I collettori solari sono dispositivi eccezionali che convertono l'energia solare in energia termica. A differenza dei pannelli solari, collettori solari utilizzano l'energia dei soli sotto forma di calore, piuttosto che l'elettricità, e sono utilizzati per l'acqua e gli edifici riscaldare. Il primo collettore solare è stato costruito nel 1767 da un botanico svizzero Horace de Saussure. Da allora è stato sviluppato e diventare un'unità completa riduzione fino al 60% del fabbisogno energetico.
Allo stato attuale, i tipi più comuni di collettori solari sono piane e collettori sottovuoto. Il compito più importante dei sistemi solari è l'assorbimento di energia solare, che viene poi convertita in energia termica. I collezionisti sono una parte essenziale e integrante dei sistemi solari.
L'efficienza del sistema dipende da; il numero di collettori installati, superficie di assorbimento, luogo di installazione e di collegamento idraulico. Negli impianti di riscaldamento ad acqua, pannelli solari sono collegati alla batteria serbatoio dell'acqua che si accumula calore.
Per garantire un corretto funzionamento dell'intero sistema, v'è la necessità di scegliere gli elementi appropriati come: serbatoio, un gruppo di controllo e la pompa, l'isolamento, e corretta installazione.
Collettori piani sono caratterizzati dalla semplicità e affidabilità della struttura. In media, il tempo di funzionamento di un collettore solare è di circa 20 anni. La maggior parte dei produttori di collettori piani usa tecnologia simile. I collezionisti sono solitamente costruiti con:
- involucro leggero
- Isolamento trasparente (realizzato con vetro solare, luce solare traslucida)
- assorbitore di rame
- elementi di fissaggio e isolamento
L'involucro del collettore è generalmente costituito da un telaio in alluminio. Al fine di ridurre il peso del pannello, la parete posteriore è prodotto da metallo leggero o plastica, mentre il numero di nervature inserite nella montatura garantire rigidità strutturale. La parete frontale è in un vetro solare a basso contenuto di ferro, che trasmette la luce e l'energia solare. Minore è il contenuto di ferro applicato nella fabbricazione di vetro solare, la trasmittanza infrarossa ottenuto nello spettro solare, e quindi una maggiore efficienza del collettore. Alcuni energia solare viene persa a causa della luce riflessa dalla superficie del vetro e la parte dell'energia solare viene assorbita dal materiale del pannello. L'efficienza del collettore è di circa il 50%. L'installazione di collettori piani è consigliato soprattutto nelle zone caratterizzate da un clima mite e inverni caldi.
I collettori a tubo sottovuoto sono fatti di tubi riempiti nel vuoto. Nel centro di ogni tubo è un assorbitore piatta che è responsabile per l'assorbimento dell'energia solare. Il Vaccum protegge il tubo dalla perdita di energia, e di conseguenza la perdita di energia è quasi ridotto allo 0%. La struttura di collettore consente un'elevata efficienza anche alla luce solare diffusa (durante i giorni nuvolosi) e in condizioni di temperatura dell'aria bassa. La ricerca ha dimostrato che durante l'anno, collettori sottovuoto mantengono un'efficienza del 30-40% superiore rispetto agli altri collettori.
La struttura appropriata di un collettore sottovuoto consente al sole cade sul assorbitore in angoli acuti. Questo riduce la quantità di luce riflessa e aumenta la resa energetica. Anche in una giornata nuvolosa e piovosa, il sistema fornisce ancora il riscaldamento e la distribuzione di acqua calda in un edificio. Tubi sono di durevole e grandine vetro di sicurezza resistente e il design consente la caduta di neve e pioggia tra gli elementi tubolari del collettore, quindi, questi dispositivi sono installati con successo in aree con maggiori precipitazioni e venti forti. Inoltre, danni meccanici alle tubazioni non sospende il funzionamento del sistema. Un particolare sistema di "collegamento a secco" fornisce sicurezza e facilità di manutenzione. L'elevata affidabilità e durata del sistema forniscono calore e acqua calda per molti anni.
