Verwarming met zonnecollectoren

Verwarming met zonnecollectoren

Verwarming met zonnecollectoren!?

Is dat mogelijk???

Stap per stap…

Hier vertel ik over de ervaringen van mensen die deze verwarmingsmethode gebruiken in het koude Rusland.

Groeten aan jullie allemaal!

Bedankt dat je deze pagina online hebt gevonden tijdens je zoektocht naar alternatieve verwarming.
En ja, je bent op de juiste pagina. Want ik sta klaar om je te helpen met informatie en de praktische uitvoering van je idee, namelijk om de kosten voor het verwarmen van je huis te verlagen en deze keer radicaal…

Verwarming met zonnecollectoren

Maar om dit te doen, moeten we begrijpen welk type zonnecollector we in dit geval nodig hebben…

Er zijn momenteel twee soorten zonnecollectoren:

1. FP (Flat Panel)

2. VTC Vacuümbuicollector

Hun werkingsprincipe is enigszins verschillend en daarom hebben ze verschillende rendementen. Maar elk heeft zijn eigen nadelen en voordelen.
Door het speciale ontwerp van de VTC is het rendement aanzienlijk hoger dan dat van FP vlakke collectoren.

Verwarming met zonnecollectoren.
Voors en tegens.

Afhankelijk van het ontwerp van het zonnesysteem heeft het verwarmingssysteem een aantal voor– en nadelen. De voordelen van de vlakke versies zijn bijvoorbeeld als volgt:

• De gunstigste verhouding tussen de prijs van de apparatuur en de warmteproductie voor regio‘s met een gematigd klimaat. Dat zijn voor onze regio
• Volledige autonomie voor verwarming en productie van warm water
• Maximale efficiëntie tijdens de periode van de hoogste zonneactiviteit in vergelijking met zonnepanelen en windturbines.
• Onafhankelijkheid van standaard energiebronnen en constante stijgingen van energieprijzen.
• De gemiddelde terugverdientijd is 3-5 jaar.
• Levensduur – minstens 30 jaar.
• Zelfreinigende functie tegen sneeuw, hagel.
• Eenvoudige aansluiting op verwarmingssysteem.
• Absoluut milieuvriendelijk.

De vlakke zonnecollector die wordt gebruikt om het verwarmingsmedium in een verwarmingssysteem te verwarmen is niet zonder nadelen:

1. De kosten van het apparaat, die slecht gecorreleerd zijn met de capaciteit van het apparaat en de kosten van installatie en implementatie in het verwarmingssysteem.
2. Beschikbaarheid van zeileigenschappen van het apparaat, wat de mogelijkheid van schade bij harde wind creëert.
3. Lage efficiëntie bij bewolkt weer en bij koud weer.
4. Hoge warmteverliezen door onvolmaakt ontwerp.

Vacuümcollectoren verschillen van vlakke collectoren op het vlak van prestaties en ook omwille van de volgende positieve kenmerken:

1. Breed temperatuurbereik, ook bij vorst tot –30–50°C.
2. Minimaal risico op zeil– en windschade.
3. Uitgebreide prestatiemogelijkheden dankzij het vermogen om straling te absorberen uit het onzichtbare deel van het zonlichtspectrum.
4. Laag warmteverlies van de behuizing.
5. Hoge operationele betrouwbaarheid.
6. Repareerbaar – in geval van een storing moeten een of meer bedieningselementen worden vervangen in plaats van de hele structuur.
7. Warmteoverdrachtvloeistof kan worden verwarmd tot 300°C. (is een speciale vloeistoffen voor industriële gebruik)
   
8. Ongevoelig voor atmosferische neerslag.

De nadelen van vacuümmodellen zijn voornamelijk de hoge kosten van de apparatuur en de strenge installatievereisten.

Dus beter aan een specialist vragen om te installeren.

Selectiecriteria

Bij het kiezen van een zonnecollector moet rekening worden gehouden met de volgende criteria:

• Modellen van het vlakke type bieden maximale duurzaamheid, maar moeten volledig worden vervangen als ze breken, wat maximale financiële kosten met zich meebrengt.
• Vacuümmodellen zijn effectiever in de winter, omdat ze de koelvloeistof meer opwarmen, maar worden gekenmerkt door kwetsbare buizen. In geval van een defect is het echter mogelijk om de afzonderlijke elementen te vervangen.

Mijn eigen mening: beter vacuümsysteem te laten installeren. Maar toch afhankelijk van situatie.

We hebben gekeken naar de soorten collectoren en hun kenmerken, en nu zijn we geïnteresseerd in de ervaringen met dergelijke systemen zelf. Laten we eens kijken naar de situatie in regio‘s met een sterk continentaal klimaat. Dat is veel harder dan ons matige klimaat.

