Thermische zonne-energie op het dak

Thermische zonne-energie - gratis warmte bij u thuis afgeleverd

Thermische zonnecollectoren © Manuela Fiebig, stock.adobe.com Zon staat voor warmte - wat is er natuurlijker om deze warmte direct als verwarmingsenergie te gebruiken? Dit is mogelijk met zogenaamde thermische zonnesystemen. Vanuit technisch oogpunt is het principe eenvoudig: een warmtedragend medium stroomt door de zonnecollectoren op het dak en warmt daarbij op. Vervolgens draagt ​​het de opgenomen energie over aan het verwarmingscircuit.

Plat of buis - dat is de vraag

In Duitsland worden twee verschillende collectorsystemen gebruikt voor thermische zonne-energie, die fundamenteel verschillen in hun structuur:

• Vlakke platencollectoren
• Buiscollectoren

Vlakke collectoren bestaan ​​uit een collectorbehuizing die is afgedekt met een beschermglas. Onder het glas bevindt zich een donker absorberend oppervlak, dat wordt verwarmd door de zon en de warmte overbrengt naar de koperen leidingen eronder. Het warmteoverdrachtsmedium stroomt door de koperen leidingen - meestal een mengsel van water en antivries, soms zuiver verwarmingswater. Onder de koperen leidingen zit isolatie waardoor de opgevangen warmte niet naar buiten gaat.

Zonnethermische vlakke plaatcollectoren: structuur

Buiscollectoren bestaan ​​uit meerdere glazen vacuümbuizen die naast elkaar zijn geïnstalleerd. Het warmteoverdrachtsmedium stroomt door deze buizen en wordt verwarmd door de zon. Bij sommige modellen wordt dit effect nog versterkt door parabolische spiegels onder de buizen. Met behulp van hun buiging richten ze de zonnestralen rechtstreeks naar het midden van de buis - zelfs als er alleen diffuus licht is of de straling van de zon erg schuin is.

Zonne-thermische buiscollectoren: structuur

De verschillende constructiemethoden hebben verschillende voor- en nadelen tot gevolg:

• Vlakke collectoren overtuigen door hun lagere prijs en zijn daarom meer verspreid op Duitse daken. Hun energieopbrengst is echter niet zo hoog als die van buiscollectoren. Dit betekent dat er meer dakoppervlak nodig is voor dezelfde warmtewinst. Dit nadeel in efficiëntie is echter meestal geen probleem bij de bereiding van warm water.
• Buiscollectoren zijn duurder, maar hun rendement is tot 30 procent hoger dan dat van vlakke plaatcollectoren. Een ander voordeel is dat zelfs bij diffuus of schuin zonlicht hoge warmtewinsten worden behaald. Om dezelfde warmteafgifte te produceren, hebben buiscollectoren tot 20 procent minder ruimte nodig dan vlakke collectoren.

Zonnethermie: vlakke plaatcollectoren of buiscollectoren Tip: vind de goedkoopste zonne-energiebedrijven, vergelijk aanbiedingen en bespaar.

Alleen warm water of ook verwarming?

Er zijn in principe twee oriëntaties voor thermische zonnesystemen:

• Water opwarmen
• Warmwaterbereiding en verwarmingsondersteuning

Het grotere besparingseffect op stookkosten wordt natuurlijk geboden door een systeem dat niet alleen warm tapwater produceert, maar ook een deel van de verwarming voor de kamers levert. Overigens vereist dit systeem ook hogere investeringskosten. Om voldoende energie op te wekken, moet het collectoroppervlak groter zijn. Een gespecialiseerd bedrijf kan de benodigde oppervlakte berekenen op basis van de grootte van de woning en de oriëntatie van het dak. Buiscollectoren bieden hier een voordeel door hun hogere rendement en zijn een goede keuze als u verwarmingsondersteuning nodig heeft.

