E-Learning

Ga aan de slag. Succes !


Zonneboilers

 

Inleiding Boiler-inlaatcombinatie  Belasting van het dak
Theorie Circulatiepomp  Plaatsbepaling
Het druksysteem Expansievat  Montage op pannendak
Terugloopsystemen Overdrukventiel  Montage geintegreerde collectoren
Thermosifon Leidingencircuit  Dakdoorvoeren
Soorten systemen Leidingen en koppelingen  Aansluiten
Vlakke plaat collectoren Isolatiematerialen Montage geintegreerd met onderlaag
Vacuumbuizen Warmtetransportvloeistof Montage plat dak
Heatpipes Meet- en regelapparatuur Oplevering
PVT-systemen Bouwkundige eisen dak Energiedak
Soorten collectoren Kwaliteit dak Energiehaag
Het warmteopslagvat Aandachtspunten dakopbouw Zoneiland
  (Thermochemische) opslag

 Inleiding

Let op dat de zonneboiler een zonnekeurlabel heeft.

Kijk naar
- het oppervlak (dat je hebt)
- de hellingshoek
- de orientatie
- het volume van het opslagvat
soms is het een PVT systeem waarbij PV is gekoppeld aan een zonneboiler.

Zonnecollectoren wekken per vierkante meter veel energie op ten opzichte van alternatieve duurzame bronnen zoals windenergie of fotovoltaïsche zonne-energie. 270 kWh/m2 t.o.v. PV 140 kWh/m2

In 2008 leverde men zonneboilers en de eerste jaren waren deze alleen voor het warme tapwater. Tegenwoordig zijn deze bijna allemaal voor zowel tapwater als voor ondersteuning van de centrale verwarming in  het voor- en najaar. Daarvoor zijn wel grotere collectoren op het dak nodig en een buffervat van honderden liters om de opgewekte warmte in op te slaan, meestal tussen de 500 en 1000 l. 

Midden in de winter wanneer de zon niet of weinig schijnt levert een zonneboiler natuurlijk niet zoveel warmte en dan moet er worden bijverwarmd. Een hout- of pelletkachel met een aansluiting voor de cv leent zich hier perfect voor. Met deze kachel kunt u eenvoudig hetzelfde buffervat verwarmen zodat u niet alleen de ruimte waar de kachel staat verwarmt maar de hele woning. Om deze reden hebben wij besloten de kwalitatief zeer goede hout- en pelletkachels van Nordic Fire in de programmas op te nemen omdat deze een perfecte aanvulling zijn op een zonneboiler. De Nordic Fire kachels met cv aansluiting leveren ongeveer 25% van hun warmte direct aan de ruimte waarin ze staan en 75% van hun warmte aan het cv circuit. U kunt de kachels dus behoorlijk opstoken om het buffervat te verwarmen zonder dat het (veel) te heet wordt in de ruimte waar de kachel zelf staat.

Je kan de warmte van de zomer natuurlijk ook opslaan en gebruiken in de winter. Daar zijn verschillende mogelijkheden en systemen voor. Zie onderaan.  

standaard
combi
combiz
Goede uitleg is hier te vinden. Daar komen ook de bovenstaande plaatjes vandaan.

Theorie

Een zonneboiler bestaat uit een grote bak op het dak waar achter glas slangen met water of een vloeistof doorheen lopen. Bij het systeem hoort ook een flink en goed geisoleerd voorraadvat. Het systeem is gekoppeld aan een naverwarmer, zoals een cv-ketel, zodat er altijd heet water beschikbaar is. Het Advies op Maat vraagt naar de situatie van het dak en het apparaat voor warm water om te bepalen of de zonneboiler past bij het huis. Daarnaast krijgt de invuller een standaardberekening van de energiebesparing.

Een zonneboiler scheelt per jaar bijna de helft aan de kosten voor warm water. Het opwarmen kost minder gas door de hulp van de zon. Dit scheelt ook in de hoeveelheid CO2 die in de lucht komt. De besparing is uiteindelijk afhankelijk van het warmwatergebruik in huis en het vermogen van de zonneboiler.

De investeringskosten voor een zonneboiler (aanschaf en installatie) zijn gemiddeld 3.700 euro. Douchen of in bad gaan en warm afwaswater maken met een zonneboiler wordt aantrekkelijker gemaakt door de gemiddelde subsidie van 720 euro op de aankoopprijs. Maar de vergoeding hangt mede af van het vermogen van het apparaat.

Zonneboiler

Er staan naar schatting 100.000 zonneboilers in Nederland. Door de nieuwe subsidie komen er daar waarschijnlijk nog 55.000 bij.

Of je huis geschikt is voor een zonneboiler en wat je er mee bespaart is te zien op Milieucentraal Zonneboiler kiezen

2 % van de energie in Nederland is voor warm water. Tot de helft kan worden bespaard. In een woning wordt 100 liter per dag van 60 oC gebruikt. Een zonneboiler (op het zuiden) levert de helft bij een oppervlak van 2,5 tot 3 m2. Er zit een warmteopslagvat van 120 l achter (= 1-1,5 maal de behoefte).Op  het westen of oosten is het rendement 25 % minder. De hoek ligt tussen 15 - 60 graden. Er dient een beveiliging op te zitten teven verhitting (- leegloopsysteem, expansievat, afvoer overtollige warmte, hittevaste collectoren) of bevriezing (leegloopsysteem, antivries (40%) verwarming vanuit de buffer en vorstvaste collectoren.

De besparing is 200 m3 per jaar.

Het water in een zonneboiler kan 90 graden worden.

Verschillende systemen:

Druksysteem

Als de zon schijnt gaat de pomp aan en circuleert door de collectoren en geeft de warmte via de warmtewisselaar af aan het water in de boiler. Als de zon niet schijnt gaat de pomp uit. De meetapparatuur geeft aan dat de pomp beter kan worden uitgeschakeld. De circulatie van de warmtetransportvloeistof komt tot stilstand maar de zonnecollector blijft gevuld. 

Bij veel zon wordt de in de zonnecollector aanwezige warmtetransportvloeistof snel tot hoge een temperatuur opgewarmd. Deze kan dan zelfs boven het kookpunt van 100 oC komen. Om de extra druk in het systeem op te kunnen vangen is het noodzakelijk om bij een drukgevuld systeem aan de perszijde (dus tussen de pomp het de zonnecollector) een expansievat aan te brengen.

Als de ponp stil staat is er kans op oververhitting of bevriezing. Om bij een drukgevuld systeem de kans op bevriezing te verkleinen wordt het systeem gevuld met oplossing van water en antivries (een glycoloplossing). Deze glycoloplossing moet regelmatig worden gecontroleerd en om de 3 tot 5 jaar worden vervangen.

Wp2

Terugloopsystemen

Het systeem is maar voor een deel met vloeistof gevuld waardoor uitzetten van de vloeistof als gevolg van opwarming binnen het systeem zelf kan worden opgevangen.

Als de zon schijnt gaat de pomp aan en geen zon pomp uit. De warmtetransportvloeistof stroomt uit de zonnecollector gedeeltelijk terug in de aanvoerleiding en voor een deel in het, boven de boiler geplaatste, terugloopvat.  

