Technológiák - A napkollektor működése
A napkollektorok a napból sugárzó energiát használják fel hőtermelésre.
Sík kollektor működése I A vákuumcső működése I Az U Pipe és a CPC tükör működése I A Heat Pipe működése
A síkkollektorok fő hőtermelő egysége egy szelektív fényelnyelő anyaggal bevont réz lap, amelyhez rézcsöveket hegesztenek a gyártás során. A réz lap a napsugárzás hatására felmelegszik, majd átadja a hőenergiáját a csöveken átáramló munkafolyadéknak, ami legtöbbször víz-glykol keverék.
Fontos, hogy a rézcső a munkafolyadékot, és ne a külső környezetet melegítse, ezért a csőrendszert szigetelt dobozokban kell elhelyezni. Lényeges különbség az egyes típusok között ennek a szigetelésnek a minősége, mert ezen műlik, hogy a kollektor milyen külső hőmérsékletek mellett képes még értékelhető melegvíztermelésre. Sajnos a szigetelést általában nem látjuk, amikor kollektor típust választunk, de árulkodó jel lehet példáuil, ha kívülről is látható műanyag, vagy gumi rétegeket veszünk észre. Ebben az esetben számíthatunk rá, hogy a szigetelés hatásossága gyorsan és jelentős mértékben fog romlani.
Nagy különbségek figyelhetőek meg a különböző kollektorok elülső felületét fedő üveglapok tulajdonságaiban is. Az egyszerűen feketére festett üveg a besugárzásnak olyan nagy hányadát sugározza vissza, hogy nyáron már akár 20 cm távolságból is égetheti a kezünket, ha megközeltjük Ne feledjük, hogy hatalmas mennyiségű energiáról van szó! A krómozott fekete felület már jobb megoldás, de a jelenlegi legmodernebb technológiának az ún.TINOX (Titánium-Oxid) felület számít, amely a látható tartományon kívül eső sugárzást is elnyeli. Míg a feketére festett üveglap a besugárzás 20%-át, a krómozott mintegy 12%-át veri vissza, addig a TINOX felületkezelt üvegnél csak a besugárzás 4%-a verődik vissza hasznosítatlanul. A korszerű szolár üvegek alacsony vastartalmú bór-szilikát üvegből készülnek, amelyek nagy mértékben ellenállnak a külső behatásokkal (pl. jégeső) szemben.
Míg egy olcsóbb és egy drágább sík kollektor teljesítménye között direkt, erős napsütésben és nagy melegben esetleg alig van különbség, az egész éves teljesítmény tekintetében nem lehetetlen az 50%, vagy még nagyobb teljesítménykülönbség sem. Emiatt sok esetben kevesebb, de jobb minőségű kollektor alkalmazásával sokkal jobb megtérülési mutatók érhetők el, mint olcsóbb, de gyengébb minőségű berendezésekkel. Sajnos a kollektorok műszaki összehasonlítása némi számolást igényel, de a technikai adatok ismeretében nem lehetetlen feladat. Kérésére ezt az összehasonlítást szívesen elvégezzük az Ön által választott kollektorok esetében.
A napkollektorokhoz használt vákuumcsövek többnyire duplafalú üvegcsövek. A külső üvegcső átlátszó, így átengedi a napsugarakat. A belső csövön a szelektív bevonat nagy sugárzás elnyelő, és minimális fényvisszaverő tulajdonságai révén biztosítja a besugárzott energia nagyfokú hasznosítását. A két cső közül a levegőt a gyártás során kiszivattyúzzák, és a csövek végeit összeolvasztják. Ezáltal egy duplafalú üvegcsövet kapunk, amelynek két fala között vákuum van. A vákuum közel tökéletes hőszigetelést biztosít (akárcsak a közismert termoszokban), így a vákuumcsöves kollektorok alacsony külső hőmérséklet mellett is nagy hatásfokkal képesek üzemelni. 
A vákuum megőrzésének érdekében a vákuumcsövek aljára tiszta bárium réteg kerül, amely elnyeli a gázokat. A bárium réteg egyben a csövek állapotáról is felvilágosítást nyújt: ha a vákuumcsövek megsérülnek, és ezáltal a vákuum "elvész" a csőből, akkor az eredetileg ezüst színű bárium réteg kifehéredik.
A vákuumcsövek igazából nem számítanak új technológiának, a korai diódák, tranzisztorok is vákuumcsövekben működtek a félvezető technológiák megjelenése előtt. Ezért alaptalan az a félelem, hogy a vákuumcsövek az idő elteltével jelentősen veszítenének hőszigetelő képességükből, hiszen sok évtizedes tapasztalat áll a mai gyártók rendelkezésére. Egyébként az üzemeltetési tapasztalatok sem igazolták ezt a félelmet.
Az U Pipe és CPC tükör működése
Maga az U-pipe egy U alakban meghajlított, és duplafalú vákuumcsőbe helyezett rézcső, amely teljes felületén közvetlenül érintkezik a körülötte elhelyezkedő, hengeres alakú hővezető lemezzel. A napsugárzás az üvegcsövön és a vákuumon is áthatolva melegíti a hővezető lemezt, az pedig az U-Pipe-ot. A meghajlított rézcsövön egy szivattyú áramoltatja keresztül a munkafolyadékot, amely felveszi az U-Pipe hőenergiáját, magyarul: felmelegszik .Mivel kifelé a hőleadást a vákuum, a visszasugárzást pedig a szelektív bevonat gátolja, a besugárzott energia nagy hányada hasznosul, a külső hőmérséklettől függetlenül.
Az U-Pipe rendszerű kollektorok teljesítményének fokozására szolgál az ún. CPC tükör. Ez egy parabolikus tükörrendszer, amely azokat a napsugarakat is a hőelnyelő felületre irányítja, amelyek enélkül a vákuumcsövek között hasznosítatlanul tovább haladnának. Ezen túl az ún. szórt, és az ideálistól eltérő szögben érkező napsugárzást is nagy hatásfokkal képes hasznosítani. A CPC tükrök fontos alkotóeleme a nanotechnológiás eljárással készülő bevonat, amely meggátolja, hogy a felület mattuljon, korrodálódjon, vagy egyéb más módon veszítsen fényvisszaverő képességéből.
A heat pipe is egy réz cső, de zárt, és ezen nem folyik át a munkafolyadék. A réz csövön belül alacsony nyomás uralkodik, és a benne lévő folyadék alacsony hőmérsékleten (kb 30 fokon) forrni kezd. Az így keletkező gőz felszállva eljut a cső felső részébe, amely hűvösebb a cső aljánál. Itt a gőz lecsapódik, majd visszafolyik a cső aljára, és a folyamat újra kezdődik. A lecsapódó gőz a kondenzátornak adja át az energiáját, és felmelegíti azt. A munkafolyadék a kondenzátor körül áramlik, és átveszi a kondenzátor hőenergiáját. Ezáltal a munkafolyadék felmelegszik, a kondenzátor pedig hűl. Itt tehát nem egyszerű hővezetés által történik a hőátadás, mint pl. az U-Pipe rendszerű, vagy a sík kollektorok esetében, hanem a forrás-lecsapódás ciklus által, amely jóval gyorsabb és hatékonyabb hőátadást eredményez.