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Der Vakuumkollektor besteht aus einem bruchsicherem Quarzglasrohr. Innerhalb dieses Rohres ist ein Absorber angebracht, an dessen Unterseite verläuft ein Röhrchen welches mit einem Wärmeträgermedium durchströmt wird. Das Vakuum innerhalb der Glasröhre verhindert weitestgehend den Wärmetransport nach außen.
Die direktdurchstömten Absorber werden von dem Wärmeträger der Solaranlage durchflossen und bilden so einen geschlossenen Kreislauf, bei dem Heat-Pipe-System verdampft die Flüssigkeit in jeder Röhre und steigt nach oben, dort wird die Wärme über einen Kondesator an den Solarkreislauf abgegeben.
Vakuumkollektoren gibt es auch als Flachkollektoren, sind aber wenig verbreitet.
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