Zonneboiler

WP hybride zonnesystemen

De zon kan veel energie opleveren maar heeft altijd een WP (of CV) back-up nodig dus:

Hybride zonneboiler (voor tapwater)

Tapwater kan met een zonneboiler verwarmd worden en daarmee kan men flink besparen. Een collector van 4,5 m2 oppervlak is genoeg voor een gezin en bespaart 2/3, ca. 200 m3 gas = € 160. Er is een geschikte plek voor de collector op het dak en voor het opslagvat in huis nodig en leidingenwerk naar het WP-boilervat of cv-ketel voor de na-verwarming. Vaak wordt een zonnecollector in één systeem aangeboden met een WP en tapwatervoorziening zodat het ook kan worden gebruikt voor verwarming. Dit zal vnl. in voor- en najaar opleveren. Zie 1,2 Een investering in een losse zonneboiler verdient zich met subsidie in 15 -20 jaar terug, maar goede losstaande systemen gaan veel langer mee terwijl een WP na 15 jaar moet worden vervangen.

In Nederland zijn vooral drukgevulde (D) en de leegloopsystemen (L) in gebruik. Bij die laatste loopt de transportvloeistof terug in een opslagvat als de zonneboiler niet in werking is, waardoor antivries niet nodig is. Ze zijn goedkoper, ook in onderhoud dan een drukgevuld systeem maar het opslagvat moet zich direct onder de collector bevinden. Leegloopsystemen moeten altijd onder een hellingshoek worden geplaatst ander lopen ze niet leeg, Druk gevulde systemen met antivries kunnen verscheidene etages overbruggen naar het opslagvat en is elke hellingshoek mogelijk. In Nederland is de optimale opstelling pal op het zuiden en onder een hoek van 35°. Net als bij zonnepanelen mag dat best wat afwijken. Bij ongunstige plaatsing of gedeeltelijke schaduw kan wat meer collectoroppervlak worden genomen t.o.v. het opslagvat. Er zijn 2 soorten collectoren: vlakke plaat (P) en vacuümbuis (B). De vacuümbuis is 35% duurder en heeft een 10% hoger rendement vooral in de winter.

Het verband tussen capaciteit en gas besparing is zeer vlak: Hoewel het rendement bij koud water in het opslagvat 90 % is, wordt dat snel minder als de watertemperatuur oploopt en is zelfs nul als de maximumtemperatuur is bereikt, wat ’s zomers en in de vakantieperiode normaal het geval is. Kortom: Een te groot systeem zal alleen in de winter iets meer doen, een te klein systeem heeft door de vaak lage watertemperatuur een beter rendement. Toch is wel zinvol om het collectoroppervlak en de inhoud van het opslagvat aan te passen aan het aantal gebruikers, zuinigheid en de gebruikssituatie. Vuistregel voor een nominale situatie is:

•  2 personen: 2,5 m² collector en 100 L vat, daarna 1 m² /40 L per persoon

Correctiefactoren om te overwegen een stapje groter of kleiner te nemen:

• Kleiner: Spaardouchekop, douche, WTW, kort douchen, aparte close-in boiler of Quooker
• Groter: Ruimteverwarming!, Veel badgebruik, deeltijd schaduw, hotfill wasmachine, hotfill afwasmachine, Oriëntatiefout > 45°, Hellingshoekfout > 15°

Er zijn ruim 100 fabrikanten van zonnecollectoren, zie ook de linken hieronder. Hier een update van 2016 consumentenbondtest:

Merk	Model	Maat paneel	Paneel kg	Systeem	Vat L	Prijs/ Subsidie	Leverancier
Remeha	Remasol150se-2s	175*115 (2*)	32	D, P	150	3527/1274	Warmteservice
Remeha	Zentasol plus 110	175 * 115	32	L, P	110	2335 / 688	Warmteservice
HR solar	Ella 200 Nero-2	164 * 99 (2*)	24	D, P	200	3336 / 913	De Eilanden
Nefit	Solarline2-120	217*118 (2*)	45	D, P	120	2740 / 1246	Warmteservice
Vaillant	Aurostep plus 250	203 * 123	37	D of L, P	246	2250  /932	Warmteservice
Viessmann	Vitosol 200F	224 * 117	51	D , B	200	2650 / 840

Prijzen zijn exclusief plaatsingskosten , ca. 900€

PVT-panelen (voor opwekking elektriciteit en warmte)