Omdat het systeem bij hoge temperaturen (99 oC in de boiler en/of 85 oC in de collector) en bij vorst wordt uitschakelt en de collector hierna leegloopt is er bij een terugloopsysteem geen kans op oververhitting of bevriezing van de zonnecollector.

Daarom kan een terugloopsysteem gewoon met water (zonder antivries) worden gevuld.  

wp1

Thermosifon 

Bij een thermosifon zonnecollector ligt de zonneboiler buiten op het dak, in plaats van binnen in het huis zoals bij andere systemen. 

De warmtetransport vloeistof in dit systeem verzamelt warmte door middel van convectie. De warme vloeistof stijgt op en de koude vloeistof daalt. Daarom moet bij een thermosifon de boiler altijd boven de collector geplaatst worden.

Voordeel hiervan is dat er geen bewegende onderdelen zoals een pomp zijn. Er zijn dus ook geen extra elektriciteitskosten. Dit maakt een thermosifon relatief simpel te installeren en goedkoop.

Er zijn ook nadelen: de leidingen zijn langer (moeten van dak komen), waardoor het rendement daalt. Ook kan het water in de winter bevriezen. Je moet extra maatregelen nemen om dit te voorkomen. (Meestal wordt glycol aan het water in de zonnecollector toegevoegd.  

Belangrijk: een thermosifon installatie geeft een behoorlijke belasting (gewicht) op de dakconstructie, doordat ook de boiler daar staat. Bij de meeste daken is dit echter geen probleem.

wp3wp4

Soorten collectoren 

Vlakkeplaat collector

Vlakkeplaat collector (direct flow). De vlakkeplaatcollector is de meest toegepaste collector in Europa. Hij bestaat uit een zwarte plaat (de absorber), met daarachter leidingen waar water of een glycoloplossing door stroomt.

WP5


De absorber is meestal van een speciaal materiaal gemaakt dat zeer efficiënt, zonlicht omzet in warmte.

Om de warmte goed vast te houden is de collector goed geïsoleerd en is voor de absorber een glasplaat gemonteerd.

Dit type collector kan temperaturen tot 200 °C bereiken.

WP6

Vacuümbuizen (direct flow)

Vacuümbuis collectoren bestaan uit een reeks buizen die parallel zijn aangesloten met in elke buis een U vormige buis waar vloeistof doorheen gaat. De vloeistof die door de U vormige buisleidingen stroomt, welke achter en absorbercoating is aangebracht, wordt door het zonlicht verwarmd.

zonneboilersWP7

WP8

Heatpipes

Heatpipes zijn een speciale soort vacuümbuis collectoren. Ze bestaan net als andere vacuümbuizen uit een reeks van parallel aangesloten glazen buizen.  

Het verschil bij heatpipes, is dat er een speciale vloeistof in een gesloten koperen pijp zit. De warmte stijgt op in de pijp en wordt aan de bovenkant van de pijp afgegeven aan de vloeistof in het verdeelstuk (manifold).

De warmte kan alleen goed stijgen als de collectoren onder een minimale hoek van 20 graden geplaatst worden.   

De warmteoverdracht gaat door het koper heen. De twee vloeistoffen blijven dus van elkaar gescheiden. Dit in tegenstelling tot een 'direct flow' systeem.  

Voordeel van heatpipes, is dat er een veel kleinere hoeveelheid vloeistof opgewarmd hoeft te worden door de zon. Heatpipes hebben hierdoor een hoger rendement bij weinig zonlicht.  

Een nadeel van heatpipes zijn de warmte overdrachtsverliezen door de koperen buizen. Deze overdrachtsverliezen heb je bij een direct flow systeem niet.  

Door de vacuüm omgeving wordt de warmte beter vastgehouden en kan de vloeistof wel een temperatuur van 250 °C bereiken. Vooral de methode en kwaliteit van de buisleidingen afdichting is bepalend voor de opbrengst en levensduur van het systeem.

WP9

 PVT-systemen

PVT-panelen zijn hybride panelen waarin een zonnepaneel voor het opwekken van stroom wordt gecombineerd met een zonnecollector voor het opwekken van warmte.   

Het zonlicht wordt eerst opgevangen door het zonnepaneel. Direct achter dit paneel zit een warmte absorberende plaat met daar achter koperen buizen waarin water wordt opgewarmd.  

De collector kan worden aangesloten op een warmwatervat.

De opgewekte stroom wordt via en omvormer worden omgezet in wisselstroom en kan vervolgens worden gebruikt om, tegen terugbetaling, aan de elektriciteitsleverancier te leveren.

wp10

Soorten collectoren

Onafgedekte collectoren

Onafgedekte collectoren bestaan alleen uit een zwarte absorber. Voor deze absorber is geen glasplaat aangebracht, waardoor deze collector minder hoge temperaturen bereikt. Deze collectoren hebben vaak ook geen behuizing en zij-isolatie. Soms is er wel isolatie aan de achterkant van de collector aangebracht. Bij zwembaden worden onafgedekte collectoren gebruikt in de vorm van holle HDPE-platen/slangen, waar het zwembadwater direct doorheen stroomt. 
Op platte daken worden slangen onder zwarte dakbedekking aangebracht met isolatie. De slangen zijn gevuld met een glycoloplossing. Deze types onafgedekte collectoren kunnen temperaturen tot 60 °C bereiken.

WP11

Daarnaast heb je heatpipes, PVT-systemen en vacuumbuizen. Zie boven.

Het warmteopslagvat

De grootte van het opslagvat moet passen bij het zonnecollectoroppervlak:

• Bij een te klein opslagvat is de opbrengst veel lager. Er kan minder warmte in worden opgeslagen. Met een hoge vattemperatuur is de collectorbijdrage lager.
• Bij een te groot opslagvat gaat meer warmte verloren door het grotere vatoppervlak en er worden minder hoge temperaturen bereikt.

Opslagvaten worden meestal gemaakt van geëmailleerd staal, koper, rvs en kunststof. Met geëmailleerd stalen vaten is altijd een opofferingsanode nodig. Deze moet op tijd vervangen worden en dus bereikbaar blijven. 

De maximale temperatuur van geëmailleerd stalen en kunststofvaten is beperkt. Thermische gelaagdheid is erg belangrijk voor de mogelijke opbrengst. Vaten met een slechte warmtegeleiding (rvs, kunststof) hebben een betere gelaagdheid.

De vatopstelling is ook erg belangrijk. Een smal en hoog vat is beter dan een breed en laag. Een liggende opstelling is het minst gunstig voor de gelaagdheid. Soms worden geperforeerde schotten aangebracht in het opslagvat om de gelaagdheid te vergroten of te verbeteren.

WP12

Boiler inlaatcombinatie

Een zonneboiler moet aangesloten worden met een inlaatcombinatie. Dit is een combinatie van onderdelen aan de inlaatkant van de boiler. Elk onderdeel heeft zijn eigen functie. Een inlaatcombinatie bestaat uit:

• Een stopkraan om watertoevoer naar de boiler af te sluiten.
• Een beproevingsaansluiting om de werking van de keerklep te controleren.
• Een keerklep om te voorkomen dat warm water terug de leiding in wordt geperst.
• Een overstortaansluiting om water te lozen en de druk te laten zakken.
◦ Met luchtonderbreking om te voorkomen dat de aansluiting op de riolering direct in verbinding komt met de waterleiding.
• Een ontlastklep die zorgt dat de druk in de boiler niet te hoog wordt.
• Een aftapaansluiting.

