Zonneboiler

Met zonne-energie kunnen we elektriciteit opwekken, maar waar niet zo veel over gesproken wordt is de mogelijkheid om de warmwatervoorziening er mee te realiseren. Een heel eenvoudige vorm heb ik vele jaren terug in een warm land al eens op een hotel gezien. Een groot zwart vat op het dak van het hotel en het water daarin werd heerlijk warm. Met dat door de zon verwarmde water kon je prima douchen.

Tegenwoordig zijn daar meer geavanceerde installaties voor mogelijk. Door moderne collectors, wordt het water sneller en beter door de zon verwarmd als door dat oude zwarte vat. Het warme water wordt in een goed geïsoleerd vat (de boiler) opgeslagen, waardoor het langer warm blijft.

En als de zon niet schijnt?

Dat kan lastig zijn, maar besef dat het water in je boiler best lang warm blijft. Als de zon maar weer doorkomt voor het water op is, dan is er niets aan de hand. Meer zekerheid heb je natuurlijk als het water in de boiler ook op een andere manier warm gehouden/gemaakt kan worden. De zonneboiler kan gecombineerd worden met de CV installatie. Zolang het water van de zonneboiler warm is wordt dit gebruikt om de verwarmen en warm tapwater te voorzien, maar als het op of te koud is, neemt de CV ketel het weer over.

Wil je geen gas meer gebruiken, dan zou je bij gebrek aan zon, de boiler op temperatuur kunnen houden met een elektrisch verwarmingselement. Dan moet je natuurlijk (of bij voorkeur) wel je elektriciteit opwekken met zonnepanelen. Anders wordt het een dure grap en belast je het milieu nog steeds. Er bestaan hiervoor ook combinatiepanelen (PV Panelen) waar zowel zonnecellen in zitten, alsook water in wordt opgewarmd. Deze installaties zijn wel redelijk complex en niet echt kant en klaar te verkrijgen.

De techniek

De techniek is de afgelopen jaren in principe niet erg veranderd maar wel verfijnd en verbeterd. Maar ook de oude systemen, soms al meer dan 20 jaar in bedrijf, doen het prima.

Voor een succesvol systeem gaat het om de afstemming en om de uitgangspunten.

  • Zo snel mogelijk de kosten terug verdienen. (klein paneel en kleine boiler)
  • Zo lang mogelijk genieten van een boiler die water levert dat warmer is dan 60°C . Dus van vroeg in voorjaar tot laat in de herfst. (een groot paneel op een kleine boiler).
  • Maximaal rendement van het systeem. (klein paneel op grote boiler).

Er zijn grofweg drie technieken:

  • Een leegloop-systeem (te herkennen aan een pompje)
  • Een systeem gevuld met antivries.
  • Een systeem met een elektrisch verwarmingselement

De achtergrond van deze technieken is het risico van bevriezing van het paneel in de winter.

  • Bij het leegloop-systeem wordt er door het pompje water door het paneel gepompt als het paneel warmer is dan het water in de boiler. Nadeel is het elektriciteits gebruik van het pompje, voordeel is de eenvoudige en betrouwbare techniek.
  • Bij een systeem gevuld met antivries is het bevriezen dus geen risico meer maar het vraagt wel onderhoud, om ongeveer de vijf jaar moet het antivries vernieuwd worden. De circulatie van het antivries door het paneel en de boiler gebeurt op natuurlijke wijze, het warme gedeelte stijgt op en koelt af in de boiler. Er is dus geen pompje nodig. Het antivries wordt gezien als milieubelastend.
  • Bij een systeem met een elektrisch verwarmingselement is de boiler zomer en winter op temperatuur. En het paneel is continu gevuld met water. Als het paneel teveel afkoelt en dreigt te bevriezen dan loost het paneel water en vult het zich met warm water uit de boiler. Dat kost dus in de wintermaanden wat liters water. Ook bij deze techniek gebeurt de circulatie op natuurlijk wijze. Dit systeem wordt veel gebruikt in de mediterrane gebieden.

 

Randvoorwaarden.

Het tapwater uit de kraan moet 60°C zijn vanwege het risico op bacteriële besmetting. Het gaat om de legionella bacterie. Deze kan ontstaan in de temperatuurrange van 40-45°C . Vooral in het voor- en naseizoen kan het best voorkomen dat de zonneboiler het water opwarmt op die temperatuur. Daarom wordt het boilerwater altijd doorverhit tot tenminste 60°C .

 

De keuze van de boiler.

Afhankelijk van de gezinssamenstelling en de apparaten die op het tapwatersysteem worden aangesloten wordt de boilerinhoud gekozen.

