Thermische zonne-energie - het is allemaal een kwestie van technologie
Thermisch onderhoud van zonne-energie © egotrips50, fotolia.com
Om warmte voor je eigen huishouden uit de zonnestralen te halen, heb je met name drie dingen nodig: zonnecollectoren, een zonne-opslagtank en een besturingseenheid die de werking van het systeem regelt. Er zijn nu veel verschillende modellen op de markt voor alle drie de componenten die voldoen aan de individuele behoeften van huiseigenaren. We hebben de belangrijkste feiten voor je op een rijtje gezet. Voor gedetailleerde vragen kunt u onze zoekfunctie voor zonne-energiebedrijven gebruiken om te informeren bij zonne-energiebedrijven of om vrijblijvende aanbiedingen te ontvangen.
Tip: Tip: Vind zonnespecialisten en vergelijk vrijblijvend aanbiedingenWaaruit bestaat een thermisch zonnesysteem?
Technologie en functionaliteit van een thermisch systeem op zonne-energie, afbeelding: Agentschap voor hernieuwbare energie
Zonnecollectoren
Vlakke platencollectoren
De meest voorkomende zijn vlakke platencollectoren, waarvan de naam is afgeleid van het ontwerp. Ze hebben geen verhogingen en staan als een plat oppervlak naar de zon gericht. De bovenlaag bestaat uit glas of een vergelijkbaar transparant materiaal. Het moet zoveel mogelijk zonnestraling doorgeven aan de binnenkant van de collector en tegelijkertijd de gevoelige technologie beschermen. Het absorberoppervlak (lat. Absorbere: inslikken, opzuigen) bevindt zich in de collector. Het is gemaakt van koper of een ander materiaal dat warmte goed kan geleiden. De warmteoverdrachtvloeistof stroomt er doorheen en geeft de gewonnen warmte af aan de opslagtank. Op de achterkant van de collector zit een afdekking en een isolatielaag.
Zonnecollectoren met vlakke platen: Constructietip : Heeft u zich ooit afgevraagd waarom zonnecollectoren er altijd zo donker uitzien? In de zomer merk je aan je eigen kleding: donkere vlakken absorberen veel zonne-energie, terwijl witte vlakken het licht veel sterker reflecteren. Tegelijkertijd wordt minder warmte in de collector afgegeven aan de buitenkant. Tip: Vind de goedkoopste gespecialiseerde zonne-energiebedrijven, vergelijk aanbiedingen en bespaar.
Geëvacueerde buiscollectoren
Een ander concept gaat schuil achter vacuümbuiscollectoren, een concept dat ruimte bespaart. De modellen die op de markt verkrijgbaar zijn, zijn echter gemiddeld ongeveer 30 procent duurder dan overeenkomstige vlakke plaatcollectoren met vergelijkbare prestaties. Geëvacueerde buiscollectoren bestaan uit een U-vormige buis of meerdere naast elkaar bevestigde buizen. Afhankelijk van het ontwerp zit het vacuüm in de buizen of tussen de buizen. De absorberoppervlakken bevinden zich, mede afhankelijk van de constructie, in de buizen of op hun oppervlak. Ze bereiken hun hogere efficiëntie voornamelijk door de dragervloeistof, die door het vacuüm niet met lucht wordt gemengd. Tegelijkertijd kunnen ze een veel hogere bedrijfstemperatuur bereiken en zo meer energie leveren voor het water en de verwarming.
Zonne-thermische buiscollectoren: structuur
Regeleenheid voor thermische zonne-installaties
In de zomer, wanneer de zon soms de hele dag op volle kracht schijnt, kan de behoefte aan huishoudelijk water in sommige huizen volledig worden gedekt door thermische zonne-energie. De besturingseenheid is er onder meer verantwoordelijk voor dat het systeem wordt uitgeschakeld zodra de warmwaterboiler wordt verwarmd. De apparaten, ook wel regelaars of controllers genoemd, zijn verkrijgbaar in verschillende uitvoeringen. In vergelijking met de andere componenten van het systeem kosten ze niet veel: eenvoudige modellen zijn verkrijgbaar voor minder dan 100 euro.
Zonnethermie: juiste regeling is belangrijk
Het is echter raadzaam om niet alleen op de prijs te letten, vooral als het gaat om controles. Belangrijker zijn de mogelijkheden die de modellen bieden: bijvoorbeeld het aansluiten en aansturen van andere energie- of warmtebronnen, tot en met de volledige aansturing van alle verwarmingssystemen in huis. Daarnaast spelen zowel de bruikbaarheid als de in- en uitgangen, bijvoorbeeld voor extra temperatuursensoren, een belangrijke rol.
Opslag voor thermische zonne-installaties
Het opgewarmde proceswater wordt opgevangen in de opslagtank en gereed gehouden voor gebruik in het huishouden. De grootte van de opslag, die zowel als standformaat als voor wandmontage beschikbaar is, is afhankelijk van de grootte van de woning en het aantal bewoners.
Warmteopslagtank op zonne-energie: Water is de warmteopslagtank Tip: Reken bij het dimensioneren van de opslagtank niet te krap. Het wordt ook gebruikt om warm water beschikbaar te houden als de zon niet te zien is. Het zou 200 liter moeten zijn - als een grove richtlijn.
Er zijn verschillende soorten opslag. Deze drie modellen komen het meest voor:
Bufferopslag voor thermische zonne-energie
De naam van de buffertank is afgeleid van zijn taak: warm water houden dat niet direct nodig is. Goede modellen kunnen de temperatuur meerdere dagen behouden.
Gestratificeerde opslagtank voor thermische zonne-energie
In een opslagtank in lagen wordt niet het volledige volume water gelijkmatig verwarmd of op dezelfde temperatuur gehouden, maar in lagen. Warmer water heeft van nature een lagere dichtheid dan koud water en stroomt daardoor naar boven. Dit type opslag maakt gebruik van het natuurkundige principe en brengt het water op verschillende temperaturen door middel van een extern gemonteerde warmtewisselaar. Hierdoor ontstaan verschillende zones van kouder en warmer water in de opslagtank die niet mengen. Het water wordt uit het bovenste deel van de tank gehaald, waar het de hoogste temperatuur heeft. Gestratificeerde opslagtanks zijn een uitgebreide vorm van bufferopslag.
Gecombineerde opslagtank voor thermische zonne-energie
Gecombineerde opslagtanks zijn vereist als het zonnesysteem niet alleen wordt gebruikt voor warmwaterbereiding, maar ook als verwarmingsondersteuning. Binnen de opslagtank waarin het verwarmingswater wordt opgeslagen, bevindt zich bij de populaire "tank-in-tank systemen" een tweede aparte opslagtank, die zich meestal in het bovenste gedeelte bevindt. Het water wordt dus ook verwarmd door de warmte van de grotere verwarmingstank, die wordt verkregen uit het zonnesysteem.
Als alternatief zijn er systemen waarbij het benodigde warme water door middel van een kanaal op hogere temperaturen wordt gebracht. In dit geval lopen er leidingen in de verwarmingstank waardoor het drinkwater indien nodig wordt geleid.
Tip: het gebruik van een opslagtank voor warm water en verwarming tegelijkertijd slaat twee vliegen in één klap. Houd er echter rekening mee dat er overeenkomstig meer volume nodig is.