Kollektortypen

1. Freiliegende Absorber aus Kunststoff
Diese einfachen und preiswerten Systeme (ohne Abdeckung und Wärmedämmung) werden für sommerlich genutzte Schwimmbäder eingesetzt, wobei sie direkt vom Schwimmbadwasser durchflossen werden (Einkreissystem). Das Material muß sowohl beständig gegen UV-Licht, als auch gegen Schwimmbad-Chemikalien sein. Schwimmbadabsorber werden heute meist in der Ausführung als Mattenabsorber aus langlebigem EPDM- Kunstkautschuk oder als Schlauch- bzw. Rohrregister aus Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP) angeboten. Gerippte (PP-)Rohre fördern die gewünschte Turbulenz des Wärmeträgers und können durch die vergrößerte Oberfläche viel Umweltwärme aufnehmen, sie finden auch Einsatz in verglasten Kollektoren (als Schwerkraft- oder Serpentinenkollektor) und eignen sich gut für den Selbstbau.
Obwohl Kunststoffe keine so gute Wärmeleitfähigkeit wie Kupfer oder Aluminium und auch keine selektive Beschichtung besitzen, arbeiten diese Systeme im Sommer mit gutem Wirkungsgrad.

2. Flachkollektoren ohne selektive Beschichtung

Solarlack-beschichtete Absorber werden heute weitgehend vom Markt verdrängt; mit Ausnahme einiger weniger Hersteller findet man sie praktisch nur noch in Selbstbau-Kollektoren, meist in Form von Kupferblechen , die in den verschiedensten Weisen mit Kupferrohren verlötet werden.
Sie eignen sich aber gut für die Brauchwassererwärmung im Sommerhalbjahr und benötigen dazu nur etwa 15 bis 20 % mehr Fläche als Kollektoren mit selektiv beschichteten Absorbern. Isolierdicken von mehr als 4 cm bringen kaum Verbesserung, dagegen bringt eine zweite Abdeckung (oder die Verwendung von Wärmeschutzglas) Vorteile im Winterhalbjahr und bei Wind. Im Sommerhalbjahr gleichen sich optischer Verlust und thermischer Gewinn durch die zweite Scheibe in etwa aus.

3. Flachkollektoren mit selektiver Beschichtung
Absorber mit galvanischer Selektiv-Beschichtung sind heute "Stand der Technik" und werden in großen Stückzahlen industriell gefertigt. Das Grundmaterial der Platinen ist entweder Aluminium, Kupfer, oder Edelstahl, die wasserführenden Rohrleitungen sollten aber nicht aus Aluminium sein (Korrosion !). Platine und Rohr müssen einen guten Kontakt zueinander haben und dünn sein, damit der Wärmefluß nicht behindert wird. Die dünne, feinporige metallische Beschichtung wirkt als "Strahlenfalle", das heißt sie läßt zwar die auftreffenden Strahlen zu mehr als 90 % passieren (Absorption), aber verhindert gleichzeitig auch weitgehend die Wärmerückstrahlung des Absorbers (Emission 10..15 %). Man kann die Wirkung etwa mit Fenstern aus Wärmeschutzglas (das ja mit einer Infrarot-reflektierenden Schicht bedampft ist) vergleichen, deren k-Wert auch geringer als der von normalen Fenstern ist. Der Wirkungsgrad des Kollektors wird durch diese selektive Beschichtung, v. a. bei höheren Temperaturdifferenzen und mäßiger Sonneneinstrahlung erheblich verbessert.

