Werking

De zonnestralen verhitten een vloeistof die gewoonlijk uit glycolwater bestaat, de warmtegeleidende vloeistof, die circuleert in de zonnepanelen. Deze verwarmde vloeistof geeft zijn warmte via een spiraalwarmtewisselaar af aan het water in het opslagvat voor sanitair warm water in de badkamer, keuken, enz.

Zonnefractie

De zonnefractie vertegenwoordigt het percentage van de behoeften aan sanitair warm water dat wordt gedekt door de zonnepanelen.

In België bedraagt de zonnefractie van een huishouden ongeveer 60% met een correct gedimensioneerde installatie. In de zomer kunnen de zonnepanelen 100% van de behoeften van het huishouden dekken, terwijl in de winter de zonnefractie rond 10% schommelt.

Het is daarom niet optimaal om thermische zonnepanelen te installeren voor verwarming.

1

2

3

4

5

1

2

Naverwarming

Op onze breedtegraad kan, afhankelijk van het seizoen en de hoeveelheid zonneschijn, niet aan al onze behoeften aan sanitair warm water worden voldaan door alleen thermische zonnecollectoren. Om aan deze behoeften te voldoen, zelfs tijdens perioden met weinig of geen zonneschijn (herfst/winter), is een naverwarmingssysteem nodig. Deze naverwarming moet in de warmwaterbehoefte kunnen voorzien zonder tussenkomst van de zon.

Er zijn een aantal verschillende opties voor naverwarmingssystemen, met of zonder warmtewisselaar, die al dan niet in het opslagsysteem kan worden geïntegreerd.

De meest gebruikte oplossingen om het gebrek aan zonne-energie te compenseren zijn:

Elektrische naverwarming

Een elektrisch verwarmingselement is rechtstreeks in het opslagvat geïntegreerd

1

2

3

4

5

Naverwarming via een ketel

De warmtewisselaar is geïntegreerd en bevindt zich bovenin het vat, zo dicht mogelijk bij de plaats waar het water wordt afgetapt, daar waar de warmwatertemperaturen het hoogst zijn.

1

2

3

4

5

Naverwarming in serie

Het naverwarmingssysteem bevindt zich buiten het zonne-opslagvat. Het water wordt voorverwarmd door de zonnecollectoren en vervolgens door het naverwarmingssysteem (voorbeeld: een gascondensatieketel) verwarmd tot een hogere temperatuur.

1

2

3

4

Optisch rendement

Het optisch rendement geeft een idee van de efficiëntie van de collector bij het absorberen van energie uit zonnestralen. Het wordt gemeten in het laboratorium en kan worden gebruikt om collectoren met elkaar te vergelijken. In werkelijkheid varieert het rendement afhankelijk van de klimatologische omstandigheden (temperatuur, bewolking, zonneschijn) en hoe de panelen worden gebruikt.

Over het algemeen is het seizoensrendement (jaargemiddelde) van een goed ontworpen thermische zonne-installatie in België ongeveer 30 tot 40%. Voor de 1000 kWh/m²/jaar energie die in België door de zon aan de grond wordt geleverd, zal de thermische installatie tussen 300 en 400 kWh/m²/jaar energie produceren die in de vorm van warmte wordt doorgegeven aan sanitair warm water. Over het algemeen gaat tussen 30% en 50% van deze productie verloren door opslag.

De energetische terugverdientijd (ETVT) van een paneel is de tijd die nodig is om de energie die verbruikt is bij de productie terug te winnen met de energie die het paneel produceert. In een installatie met een seizoensrendement van 40% is de ETVT ongeveer 2 tot 3 jaar, afhankelijk van het type paneel en de zonnefractie.