Der Kollektor|Ihr Anschluss zur Sonne

Ein Kollektor ist so konstruiert, dass er eintreffendes Licht direkt in Wärme umwandelt: Das Licht fällt durch eine spezielle Glasscheibe, welche besonders lichtdurchlässig und bruchsicher ist, auf ein schwarz oder schwarzblau beschichtetes Kupfer- oder Aluminiumblech, den so genannten Absorber. Hier wird es aufgenommen und in Wärme umgewandelt. Eine Wärmeträgerflüssigkeit, die durch viele dünne Rohrleitungen auf der Rückseite des Absorbers strömt, nimmt die geerntete Energie auf und transportiert sie zum Speicher.

Damit die gewonnene Wärme nicht an die kältere Umgebung verloren geht, ist der Flachkollektor mit verschiedenen "Energiesparmaßnahmen" ausgestattet:

Die dunkle Beschichtung des Absorbers ist so ausgeführt, dass nur ein geringer Anteil der Wärme in Form von Strahlung wieder aus ihm hinaustreten kann. Man spricht in diesem Fall von einer "selektiven Beschichtung". Der Anteil, der dennoch austritt, wird von der Glasscheibe größtenteils reflektiert. Gleichzeitig verhindert diese ein Wegwehen von Wärme durch vorbei strömende Luft. Des Weiteren ist bei einem Flachkollektor das gesamte Kollektorgehäuse mit einer Wärmedämmung versehen.

Ein etwas anderes Wärme-Rückhaltesystem wird bei einem Vakuum-Röhren-Kollektor angewendet. Hier umgibt den Absorber eine längliche, vakuumierte Glasröhre. Das Vakuum bildet eine sehr gute Isolierung nach dem Thermoskannen-Prinzip: Es verhindert, dass Luftteilchen die Wärme vom Absorber zur Außenwand abtransportieren. Da diese Wärmedämmung den Absorber nahezu vollständig umschließt, sind die möglichen Wärmeverluste eines solchen Kollektors bei sehr hohen Temperaturunterschieden zwischen Absorber und Umgebung geringer, als bei den Flachkollektoren. Dieser Vorteil wird vor allem bei Prozesswärme-Anlagen mit Arbeitstemperaturen von über 100°C genutzt.

Bei klassischen Anwendungen im Ein- und Mehrfamilienhaus bis etwa 100°C, also Solaranlagen zur Brauchwarmwasserbereitung und für die solare Heizungsunterstützung, dominiert der Flachkollektor.