Verbeter de wereld, stapje voor stapje…maar wel snel graag!

Zonneboilers en
collectoren voor warm water

Conclusie


Zonneboilers hebben een zeer matig rendement.
Terugverdientijden inclusief subsidie liggen boven de 15 jaar
De inpassing vraagt ook redelijk wat installatiewerk

Aanschaf van zonneboilers


Een zonneboilerset bestaat uit
  • collectoren en dakconstructie
  • geïsoleerd leidingwerk naar boiler
  • boiler (opslagvat)
  • leidingwerk van boiler naar tapwatersysteem
  • een circulatie pomp
  • regelunit en aansluitingen
Stacks Image 337466
Opslagcapaciteit

In tegenstalling tot zonnepanelen die stroom opwekken kunnen boilers wel energie opslaan. Dat is een belangrijk voordeel.
Extra stoomkosten

Voor het collectorcircuit is een circulatiepomp nodig van circa 50 watt. Aan extra stroomkosten moet er gerekend worden op circa 200 kWh per jaar.

Thermosifonsystemen hebben geen extra pomp nodig
Stacks Image 337476

De straling die bij een onbewolkte hemel tegen de middag als de zon de meeste kracht heeft op aarde arriveert schommelt rond de 1000 W/m². In vaktermen: 1000 kWh/m².a bij 25 graden Celsius en AM=1,5 (d.w.z. onder een hoek van 41,5 graden, waardoor de stralen een 1,5 maal dikkere luchtlaag moeten doordringen). De straling van de zon levert ons per jaar 220.000 biljoen kWh, dat is meer dan 2500 keer het totale verbruik van de wereldbevolking. Dit betekend dat we om aan de totale energiebehoefte van de wereld te voldoen we genoeg hebben aan een zonnecollector van ca. 144.400 km² oppervlakte, dus ongeveer ter grootte van 3,5 keer Nederland of ca. 25% van Frankrijk.
Quote van Solar Drenthe

Hoeveel warmte kun je invangen


In Nederland valt op elke m2 gemiddeld 1000 kWh aan zonne-energie op het aardoppervlak. Die warmte kun je opvangen met collectoren die er stroom van maken en met collectoren die deze stralingsenergie omzetten in warmte en wordt dan opgeslagen in een boiler.
In het Middellandse-zeegebied is die instraling 1500 tot 2000 kWh. Je ziet daar veel zonneboiler-systemen op daken van huizen.

Het warmtetransport van de panelen naar de boiler gebeurt met een vloeistof. Omdat het in onze gebieden vriest wordt daar glycol voor gebruikt. In het Mediterrane gebied wordt water gebruikt. Dat is goedkoper en effectiever.

Prestatie: Hoeveel warmte haalt het paneel uit de jaarlijkse instraling? Het gaat erom hoeveel warmte uiteindelijk in het watergedeelte van de boiler terecht komt. De effectiviteit van zonneboiler-systemen in ons land met glycol als tussenmedium ligt tussen de 65 en 35%. Dus uit elke m2 collector is er dan 650 tot 350 kWh aan warmte te halen op jaarbasis.

Prijs: Voor een opgeleverde installatie kan de prijs uitgedrukt worden in Euro per kWh per jaar Dat is de energie die op jaarbasis uit de zon gehaald kan worden bij een goede plaatsing. Op die manier kun je gemakkelijk aanbiedingen vergelijken.

Wetenschappelijke achtergrond zonnestraling

1000 kWh per m2

De jaarlijkse instraling van de zon op het horizontale vlak bedraagt 1000 kWh. Dit is een 10 jarig gemiddelde. In het beste zonnejaar was dit 15 procent hoger en in het slechtste zonnejaar 15% lager in de Bilt. De optimale positie voor panelen (zuid, 36° helling) levert gemiddeld een instraling van 1123 kWh per jaar waarbij de spreiding 18% is voor jaren met veel en met minder zon.
Bron Novem S 107

Stacks Image 337501
Het economisch rendement

We kijken naar de terugverdientijd ook wel de simple payout genoemd (SP). De payout in jaren is de investering gedeeld door de netto besparing. De kosten voor financiering worden niet beschouwd in de SP, omdat deze voor iedereen verschillend zijn. Stel dat een terugverdientijd van 10 jaar is gewenst, dan moet de jaarlijkse besparing groter zijn dan 10% van de investering. Als we dat toepassen op een zonneboiler-systeem met 100% (theoretisch) rendement dan is er per m2 collector oppervlak maximaal 1000 kWh per jaar uit de zon de halen. 1 m3 gas levert 8,8 kWh met een HR ketel. De verkregen warmte per m2 collector oppervlak uit de zonneboiler heeft dan een waarde van 1000/8,8 = 113,6 m3 gas. In geld uitgedrukt 113,6 x € 0,65 (de kosten van gas per m3) = € 73,86. Voor een terugverdientijd van 10 jaar mag het een theoretische ideaal systeem dus maximaal kosten: 10 x € 73,86 = € 738,60 per m2 collector oppervlak

Correctie voor het rendement van de collectoren.

