser-Glykol-Gemisch zirkuliert, welches die Wärme abführt. Um Wärmeverluste zu vermeiden, werden Absorber und Rohrschlangen rück- und randseitig gedämmt und in einem starren Rahmen oder einer Wanne montiert. Zur Oberseite wird der Kollektor durch ein hochtransparentes Glas abgeschlossen, welches die Solarstrahlung durchlässt, jedoch auch zur Wärmedämmung dient. Flachkollektoren werden bis zu einer Größe von ca. 12,5 m² produziert.
Röhrenkollektoren
Röhrenkollektoren oder auch Vakuum-Röhrenkollektoren arbeiten nach demselben Prinzip, sind jedoch besser gedämmt und damit leistungsfähiger. Der Absorber befindet sich hierbei in einer Röhre, die zu Dämmzwecken evakuiert ist. Um die Strahlung auf die ungleich kleinere Absorberfläche zu bündeln, werden teilweise Parabolspiegelbleche an der Röhre montiert, die die Solarstrahlung auf die Röhren bündeln. Die Wärmeträgerflüssigkeit durchfließt die Röhren meist direkt.
dm au