Zonneboiler

Het belangrijkste onderdeel van een zonneboiler is de zonnecollector waarin de elektromagnetische straling van de zon wordt omgezet in warmte.

Het principe van een zonneboiler is eenvoudig: als een tuinslang de hele dag in de zon ligt, wordt het water in de slang erg warm. Zonneboilers maken gebruik van datzelfde principe. Zelfs in de winter als de zon maar een paar uur schijnt, kan zo’n boiler voldoende warm water produceren om te douchen, te wassen of schoon te maken. Sommige systemen leveren ook een bijdrage aan de ruimteverwarming.

Een zonneboiler bestaat uit een zonnecollector en een voorraadvat. De zonnecollector vangt zonlicht op.

De maximumtemperatuur (stagnatietemperatuur) van een collector hangt af van de hoeveelheid instraling en het type collector. Vacuümbuiscollectoren, kunnen echter wel stagnatietemperaturen bereiken van over de 200°C.

De collector wordt in Nederland en België vaak op het dak van een woning geplaatst. De opbrengst is optimaal als de hellingshoek van de collector ongeveer 45 graden is en deze georiënteerd is op het zuiden. Het warme water wordt bewaard in een voorraadvat, omdat de productie van de warmte met behulp van een zonnecollector niet altijd gelijk is aan de vraag. Bij een geopende warmwaterkraan stroomt het koude leidingwater door het opgewarmde voorraadvat naar de kraan. Als het water niet warm genoeg is, dan brengt bijvoorbeeld de cv-ketel, de geiser of een warmtepomp het op de gewenste temperatuur. Dit proces heet naverwarming.

Energiebesparing

De jaarlijkse besparing van een standaardsysteem met vlakke plaatcollector bedraagt 150 tot 350 m³ aardgas bij een collectoroppervlak van ongeveer 2,5 tot 3,5 m² (+/-3,6 tot 4.2GJ). De besparing is afhanklijk van het tapwaterverbruik. Voor een gemiddeld huishouden tot vier personen scheelt dat ongeveer 70% van het verbruikte gas voor het verwarmen van het tapwater. Dat levert een jaarlijkse besparing op van ongeveer € 280,-. De jaarlijkse elektriciteitsbesparing ten opzichte van een elektrische boiler bedraagt ongeveer 1300 kWh en dit levert een financiële besparing op van zo’n € 350,-.

Het rendement van een vlakke plaatcollector wordt bepaald door de coating die gebruikt wordt op de daadwerkelijke collectorplaat, en de manier van warmteoverdracht naar de transportvloeistof. Waar goedkope systemen bestaan uit eenvoudige, met zwarte verf gespoten oppervlaktes, zijn de kwalitatief betere – en dus duurdere – collectoren bedekt met een coating uit hoogselectief silicium dat in een vacuüm opgebracht wordt. Deze oppervlakte absorbeert 96% van de daarop vallende stralingsenergie. In vergelijking: zwarte verf absorbeert selchts 12% van de daarop vallende straling.

Een vacuümbuissysteem heeft in de winter een nog wat hoger rendement dan een vlakke plaatcollector, doordat deze minder warmte verliest aan de omgeving. Hierdoor kan een vacuümbuissysteem ook eerder gebruikt worden voor cv-verwarming. Wanneer een systeem met vacuümbuizen wordt gebruikt voor alleen tapwater en cv-verwarming, is er vaak in de zomer veel warmte over, doordat het systeem op de winterperiode wordt gedimensioneerd, of te weinig warmte voor de cv in de winter wanneer het op de zomer(tapwater)behoefte wordt gedimensioneerd. De zonneboiler moet warmer zijn in de winter dan de retourtemperatuur van de cv om iets te kunnen toevoegen. Vaak is de zonneboiler te koud om warmte te kunnen toevoegen aan de cv, doordat de zon in de winter nu eenmaal minder krachtig is en er ook minder zonnige dagen zijn. Wanneer er in de zomer warmte over is, is die niet op te slaan voor de winterperiode, waardoor het totale rendement van zo’n systeem lager uitvalt. De prijs van een vacuümbuis/heatpipesysteem is zo’n 1,5 tot 2 maal hoger dan van een vlakke plaatcollector, afhankelijk van het merk van de buizen.

Overtollige zonnewarmte in de zomer kan echter wel opgeslagen worden onder gebouwen die al verwarmd worden met een warmtepomp. Zodoende wordt ‘s zomers het grondwater onder een gebouw verwarmd. Zonneboilers kunnen zo het rendement van een warmtepompinstallatie flink verhogen, en daarmee de CO2-belasting door gebouwverwarming nog verder verlagen.

Bouwvergunning

In het Vlaams Gewest is geen bouwvergunning nodig voor het plaatsen van een zonneboiler of fotovoltaïsche zonnecellen op een plat dak of van maximaal 20% van de oppervlakte van een schuin dak. In Nederland ook niet, zolang het niet op een monument wordt geplaatst, de hoek op een schuin dak gelijk is aan de dakhelling en op een plat dak de afstand tot de rand evenveel is als de hoogte van de collector. Er geldt in beide landen wel een beperking dat het systeem niet meer dan 100 cm uit mag steken buiten het bestaande bouwkorpus. Dit betekend dat toestemming nodig is indien bijv. een zonneboiler op een plat dak, met het hoogste punt meer dan 100 cm boven de dakrand uit zou steken.

De vacuumbuissystemen. Van Rivusol.