De pijl op de leiding geeft de stroomrichting aan.

wp13

Circulatiepomp 

Een elektrisch pomp, gestuurd door een elektronische regeling, zorgt dat de vloeistof circuleert van de collector naar het voorraadvat en terug. De pomp wordt uitgeschakeld als er te weinig zon is. De jongste generatie circulatiepomp springt buitengewoon zuinig om met energie.

De pomp wordt door de regeling meestal aangestuurd op basis van het temperatuurverschil tussen collector en opslagvat. Als het temperatuurverschil te klein is of het gehele opslagvat een bepaalde ingestelde temperatuur heeft bereikt, schakelt de pomp uit.

WO14

Expansievat 

Bij drukgevulde systemen is altijd een expansievat nodig om de druk- en volumeschommelingen in het gesloten circuit op te vangen. De grootte van het expansievat is afhankelijk van de inhoud van de collectoren en het leidingcircuit. Maar ook van de opvoerhoogte tot de collectoren en van de temperatuur die bereikt kan worden. Laat de leverancier het type en grootte van het vat bepalen.

Het moet altijd een ‘Solar’-type expansievat zijn. Deze zijn bestand tegen veel hogere temperaturen en hogere druk. De glycoloplossing zorgt nog voor extra uitzetting als deze gedrukt of gekookt wordt. Het membraan van deze Solar-vaten is ook bestand tegen de glycoloplossing.

wp14

Overdukventiel 

 

 

WP15

Overdrukventielen zijn bedoeld om onverwachtse gebeurtenissen op te vangen. Een overdrukventiel of ontlastklep laat bij overschrijding van de ingestelde druk van een installatie de vloeistof of lucht ontsnappen.

 

 

Ze worden gebruikt in zowel het primaire (zonne)circuit, als in het secundaire (tapwater)circuit. Bij een standaardsysteem is een overdrukventiel meestal al onderdeel van de installatie. Water wordt door het ventiel door middel van een leiding naar het riool/afvoerputje geloosd. Als het een systeem is met glycol als warmtetransportvloeistof, dan wordt geloosd in een aparte opvang.

Leidingcircuit

wp16Het leidingcircuit verbindt alle onderdelen van de installatie met elkaar en maakt de circulatie van de warmtetransportvloeistof mogelijk. Het materiaal van de leidingen en de koppelingen moeten tegen hoge temperaturen bestand zijn.

Onafgedekte collectoren 80 oC
Vlakke plaat collectoren 200 oC
Vacuümbuizen en dergelijke 250 oC

Keerklep

Een keerklep in het leidingen circuit zorgt ervoor dat de warmtetransportvloeistof maar één richting op kan. De vloeistof duwt in één richting de klep open maar in de tegenovergestelde richting dicht.

Een keerklep is als symbool te herkennen als een zwart driehoekje in een wit rondje.   


 

Leidingen en koppelingen 

Het materiaal van de leidingen en de koppelingen voor collectoren moet hoge temperaturen aankunnen.

Bij druk gevulde systemen moet het materiaal ook tegen hoge druk bestand zijn. Meestal worden hard koperen leidingen gebruikt of flexibele rvs-leidingen bij gevulde glycol-systemen.
Flexibele leidingen zijn voor terugloopsystemen minder geschikt. Alleen bij onafgedekte systemen kunnen kunststofleidingen gebruikt worden.

De leiding moet voldoende gebeugeld worden om doorhangen te voorkomen door langdurig gebruik en hoge temperaturen. Gebruik beugels die voorzien zijn van een kunststofinleg. Bij buitenopstelling geen zinken beugels, draadstangen, profielen en goten toepassen. Zink is niet langdurig weersbestendig.

Afhankelijk van de leidingdiameter kan je de volgende maximale bevestigingsafstanden gebruiken. 

Leidingdiameter Maximale beugelafstand 
[mm] [m]
15 0,8
22 1
28 1,2
35 1,5
42 >2

Tabel maximale beugelafstanden

WP17WP18

Isolatiematerialen 

WP19
De zonnecollector en de leidingen zijn (veel) warmer dan de omgevingstemperatuur. Om warmteverlies te voorkomen en hiermee het rendement van een zonnewarmtesysteem zo hoog mogelijk te houden, is het belangrijk dat de zonnecollector en leidingen goed geïsoleerd worden met de juiste materialen.

De isolatie buitenshuis moet langdurig bestand zijn tegen weersinvloeden zoals zonlicht (UV), regen, sneeuw en wind. Maar ook tegen schade door vogels, hoge temperaturen en kou. 
 
De zonnecollector wordt langs de achterkant en zijkanten geïsoleerd met een hittebestendig isolatiemateriaal zoals glaswol zonder bindhars. De voorkant wordt afgedekt met een glazen plaat. Afdekplaten van synthetische materialen zijn minder duurzaam.

De isolatie van leidingen en aansluitingen moet ook goed tegen hoge temperaturen kunnen. Rubberbasisisolatie (HT) of steenwol met een aluminium mantel worden het meest gebruikt.

Warmtetransportvloeistof Glycol(-oplossing)

In zonnewarmtesystemen wordt gebruik gemaakt van water of glycoloplossing (antivries) als warmtetransportvloeistof.

De glycol die wordt toegepast in zonnewarmtesystemen is propyleenglycol en is bij lage concentraties niet giftig. Speciaal voor zonnewarmtesystemen worden er vaak extra chemische stoffen toegevoegd aan de propyleenglycol. 

De extra chemische stoffen zorgen voor een betere bestendigheid tegen veroudering (degeneratie). Vooral bij hoge temperaturen en koken en verminderen de corrosie van het leidingwerk, pomp en afdichtingen. De extra chemische toevoegingen zijn ook niet giftig.

In autoradiatoren en bodemenergiesystemen met een warmtepomp wordt ethyleenglycol toegepast. Deze glycol is wel giftig en mag nooit worden toegepast in zonnewarmtesystemen!

Meet- en regelapparatuur 

Bij alle type zonnewarmtesystemen is het nodig om de temperatuur in de collector en de boiler te meten met temperatuursensoren

De temperatuursensor in de collector wordt direct bij het plaatsen volgens de handleiding aangebracht. De sensor moet goed contact maken met de absorber in de collector en stevig vast zitten zodat hij in lengte van jaren, ook bij slecht weer, op zijn plaats blijft en goed blijft functioneren. Het is ook belangrijk dat de kabel geen metalen delen raakt die erg warm kunnen worden.

Bij meerdere zonnecollectoren plaats je de temperatuursensor in de middelste collector. Bij veel collectoren met schaduwplekken zijn meerdere temperatuursensoren noodzakelijk.

De temperatuursensor in de boiler is normaal gesproken reeds in de apparatuur aanwezig en hoeft allen maar te worden aangesloten.  

Regelapparatuur 

WP20Een zonneboilersysteem is uitgerust met een elektronische regelapparatuur waarop de warmtesensoren zijn aangesloten. 

Drukgevuld systeem 

Als de temperatuur van de collector hoger is dan die in de boiler kan de collector warmte leveren en slaat de circulatiepomp aan. Als het temperatuurverschil te klein wordt, dan stopt de pomp.  

