Kolektory
Już w starożytności Rzymianie i Grecy montowali ciemne beczki na dachach swoich domostw aby zapewnić dostawy darmowej ciepłej wody. Były to pierwsze instalacje kolektorów słonecznych. Jak więc widać, nie jest to rozwiązanie ani nowe, ani też skomplikowane. Kolektory słoneczne służą do podgrzania wody, głównie na cele użytkowe (woda bieżąca) i działają w układach biwalentych, tzn. jako wspomaganie istniejącego systemu grzewczego. Poniższy schemat przedstawia współczesny układ grzewczy wspomagany kolektorami słonecznymi.
Kiedy promienie słoneczne padają na kolektor (absorber), ten pochłania znaczną część energii ogrzewając ciecz solarną (glikol) znajdującą się w rurkach. Kiedy ciecz ogrzeje się do temperatury o kilka stopni wyższej niż temperatura w dolnych partiach zasobnika z wodą, wtedy załącza się pompa i ciepła ciecz solarna przepływa przewodami przez zasobnik ogrzewając wodę i równocześnie schładzając się. Dzięki konwekcji w zasobniku najcieplejsza woda znajduje się w górnych jego partiach, skąd użytkownik czerpie wodę. W przypadku kiedy promieniowanie słoneczne jest zbyt słabe aby ogrzać wodę, termostat wyłącza pompkę i ciecz znajdująca się w kolektorach nie krąży i nie chłodzi wody użytkowej znajdującej się w zasobniku. W tym samym zasobniku znajduje się w górnych jego partiach grzałka zasilana głównym źródłem (np. piecem gazowym, na pellet czy elektrycznym) która to ogrzewa wodę do żądanej temperatury w przypadku kiedy kolektory nie zapewniają dostatecznie ciepłej wody. Dzięki temu użytkownik ma zapewniony komfort przy równoczesnej redukcji kosztów ogrzewania wody. Przy doborze paneli słonecznych należy zwrócić szczególną uwagę na ich wielkość czyli powierzchnię. W przypadku instalacji o zbyt dużej powierzchni absorberów, w miesiącach letnich może mieć miejsce przegrzanie sytemu, które jest niekorzystne dla układu. Z kolei zyski w trakcie miesięcy zimowych, ze względu na niewielką ilość promieniowania docierającego do ziemi,nawet przy dużej powierzchni kolektorów nie zapewni nam dużej ilości ciepłej wody. Z tego samego powodu nie opłaca się stosować kolektorów do ogrzewania domu, ponieważ w miesiącach najchłodniejszych promieniowanie jest również niewielkie. Z kolei zainstalowanie mniejszej ilości kolektorów nie pozwoli w pełni wykorzystać możliwości jakie daje nam energia słoneczna. Ilość docierającej energii do powierzchni ziemi na terenie Polski w takcie roku przedstawiono na rysunku poniżej.
Ilość docierającej energii do powierzchni ziemi na terenie Polski w takcie roku
