Wer Sonntags in die Kirche geht, dem wird der Begriff „Kollektor“ gar nicht so fremd vorkommen. Es wird Geld gesammelt, die so genannte Kollekte durchgeführt.
Und der Duden lehrt uns, dass dieses Wort das Einsammeln freiwilliger Gaben bedeutet. Eine Definition, die im vollen Umfang auch auf den Bereich der Solarthermie zutrifft.
Denn hier wird die Sonnenenergie als freiwillige Gabe der Natur nutzbar gemacht. Dafür stehen zwei Grundkonstruktionen zur Verfügung,die Flachkollektoren und die Röhrenkollektoren.
Ein Flachkollektor besteht im Wesentlichen aus vier Bauteilen. Das sind die Abdeckung, der Absorber, die Wärmedämmung und der Rahmen. Die Auswahl der Materialien bestimmt die Langlebigkeit, Qualität und Effektivität eines Flachkollektors. Das Gehäuse muss allen Witterungseinflüssen Stand halten, darf sich nicht verwinden, sollte aber dennoch schlagfest und dabei leicht sein. Regen, Schnee oder Staub von Außen dürfen nicht durch das Gehäuse ins Innere des Kollektors eindringen.
Es muss also dicht sein, damit es zu keinen Ablagerungen auf der Absorberoberfläche kommt. Solche Ablagerungen würden die Leistungsfähigkeit des Kollektors verschlechtern. Da in einem Kollektor auch immer Schwitzwasser entsteht, muss bei dem Gehäuse für ausreichende Hinterlüftung gesorgt sein. Bei dem Gehäuserahmen haben sich im Laufe der Zeit Materialien wie Edelstahl, eloxiertes Aluminium oder glasfaserverstärkter Kunststoff bewährt. Ein besonderes Augenmerk gilt auch der Wärmedämmung des Gehäuses. An drei Gehäuseseiten soll die Wärmedämmung wie ein Wärmeschutzschild sein, um die Wärmeverluste möglichst gering zu halten. Die Dämmung muss aber auch noch andere Bedingungen erfüllen. So sollte sie durch ihre Beschaffenheit nicht zu Korrosionen an anderen Kollektorbauteilen führen. Sie muss hoch hitzebeständig sein und sollte nicht ausdünsten, da diese Ausdünstungen wieder zu Ablagerungen an der Absorberoberfläche führen können. Auch die Kollektorabdeckung hat einige Anforderungen zu erfüllen. So müssen die Glas- oder Kunststoffabdeckungen witterungsbeständig sein und auch den Betriebseinflüssen der Anlage Stand halten. Je höher der Durchlässigkeitsgrad (Transmissionsgrad) der Abdeckung, also je mehr Sonnenstrahlung durchgelassen wird, desto höher die Leistung des Kollektors. So hat sich am besten Solarglas bewährt, das sich durch einen geringeren Eisengehalt im Vergleich zu Fensterglas unterscheidet. Dieser geringere Eisengehalt führt dazu, dass Solarglas einen Durchlässigkeitsgrad von bis zu 92° erreicht.
Auch bei dem Kern eines jeden Kollektors, dem Absorber, gibt es Materialunterschiede. So gibt es schwarz lackierte Absorberoberflächen oder selektiv beschichtete. Die selektiv beschichteten Oberflächen haben den Vorteil, dass die Abstrahlungsverluste im Vergleich zu lackierten Oberflächen deutlich reduziert sind. Weiterhin gilt für den Absorber, dass er sich in geringer Zeit aufheizen sollte, temperaturfest und korrosionsbeständig ist. Er sollte die Wärme gut an die Wärmeträgerflüssigkeit übertragen können und bezogen auf die integrierten Rohre einen niedrigen Durchflusswiderstand haben. Die Rohre, welche die Wärmeträgerflüssigkeit leiten, können auf verschiedene Weisen im Absorber integriert sein. Sie können aufgeschweißt, zwischen zwei Bleche gepresst oder in Aluminium mit eingepresst sein. Für die Installation der Flachkollektoren gibt es drei Möglichkeiten.
Einmal die in der Dacheindeckung integrierte Installation. Diese Variante wird bei Neubauten bevorzugt. Dann gibt es noch die Aufdachmontage und die Flachdachmontage mittels einem Ständerwerk. Bei jeder Installation sollte aber immer der Neigungswinkel des Kollektors beachtet werden, der von Region zu Region unterschiedlich sein kann. Flachkollektoren haben sicherlich den unschätzbaren Vorteil, dass sie im Vergleich zu den Vakuumröhrenkollektoren, in der Anschaffung sehr viel preiswerter sind. Außerdem gibt es sie je nach Hersteller in den unterschiedlichsten Abmessungen. Leider aber sind sie im Vergleich mit Röhrenkollektoren einem schnelleren Alterungsprozess ausgesetzt. Da der Flachkollektor kein Vakuum besitzt (welches die Atmosphäre hermetisch ausschließt), ist der Absorber atmosphärischen Einflüssen ausgesetzt und dadurch nicht so alterungsbeständig.
