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Sonnenkollektoren, auch Solarkollektoren genannt, nutzen die Strahlungsenergie der Sonne zur Warmwasserbereitung. Solarthermie bezeichnet die Umwandlung der Sonnenenergie in Wärme, auch allgemein Sonnenwärmenutzung genannt.
Sonnenkollektoren bestehen aus einem Absorber, Rohren mit einer Wärmeträgerflüssigkeit (Solarflüssigkeit), einer Wärmedämmung und einer Glasabdeckung. Der Absorber ist ein dunkles (meist schwarzes) Material, das die Strahlungsenergie der Sonne aufnimmt und in Wärme umwandelt. Unter ihm befinden sich Rohre, die von der Wärmeträgerflüssigkeit durchströmt werden. Die Wärmeträgerflüssigkeit besteht meist aus Wasser, das mit Zusätzen (z.B. Glycol) versetzt ist, damit es nicht gefriert. Die durch die Wärme des Absorbers erhitzte Wärmeträgerflüssigkeit läuft in einem geschlossenem Kreislauf und transportiert die absorbierte Wärme vom Kollektor zu einem Warmwasserspeicher (Solarspeicher). Die Wärmedämmung unter den Rohren verringert die Wärmeleitung und damit die Wärmeverluste an die Umgebung. Um die Anlage zu schützen, liegt auf dem Absorber eine Glasabdeckung.
Das erzeugte Warmwasser kann sowohl für Brauchwasser als auch für Heizzwecke benutzt werden.
Bei Sonnenkollektoren unterscheidet man zwischen Flachkollektoren und Vakuum-Röhrenkollektoren. Flachkollektoren haben einen flachen Absorber, hinter dem sich die Kollektorrohre befinden. In Vakuum-Röhrenkollektoren ist der Absorber unmittelbar an den einzelnen Rohren angebracht. Durch das Vakuum zwischen den Rohren und dem Absorber werden Wärmeverluste reduziert. Vakuum-Röhrenkollektoren haben einen höheren Wirkungsgrad und ermöglichen höhere Temperaturen als Flachkollektoren. Flachkollektoren haben jedoch deutlich geringere Gesamtkosten und sind damit in privaten Solarthermieanlagen weiter verbreitet.