W A R M    W A T E R    U I T    Z O N L I C H T

collectoren

Het belangrijkste onderdeel van een zonneboiler is de zonnecollector die de infrarood energie van het zonlicht omzet naar warmte. De gemiddelde oppervlakte van een installatie voor sanitair warm water is 6 a 8 vierkante meter. Er bestaan verschillende types collectoren, maar de meest gebruikte collectoren voor particuliere zonneboilers zijn de vlakkeplaatcollector en de vacuumcollector.

Een moderne vlakkeplaatcollector bestaat een absorber met een speciale coating (fotoselectieve of spectraalselectieve laag) die ultrasoon gelast word op een netwerk van koperen buisjes. In tegenstelling tot gewone zwarte verf heeft deze laag heeft een hoge absorbtiefactor van 95% en een lage emissiefactor van 5%. Het zonlicht dat door de fotoselectieve laag geabsorbeerd wordt verwarmt het water dat door deze buisjes stroomt. Onze fotoselectieve laag heeft een keramische coating die ongevoelig is voor corrosie waardoor eventuele condens in de collector geen schade kan veroorzaken. Aan de zonlicht kant wordt de fotoselectieve laag beschermd door een stevige glazen plaat met prisma patroon waardoor reflectie verliezen beperkt worden. Aan de onderkant en zijkanten van de fotoselectieve laag ligt een dikke rock-wool isolatie laag die de thermische verliezen beperkt. Dit geheel wordt gemonteerd in een stevig stalen of aluminium frame. Door zijn eenvoudige opbouw is de vlakkeplaatcollector goedkoper dan de vacuümcollector. De collector is echter minder eficient indien de invalshoek van het zonlicht niet optimaal is. Om dit te compenseren moet er een groter oppervlak geinstalleerd worden t.o.v. een installatie met vacuümcollectoren

De vacuümcollector bestaat uit een aantal naast elkaar geplaatste dubbelwandige vacuüm gezogen glazen buizen. Op de binnenwand van de vacuümbuis wordt een metalen fotoselectieve laag opgedampt die zonlicht efficiënt omzet in warmte. De fotoselectieve laag vormt in combinatie met het vacuüm in de buis, een goed geïsolleerde thermos met minimale warmte verliezen. Het opgewarmde deel van de vacuümbuis staat via een heat-pipe of u-vormige koperen buis in verbinding met de waterleiding van de collector. De heat-pipe maakt deze collectoren bijzonder geschikt voor leegloop systemen. De u-vormige koperen buizen daarentegen zijn niet geschikt om in een leegloopsysteem te gebruiken omdat er altijd vloeistof in blijft die kan bevriezen. Door de "thermosfles" isolatie en de buisvormige collector is de vacuümcollector de meeste efficiente collector. Deze buisvorm maakt immers dat een gewijzigde invalshoek van het zonlicht de efficientie minder doet dalen (auto-tracking). Hierdoor heb je 1,5 maal minder oppervlak nodig t.o.v. gelijkwaardige vlakkeplaatcollector. In Belgie worden dit type echter benadeeld omdat er voor de subsidies enkel naar de apperture oppervlakte en niet naar de efficientie gekeken wordt.

boiler

De boiler is het tweede belangrijkste onderdeel van de zonneboiler installatie. Voor een optimale werking moet de capaciteit van de boiler goed afgestemd zijn op het vermogen dat de collector kan leveren. Bij een normale installatie wordt er 40 a 50 liter boiler per vierkante meter vlakkeplaatcollector voorzien. voor een gemiddeld gezin komt dit neer op een zonnecollector van 6 a 8 m2 en een boiler van 300 a 400 liter. Door de gestegen subsidies is er echter een trend naar grotere collectoren en kleinere boilers. Voor zonneboilers die met een pelletkachel of houtvergasser C.V. samenwerken is het echter aangeraden om de boiler toch voldoende groot te dimensioneren (50 liter / kW). Deze installaties zijn namelijk efficienter bij langere brandtijden.

pompgroep met solarregelaar

De pompgroep met solarregelaar zorgt voor het effecient transporteren van de opgewekte warmte van de collector naar de boiler. De pompgroep bevat naast een zuinige pomp ook een overdrukbeveiliging en verschillende afsluitkranen en aansluitingen om het systeem te vullen. De meer complete modellen bevatten eveneens een automatische ontluchter en thermometers in de heen en retourleiding. De solarregelaar regelt het debiet van de pomp zodat het temperatuursverschil tussen boiler en collector ongeveer 10°C bedraagd. De pomp wordt uitgeschakeld indien het temperatuursverschil lager is dan 6°C. Sommige regelaars hebben uitgebreide functies zoals het aansturen van servo ventielen, vorst bescherming en anti-legionelle functie.

geisolleerde leidingen

Het is niet meer dan logisch dat de leidingen tussen de collector en de boiler geisolleerd worden om warmte verliezen te beperken. Bij zonneboilers moeten echter speciale materialen gebruikt worden omdat de temperaturen op zomerse dag behoorlijk hoog kunnen worden. De isolatiematerialen voor een centrale verwarming zijn meestal geschikt tot 75°C, terwijl de temperatuur van de collector gemakkelijk boven de 85°C kan komen. Daarom worden speciale isolatie materialen gebruikt die bestand zijn tegen temperaturen tot 150°C.