В отличие от солнечных батарей коллекторы не вырабатывают электрическую энергию, только тепло. И в этом их преимущество. КПД в оптимальных условиях обычной солнечной батареи — около 15%. Дорогие экспериментальные модели могут увеличить его почти в два раза. Ориентировочный КПД солнечных коллекторов значительно выше и составляет порядка 70-90%. Проще говоря, получать тепло из энергии солнца пока у нас получается значительно лучше, чем электричество. Именно по этой причине, чтобы с помощью коллектора нагреть воду в загородном доме для семьи из четырех человек даже в нашем весьма умеренном климате, не придется превращать земельный участок в солнечную ферму. В среднем понадобится полезная площадь коллекторов 4-6 квадратных метров (1-2 квадратных метра на человека) в зависимости от климатических условий и типа коллектора, которых достаточно много, но можно их объединить в три вида.
Плоский коллектор больше всего напоминает солнечные батареи. Верхняя часть его закрыта высокопрочным стеклом. Металлический корпус покрыт теплоизоляцией, а изнутри обработан высокоэффективным материалом для поглощения тепла. Внутри расположены медные трубки. По ним циркулирует теплоноситель (вода или антифриз), который поглощает тепло. Он проходит через теплообменник в накопительном баке, где передает тепло той воде, которая используется для бытовых нужд.
Другой вид солнечных коллекторов — вакуумные, или, как их еще называют, трубчатые. Панель состоит из двойных трубок. Наружная трубка из высокопрочного стекла играет защитную роль. Внутренняя труба имеет меньший диаметр и покрыта абсорбером, который аккумулирует солнечное тепло. Между трубками вакуум, что сводит к нулю теплопотери и повышает эффективность системы. Далее это тепло передается стержням, изготовленным из меди, а они отдают его с помощью теплоносителя в аккумулирующий бак.
И, наконец, есть системы с проточными нагревателями. Они могут быть как плоские, так и вакуумные, но могут работать без дополнительного резервного аккумулирующего бака и насосной группы. Нагретый теплоноситель аккумулируется в базовом баке, который расположен в верхней части системы. Его объем может быть разным, но чаще 250-400 литров. Через него проходит змеевик, по которому под давлением обычной водопроводной системы циркулирует вода. Она прогревается и поступает потребителю. Это самый простой и дешевый вид солнечного коллектора, но с самым низким КПД.