Terugloop systeem 

Als de temperatuur van de collector in de buurt van het vriespunt komt wordt de circulatiepomp uitgeschakeld en stroomt het warmtetransport vloeistof (water) terug in het terugloopvat om te voorkomen de het niet in de collector bevriest.



De montage

Bouwkundige eisen voor het dak 

Bij het toepassen van zonne-energiesystemen bij nieuwbouwprojecten gelden de nieuwbouweisen vanuit het Bouwbesluit.

Bij het aanbrengen van zonne-energiesystemen op bestaande gebouwen geldt voor de constructieve veiligheid van het zonne-energiesysteem en de bevestiging NEN 8700.

Controleer de kwaliteit van het dak 

Voordat je begint met het monteren van de zonnepanelen, is het belangrijk om naar de kwaliteit van de dakpannen te kijken. 
Hoe staat het met de levensduur van het dak?

Controleer of het dak voldoende vlak, gaaf, stabiel en droog is. Een dak met dakpannen gaat meestal lang mee. Keramische dakpannen hebben een langere levensduur dan betonnen dakpannen. Op plaatsen waar de waterbelasting het grootst is, gaat de conditie van het dak het snelst achteruit. Volg bij je inspectie dus de loop van het water om de kwaliteit van de dakpannen te controleren.

Het is belangrijk dat het dak goed waterdicht is en er geen dakpannen verschoven of stuk zijn.

Aandachtspunten dakopbouw 

Bij montage op het dak zijn er een aantal belangrijke aandachtspunten afhankelijk van de dakopbouw. De punten worden per soort dakopbouw genoemd. 

De traditionele opbouw

Een traditionele dakconstructie bestaat uit gordingen of sporen. Op de dakconstructie zijn de tengels en panlatten bevestigd, waarop de dakpannen zijn geplaatst.

Soms hebben dit soort daken isolatie tussen de gordingen of sporen. De isolatie is dan gecombineerd met een dampremmende laag. Ga met beiden voorzichtig om bij het monteren van zonnepanelen. Als er gebruik is gemaakt van een folie of waterdicht membraan (foliekap element) onder de dakpannen mag je deze niet beschadigen! Bij beschadiging wordt het dak minder waterkerend.

wp21

Dakdozen 

wp22
Het dak kan opgebouwd zijn uit dakdozen. Deze zitten onder de tengels en de panlatten. Het dak is dan opgedeeld in verschillende compartimenten. Tussen de ribben van de dozen zit isolatie. 

Dakdoos open of gesloten.

Bij open dakdozen is alleen aan de onderkant plaatmateriaal bevestigd. Bij gesloten dakdozen is ook aan de bovenzijde plaatmateriaal bevestigd.

Foliekap element

Bij een foliekap element is de dakdoos aan de buitenkant voorzien van een regendicht en dampopen membraan.

Sandwichelementen 

Sandwichelementen bestaan uit relatief dunne onder- en bovenplaten van vochtbestendige spaanderplaat waartussen een hardschuimkern volledig is gehecht aan het plaatmateriaal. Op de bovenplaten worden de tengels gelijmd. Soms wordt de bovenplaat ook afgewerkt met een waterdichte folie.

WP23

Belasting van het dak 

Het dak moet voldoende belasting aan kunnen om het zonnewarmte- of zonnestroomsysteem te kunnen plaatsen. Deze constructieve eis is afhankelijk van het gewicht van het systeem, de windbelasting en eventueel het gewicht van benodigde ballast. Voor montage is gecontroleerd of het dak de extra belasting kan dragen.

Een pannendak-afwerking heeft een eigen gewicht van circa 40 tot 50 kg/m². Als de zonnepanelen geïntegreerd worden in het dak, dus in plaats van de dakpannen, heeft dit waarschijnlijk een lager eigen gewicht dan het ontworpen pannendak. De panelen kunnen dan zonder constructieve toetsing op eigen gewicht worden toegepast. Dit is meestal het geval want van een regulier zonne-energiesysteem is het gewicht lager dan 40 kg/m².

Windbelasting en windzones op hellend dak 

WP24Windbelasting

Als er een zonne-energiesysteem op een dak wordt geplaatst neemt de windbelasting op het dak en de gebouwconstructie toe. Het is belangrijk om hier rekening mee te houden bij het plaatsen van het systeem. De windbelasting hangt af van de afmeting van het gebouw, de hoogte en hellingshoek van het systeem, de plaats op het dak en de hoogte van de dakrand. Op een hellend dak is er rondom de nok een grotere windbelasting. Plaats de panelen daarom niet direct tegen de nok aan.

Hoe hoger het gebouw, hoe groter de windbelasting op het dak en de panelen. Daarnaast is de windbelasting aan de kust groter dan in het binnenland.  

Windzones

Op de afbeelding zijn de windzones op een hellend dak aangegeven. Zoals je kunt zien is 1 meter afstand van de randen en hoeken een veilige afstand.

Plaats zonnecollector bepalen 

Zonzijde: natuurlijk worden zonnepanelen bij voorkeur op de zonzijde geplaatst.  

Plaats op het dakvlak: Voor een optimale bezonning leg je de panelen zo hoog mogelijk op het dakvlak. Daar is de invloed van schaduw door bomen of gebouwen zo klein mogelijk. Houdt de vorm van het dakvlak “heel” door aan de bovenzijde minimaal één dakpan (ongeveer 30 cm) en aan de onderkant en de zijkanten ook dakpannen zichtbaar te houden.

De zonnecollector moet altijd hoger geplaats worden dan het opslagvat. Vooral bij terugloopsystemen is het belangrijk dat de collector boven het terugloopvat wordt gemonteerd. Het terugloopvat wordt vaak geïntegreerd in de zonneboilers maar wordt soms ook wel apart gemonteerd.  

Dakdoorvoeren: 

Collectoren hebben vaak een of twee dak doorvoeren nodig die achter de collector zitten.

Kijk goed wat voor gebruiksruimte er onder het dak zit. Een dakdoorvoer en leidingen door een badkamer, slaapkamer of woonkamer is meestal niet wenselijk.

Maten uitzetten 

Het eerst wat je doet is het goed uitmeten waar de zonnecollectoren moeten komen. Omdat de zonnecollector meestal boven aan het dak wordt geplaats maak je, door het wegschuiven van een aantal dakpannen een “dakpanladdertje” waarlangs je op de betreffende plek kunt komen.

Montage op pannendak 

WP25
Haken plaatsen: De haken worden bij een pannendak tussen de dakpannen gestoken. Hiervoor schuif je de dakpannen omhoog op de plekken waar de haken moeten komen. Let erop dat de haken niet op de onderliggende dakpannen rusten.





Dakpan afslijpen

WP26

Het profiel van de boven de haak te plaatsen dakpan mag niet op de haak rusten. Anders kan de dakpan beschadigd raken door de haak. Daarom slijp je het profiel van de dakpan af. 

Zo zorg je gelijk dat de opening tussen de dakpannen kleiner blijft dan 5 mm. Doe je dit niet, dan verliezen de dakpannen hun waterdichting en ontstaat er lekkage.  

 


Hulphout 

WP27

Sommige haken worden geschroefd in stukken hulphout. Het hulphout bestaat uit watervast verlijmd multiplex en moet je onder de dakpannen aan de sporen of dakspanten schroeven.  

