Sonnenkollektortypen

Durch eine gute Wärmedämmung an der Rückseite des Kollektors und eine transparente Wärmedämmung an der Frontseite sowie durch die Vakuumtechnik lässt sich zwar verhindern, dass der Absorber seine Wärme durch Konvektion an seine Umgebung verliert.

Um aber die Verluste durch Abstrahlung zu verhindern, werden Absorber oft "selektiv" beschichtet. Fällt Licht auf ein schwarz lackiertes Absorberblech, wird zwar fast die gesamte Strahlung aufgenommen, es wird aber auch nahezu die gesamte absorbierte Energie als Wärmestrahlung wieder abgegeben. Nur ein geringer Teil bleibt im Absorber.

Durch eine selektive Beschichtung des Absorbers wird von der absorbierten Energie nur mehr ein geringer Teil als Wärmestrahlung wieder abgegeben. So bleibt der Großteil der eingestrahlten Sonnenenergie im Absorber erhalten. Für Absorber wird die Beschichtung auf dünne Kupferbänder aufgedampft, wodurch sie z. B. blau erscheinen und einen Absorptionsgrad von 95 % erreichen. Mitunter wird auch die Glasabdeckung des Kollektors selektiv beschichtet.

Im Übrigen können Kollektorsysteme die Dachziegel bei neuen Hausdächern ersetzen.

In letzter Zeit wurden einige neue Bauformen von Kollektoren entwickelt, um ihren Wirkungsgrad zu verbessern. Am leistungsfähigsten sind Vakuumröhrenkollektoren. Bei ihnen befindet sich die Absorberfläche in einem evakuierten, das heißt luftleeren Glasrohr.Beim direkt durchströmten Kollektor erfolgt der Wärmetransport, indem die Wärmeträgerflüssigkeit, z. B. frostsicheres Methanol, den Absorber durchströmt. Die Sonnenstrahlung kann das Glasrohr nahezu ungehindert durchdringen, wird vom Absorber aufgenommen und erwärmt die durchströmende Flüssigkeit, die die Wärme in einem Wärmetauscher an einen zweiten Kreislauf abgibt. Durch das Vakuum kommt es zu keiner Wärmeströmung innerhalb der Glasrohre und damit zu nahezu keinen Wärmeverlusten.

Der Röhrenkollektor kann bei ungünstigen Dachneigungen auch flach installiert werden. Durch Drehung der Absorberflächen um bis zu 60° gegen die Horizontale lässt sich hierdurch die Sonnenenergie optimal nutzen.

Speicherkollektoren sind Einkreissysteme. Bei ihnen ist statt einem separaten Speicher dieser in den Kollektor integriert. So wird das Wasser direkt erwärmt und im Kollektor gespeichert. Eine transparente Wärmedämmung verhindert den Wärmeverlust an der Deckfläche. An der Rückseite befindet sich ein Reflektor, sodass man von einem beidseitig wirkenden Kollektor sprechen kann. Bei der Entnahme von Warmwasser am oberen Ende des Speichers fließt Kaltwasser am unteren Ende nach. Solche Kollektoren können auch bei mäßigen Kältegraden verwendet werden, erfordern allerdings aber eine große Einbautiefe.

Bei Heizungsanlagen, wo statt warmwasserdurchströmten Radiatoren erwärmte Luft zur Beheizung der Räume verwendet wird, können so genannte Luftkollektoren verwendet werden. Luftkollektoren bestehen z. B. aus einer Stahlblechkollektorwanne, an deren Rückseite sich eine Dämmung befindet, und einem durchströmten Absorber aus geschwärztem Blech oder einem Leinentuch. Als Abdeckung dienen temperaturbeständige Acrylglasplatten. Die durch die Sonneneinstrahlung in den Kollektoren erwärmte Luft wird von der Heizungsanlage angesaugt, in einem Wärmetauscher auf das Wärmeverteilsystem übertragen und in die entsprechenden Heizkörper eingeblasen.