Kolektory słoneczne służą do odbioru ciepła promieniowania słonecznego i przekazywania go do cieczy roboczej, która z kolei ogrzewa wodę użytkową lub ciecz w zbiornikach akumulacyjnych. Kolektory mogą być używane przez cały rok, gdyż ich stosowanie jest opłacalne nawet jeśli podgrzeją wodę tylko o 3 stopnie C. Największa efektywność przypada na okres od kwietnia do września. Orientacyjne zyski z użytkowania kolektora płaskiego obrazuje poniższy wykres:

Budowa kolektorów słonecznych

Kolektory słoneczne składają się z kilku elementów. Są to:
1.Przeźroczysta pokrywa – wykonana z hartowanego szkła o niskiej zawartości tlenku żelaza, które charakteryzuje się wysoką przepuszczalnością promieni słonecznych.

2. Absorber – główny element kolektora słonecznego. Powinien być wykonany z metalu dobrze przewodzącego ciepło. Najczęściej jest to miedź. Metal ten jest pokryty substancjami, które zwiększają absorpcję ciepła. Do płyty absorbera przylutowane są rurki, przez które przepływa ciecz robocza.

3. Izolacja i obudowa – aby kolektor nie oddawał ciepła do otoczenia, musi być izolowany. Całość mieści się w obudowie kolektora (najczęściej aluminiowej), która powinna być szczelna.

Opisaną budowę kolektora widać na poniższym przekroju:



Kolektory słoneczne można instalować wszędzie, w dowolnej konfiguracji. Mogą być instalowane zarówno na dachu, jak i na ziemi – na stojaku. Aby jednak otrzymać najlepsze efekty, warto trzymać się następujących wskazówek:

1. Kolektor powinien być zwrócony stroną szklaną na południe.

2. Kolektor powinien być pochylony o około 45 stopni względem poziomu – jest to kąt idealny przy wykorzystywaniu kolektora od lutego do listopada.

3. Jeżeli kolektor ma być używany tylko w miesiącach letnich (np. do ogrzewania wody w basenie lub w domku letniskowym), należy go zainstalować pod kątem 30 stopni.

4. Kolektory należy instalować w miejscu, które nie jest zacienione przez drzewa, krzaki itp


Słoneczne instalacje grzewcze

Kolektory słoneczne są najważniejszą częścią słonecznej instalacji grzewczej. Do pozostałych elementów słonecznej instalacji grzewczej należą: Zbiornik na wodę – może to być dowolny, typowy bojler z wymiennikiem ciepła. Jeżeli kolektory mają być podłączone do tego samego zbiornika co piec c.o., potrzebny będzie zbiornik z dwoma wymiennikami ciepła. Bojlery produkowane specjalnie na potrzeby słonecznych instalacji grzewczych umożliwiają podłączenie minimum dwóch, a czasami nawet trzech źródeł ciepła (3 wymienniki ciepła), np. kolektorów słonecznych, pieca c.o. i pompy ciepła.

Wymiennik ciepła – to bardzo ważny element całej instalacji. Wymiennik to spiralna, żebrowana rura (najczęściej miedziana), umieszczona w zbiorniku wody. Przepływa przez nią ciecz robocza, która ogrzewa przy tym wodę w zbiorniku. Pompka obiegowa – co prawda można wykonać instalację o obiegu grawitacyjnym, ale efekty są lepsze w instalacji z obiegiem wymuszonym. Pompka pompuje ciecz roboczą przez kolektory i wymiennik ciepła.
Regulator – steruje całością i włącza pompkę, gdy temperatura w kolektorze jest wyższa niż temperatura wody w zbiorniku oraz wykonuje inne funkcje regulacyjne.

Schemat podstawowej instalacji dla ciepłej wody użytkowej i wspomagania ogrzewania



Dzięki swej prostocie, słoneczne instalacje grzewcze znalazły zastosowanie w wielu miejscach na świecie – ogrzewają wodę zarówno w domach jedno- i wielorodzinnych, a także w dużych scentralizowanych ciepłowniach, jak ta na zdjęciu powyżej.