Zorg bij montage van je haken, dat deze altijd dezelfde afstand tot de panlat hebben. Zo zijn je haken mooi uitgelijnd.

 

 

 

Railsen bevestigen 

Bevestig de rails met een bout en moer zo hoog mogelijk aan de haak. Na het vastzetten van het railsdeel maak je met een koppelstuk het volgende railsdeel hieraan vast. Daarna kun je dit tweede railsdeel ook aan de dakhaken vastmaken met bouten en moeren.

Uitlijnen

Schroef de haken pas vast als je hebt gekeken of de railsen allemaal in één lijn liggen. Dit uitlijnen kun je op een aantal manieren doen.
Je kunt bij elke haak de afstand tot de dakpannen meten en dan de haak bijstellen. Zo staan alle haken op dezelfde afstand van de pannen. 
Een andere manier is om een touw te spannen. Het is in ieder geval slim om nog even met het oog te controleren.

wp28

Dakmontage geintegreerde collectoren

Maten uitzetten 

Het eerst wat je doet is het goed uitmeten waar de zonnecollectoren moeten komen. Omdat de zonnecollector meestal boven aan het dak wordt geplaats maak je, door het wegschuiven van een aantal dakpannen een “dakpanladdertje” waarlangs je op de betreffende plek kunt komen. 

Het eerste wat je gaat doen bij de montage van geïntegreerde panelen, is de dakpannen weghalen. Ga niet in je dakgoot staan! Schuif willekeurig dakpannen omhoog zodat je een trappetje van panlatten hebt. Zorg voor een makkelijke montage van de zonnepanelen. Haal dus voldoende dakpannen van het dak.

WP30

Loodvervanger 

wp31

Bij de meeste geïntegreerde systemen zijn voor de montage panlatten nodig. Deze heb je nodig om de kunststof indekstukken op vast te maken. De panlatten bevestig je op de tengels.

Als de zonnepanelen aan de dakrand geplaatst worden, lopen de indekstukken tot aan de dakgoot. Komen de panelen in het midden van het dak, dan plaats je eerst een loodvervanger aan de onderrand.

Plaatsen loodvervanger 

De loodvervanger moet minimaal 15 cm breder dan de goten en afhangend zijn. Schroef de loodvervanger op de extra panlat en zet de bovenrand 2 cm om. De uiteinden van de loodvervanger vouw je schuin om, zo kan er geen water onder de dakpannen lopen.
wp32

Een geïntegreerd systeem is waterdicht. De panelen of collectoren vervangen dus de dakpannen. De indekstukken zorgen voor de waterdichting tussen dakpannen en de panelen. 

WP33Ankers en montagerails

Je kunt na de loodvervanger dus meteen de ankers en montagerails bevestigen. De ankers monteer je op de panlatten. De montagerails schroef je aan de ankers vast. Zorg voor een goede uitlijning van de montagerailsen. 

Verholen goten

Na de ankers en montagerails, bevestig je aan de zijkanten de verholen goten. Aan de ene kant worden deze onder de dakpannen geschoven. Aan de andere kant rusten ze op de indekstukken.

Om ze goed waterdicht te maken, wordt een stuk afdichtingsband op de gootstukken en aan de bovenzijde van het systeem aangebracht.

 

Dakdoorvoeren maken 

Volledig geïntegreerde systemen hebben de dakdoorvoeren meestal onder de panelen of collectoren. Toch is het belangrijk om goede doorvoeren te maken. Bij zonnepanelen moet de elektriciteitskabel door de dakdoorvoer. Bij de zonnecollector de aanvoer- en retourleiding en de collectorsensorkabel.

WP35

Dakdoorvoer buiten- en binnenzijde 

Het is belangrijk dat de dakdoorvoer zowel buiten als binnen goed wordt afgedicht. Zo kan er geen water naar binnen en kan er geen warmte en waterdamp naar buiten. Aan de buitenkant doe je dit met een waterdicht manchet. Aan de binnenkant door een luchtdicht manchet.

WP36
Zonnepaneel of collector plaatsen en aansluiten 

WP38Eerste paneel of collector die je aanlegt, zet je vast met twee eindklemmen.

Vergeet bij een zonnepaneel niet de elektrische aansluiting te maken voordat je het tweede zonnepaneel plaatst. Elke kabel heeft zijn eigen wartel nodig. Hou bij het aanleggen van de bekabeling rekening met scherpe randen van de constructie. Bind stekkerverbindingen altijd op. Zo komen ze niet in het water te liggen. Bij collectoren hou je natuurlijk rekening met de aansluiting van de leidingen.  

De bevestiging tussen twee panelen of collectoren gebeurt met twee tussenklemmen. Denk bij het aanleggen aan de uitlijning van de panelen/collectoren. Als alle panelen geplaatst zijn kun je de rails op de juiste lengte afzagen.

Let op!

Bij een geïntegreerd systeem is het erg belangrijk dat de panelen of collectoren netjes op elkaar aansluiten. Anders ontstaat lekkage.

Collectoren plaatsen en aansluiten 

sensorBij collectoren moet je letten op de aansluiting van de leidingen. Als je de leidingen verkeerd aanlegt, werkt het systeem niet goed. De manier van montage vind je in de montagehandleiding van het systeem.

De leidingen worden gemonteerd nadat de collectoren en het opslagvat zijn gemonteerd. Zorg dat alle verbindingen zorgvuldig zijn afgedicht. Zo kan het systeem niet gaan lekken. 

Bij het aanleggen van een zonnecollector wordt altijd een temperatuursensor ingebouwd.

De sensorkabel mag niet langs de aanvoerleiding binnen de leidingisolatie aangelegd worden. De aanvoerleiding kan zeer heet worden waardoor de sensorkabel smelt.  

Wist je dat?

De sensor altijd goed warmtecontact moet maken met de absorber. Hier kun je eventueel contactpasta voor gebruiken.

Dakpannen terug plaatsen 
WP40

Controleer of alle zonnepanelen goed zijn gemonteerd en vastgezet. Controleer of alle panelen goed zijn aangesloten. Controleer of de dakdoorvoeren waterdicht zijn.

Dan kan je nu de dakpannen aan de zijkant van het zonne-energiesysteem terugleggen.

Als de laatste rij dakpannen niet netjes naast de panelen past, moet je deze afslijpen met een haakse slijptol of afzagen. Zorg dat alle dakpannen weer netjes aansluiten en het dak goed is dicht gelegd. Vergeet ook niet om je trappetje van dakpannen weer te sluiten als je het dak af gaat.



Dakmontage: geïntegreerd met onderlaag

Monteren indekstukken 
WP41
Na het plaatsen van de loodvervanger, kan je de indekstukken monteren. Deze worden in een rol of als platen aangeleverd.

Met de indekstukken maak je een waterdichte onderlaag.

Houd rekening met de plaats van de verholen goot, die na de aanleg van de indekstukken zal worden geïnstalleerd. De indekstukken overlappen altijd de loodvervanger aan de onderkant.

 

Ankers monteren 

De indekstukken worden met ankers vastgeschroefd aan de panlatten. Het vrijgemaakte oppervlak wordt volledig bedekt met indekstukken.
Zorg voor voldoende verticale en horizontale overlap van de rijen indekstukken.

