Werking zonneboiler

Hoe werkt een zonneboiler?

zonneboiler werkingDe meeste mensen weten van het bestaan van een zonneboiler en ook nog wel wat de functie is van een zonneboiler. Hoe een zonneboiler precies werkt, is vaak wat minder bekend bij de grote massa. Met dit artikel gaan we proberen hier verandering in te brengen en uit te leggen hoe een zonneboiler precies werkt.

De werking

Een zonneboiler bestaat in principe uit drie delen. Om de werking te begrijpen is het handig om de delen afzonderlijk te bespreken.

Zonnecollector

Om te weten hoe een zonneboiler werkt, moet je eerst weten wat een zonnecollector is. Een zonnecollector is een apparaat wat zonlicht omzet in warmte. Het principe van een zonnecollector is simpel: in de zon wordt een metalen voorwerp warm. Een zonnecollector is een met een glasplaat afgedekte aluminium container met daarin een koperen plaat. De koperen plaat absorbeert het zonlicht en zet dit om in warmte. In de zonnecollector zit ook een buis met vloeistof (meestal water, of water met anti- vries) dat verwarmd kan worden tot ongeveer 90 graden Celsius. Deze warme vloeistof gaat via een buizensysteem naar een voorraadvat.

Het voorraadvat

In het zeer goed geïsoleerde voorraadvat bevindt zich leidingwater. De inhoud van het voorraadvat varieert van 80 tot 500 liter. Voor een gemiddeld huishouden (vier personen), rekenen we 50 liter per persoon en is dus een inhoud van 200 liter voldoende. Ook zit in het voorraadvat een warmtewisselaar die eveneens is aangesloten op het buizensysteem met warme vloeistof. Een pomp zorgt ervoor dat de vloeistof heen en weer gepompt wordt tussen het voorraadvat en de zonnecollector. De warme vloeistof wordt naar het vat gepompt, waar hij zijn warmte afgeeft en vervolgens stroomt het weer terug naar de collector. Het water in het voorraadvat kan opgewarmd worden tot 90 graden Celsius, zodra deze temperatuur bereikt is, slaat de pomp af.

Naverwarming

Als er geen zon is, wordt de pomp niet aangedreven en stopt de circulatie, ook bij onvoldoende zonnestraling, bijvoorbeeld op een winterse dag, werkt de zonneboiler niet of nauwelijks. Om toch over warm water te kunnen beschikken wordt de zonneboiler gekoppeld aan de bestaande warmwatervoorziening, bijvoorbeeld een cv- combiketel. De zonneboiler verwarmt het water voor en de cv- ketel verwarmt het water tot de gewenste temperatuur bereikt is. Is het water in de zonneboiler voldoende op temperatuur (voorjaar, zomer) dan hoeft de cv- ketel niets te doen. Als het water van de zonneboiler niet warm genoeg is (najaar en winter), wordt de naverwarming ingeschakeld, zodoende beschik je altijd over warm water.

Soorten en systemen

Er zijn twee soorten zonneboilersystemen: het terugloopsysteem en het drukgevulde systeem. Beide systemen hebben voor- en nadelen, welke we hier even op een rijtje zetten:

Terugloopsysteem:

Bij zonneboilers met een terugloopsysteem wordt de warmte tussen de zonnecollector en het voorraadvat getransporteerd via leidingwater door koperen buizen. Zodra de temperatuur in de collector lager is dan in de boiler, stopt het rondpompen. Het water loopt dan terug naar het laagste punt in een daarvoor geplaatst terugloopvat. De leidingen zijn op dat moment niet volledig gevuld met water, waardoor bevriezing in de winter en oververhitting in de zomer voorkomen wordt.

Voordelen:

  • Eenvoudig systeem wat lang meegaat.
  • Goedkoper in aanschaf.
  • Water bevriest niet en/ of raakt niet oververhit.
  • Geen expansievat nodig.

Nadelen:

  • Opbrengst is lager dan van een drukgevuld systeem
  • De collector moet hoger geplaatst worden dan boiler (moet wel ruimte voor zijn).