Regeling: tapwateropwarming met thermische zonne - energie Zonnewarmte voor tapwateropwarming en verwarmingsondersteuning

De opslagtank - het hart van het verwarmingssysteem

Of het nu plat of buis is - de opgewekte energie moet worden gebruikt om een ​​besparingseffect op de energiekosten te bereiken. Als het warmtedragend medium in de collector voldoende is opgewarmd, stuurt een sensor een pomp aan. Het warmtedragend medium bereikt vervolgens de opslagtank via een leiding van bijvoorbeeld koper of aluminium. Hier geeft de dragervloeistof de warmte via een warmtewisselaar af aan de opslagtank. Verschillende soorten warmteopslag komen veel voor:

• Zuiver warmwaterboiler : Als het zonnesysteem alleen bijdraagt ​​aan de warmwaterbereiding en de verwarming niet wordt ondersteund bij het genereren van ruimte, is een eenvoudige drinkwateropslagtank voldoende. In dit geval wordt het water in de voorraadtank gebruikt voor de verschillende tappunten zoals de douche of kraan. Het wordt rechtstreeks verwarmd via de warmtewisselaar van het zonnesysteem.
• Combi-opslagtank met interne drinkwatertank : Als het systeem naast de warmwaterbereiding de ketel moet ondersteunen, moet de opslagtank twee functies hebben: hij moet het warme tapwater leveren en als bufferopslag moet hij de warmte van het zonnesysteem opnemen en indien nodig afgeven aan het verwarmingscircuit. Deze twee functies worden verzekerd door gecombineerde opslagtanks. Bij het tank-in-tank principe wordt een kleinere opslagtank voor drinkwater in de opslagtank geplaatst. De grote tankruimte wordt gevuld met het verwarmingswater dat de radiatoren in huis voedt. Aan dit water wordt de energie van het zonnestelsel toegevoerd. De kleinere binnentank wordt verwarmd door het verwarmingswater.
• Combi-opslagtank met verswaterstation : Een ander type combi-opslagtank integreert een zogenaamd zoetwaterstation in de bufferopslagtank. In principe is dit een verdere warmtewisselaar die door de tank wordt geleid. Er stroomt koud leidingwater doorheen, dat opwarmt in de buffertank en vervolgens beschikbaar is als warm tapwater. Op deze manier wordt het warme water altijd vers bereid zodat er bijvoorbeeld geen legionellabesmetting kan optreden.

Omdat warm water lichter is dan koud water, is de binnenkant van elke opslagtank gelaagd. Bovenaan is het water erg heet, onderin daalt de temperatuur. Het water wordt dus in het bovenste gedeelte afgetapt. Bij een combi-opslagtank volgens het tank-in-tank principe wordt om dezelfde reden de verswatertank in het bovenste derde deel van de opslagtank geplaatst.

Veel energie - de ketel kan uit blijven

Als het zonnesysteem correct is geïnstalleerd, kan het in de zomermaanden de volledige warmtebehoefte van een huis dekken. Gemiddeld kan ongeveer 60 procent van de warmtebehoefte voor warm water worden gerealiseerd door het zonnestelsel. Aanzienlijke besparingen zijn ook mogelijk met de verwarmingsondersteuning: een collectoroppervlak van 10 tot 15 vierkante meter kan tot 30 procent van de warmte leveren die nodig is voor een goed geïsoleerd gebouw.

Warmwaterbereiding: dekkingsaandeel door thermische zonne-energie

Dankzij de bufferopslag herkent de verwarmingsinstallatie of er voldoende thermische energie is. Als het bufferreservoir voldoende is opgewarmd door zonne-energie, blijft de ketel uit. Pas als de temperatuur in de opslagtank daalt en er dreigt een gat in de warmtetoevoer, start de ketel en levert de ontbrekende energie. Op deze manier heeft de zonnewarmte voorrang in de opslagtank. De huiseigenaren besparen waardevolle brandstof die ze duur zouden hebben moeten betalen zonder een thermisch systeem op zonne-energie.

Voldoe aan de wettelijke vereisten met thermische zonne-energie

De regeneratieve opwekking van verwarmingsenergie - althans in nieuwe gebouwen - is niet langer een optionele extra, maar een wettelijke verplichting: de Wet hernieuwbare energie warmte (EEWärmeG) verplicht eigenaren van gebouwen om een ​​bepaald deel van hun verwarmingsenergie uit hernieuwbare bronnen te halen. Een thermisch systeem op zonne-energie is een heel eenvoudige manier om aan deze verplichting te voldoen. Voor woningen met maximaal twee wooneenheden is minimaal 0,04 vierkante meter collectoroppervlak per vierkante meter verwarmde woonruimte vereist. Voor een huis met 100 vierkante meter woonoppervlak zou aan de wettelijke eis worden voldaan met een thermische zonne-installatie van minimaal vier vierkante meter.

Tip: hier vindt u gedetailleerde informatie over thermische zonne-energie