Waterdichte schroef

Voor een perfecte afdichting, gebruik je waterdichte schroeven met afdichtingsringen op de overlappingen van de indekstukken. 

WP42wp43
Hoekstukken bevestigen
WP44
Na het plaatsen van de verholen goot, kun je de hoekstukken op de ankers bevestigen.
 
Aan de hoekstukken komen de hamerkopboutjes.
 
 
Railsmontage 

Railsdelen koppelen
De railsdelen kun je op de grond of op het dak aan elkaar koppelen. Met de bijgevoegde koppelstukken, zou dit snel en gemakkelijk moeten lukken.

Railsdelen monteren
Gebruik een touw om de rails goed in hoogte uit te lijnen. De railsen moeten in dezelfde lijn liggen. Met de hamerkopboutjes zet je de rails vast aan de ankers.
WP45
 
Werkplek inspecteren: Als je op een plat dak zonnecollectoren of zonnepanelen gaat plaatsen, moet je een aantal dingen controleren.
Controleer de kwaliteit van het dak. Controleer de afmetingen van het dak en de toelaatbare massa.
 
Het frame moet met ballast worden verzwaard om ervoor te zorgen dat het bij hoge windbelasting blijft liggen. Eventueel kan het frame ook aan het dak worden bevestigd. Het dak moet het gewicht kunnen dragen.

Dakopbouw

Controleer de dakopbouw (beton, staal, hout) en controleer het soort dakbedekking. Zo heeft een betondak met grindlaag weinig beperking in gewicht. Een metalen geprofileerde dakplaat kan maar een beperkt gewicht dragen.

Windzones 

WP46
Op een plat dak moet je ook rekening houden met de windzones. Op de randen en vooral de hoeken van het dak heb je meer last van wind.  
Als je op die plekken panelen of collectoren wilt plaatsen, is het belangrijk om ze beter te verzwaren dan op het midden van het dak.

Ballast

Bij plaatsing dicht bij de rand moet je ± 1,3 keer meer ballast gebruiken. Dit zijn de roze, met 'r' aangegeven vakken op de afbeelding.  
Bij plaatsing in hoekgebied is het nodig om ± 1,5 keer meer ballast te gebruiken. Dit zijn de oranje, met 'c' aangegeven vakken op de afbeelding. 
Het grootste deel van de ballast kan het beste aan de achterzijde (hoge kant) van het frame geplaatst worden.
 
 
Maten uitzetten 

Op platte daken worden zonnepanelen of zonneboilers op een frame geplaatst waardoor ze een opstellingshoek (10 - 30°) naar het zuiden krijgen. Ook oost-west opstellingen komen steeds vaker voor.  De hellingshoek zorgt er voor dat de opbrengst hoger is door meer zoninstraling.
 
De panelen of collectoren moeten niet in elkaars schaduw staan. Net als dat je rekening houd met onderdelen van het gebouw of bomen die voor schaduw kunnen zorgen.
 
Als je maten uitzet voor meerdere rijen panelen, hou dan rekening met de afstanden tussen de verschillende rijen panelen. De afstand tussen twee rijen panelen moet 3 keer de hoogte van het paneel zijn. De hoogte van het paneel met vanaf het dakoppervlak tot het hoogste punt van het paneel.
 
Voorbeeld: als het hoogste punt van het paneel  50 cm is, houd je 1,5 m tussenruimte tot de volgende rij panelen.

WP47
Frames plaatsen 

Als je op een grinddak werkt, moet er eerst wat grind weggehaald worden. Afhankelijk van de dakbedekking moet er bescherming op het dak aangebracht worden. Dit zijn matjes van vilt of rubber.
 
Hierna kunnen de frames geplaatst worden. Lijn alle frames netjes uit. Zorg ook dat je de frames goed aard. Breng de ballast aan. Daarna kunnen de panelen aan de frames gemonteerd worden. Als alle panelen liggen zet je ze vast met paneelklemmen. 

Kijk uit!
Met de hoeken van de panelen. Deze beschadigd bij sommige dakbedekkingen sneller dan je denkt. 

Installatie van het binnenwerk

Werkvoorbereiding

De volgende materialen en gereedschappen heb je nodig voor het aanleggen van een zonnewarmtesysteem onder dak:
leidingwerk, dampdichte doorvoer, pomp, regeling, opslagvat, hamerboormachine met steen- en betonborenset, pluggen, waterpomptang, metaalzaag, multimeter, buigijzers, isolatiemateriaal, persgereedschap, soldeergereedschap, boormachine stofvrij, vulpomp, waterpas.
 
Bij een drukgevuld systeem heb je ook nog glycol en een refractometer nodig.
 
Werkplek inspecteren 

WP48Voor het plaatsen van de zonneboiler moet de ruimte groot genoeg zijn. Er moet genoeg ruimte zijn om leidingen en appendages om de boiler te kunnen monteren. De boiler moet niet te ver van de collectoren vandaan staan.

Gewicht
Een zonneboiler is zwaar. Door zijn eigen gewicht en door het water dat erin zit (1 kg/l). Bij een hangende boiler moet de muur dus sterk genoeg zijn. Bij een staande boiler de vloer. 

Geluid
De pomp en de stromende vloeistof maken geluid. Hou daar rekening mee bij het kiezen van de plek waar de boiler komt. Slaapkamers en woonruimtes zijn af te raden.

Bereikbaarheid
Waar je de boiler ook plaatst, hou er rekening mee dat deze ook na de installatie goed bereikbaar is. Voor bijvoorbeeld onderhoud, vervangen warmtevloeistof en het aflezen van de regeling.

Het leidingwerk
 
Het traject van leidingen is erg belangrijk voor een goed werkend systeem. Werk daarom altijd volgens de voorschriften in het ontwerp of de montagehandleiding.
 
Zelf kun je ook rekening houden met de volgende punten:
• Houd de leidingen zo kort mogelijk. Op die manier heeft het systeem zo weinig mogelijk warmteverlies.
• Bij leidingen die toch lang zijn en/of erg warm worden moet je expansiestukken in de leiding opnemen.
• De leidingen moeten zo lopen dat het systeem bij ontluchting geheel kan leeglopen.
 
Je monteert het collectorcircuit (leidingen) nadat alle collectoren én het opslagvat zijn gemonteerd.

Plaatsen opslagvat

Als je het opslagvat gaat plaatsen, moet je op een aantal dingen letten.
• Het vat en alle aansluitingen moeten goed bereikbaar zijn. Zo kan het opslagvat goed aangesloten en geïsoleerd worden;
• Vaten met een inhoud tot 200 liter kunnen gewoon aan een halfsteens kalkzandsteenwand worden gehangen. Als de muur is gemaakt van gipsblokken, lichtbeton (drijfsteen), spaanplaat of samengestelde wanden. Dan mag het opslagvat niet zomaar opgehangen worden;
• Bij grote opslagvaten  (meer dan 200 liter) moet de vloer versterkt worden;
• Houd er rekening mee dat het opslagvat door alle ramen en/of deuren in het huis kan!

Plaatsen terugloopvat
WP49

De plaats van het terugloopvat bepaalt de hoogte van het waterniveau in het collectorcircuit. Het terugloopvat wordt aangesloten op de aanvoerleiding. Het liefst zo dicht mogelijk bij de collector. Zo minimaliseer je de opvoerhoogte.
 
