Das Prinzip, wie Sonnenkollektoren funktionieren, kennt jeder: Ein dunkler Beutel wird mit Wasser gefüllt und in die pralle Sonne gelegt. Er absorbiert Strahlungsenergie und heizt das Wasser im Inneren auf. Diese Art der Nutzung des Sonnenlichtes wird auch Solarthermie genannt.
Neben einfachen sogenannten offenen Absorbern wie schwarze Schläuche, die direkt das in ihnen erwärmte Wasser in ein System abgeben, gibt es verschiedene weitere Arten von Sonnenkollektoren. Diese nutzen die Wärme der Sonne auch unter schlechteren Bedingungen, wie beispielsweise bei bewölktem Himmel.
Bei Flachkollektoren ist der Absorber, der die Sonnenwärme aufnimmt und durch den das zu erwärmende Wasser zirkuliert, von einer Glasscheibe abgedeckt. So kann die Sonneneinstrahlung den Absorber optimal erreichen. Außerdem wird verhindert, dass Luft um den Absorber zirkulieren kann und Wärmeverluste hervorruft.
Befindet sich der Absorber in einer Vakuumröhre, ist die Wärmeausbeute besonders groß. Wärme kann nicht durch die umgebende Luft abgeleitet werden. In diesen Vakuumröhrenkollektoren ist der Absorber mit einem Wärmeträgerrohr verbunden, in dem Methanol oder eine andere geeignete Flüssigkeit verdampft. Dieser Dampf kondensiert an einem außen anliegenden Rohr und erwärmt das darin fließende Wasser. Vakuumröhrenkollektoren beanspruchen nur ein Drittel der Fläche herkömmlicher Kollektoren und erreichen Wassertemperaturen von bis zu 110 Grad Celsius.