Drukgevuld systeem:

Bij het drukgevuld systeem bestaat de collector uit een aantal glazen buizen met een dubbele wand waartussen zich het vacuüm bevindt. Het is te vergelijken met een glazen thermosfles. Door dit dubbelwandig systeem wordt de warmte bijzonder goed vastgehouden. In de glazen buizen zorgen koperen leidingen ervoor dat de warmte wordt afgegeven aan het langsstromende water.

Voordelen:

  • Het water is snel op temperatuur.
  • Met name in de winter een hoger rendement dan het terugloopsysteem.
  • Hoogteverschil speelt geen rol, dus je bent vrij om het systeem te plaatsen waar mogelijk.

Nadelen:

  • Ingewikkelder systeem wat meer onderhoud vergt.
  • Buizen moeten altijd gevuld zijn met een mengsel van water en anti- vries, dit brengt extra onderhoud met zich mee, omdat dit eens in de vijf jaar vervangen moet worden.
  • Duurder in aanschaf.

Soorten zonneboilers

Er zijn grofweg drie soorten zonneboilers, waarvan er twee alleen warm water leveren en één behalve warm water, ook verwarming van het huis levert. Hieronder volgt een beschrijving van de soorten:

Standaard zonneboiler:

De standaard zonneboiler werkt in principe zoals eerder als is uitgelegd: een zonnecollector vangt het zonlicht op en zet dit om in warmte. De warmte wordt afgegeven aan een buizensysteem, dat in verbinding staat met een warmtewisselaar, die in een voorraadvat geplaatst is. De warmtewisselaar zorgt voor verwarming van het water in de het voorraadvat, wat gebruikt kan worden als tapwater.

Voordelen:

  • Relatief goedkoop in aanschaf
  • Eenvoudige installatie

Nadeel:

  • Je moet over genoeg ruimte beschikken om het systeem te kunnen plaatsen.

Compacte zonneboiler:

Een compacte zonneboiler is voornamelijk bedoeld (de naam zegt het al) voor huizen waar weinig ruimte is om het zonneboilersysteem te plaatsen. Bij een compacte zonneboiler is er geen sprake van een aparte boiler, deze is gecombineerd met de zonnecollector. Het water wordt dan ook direct verwarmd in de zonnecollector (wat eigenlijk ook de boiler is).

Voordelen:

  • Relatief goedkoop in aanschaf
  • Eenvoudige installatie
  • Weinig ruimte nodig voor plaatsing

Nadeel:

  • Beperkte capaciteit

Zonneboiler combiketel:

De zonneboiler combiketel, ook wel hybride ketel genoemd, zorgt voor zowel tapwater als verwarmingswater voor het huis. Het is een systeem waarbij een gewone Hoog Rendementsketel en een zonneboiler geïntegreerd zijn. Bij een capaciteitsgebrek, of op zeer bewolkte dagen zal de HR- ketel “bijspringen”, maar in principe moet de zonneboiler het huis voldoende kunnen verwarmen. Zeer aan te raden bij dit systeem, is wand-, vloer-, of plafondverwarming, of speciale lage temperatuur radiatoren. Die vormen van verwarming renderen namelijk het best met een temperatuur van zestig graden en daarvoor is een zonneboiler bij uitstek geschikt.

Voordelen:

  • Je hebt de beschikking over zowel tapwater, als water om het huis te verwarmen.
  • Zeer energiezuinig.

Nadelen:

  • Relatief hoge aanschafkosten.
  • Systeem moet geschikt gemaakt worden, door bijvoorbeeld vloerverwarming aan te leggen, of speciale lage temperatuur radiatoren te plaatsen.

Gratis offertes in je mailbox?

Zonnepanelen kopen? Vergelijk offertes! Krijg beter inzicht in de prijzen en de mogelijkheden. Vul hieronder je postcode in, vervolgens het formulier, en ontvang vrijblijvend offertes in je mailbox.