Solární kolektory na přípravu teplé vody často vidíme na střechách v jihoevropských zemích

Sluneční kolektory můžeme rozlišovat podle různých hledisek. Podle tvaru se dělí na ploché, trubicové a koncentrační. Podle způsobu přenosu tepla rozlišujeme kolektory kapalinové, teplovzdušné a kombinované.

Plochý kolektor je uzavřená, tepelně izolovaná schránka, má horní stěnu ze skla, které propouští sluneční paprsky. Musí být pevné, vydržet vysoké teploty a bývá opatřené antireflexní vrstvou (proti odrazu paprsků). Uvnitř schránky je absorbér, ve kterém se záření přeměňuje na teplo. Bývá to černá plocha. Znáte to – v černém tričku je vám v létě mnohem větší vedro, než v bílém – černá barva absorbuje teplo, bílá odráží. K absorpční vrstvě kolektoru je připojen systém trubek obsahujících teplonosnou kapalinu nebo plyn, nejčastěji to bývá voda, olej, vzduch. I systém trubek může být pokrytý absorbérem (natřený na černo). Dno a boky schránky jsou izolované např. skelnou vatou, polyuretanem, či jinými materiály, které vydrží vysokou teplotu a zabrání úniku tepla ven. Musí odolávat teplotám do 200 °C a nesmí přijímat z okolního prostředí vlhkost.

Slunce pomocí kolektorů krásně vyhřeje vodu v bazénu i na jaře a na podzim

Zahřáté teplonosné médium se může přímo použít (např. voda do bazénu) nebo přenese teplo do tepelného výměníku.

Kolektor tedy funguje na principu skleníkového efektu. Viditelné světlo prochází krycím sklem a v absorbéru se mění na teplo. Dlouhovlnné tepelné záření však sklo nepropouští ven. Uvnitř kolektoru vzniká skleníkový jev, při kterém se zvyšuje teplota.

Solární kolektor musí mít pevnou konstrukci, aby dobře odolával různým přírodním vlivům (vítr, kroupy, sníh). Měl by být co nejblíže místu spotřeby ohřátého média, aby se co nejvíce omezily tepelné ztráty v rozvodném potrubí. I rozvodné trubky musejí mít dobrou tepelnou izolaci.

Nejjednodušší solární kolektor na ohřívání vody třeba na letní sprchování je stočená černá hadice

Nejvhodnější orientace v našich zeměpisných podmínkách je natočení směrem k jihu nebo jihozápadu, aby se využila největší intenzita slunečního záření. Sklon čelní stěny ke slunci se volí v rozmezí 35 ° – 45 °.

Samotný kolektor pro praktické využití sluneční energie nestačí – zahřátá teplonosná kapalina musí získané teplo přenést na místo spotřeby. Kapalina, ohřátá v solárním kolektoru, se přivádí do zásobníku nebo výměníku tepla, součástí instalace jsou ventily, oběhové čerpadlo, regulační a další technické prvky.

Výsledná teplota vody či vzduchu v takových systémech dosahuje nanejvýš 200 °C, pro domácí použití nám samozřejmě stačí i méně.