• De Photo Voltaïsche Thermische panelen van Triple Solar bestaan uit een zonnepaneel aan de voorzijde dat 350 Wp elektriciteit maakt en een warmtewisselaar erachter. Er is geen buitenunit nodig want de warmtewisselaar is voldoende groot om de warmte uit paneel en buitenlucht te halen zonder ventilator . Deze warmte wordt opgewerkt door een Nibe water/water WP. Na aftrek van subsidies zou dit systeem ca. 21.000 € kosten en een seizoenrendement van 5,6 (SCOP) hebben met 8 panelen van 1 * 2,2 m voor een 6 kW systeem. Eén paneel kost 750 €. Dit systeem is vrij nieuw, maar er zijn proefprojecten mee gerealiseerd en het wordt verkocht als totaaloplossing, maar misschien is het veiliger als hybride dus met de cv-ketel op de achtergrond. 

Al meer dan 5 jaar is een iets ander systeem is beschikbaar van Hone uit UK. Het bestaat uit een HONE 501 TE heatpipe array (vgl. zonneboiler) met er achter een zonnepaneel dat (wat) elektriciteit opwerkt en een buffervat, eventueel met een water/water WP. Een systeem met 8 panelen en 250 L buffervat zou 60% gas besparen in hybride opstelling voor een flink, redelijk geïsoleerd huis. De claim van HONE dat door toepassing van nanotechnologie per vierkante meter collectorpaneel 1000 kWh /jaar opbrengst wordt gehaald, hetgeen gelijk is aan de jaarlijkse zoninstraling/m2 in Nederland, lijkt te goed om waar te zijn. Zo bezien zou het paneelrendement dus 100% zijn dus er moet ook nog een deel van de energie uit de luchttemperatuur worden gehaald. Duidelijk is dat dit paneelrendement alleen gehaald kan worden als er oneindig buffervat aanwezig is (zelfde probleem als bij een zonneboiler) wat in praktijk niet kan, dus het systeemrendement zal lager zijn en bovendien zal de meeste energie in de zomer beschikbaar zijn als ze bijna niet nodig is. Er zijn projecten mee gerealiseerd, maar er is nog steeds geen onafhankelijk bewijs vinden hoeveel van de energie die geproduceerd wordt echt bruikbaar is. Wel is er een certificaat door de Kiwa afgegeven, waaruit verder niets op te maken is.

Zonnepanelen en boilervat (voor energieopslag)

Bij combinatie van zonnepanelen en een WP kan het opslagvat worden gebruikt om extra energie op te slaan als alternatief voor een thuisbatterij: -Normaal maakt de WP het water 50°C maar bij een overschot aan zonnestroom (1- 2023 vervalt de saldering) kan een verwarmingselement de temperatuur omhoog brengen naar bijv. 85°C. Een 300 L vat opwarmen van 50°C naar 85°C kost 12kWh aan energie: De dagopbrengst van 8 panelen op een zomerse dag. Deze manier van energieopslag kost niets extra en terwijl opslag in batterijen voorlopig erg duur is. Met slimme meters kan het teruglevertarief op zomerse dagen op termijn wel eens erg laag worden!

Zonneboiler overzicht en tips

Zonneboiler tips Consumentenbond

Zonneboileroverzicht Milieu Centraal

Zonneboileroverzicht

  Zonnepanelen

PVT-panelen lossen het seizoensopslagprobleem niet op, want de WP vraagt in de winter de meeste elektriciteit, juist als er weinig elektriciteit wordt geproduceerd. Het lost echter wel het eventuele geluidsprobleem op omdat de buitenunit van de WP vervalt.  De binnen-unit van de WP maakt wel wat geluid maar veel minder!

Wel is er mogelijk een ander probleem bij Triple solar: Beneden -7 °C werkt het systeem niet meer en wordt er overgeschakeld op een elektrisch element van bijv. 7 kW. Veel van deze systemen in één buurt kan leiden tot overbelasting van het net.

[1] Een schatting van wat in de winter met een HONE-systeem gehaald kan worden:

• Op basis van zon-opbrengst, en de aanname dat de omgevingslucht opbrengst gelijk opgaat
• Warmtebehoefte van het huis is 10.000 kWh/jaar (ca.  1100 m³ gas)
• Honepanelen 10 stuks * 1,6 m² = 25 m² en het boilervat is geen beperking in de winter
• De aanname: opbrengst van een HONE-paneel is werkelijk 1000 kWh/ m² /jaar

Maanden	Warmtebehoefte kWh	Opbrengst 25m2 panelen kWh
oktober + maart	1.200	3.500	Meer dan voldoende
november +februari	3.200	2.000	= 63 %
december + januari	4.500	1.000	= 22 %