Zasada działania

Promienie wysyłane przez słońce w kierunku ziemi przenikają przez warstwę atmosfery i docierają do przeźroczystej osłony kolektora zwanej szybą solarną. Przez hartowaną i pozbawioną tlenków żelaza szybę przenika około 90% promieni, reszta zostaje odbita. Promienie którym udaje się przeniknąć do wnętrza kolektora zastają w około 95 % pochłonięte przez płytę absorbera i zamienione na ciepło. Te z kolei zostaje przekazane z płyty na układ rur absorbera wypełnionych nośnikiem ciepła czyli mieszanką glikolu propylenowego z wodą. Głównym parametrem na podstawie którego można stwierdzić jakość energetyczną kolektora jest współczynnik sprawności. Jest to stosunek mocy cieplnej odprowadzonej z kolektora do mocy promieniowania słonecznego docierającego do zewnętrznej osłony urządzenia.

Sprawność

Na wartość w/w współczynnika wpływ ma budowa kolektora oraz warunki atmosferyczne (moc promieniowania słonecznego i różnica temperatur pomiędzy kolektorem a otoczeniem).

Aby dokładnie określić sprawność danego kolektora w konkretnych warunkach pogodowych, należy znać 3 podstawowe wskaźniki: sprawność optyczną η0, liniowy współczynnik przenikania ciepła k1 oraz kwadratowy współczynnik przenikania ciepła k2. Sprawność optyczna η0 jest to iloczyn przepuszczalności osłony oraz absorbcji absorbera. Współczynnik ten nie uwzględnia strat termicznych w kolektorze.

Liniowy współczynnik przenikania ciepła k1 [W/ m2K] oraz kwadratowy współczynnik przenikania ciepła k2 [W/m2K] określają straty termiczne w kolektorze spowodowane różnicą temperatur pomiędzy urządzeniem a otoczeniem zewnętrznym. Im mniejsze współczynniki k, tym lepsza izolacyjność termiczna kolektora i równocześnie lepszy uzysk energetyczny.