3. Vakuumkollektoren
Der Luftraum zwischen Absorber und Abdeckung ist ganz evakuiert oder im Unterdruck-Bereich. Als Absorber kommen wiederum selektiv beschichtete Platinen zum Einsatz.
Je nach Grad der Evakuierung werden die Wärmeverluste, v.a. durch Konvektion, weiter minimiert. Daher sind diese technologisch anspruchsvollen Kollektoren auch für den Hochtemperaturbereich (über 80 °C) besonders leistungsstark. Im Niedertemperaturbereich (z.B. Warmwasserbereitung) kann zwar wegen der etwas höheren Energieausbeute die aktive Absorberfläche etwa um 20 % kleiner gewählt werden, dem stehen aber mehr als dreimal so hohe Anschaffungskosten gegenüber und ein höheres technisches Risiko, denn sobald Luft eintritt, ist die Funktionsfähigkeit stark beeinträchtigt. Der Hersteller muß also das Vakuum auf viele Jahre garantieren können, oder es muß regelmäßig mit einer Pumpe wiederhergestellt werden. Was wiederum zugunsten der Vakuumkollektoren spricht, ist die zu erwartende Langlebigkeit der innerhalb des Kollektors verwendeten Materialien, da sie ja nicht über einströmende Luft äußeren Umwelteinflüssen ausgesetzt sind. Besonders die empfindliche Beschichtung der Absorber kann somit auch nach Jahrzehnten noch nicht durch Schmutz oder Korrosion in ihrer Wirkung beeinträchtigt werden. Immer vorausgesetzt allerdings, daß das Vakuum dicht hält, und der Kollektor nicht anderweitig (z.B. durch Hagelschlag) Schaden nimmt.
Derzeit werden zwei Bauarten angeboten, deren Vor- und Nachteile im folgenden kurz aufgezeigt werden:

Vakuum-Röhrenkollektor
Ein schmaler Absorberstreifen befindet sich in einem dünnwandigen Glasrohr, das nahezu völlig evakuiert wird; er gibt seine Wärme an ein Koaxialrohr ab, in dem eine Wärmeträgerflüssigkeit zirkuliert.
Ein anderer Hersteller verwendet ein Edelstahlrohr, das mit leicht verdampfender Flüssigkeit (Alkohol) gefüllt ist, die die umgewandelte Strahlungswärme indirekt über einen Kondensator an den Solarwärmekreislauf abgibt. Die Röhren sind über Sammelleitungen zu Registern zusammengefaßt.
Vorteile: Sehr guter k-Wert (Hochvakuum), kein ständiges Nachevakuieren erforderlich (aber auch nicht möglich), ungünstige Himmelsrichtung kann durch Drehung der Röhren in Richtung Süden teilweise ausgeglichen werden.
Nachteile: Etwas schlechterer optischer Wirkungsgrad als beim Flachkollektor (Spiegelungen an der gewölbten Glasoberfläche), hohe Anschaffungskosten; bei Hagelschaden oder Undichtigkeit ("Blind werden") der Röhren müssen diese ausgetauscht werden (eine besonders kritische Stelle ist die Durchführung des Stahlrohres durch das Glas !), relativ aufwendige Montage, keine Dachintegration möglich, der gesamte Kollektor benötigt im Vergleich zur tatsächlich aktiven Absorberfläche viel Platz

"Vakuum"-Flachkollektor
Dieser relativ neu auf dem Markt befindliche Kollektor ist ähnlich einem üblichen Flachkollektor aufgebaut und soll dessen Vorteile mit den Vorzügen des Vakuums verbinden. Der Unterdruck und damit die Dämmwirkung ist allerdings geringer als beim Vakuum-Röhrenkollektor. Damit sich die Glasscheibe nicht durchbiegt, wird sie mit einer -großen Anzahl dünner Stifte nach innen abgestützt.
Vorteile: Optische Verluste geringer als bei Röhre, muß bei nachlassendem Vakuum nicht erneuert werden, vielseitige Montagemöglichkeit und geringer Platzbedarf wie bei normalem Flachkollektor, hohe Lebenserwartung.
Nachteile:
Der k-Wert ist aus folgenden Gründen deutlich schlechter im Vergleich zur Röhre:
Kein Hochvakuum, Wärmeleitung über Stützstifte, Vielzahl von Anschlüssen, rückseitige Abstrahlungsverluste über die Blechwanne.
Wartungsaufwand: das Vakuum muß regelmäßig überprüft und nachevakuiert werden; sofern die Vakuumpumpe nicht mit installiert ist (Kosten !), sollte mit dem Lieferanten ein Wartungsvertrag abgeschlossen werden.