Als je een terugloopvat gaat plaatsen, hou dan rekening met mogelijk geluidsoverlast voor de bewoners. Plaats het dus niet in een woon- of slaapkamer.
 
Het waterniveau van een terugloopvat moet makkelijk af te lezen zijn. Daarom moet er direct onder en boven het terugloopvat een vulaftapkraan geplaatst worden. Als de pomp uit staat, kan makkelijk het waterniveau gemeten worden. Bijvoorbeeld met behulp van een doorzichtig stuk slang.
 

Leidingisolatie

WP19
De isolatie van leidingen en aansluitingen moet bestand zijn tegen hoge temperaturen. Bij afgedekte collectoren en vacuümbuizen moet je rubberbasisisolatie (HT) gebruiken, of steenwol met aluminium mantel.
 
Bij lange rechte leidingen kun je eventueel een expansiestuk of compensator toepassen om het uitzetten en krimpen van de leidingen op te vangen.
 
Vloeistof inhoud per meter leiding:
• 12 mm: 0,11 l
• 15 mm: 0,18 l
• 22 mm: 0,38 l
• 28 mm: 0,62 l
• 35 mm: 0,96 l
• 42 mm: 1,39 l.

Leidingafschot

Vooral bij terugloopsystemen is voldoende afschot van de leidingen erg belangrijk. Is er niet genoeg afschot, dan werkt het systeem niet goed.
Hoeveel afschot nodig is, hangt af van de toepassing, vloeistof en leidingdiameter. De minimale afschot moet 1 tot 3 cm per meter bedragen. Dit mag altijd meer zijn. Meer is beter!
 
Ook de leidingen van een drukgevuld systeem moeten een klein afschot hebben. Dit is vooral om de glycoloplossing om de zoveel tijd te kunnen vervangen. Het systeem moet dan helemaal leeg kunnen lopen. Door afschot van de leidingen is het circuit ook makkelijker te vullen en te ontluchten.

Sensoren plaatsen

In alle zonnewarmtesystemen monteer je uiteraard temperatuursensoren. Bij het plaatsen van de sensoren zijn er een aantal dingen waar je rekening mee moet houden.
 
Soms is de sensorkabel te kort. Controleer dan of je de kabel zomaar mag verlengen. Vooral bij de PT100-sensoren zorgt het verlengen van de kabel dat ze foute metingen doorgeven. De pomp zal dan niet meer goed worden aangestuurd. Hierdoor kan het systeem bevriezen.

WP50
 
De sensorkabel mag je niet langs de aanvoerleiding binnen de leidingisolatie leggen. De kabel kan hierdoor smelten. Een sensorkabel met teflonisolatie kan wel langs de aanvoerleiding gelegd worden.
 
De sensor moet altijd goed contact maken met de absorber. Hiervoor kun je eventueel contactpasta gebruiken.
 
Als je niet precies weet waar je de collectorsensor moet plaatsen, kijk dan naar de instructies van de leverancier. Soms is de collectorsensor al voorgemonteerd op de absorber.  

Toe- en afvoer sanitair water

Om het warmteverlies door de leidingen zo klein mogelijk te houden, is het verstandig de afstand van het opslagvat tot de collectoren en tot het naverwarmingstoestel zo kort mogelijk te maken.
 
Is het bestaande naverwarmingstoestel ver verwijderd van de collectoren verdient het de voorkeur het opslagvat dicht bij de collectoren te plaatsen, doordat de toevoer naar het naverwarmingstoestel slechts incidenteel plaats vindt.
 
Het is aan te raden om opslagvat, naverwarmingstoestel en zo mogelijk ook de CV-ketel in één technische ruimte onder te brengen.


Een terugloopsysteem vullen

Een terugloopsysteem vul je meestal met leidingwater. Dit doe je met een vulkraan. Vul het circuit rustig tot het aangegeven vulniveau/terugloopniveau. Wacht even en vul eventueel nog bij tot het vulniveau stabiel blijft. Sluit daarna het circuit af. Als het systeem een tijdje gedraaid heeft, is het verstandig om te controleren of het circuit goed terugloopt en of het nog op het juiste vulniveau staat. Je mag een terugloopsysteem nooit verder vullen dan het door de fabrikant aangegeven vulniveau!

Een drukgevuld systeem vullen
 
Een drukgevuld systeem vul je met een glycoloplossing die vanuit een reservoir waarin de vloeistoffen in de juiste verhoudingen zijn voorgemengd. Dit gebeurt meestal met behulp van een pomp.
 
Voor het vullen moet het collectorsysteem heel goed ontlucht worden omdat achterblijvende lucht een lagere opbrengst geeft. Vul een drukgevuld systeem nooit als de collector heet is omdat de glycoloplossing dan direct verouderd onder invloed van de hoge temperatuur en zuurstof.
 
Een drukgevuld systeem kun je dus het best bij bewolkt weer of in de vroege ochtend of late namiddag vullen. Vul het circuit tot de door de fabrikant aangeven druk en ontlucht het systeem minstens één en indien nodig meerdere keren. Als het systeem een periode heeft gedraaid kontroleer je de druk nogmaals en vul je indien nodig bij.
 
Gemorste vloeistof poets je we met veel water.

Een drukgevuld systeem mag je niet vullen als de collectoren heet  zijn. De glycoloplossing verouderd dan meteen onder invloed van zuurstof en de hoge  temperatuur.
 
Opleveren aan de klant

Als de controlemetingen gedaan zijn en alles is in orde, dan kan de werkplek opgeruimd worden en de veiligheidsmaatregelen afgebroken.
 
Zorg bij het opleveren van de installatie dat je de laatste dingetjes goed geregeld hebt. Zorg altijd voor een kloppende en complete documentatie. De volgende documenten moeten aanwezig zijn:
• Installatieschema;
• Werkplan;
• Bedienings- en onderhoudsinstructies omvormer;
• Productbladen installatieonderdelen;
• Gegevens monitoringssysteem.
 
Uiteraard heb je ook rekening gehouden met de afstemming met de netbeheerder over het nieuwe zonnestroomsysteem. Daarnaast doe je berichtgeving over de oriëntatie van de zonnepanelen of collector, de schaduw, opbrengst en het onderhoud.  

Montagehandleidingen
 
Dutchsolarsystems met onderstaande montagehandleidingen.
 
Hoe werkt een zonneboiler en hoe is die te installeren is hier te zien>

Installatiehandleiding (leegloopsysteem)

Om het bestand (1,5 MB) te downloaden klikt hier.

Montagehandleiding indak (drukgevuld systeem)

Om het bestand (3,3 MB) te downloaden klikt u op de naaststaande button.

Montagehandleiding op het dak (drukgevuld systeem)

Om het bestand (841 kB) te downloaden klikt u op de naaststaande button.

Zonneboiler met opslagvat op dak

zonneboilers


Een zonneboiler met opslagvat op het dak. Geeft ruimtebesparing in huis.

Bouwtrefpunt ZonneboilerPrima info over zonneboilers

Energiedak

Een energiedak is en buizenregister met warmtewisselaars dat onzichtbaar is opgenomen in het isolatiemateriaal van de dakconstructie. Omdat de warmte op daken kan oplopen tot zon 80 graden Celsius is het mogelijk de gewonnen energie (gecombineerd) te gebruiken voor meerdere warmtevragers zoals de centrale verwarming, boiler, vloerverwarming, warmtepomp en zwembad. De energie is ook voor plafondkoeling in te zetten.