Rivusol is een bedrijf uit Eindhoven dat gerant staat voor een zo hoog mogelijk kwaliteitsniveau. Deze kwaliteit is precies wat jouw Energie aan haar klanten ook wil bieden. En dat tegen zeer moderate prijzen en met de optie deze zonneboilers (gedeeltelijk) zelf te installeren.
Daarom hebben wij de systemen zoveel mogelijk aangepast aan het zelfbouw principe. Maar er bestaan natuurlijk verschillende soorten zelfbouwers. Vandaar dat wij zowel voor de beginner als voor de geoefende semi-professionel verschillende sets aanbieden.
De standaardset bestaat daarom uit alles wat u nodig hebt voor het installeren van de boiler, en niet meer dan dat. Dit is het minimum wat u nodig hebt, en waarvan de onderdelen niet zonder meer in de reguliere (bouwmarkt) handel te verkrijgen zijn.
Daarnaast biedt jouw Energie een uitbreidingsset om de boiler aan uw bestaande CV-installatie aan te sluiten.
En ten slotte kunt u opteren om een extra aansluitset aan te schaffen die het rendement van uw boiler nogmaals om 5 tot 15% zal verhogen.

Vlakke plaatsystemen uit Oostenrijk. Van Energy Systems Company.

Hoewel de naam een Angelsaksische oorsprong doet vermoeden, is ESC een volledig Oostenrijks familiebedrijf uit Kärnten. ESC fabriceert op een unieke methode haar eigen vlakke plaatcollectoren. Daarbij wordt de vloeistofvoerende koperbuis met een gebogen aluminium montagestrook aan de eigenlijke collectorplaat gemonteerd met duizenden kleine krulrandjes. Hierdoor kan de koperbuis vrij bewegen ten opzichte van de collector, terwijl er meteen een optimale warmteoverdracht plaatsvindt. Voor dit – in eigen regie gefabriceerde – proces heeft ESC de innovatieprijs voor technische verbetering ontvangen van het departement Kärnten.
Wij bieden deze systemen in de originele Oostenrijkse kwaliteit, omdat de eisen aan deze systemen op basis van de toepassing op berghutten nu eenmaal veel hoger is, dan de hier gebruikelijke belastingseisen.
Het rendement van deze platen is slechts 10% lager dan het rendement van de vacuümbuiscollectoren, wat ertoe leidt dat deze systemen een 10% groter dakoppervlak nodig hebben.
Op basis van de uiterst scherpe prijs en vanwege het feit dat de vlakke plaat optisch een wat rustiger beeld geeft, en bovendien in het dak ingebouwd kan worden, zullen veel klanten liever voor deze variant kiezen.

Montage

De zonneboilersystemen die jouw Energie aanbiedt zijn redelijk eenvoudig ook zelf te monteren.
Wij bieden daartoe een avondcursus aan waarin de fijnere kneepjes en de extra aandachtpunten besproken worden.
Voor de installatie moet u rekenen op een montagetijd van 8 uur voor twee monteurs. (dus 16 arbeidsuren)
Deze montagetijd staat voor een ideale situatie met een CV-ketel die vanaf werk geschikt is voor aansluiting van een zonneboiler, plaatsing op een schuin dak met de regengoot op 4 meter hoogte (dus goed bereikbaar), de plaatsing van de boiler direct onder de collector en dicht bij de bestaande CV-ketel.
Breek en sloopwerk, evenals het omleiden van de leidingen over grotere afstanden dan hier beschreven vallen uitdrukkelijk NIET onder de hieronder beschreven montagetijden en zullen altijd tot een ongecalculeerde meerprijs leiden. Omdat wij niet alle mogelijkheden vooraf kunnen voorzien, adviseren wij u om deze werken eventueel zelf vooraf aan de montage uit te voeren om zo onaangename verrassingen te vermijden.
Als u kiest voor de optie om samen met één van onze monteurs de zonneboiler te plaatsen, hou er dan rekening mee dat wij van u als tweede monteur verwachten dat u ook daadwerkelijk de helft van de montage voor uw rekening neemt (dus enkel aanreiken van gereedschap etc. is daarbij niet voldoende om de montage op één dag af te krijgen).

U kunt rekenen op de volgende montagetijden (bij gezamenlijke plaatsing gaan wij er dan ook vanuit dat u één of meerdere montageonderdelen zelfstandig uitvoert):
– Aansluiten boiler op de bestaande CV-ketel, 1 persoon, 4 uur
……..vulautomaat op de boiler installeren
……..koud water toevoer CV-ketel afkoppelen
……..koud water toevoer omleggen naar de boiler
……..warm water afvoer boiler aansluiten op CV-ketel

– binnenmontage zonneboiler, 1 persoon, 3 uur
……..pomphuis ophangen
……..expansievat ophangen en aansluiten op pomphuis
……..boilervat zetten
……..armaflex leiding aansluiten van boiler naar pomp
……..systeemregelaar installeren en de drie sensoren aansluiten

– montage frame en dakmontageset, 1 persoon, 3 uur
……..frame monteren met collector en armaflex aansluitingen (OP DE GROND, NIET OP HET DAK!!)
……..dakbeugels en dragers op het dak monteren

– aansluiten collector, 2 personen, 2½ uur
……..frame met twee personen op de dakdragers monteren
……..glasbuizen insmeren en inzetten
……..armaflex leidingen doorvoeren en aansluiten

– systeem nalopen, vullen en op druk zetten, 1 persoon, 1 uur

Wij bieden nu ook een reeks van boilervaten aan waar de pomp, het expansievat, de vulautomaat en de thermische mengkraan al voorgemonteerd zijn. Hierdoor wordt de montagetijd met 6 tot 8 uur verkort!

 

Een gebruiks- en montagehandleiding kunt u hier downloaden.