Budowa
W przypadku kolektora płaskiego promienie słoneczne padają na płytę metalową, zwaną absorberem. Pokryta jest powłoką selektywną, która zapewnia lepsze pochłanianie światła i zwiększa sprawność. Pod płytą znajdują się rurki, przez które przepływa płyn lub gaz. Nagrzewa się on od absorbera. Wpływając do wężownicy, oddaje swoje ciepło znajdującej się w zbiorniku wodzie. Przy kolektorach próżniowych, budowa jest inna. Kolektor składa się z zespołu rur, w których nie ma powietrza. Próżnia panująca wewnątrz powoduje o wiele mniejsze straty cieplne przepływającej przez nie cieczy. Absorber znajduje się wewnątrz rurek, a więc w środowisku pozbawionym powietrza. Płyn po nagrzaniu się trafia do wężownicy, analogicznie jak w przypadku kolektorów płaskich.
Rys. 1 Kolektor próżniowy (źródło: flickr.com, autor gmourits)
Sprawność działania
Różnica między oboma kolektorami zasadniczo sprowadza się do temperatury maksymalnej, do której możliwe jest podgrzanie przepływającej cieczy. Sprawność urządzenia zależy od natężenia promieniowania słonecznego, sprawności optycznej i izolacji cieplnej kolektora. Przy tych samych warunkach atmosferycznych, lepszą izolację cieplną posiada kolektor próżniowy, więc będzie w stanie nagrzać wodę do wyższej temperatury. Nie należy mylić tego parametru z wydajnością, która mówi o poprawności zaprojektowania całej instalacji, wielkości zbiornika akumulacyjnego czy nawet prędkości i kierunku wiatru. Sprawność optyczna to maksymalna wartość, jaką może uzyskać kolektor w warunkach laboratoryjnych. W przypadku urządzeń próżniowych jest ona z reguły niższa i wynosi około 70%. Dla płaskich jest to nawet 85%. Sprawności rzeczywiste kolektorów nie są proste do przedstawienia z racji wielu czynników, które trzeba wziąć pod uwagę. Najważniejszymi z nich są współczynniki strat cieplnych, których wartości są z kolei niższe dla kolektorów próżniowych. W ostatecznym bilansie otrzymują one wyższe wartości wydajności średniej.
Rys. 2 Kolektor płaski (źródło: flickr.com, autor Noya Fields)
Zastosowanie i cena
Z racji umiejętności nagrzewania wody do o wiele wyższych temperatur, kolektory próżniowe warto stosować, jeśli z jakichś powodów potrzebujemy wody o temperaturze powyżej 70 st. Celsjusza. W naszej strefie klimatycznej, gdzie średnia temperatura otoczenia jest całkiem wysoka, zwłaszcza w okresach między kwietniem a październikiem, straty ciepła w rurkach kolektora będą niewielkie. Próżnia dobrze się sprawdza, jeśli na dworze jest bardzo zimno, a ciepło szybko "ucieka" z kolektora. Różnica w wydajności modeli płaskich i próżniowych nie jest aż tak widoczna, gdy nie ma ostrej zimy.