Energiehaag

zonneboilers

Het Inteco Energiehaag systeem, een combinatie van warmtepomp en een speciaal uitgevoerde Energiehaag, kan een dekkingsgraad van maar liefst 90% van de jaarlijkse warmtebehoefte worden bereikt omdat op convectieve wijze warmte aan de buitenlucht wordt onttrokken. De oriëntatie van het systeem is bovendien vrij en dus niet meer gebonden aan de zuidrichting.

 

 


Zoneiland
 
In Almere heeft men een zoneiland gebouwd (zo groot als een voetbalveld) met zonneboilers genoeg voor 10 % van de behoefte van 2700 woningen. Zie hier

zonneboilers



ISSO 14 gaat over collectoren. of NEN 12975 en NEN 7250 (over oe in te bouwen) en NEN 6702 m.b.t. sneeuw en wind.

Een energiedak is en buizenregister met warmtewisselaars dat onzichtbaar is opgenomen in het isolatiemateriaal van de dakconstructie. Omdat de warmte op daken kan oplopen tot zon 80 graden Celsius is het mogelijk de gewonnen energie (gecombineerd) te gebruiken voor meerdere warmtevragers zoals de centrale verwarming, boiler, vloerverwarming, warmtepomp en zwembad. De energie is ook voor plafondkoeling in te zetten.

Solar vijvers:

Water met een laag zoutgehalte drijft boven op water met een hoog zoutgehalte. De warmte onderin kan dan niet weg en kan wel 90 graden worden. Te gebruiken in energiecentrales om het water eerst voor te verwarmen. Zie solar ponds.

Opslag

Als je warmte van de zomer in de winter wil gebruiken kan je warm water opslaan in een zeer grote goed geïsoleerde tank. Een voorbeeld hiervan is Ecovat: een grote opslagtank die ondergronds wordt geplaatst en waarop zo’n 1.000 woningen worden aangesloten. Deze systemen zijn groot en hebben een energieverlies van 15% per jaar door warmtetransport (van de plek van opwekking naar het Ecovat en terug) en 7% in de warmteopslag zelf.

Je kan water van rond 20 graden ook opslaan in aquifers (waterlagen op 80 - 100 m diepte).

Er zijn ook ontwikkelingen naar themochemische opslag. Zo’n systeem werkt op basis van zouten. Bij het opladen wordt, door toevoeging van warmte, zout van water gescheiden. Wanneer warmte nodig is wordt het zout weer bij het water gevoegd. Hierbij komt warmte vrij. De energiedichtheid van de geschikte zouten is vijf tot tien keer hoger dan de energiedichtheid van water. TNO verwacht met dit systeem goed geïsoleerde woningen te kunnen verwarmen met een opslagsysteem van vijf kubieke meter (waarmee het met gemak in de kelder van een woning past).

Thermochemische opslag

Met de opkomst van thermische batterijen neemt de potentie van zonnewarmte toe. TNO verwacht dat het mogelijk is met
alleen een thermische batterij en zonnewarmte woningen volledig te verwarmen. Dit pleit sterk voor het nu al omarmen
van zonnewarmte in de gebouwde omgeving; tegen de tijd dat opslag beschikbaar komt is de warmte-opwekking
al aanwezig, waarmee de energieproductie met een grote dichtheid nog verder kan worden benut. Door in de woning
compacte warmte-opslag te combineren met zonnewarmte kunnen woningen van het gas af zonder dat daarvoor extra
netinvesteringen gedaan hoeven worden. Het dakoppervlak is in veel situaties toereikend om over het jaar voldoende warmte
op te wekken.

Most Molecular Solar Thermal Energy Storage (kortweg MOST)

Er bestaat nu een speciaal ontwikkeld molecuul uit koolstof, waterstof en stikstof dat wanneer er zonlicht op valt verandert in een energierijk isomeer: een molecuul dat bestaat uit dezelfde atomen, maar waarbij die atomen op een andere manier aan elkaar gebonden zijn. Dit isomeer kan vervolgens in vloeibare vorm bij kamertemperatuur worden opgeslagen tot de zonne-energie nodig is. Wanneer de energie nodig is, kan deze met behulp van een speciaal ontwikkelde katalysator uit de vloeistof gehaald worden. Deze katalysator doet dienst als een soort filter: de vloeistof stroomt er doorheen en zo ontstaat een reactie waarbij de vloeistof opwarmt. Als de vloeistof met een temperatuur van 20 graden Celsius de katalysator ingaat, komt deze er aan de andere kant met een temperatuur van zo’n 83 graden Celsius weer uit. Tegelijkertijd neemt het molecuul de oorspronkelijke vorm weer aan, waarna het hele verhaal weer van voren af aan kan beginnen.

Invoeding op warmtenetten

Naast kansen voor de utiliteitsbouw en industrie biedt zonnewarmte mogelijkheden voor invoeding op een warmtenet. Het aantal huishoudens dat aangesloten is op een warmtenet zal volgens sommige scenario’s de komende jaren sterk toenemen. Er zijn scenario’s die er van uitgaan dat 45% van de huishoudens in 2050 aangesloten is op een warmtenet. Wanneer er voldoende zon beschikbaar is (met name in de zomer) worden huizen en tapwater verwarmd met behulp van zonne-energie. Overtollige energie kan vervolgens worden opgeslagen in aquifersystemen (WKO) om vervolgens in de winter weer gebruikt te worden. Momenteel
zijn er in Nederland nog maar twee warmtenetten waarbij ook zonnewarmte wordt ingevoegd (nog niet in combinatie met seizoensopslag). In Denemarken is deze methode echter al langere tijd gebruikelijk.

WKO

De investeringen voor warmte met grootschalige zonneweides (boven de 2.000 vierkante meter) liggen momenteel voor de
collectoren op 340 €/m2 incl. btw en installatie. Per vierkante meter wordt (bij 40 graden retour temperatuur) 550 kWh/
m2 per jaar opgewekt. De jaarlijkse kosten voor de collectoren bij een levensduur van 25 jaar per vierkante meter zijn dan
16,9 €/m2 per jaar (incl. btw; excl. warmtenet, hulpenergie & thermische opslag). Dit geeft een kWh-prijs van € 0,03/
kWh (8,5 €/GJ). Dit maakt zonnewarmte een betaalbare en maakbare duurzame warmtebron voor warmtenetten, maar
ook voor industrie of tuinders. In het klimaatakkoord komt zonnewarmte in dit perspectief echter niet terug.

Radiative sky cooling 

door middel van een oppervlakte dat warmte uitstraalt richting de atmosfeer.
Door deze warmtestraling koelt een deel van de generator af tot een temperatuur die net iets lager ligt dan de nachtelijke atmosfeer. Een ander deel van de generator warmt juist op dankzij de temperatuur van de atmosfeer. Dat temperatuurverschil wordt vervolgens ingezet voor energieopwekking. Zo kan je 0,25 milliwatt per /m2 opwekken. Net genoeg voor een LED-lampje maar wel 's-nachts opgewekt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%MCEPASTEBIN%