Čeprav se zdi, da v osnovi poznam dve vrsti sončnih kolektorjev – Ploščate oz. ravne sončne kolektorje ter Cevne oz. vakuumske sončne kolektorje – glede na razvoj sončnih sprejemnikov energije (SSE) lahko sončne kolektorje razvrstimo kar v 5 generacij. Vsem je predvsem skupno to, da s pomočjo sončne energije ustvarijo toploto, katero uporabimo pri ogrevanju sanitarne vode ali kot podporo ogrevalnemu sistemu. Razlikujejo pa se po tehnološkemu napredku, saj vsaka nova generacija predvsem pripomore k učinkovitejši pretvorbi sončne energije v toploto.
1. generacija: Ploščati sončni kolektorji
Kot prvo generacijo poznamo klasične – ploščate kolektorje, ki so glede na to da so prvi tudi najštevilčnejši po uporabi. Bistvena slabost teh ravnih kolektorjev je predvsem (pre)velike toplotne izgube v primeru, ko se zunanje temperature spustijo in ni direktnega močnega sonca. Zato je razvoj potekal v smeri, kako zmanjšati izgubo toplote na minimum in tako je nastala 2. generacija solarnih kolektorjev, kjer je glavni izolator vakuum.
2. generacija: Vakuumski cevni vsestekleni kolektorji sistema “cev v cevi”
Značilnost teh kolektorjev je, da imajo dve koncentrično nameščeni stekleni cevi, ki sta ena v drugi, med njima pa je ustvarjen vakuum. Površina notranje cevi je premazana s toplotno snovjo, ki absorbira toploto ter tako greje tekočino znotraj te cevi. Vakuumska izolacija cevi sicer zagotavlja manjše toplotne izgube, vendar pa se ti kolektorji počasi odzivajo, v primeru kratkih intervalov sonca pa celo neučinkovito.
3. generacija: Vakuumski U cevni sončni kolektorji
Vakuumski cevni sončni kolektorji delujejo na podoben način kot kolektorji 2. generacije, saj za lovljenje sončne energije še vedno uporablja sistem dvojne steklene cevi. Glavna razlika pa je v notranji cevi, kjer ni več grelne tekočine temveč se v njej nahaj kovinska cev v obliki črke U, slednja pa je napolnjena z grelno tekočino. Potem pa imamo tu še kovinsko folijo, ki je v stiku s površino notranje steklene cevi in U-cevjo ter tako prenaša toploto na tekočino v U cevi. Vendar pa podobno kot pri sistemu cev v cevi se tudi ta počasi odziva, poleg tega pa imajo povezave U-cevi v glavi kolektorja veliko varjenih spojev, kar pomeni kar konkretno težavo za ugotavljanje poškodovanih mest kot tudi pri popravilu. Obenem lahko v primeru enega samega puščanja odpove celotna veja kolektorjev. Še ena šibka točka pri 3. generaciji je kovinska folija, ki zaradi staranja in konstantnega vpliva visokih temperatur sčasoma izgubi elastičnost, kar zniža kakovost toplotnega prenosa.
4. generacija: Napredni vakuumski kolektorji – Heat Pipe
“Heat Pipe” vakuumski sončni kolektorji predstavljajo 4. generacijo, ki je dosegla velik napredek in odlično učinkovitost tako v slabšem vremenu kot tudi skozi vse letne čase, absorber in toplotna cev (Heat Pipe) pa sta oba v vakuumu. Toplotna cev je kovinska cev, napeljana po celotni dolžini absorberja in skupaj z uparjalnim in kondenzacijskim delom deluje kot visoko učinkovit prenosnik toplote .
Vakuumski kolektorji heat pipe se ponašajo s suhim spojem med vertikalno kolektorsko in horizontalno zbirno cevjo, zrak je iz notranjosti cevi odstranjen do stopnje praktično popolnega vakuuma, kar skoraj do popolnosti zmanjša izgube toplote v okolico zaradi konvekcije in prevajanja. Izmenjava toplote poteka na principu uparjalno – kondenzacijskega kroga. Toplota iz sončnega absorberja upari tekočino, ki hkrati vsrka latentno toploto procesa. Ta energija se s kondenzacijo sprosti v območju toplotnega kondenzatorja, ki je toplotno spojen s toplotnim zbiralnikom. Proces se stalno ponavlja zaradi povratnega mehanizma, ki utekočinjeno tekočino vrača v območje segrevanja.
5. generacija: Izboljšani vakuumski kolektorji Heat Pipe
Kolektorji pete generacije so izboljšana različica kolektorjev četrte generacije. Med te izboljšave spada zaščita proti pregretju – tako imenovano spominsko vzmet ali memotron, ki se ob temperaturi nad 95°C zapre in preprečuje, da bi uparjena tekočina iz toplotne cevi dosegla kondenzator na vrhu cevi. Zaradi zaustavitve prenosa toplote je temperatura kolektorja med zaustavitvijo obtočne črpalke nižja, s tem pa je preprečeno tudi pregrevanje sistema in kemično razgrajevanje protizmrzovalnega dodatka v obtoku. Prav tako dosega peta generacija kolektorjev višji izkoristek, vakuumske cevi so manjšega premera, so odpornejše proti toči ter predvideno daljšo življenjsko dobo (nad 25 let).
