Слънчевите колектори са устройства, които улавят слънчевата топлина за изпълнение на задачи, за разлика от фотоволтаичните панели, които използват слънчевата светлина. Една често срещана употреба на слънчевия колектор е осигуряването на битова топла вода, но те също така могат да осигурят топъл въздух за отопление на дома или дори прегряване на материали за производство на електричество. Въпреки че съществуват много различни конструкции на слънчеви колектори, те попадат в три широки категории.
Колектори с плоски плочи
Слънчевият колектор с плоска плоча представлява най-простият тип, съставен от правоъгълна кутия със стъклен капак и поглъщащ топлината долен слой. Слънчевата светлина преминава през стъклото, затопляйки интериора, а поредица от тръби или канали позволява на водата или въздуха да текат през устройството и да абсорбират околната топлина. Неглазираните плоски колектори оставят стъклото и запечатаната кутия и просто разчитат на слънчевата топлина, затопляйки самите тръби. Друга разновидност включва монтиран на покрива резервоар за вода, боядисан да абсорбира слънчевата топлина. Този тип колектори са най-подходящи за топъл климат, тъй като дори версията със запечатана кутия ще позволи на събраната топлина да излиза лесно в студен въздух.
Евакуирани колектори за тръби
За по-студен климат или приложения, които изискват по-високи температури на водата, евакуирана тръбна система предлага по-добра изолация. В тези колектори всяка тръба преминава през запечатана стъклена тръба без въздух вътре. Това позволява на тръбата да функционира като термос, като минимизира преноса на топлина от вътрешната отопляема тръба към външната среда. Евакуираните тръбни колектори могат да поддържат температура на водата над 50 градуса по Целзий (122 градуса по Фаренхайт) над температурата на околната среда.
Слънчеви концентратори
Ако имате нужда от система, която може постоянно да осигурява много топла вода, соларният концентратор е най-добрият ви залог. Концентраторите използват огледала, за да отразяват и концентрират слънчевата енергия върху водопроводи, повишавайки значително температурата на водата вътре. Тъй като огледалата в слънчевите концентратори се извиват, за да фокусират слънчевите лъчи, те работят най-добре, когато са насочени директно към слънцето и често включват системи за проследяване, за да следват слънцето по небето за максимум излагане. Слънчевите концентратори са често срещани в мащабните слънчеви централи, които съдържат големи полета на огледала с форма на корито, нагряващи мрежа от водопроводи за създаване на пара. Тази пара задвижва турбина, създавайки електричество.
Слънчеви кули
Един вариант на дизайна на слънчевия концентратор е слънчевата кула. Вместо поле от концентратори, всеки затоплящ участък от мрежа от водопроводни тръби, система от слънчеви кули използва поле от огледала, всички фокусиращи енергията си върху една централна кула. Това повишава температурата във фокусната точка толкова високо, че вместо вода кулата може да съдържа твърдо вещество като сол, която се разтопява под силната топлина. Водните тръби преминават през конструкцията, абсорбирайки топлината от разтопеното вещество, а осигурената пара задвижва турбина за генериране на електричество. Системите за разтопена сол имат значително предимство пред традиционните слънчеви концентратори, тъй като солта остава достатъчно гореща, за да създаде пара дълго след залез слънце. Това може да позволи на слънчева централа да създава електричество 24 часа в денонощието, вместо да изпада в латентно състояние през нощта.