Saules kolektors ir paredzēts, lai Saules starojumu pārveidotu siltuma enerģijā. Saules kolektors ir galvenā sastāvdaļa no Saules termālās sistēmas, kas pārveido Saules radiāciju siltumā, ko var izmantot ūdens apsildei peldbaseinos, karstā ūdens sasildīšanai, telpu apkurei un siltuma ražošanai rūpniecībā. Tirgū ir pieejami trīs tipu Saules kolektori kā plakanie, cauruļtipa un koncentrējošie kolektori. Visi kolektoru veidi atšķiras ne tikai ar to dizainu, bet arī ar savām siltumtehnikas un efektivitātes īpatnībām.
Saules kolektori ir vienkārši, un atšķirībā no saules baterijām tos ir iespējams izgatavot pašu spēkiem. Parasti šādi pašu spēkiem gatavoti asules kolektori ir ar ievērojami zemāku efektivitāti, jo netiek pielietots speciāls Saules enerģiju absorbējošs pārklājums, kas neļautu izstarot savākto siltumu atpakaļ atmosfērā.
Vēsturiski tiek izmantotas divas metodes (pasīvā un aktīvā metode), lai izmantotu Saules siltumu.
Pasīvā metode ir bez aktīviem līdzekļiem, piemēram, sūkņiem, ventilatoriem vai siltummaiņiem. Pasīvajā Saules sildīšanas metodē izmanto dabas enerģiju, piemēram, radiāciju, dabisko konvekciju, termosifonu termiskās materiālu īpašību sakopojumu, lai nodrošinātu ūdens sildīšanu un cirkulāciju. Pasīvās sistēmas ir definētas kā tādas sistēmas, kurās siltuma enerģijas plūsma ir dabiska ar vadītspēju, ar radiāciju un ar dabisku konvekciju. Aktīvā metode ir, kad aktīvajā solārajā sildīšanas metodē izmanto sūkņus un ventilatorus, lai uzlabotu šķidruma plūsmas ātrumu un siltuma pārnesi.
Plakanais Saules kolektors
Cauruļtipa Saules kolektori
Plakanais Saules kolektors ir viens no saules kolektoru veidiem. Vidēji no šāda tipa kolektora var iegūt 645 kWh/m2 siltuma gadā. Kolektoru lietderības koeficients svārstās ap 75%. Plakanos saules kolektorus izmanto par 10000°C zemākas temperatūras iegūšanai.
Plakanajam saules kolektoram ārējais segums ir no caurspīdīga materiāla, kas veidots no stikla vai plastikāta, un aiz tā atrodas plakans absorbētājs, kas uztver Saules starus un pārveido tos siltumā. Cauri kolektoram plūst ūdens vai gaiss, kas uzņem siltumu un aizvada to tālāk, lai nodrošināt ūdens sildīšanu un telpu apsildi. Absorbējošā plāksne ir izgatavota no alumīnija, tērauda vai vara. Absorbējošās virsmas tiek pārklātas ar melnu krāsu, lai samazinātu atstarošanu.
Cauruļtipa Saules kolektors
Cauruļtipa Saules kolektors ir viens no daules kolektoru veidiem. Cauruļveida kolektoriem ir minimāla siltuma zudumi, un, ja kāds no kolektora blokiem pārtrauc savu darbību, tad pārējie turpina darbu.
Cauruļtipa kolektoram zem absorbējošās virsmas atrodas caurules, kas presēti alumīnija profili, uz kuru iekšējās virsmas ir gredzenveida kapilāri, kuros iepildīts viegli iztvaikojošs šķidrums. Saulei sildot šos kapilārus, šķidrums lēnām iztvaiko un kondensējas uz siltummaiņa virsmas, kura atdod savu siltumu. Ar siltummaiņas palīdzību siltumu aizvada tālāk, savukārt kondensāts nonāk caurulē.
Koncentrējošais Saules kolektors
Koncentrējošais saules kolektors ir viens no saules kolektoru veidiem.
Koncentrējošais saules kolektors sakopo enerģiju vienā punktā. Starojuma koncentrēšanai ir piemēroti atstarojoši cilindra formas spoguļi vai apļi jeb paraboliskie spoguļi. Šādus kolektorus izmanto augstas temperatūras iegūšanai — līdz pat vairākiem tūkstošiem grādu. Piemēram, ar parabolisko spoguli, kura diametrs ir 2,4 metri, var sasniegt apmēram 30000°C temperatūru.
