A napkollektorok olyan eszközök, amelyek feladatok ellátására megragadják a nap melegét, szemben a napfényt használó fotovoltaikus panelekkel. A napkollektor egyik gyakori felhasználása a lakossági melegvíz biztosítása, de meleg levegőt is biztosíthatnak otthoni fűtéshez, vagy akár túlhevítő anyagokat is az áramtermeléshez. Noha sokféle napkollektor-konstrukció létezik, három nagy kategóriába sorolhatók.
Lapos gyűjtők
A lapos napkollektor a legegyszerűbb típust képviseli, amely négyszögletes dobozból áll, üvegburkolattal és hőelnyelő alsó réteggel. A napfény áthalad az üvegen, felmelegítve a belső teret, és egy sor cső vagy csatorna lehetővé teszi a víz vagy a levegő átáramlását az egységen, és elnyeli a környezeti hőt. A mázatlan lapos kollektorok elhagyják az üveget és a lezárt dobozt, és egyszerűen a nap melegére támaszkodnak, maguk melegítik a csöveket. Egy másik változat a tetőre szerelt víztartályt tartalmazza, amely a nap hőjének elnyelésére van festve. Az ilyen típusú kollektorok a legalkalmasabbak a meleg éghajlatra, mivel még a zárt dobozos változat is lehetővé teszi az összegyűjtött hő távozását hideg levegőbe.
Kiürített csőgyűjtők
Hidegebb éghajlaton vagy magasabb vízhőmérsékletet igénylő alkalmazások esetén a kiürített csőrendszer jobb szigetelést kínál. Ezekben a kollektorokban minden cső lezárt üvegcsövön halad át, levegő nélkül. Ez lehetővé teszi a cső termoszként történő működését, minimálisra csökkentve a hőátadást a belső fűtött csőből a külső környezetbe. A kiürített csőgyűjtők képesek 50 Celsius-fok (122 Fahrenheit fok) feletti vízhőmérsékletet fenntartani a környezeti hőmérséklet felett.
Szolár-koncentrátorok
Ha olyan rendszerre van szüksége, amely folyamatosan nagyon meleg vizet tud biztosítani, akkor a legjobb megoldás a napkollektor. A koncentrátorok tükrökkel tükrözik és koncentrálják a nap energiáját a vízvezetékekre, ami jelentősen megnöveli a benne lévő víz hőmérsékletét. Mivel a napkoncentrátorokban található tükrök görbülnek, hogy összpontosítsák a napsugarakat, hegyes helyzetben működnek legjobban közvetlenül a napnál, és gyakran tartalmaznak nyomkövető rendszereket, amelyek maximálisan követik a napot az égen kitettség. A szolár-koncentrátorok elterjedtek a nagyméretű naperőművekben, amelyek nagy méretű vályú alakú tükröket tartalmaznak, amelyek vízgőzök létrehozására melegítik a vízvezeték-hálózatot. Ez a gőz hajtja a turbinát, áramot termel.
Solar Towers
A szolár koncentrátor kialakításának egyik változata a szolár torony. A koncentrátorok mezője helyett, amelyek mindegyike felmelegíti a vízvezeték-hálózat egy részét, a napelemes toronyrendszer tükrök mezőjét használja, amelyek energiáját egyetlen központi toronyra összpontosítják. Ez olyan magasra emeli a fókuszpont hőmérsékletét, hogy a torony víz helyett olyan szilárd anyagot tartalmazhat, mint a só, amely az intenzív hő hatására megolvad. A vízvezetékek áthaladnak a szerkezeten, elnyelik az olvadt anyag hőjét, és a biztosított gőz a turbinát hajtja villamos energia előállítására. Az olvadt sórendszereknek jelentős előnye van a hagyományos szolár-koncentrátorokkal szemben, mivel a só elég meleg marad ahhoz, hogy még a nap lenyugvása után gőzt képezzen. Ez lehetővé teheti a napelemes üzem számára, hogy a nap 24 órájában áramot termeljen ahelyett, hogy éjszaka szunnyadna.