In onderstaande grafiek is te zien dat het rendement van zonneboilers een functie is van de temperatuur waaraan de ingevangen warmte moet worden afgegeven.
Als de boiler koud is, is het rendement hoog en als de boiler opwarmt wordt dat rendement lager.
Heat pipe collectoren halen een gemiddeld rendement van 55% en vlakke plaat collectoren van 45%.

Voor het rekensommetje betekent dat bij een terugverdientijd van 10 jaar:
- de heat pipe systemen niet meer mogen kosten dan € 738,60 x 55% = € 406,20 per m2 collector oppervlak
- de vlakke plaat collectoren niet meer mogen kosten dan € 738,60 x 45% = € 332,40 per m2 collector oppervlak

rendement zonneboiler

Let op: Sommige leveranciers voorspellen rendementen die theoretisch al niet kunnen;- deze schijnen meer per m2 te produceren dan de instraling van de zon. De overheid heeft van een bijna 100 systemen een normrendement per systeem vastgesteld voor de subsidie.
Vraag garantie voor de opbrengst.



Subsidie


Op Zonneboilers is subsidie te verkrijgen. Zie hiervoor de lijst van de Rijksoverheid. Elke apparaat heeft een meldcode. Zodra de installatie is geïnstalleerd kun je subsidie aanvragen. Vuistregel: de subsidie bedraagt de jaaropbrengst gedeeld door 2. Een set die 2000 kWh opbrengt ontvangt € 1000 subsidie.

Klein overzicht van zonneboilersystemen         
MerkTypeType collectorNetto Collector oppervlak m2 Jaar- opbrengst kWh (**) Catalogus prijs Subsidie ISDE Netto prijs (*) Rende- ment kWh/m2Gas besparing m3 x € 0,65 tov HR ketel
         20 jaar
12 Zonneboiler200-TW+VW 24Heatpipe3 1.160 € 1.990 € 580 € 1.410 387 € 1.714
ATAGEcoNormII (standaard zonneboiler) 200-5,0m²Vlak5 1.780 € 3.064 € 890 € 2.174 356 € 2.630
Brink Climate SystemsSunset CV2-200 verticaalHeatpipe3,8 1.447 € 2.681 € 724 € 1.957 381 € 2.138
Dutch Solar SystemsZB120TX 4,74Vlak4,74 1.706 € 3.185 € 860 € 2.325 360 € 2.520
HRsolarHrs200/5,0Vlak5 1.682 € 3.115 € 841 € 2.274 336 € 2.485
Van WaverenZonneboiler 2x 25 buizen 300L WW+CVHeatpipe5,5 2.079 € 3.852 € 1.040 € 2.812 378 € 3.071
Rendementen van zonneboilersystemen zijn laag. De terugverdientijd van de investering inclusief subsidie is groter dan 15 jaar.
(*) Prijzen kunnen opgevraagd worden via een offerte
(**) Opgave overheids RVO tabel voor specifieke set


Visueel effect

Sommigen vinden ze mooi anderen vinden ze foeilelijk. Het blijft een kwestie van smaak. Voor monumenten en beschermde dorpsgezichten is goedkeuring van de gemeente vereist. In overige situaties niet,


Waarde vermeerdering van uw huis

Met een zonneboilersysteem verbetert het energielabel.


Levensduur en verzekering

Panelen maken onderdeel uit van de aard en nagelvaste onderdelen van uw huis, Zijn daarom ook als regel mede verzekerd bij brand, en stormschade. U dient wel te melden dat u panelen heeft.

Huidige verouderingsproeven en praktijk voorbeelden laten zien dat goede systemen tenminste 25 jaar mee gaan. Wel is onderhoud noodzakelijk.

Wilt u grotere zonnesystemen goed en zeer betaalbaar verzekeren, dan is een goed adres: Solarif Nederland, Mr. B.M. Teldersstraat 11, Arnhem 


Voorbeelden van zonneboilersystemen

Stacks Image 337481

Vlakke plaat collector

Stacks Image 337487

Collector uitrolbaan voor zwembadverwarming. Gemaakt van EPDM. Vorstbestendig en heeft geen tussenmedium als glycol nodig.

Stacks Image 337483

Heat pipe collector. Bij nieuwbouw wordt het mogelijk de condensorzijde binnendaks te plaatsen, waardoor glycol + een dure boiler niet meer nodig is.
Lees meer over heat pipes

Stacks Image 337489

Bolvormige buizen collector

Stacks Image 337485

Eenvoudige doeltreffende oplossing voor zwembadverwarming. Polyethyleen buizen op dak. Met toevoer en verzamel headers aan de randen. Door zelfbouw zijn deze systemen veel goedkoper en verdienen ze zich binnen 10 jaar terug.