Reken per persoon van uw gezin op ongeveer 50 en per hotfill apparaat 20 liter voorraadvat.

Hotfill. De vaatwasser en de wasmachine verwarmen standaard het water tot de gewenste temperatuur met elektrische stroom. Een fantastische mogelijkheid is om met de zonneboiler de wasmachine en de vaatwasmachine direct van heet water te voorzien. De vaatwasser kan direct op het tapwater systeem worden aangesloten. Alle door ons geteste vaatwassers kunnen daartegen. Maar controleer graag eerst even of uw vaatwasser ook geschikt is voor hotfill bij de importeur. De door ons geteste winkels waren niet op de hoogte. Er zijn enkele fabrikanten van wasmachines die een uitvoering met een warmwateraansluiting leveren. Dit zijn vaak de duurdere modellen. Voor de andere merken en modellen kan een voorschakelkastje worden aangeschaft. Een doe-het-zelf oplossing is om een douchemengkraan te gebruiken en om daarmee de watertemperatuur van de wasmachine te regelen.

Hierbij daalt het stroomgebruik van deze apparaten en wordt de terugverdientijd van de zonneboiler een belangrijke periode korter simpelweg omdat stroom voor het verwarmen van water een dure energiebron is.

 

Besparing.

Het gasgebruik daalt afhankelijk van de keuze’s met 100 tot 300 m3 per jaar. De gasprijs is, op het moment van schrijven ongeveer 0,70 euro per m3.

Energiekosten.

T.b.v. verwarming, van duur naar goedkoop:

Elektriciteit – huisbrand stookolie – aardgas – pellets – hout.

Elektriciteit is zo duur vanwege de opwekking en het transport maar vooral vanwege de energiebelasting.

Er is 9,7 kWh elektriciteit nodig om het warmte equivalent van één m3 aardgas te behalen.

De energiebelasting is voor de overheid een instrument op het aardgasgebruik terug te dringen ten gunste van het elektriciteits-gebruik. Het zou best kunnen dat op die manier in de toekomst het aardgas duurder wordt en elektriciteit dus verhoudingsgewijs goedkoper.

 

Rendement Zonneboiler.

Dit kan verwarrend zijn. Er worden twee soorten rendementen door elkaar gehaald. Het financiële rendement (de terugverdientijd) en het energetische rendement. Het verwarrende is ook dat die twee nogal met elkaar te maken hebben.

Het energetische rendement.

Als de boiler afgekoeld is en de zon het paneel verwarmt dan wordt alle energie geoogst: er is dan nauwelijks verlies. Echter als de boiler op temperatuur (90°C) is, dan stopt het systeem ook al schijnt de zon. Anders zou er kans zijn op stoomvorming en dat moet voorkomen worden. Er wordt dan geen energie meer geoogst en het energetisch rendement is nul!

Deze situatie doet zich vooral voor bij een kleine boiler aangesloten op een groot paneel en dan in de zomermaanden. Dan is de boiler al in de ochtend op temperatuur. Als je dan in de loop van de dag tapwater gebruikt dan gaat het systeem weer even aan de slag.

Dus bij een opwarmende boiler daalt het energetisch rendement.

Theoretisch kan het energetisch rendement van de zonneboiler zo’n 90% zijn, in de praktijk is dat dus lager, het wordt geschat op gemiddeld 70% maar is afhankelijk van de keuze van de boiler- en paneelgrootte.

 

Het financiële rendement, de terugverdientijd.

Ook hier zijn de keuze van boiler en paneel afmetingen erg bepalend. De terugverdientijd wordt geschat op 7 tot 10 jaar. Op het moment van schrijven is er subsidie op de aanschaf. Dit verkort de terugverdientijd met zo’n 1,5 jaar.

 

Plat dak-schuin dak

Boiler binnen, paneel op het dak. Bij een plat dak wordt het paneel in een frame geplaatst en netjes op het zuiden gericht. De hellingshoek wordt afgestemd op de zonstand van maart en september, in de tussenliggende maanden is er sowieso genoeg zonne-energie beschikbaar.

Voor een optimale werking is het belangrijk om de leidingen zo kort mogelijk te houden.

 

Boiler buiten op het dak.

Eenvoudige installatie, vaak de goedkoopste oplossing, soms gevuld met antivries middel soms voorzien van een elektrisch verwarmingselement om bevriezing tegen te gaan. Soms wordt het verwarmingselement ook gebruikt om de boiler in de winter op temperatuur te houden.

Deel deze info!