Nesluten razvoj solarne tehnologije omogoča vedno nove tehnične rešitve vezave na sisteme za ogrevanje objektov, pripravo sanitarne vode in preskrbo z električno energijo.
Ker pa je lahko količina sončne energije v zimskih dneh vprašljiva, se sistemi za ogrevanje s soncem še vedno povezuje z ogrevalnimi sistemi, ki zagotavljajo ogrevanje tudi tedaj, ko ni na voljo dovolj sončnega sevanja.
Učinkovito izrabljanje sončne energije je odvisno od količine sončnega sevanja, na katero vplivajo predvsem geografski dejavniki (relief, vreme, letni čas …). Energijska učinkovitost solarnega sistema pa je tesno povezana s kakovostjo sončnih kolektorjev in solarnih modulov. Sončno energijo lahko izkoriščamo na več načinov:
• Pasivno, z rabo primernih gradbenih elementov (energijsko varčna okna, sončne stene, stekleniki ipd.) za ogrevanje stavb, osvetljevanje in prezračevanje prostorov.
• Aktivno, s sončnimi kolektorji za pripravo tople vode in ogrevanja prostorov in s sončnimi celicami za pridobivanje električne energije − fotovoltaika.
Hibridni sistem za izkoriščanje dveh ali več obnovljivih virov energije omogoča celostno oskrbo samostojnega objekta z elektriko, toploto ali obojim hkrati, slika 4.10.
Poudarek je torej na kombinaciji različnih tehnologij za zadovoljevanje potreb po energentih, s čimer lahko v celoti rešimo problem nepretrgane razpoložljivosti obnovljivih virov energije (npr. ob daljšem oblačnem obdobju, pomanjkanju vetra itd.). S kombinirano izrabo energije sonca, vetra, biomase ali tekočih voda lahko pri ustreznih meteoroloških pogojih in primerno dimenzioniranem sistemu energijske potrebe zagotovimo skoraj v celoti.
Slika 4.10: Hibridni sitem [10]
Sončni kolektor je najpomembnejši sestavni del vsakega termičnega solarnega sistema.
Sprejema sončno sevanje in ga pretvarja v koristno toploto. Oba tipa, ravni in vakuumski kolektor, lahko nameščamo na strehe ali druge osončene površine ob stavbah. Ravni kolektorji so zaradi ugodnega razmerja med zmogljivostjo in ceno najpogostejši. V toplotno izoliranem pravokotnem ohišju se pod steklom nahaja temno obarvana pločevina, pod katero se tesno prilega vijugasto položena bakrena cev. Po njej se pretaka mešanica vode in glikola, ki prevzema toploto sonca [11].
Slika 4.11: Heat Pipe kolektor, vodo ogrevajo pare nosilnega medija [2]
Vakuumski cevni kolektorji, slika 4.12 delujejo na podoben način kot ravni.
Sprejemniki toplote se nahajajo v vzporedno nameščenih steklenih ceveh, iz katerih je izčrpan zrak. Zaradi tega so toplotne izgube zelo majhne, učinek in reakcijski čas zbiralnika pa boljša.
Prenos toplote tudi v tem primeru omogoča pretakajoča se mešanica vode in glikola.
Slika 4.12: Mešanica vode in glikola se pretaka direktno skozi cevi kolektorja [2]
Načeloma so ravni ali cevni kolektorji primerni za solarne sisteme za ogrevanje sanitarne vode ali podporo ogrevanja prostorov. Vakuumski kolektorji imajo nekoliko višji izkoristek kot ravni, zato je njihova površina lahko manjša, pri čemer toplotni učinek ostane enak.
So bolj učinkoviti v oblačnem vremenu in dobro delujejo v prehodnem času, ko so zunanje temperature nižje. Vgrajujemo jih, kadar želimo ogrevati sanitarno vodo in za podporo ogrevanja stavbe. Zaradi visoke temperature izstopne vode so lahko tudi vir procesne toplote za klimatske sisteme. Razen nagnjenega položaja na strehi jih lahko nameščamo tudi v navpičnem položaju na steno stavbe ali v vodoravnem na ravno streho .