Hoe verwarming op zonne-energie in de winter werkt

De zonneboiler wordt ook gebruikt om het huis in de winter te verwarmen (er zijn zelfs speciale modellen met een niet-vriezend verwarmingsmiddel voor dit doel). Dit komt door het proces van het omzetten van zonne-energie in warmte-energie, dat uit verschillende stappen bestaat:

De zonnestralen gaan door het buitenste transparante paneel/buis en raken de absorberende coating;
De absorber absorbeert actief direct en verstrooid zonlicht, zelfs bij bewolkt weer, en geeft de geconverteerde warmte af aan de verwarmingsbuis;
Het verwarmingsmedium (niet-vriezend in modellen voor alle seizoenen) kookt en stroomt door de spiraal naar het expansievat van het systeem;
In het reservoir brengt het de warmte die het van de absorber heeft ontvangen over op het water, condenseert het en keert het via de spiraal terug naar de buis onder de absorber.
De cyclus herhaalt zich.

Zoals je ziet is dit mechanisme onafhankelijk van de omgevingstemperatuur, dus het kan zelfs tijdens het koude seizoen worden gebruikt. De efficiëntie van het systeem wordt beïnvloed door het aantal en de duur van de zonnige dagen, en in onze klimaatzone zijn deze cijfers lager, maar niet nul, dus zelfs in de koudste winter werken de collectoren (zij het met een lagere efficiëntie).

Hoe efficiënt is zonneboilerverwarming in de winter?

Het rendement van een zonnecollector wordt berekend in watt per m² en is direct afhankelijk van de zonneopbrengst in de regio en het rendement van het apparaat zelf. Het rendement wordt berekend volgens de formule m = a*k/100.

Waarbij:

m – vermogen;
a – zonneactiviteit;
k – prestatiecoëfficiënt.

De hoeveelheid zonne-energie op middelste gordel van Rusland breedtegraden is 1000-1200 W per m². Je kunt het rendement van een collector vinden op het gegevensblad (hoewel je er rekening mee moet houden dat het werkelijke rendement kan afwijken van het nominale rendement).

Als we een vlakke collector hebben met een rendement van 80%, dan is de capaciteit = 1200*80/100, d.w.z. 960 W per m² oppervlakte.

In de winterperiode (afhankelijk van de regio en de weersomstandigheden) daalt de zonneactiviteit op het grondgebied van middelste gordel van Rusland dus 3 tot 5 keer, dat wil zeggen tot 400-250 W, als gevolg van wolken en neerslag. Onder dergelijke omstandigheden zal het vermogen van dezelfde collector 360-200 W per m² zijn. En dit is bij afwezigheid van een lange sneeuwlaag op het collectoroppervlak.

Om een probleemloze werking van het systeem in de winter te garanderen, moet de eigenaar zorgen voor een vijfvoudige vermogensreserve.

Blootstelling aan regen

Hoe zonnepanelen werken in de winter hangt af van hun type.

Vacuümpanelen kunnen door hun ontwerp en grotere hellingshoek ten opzichte van de grond ook werken bij diffuus licht en bewolkt weer. Vlakke panelen werken helemaal niet als ze bedekt zijn met sneeuw, terwijl de efficiëntie van een vacuümpaneel met 10%-15% afneemt. Dezelfde regel geldt voor ijsvorming. Vorst heeft geen invloed op de werking van de collector, omdat het transparant is en niet verhindert dat straling het ontvangende oppervlak binnendringt.

Temperatuurschommelingen hebben geen significant effect op het efficiëntieniveau. De toplaag van de vacuümbuizen wordt niet verwarmd of gekoeld, maar slaat de warmte betrouwbaar op. Een vlakke collector geeft ongeveer 5% warmte af.

Regen en hagel veroorzaken meer schade aan platte units dan aan vacuümunits. Maar vacuümunits zijn moeilijker schoon te maken – sneeuw en vorst stapelen zich erop op.

Als een collector geen toegang heeft tot direct zonlicht, stopt hij met werken. Vacuümcollectoren kunnen water of warmteoverdrachtsvloeistof verwarmen met diffuus licht, maar hun efficiëntie is lager. Vlakke panelen hebben direct zonlicht nodig, anders verwarmen ze water veel slechter dan vacuümbuizen. Vlakke zonnepanelen werken beter in de zomer, terwijl het principe van de vacuümbuiscollector het mogelijk maakt om water efficiënter te verwarmen in de winter.

Als het oppervlak van het paneel of de buizen bedekt is met sneeuw, daalt het rendement van de vacuümzonnecollector tot 10-15% van de nominale waarde, terwijl het rendement van de vlakke panelen daalt tot 0%. Hetzelfde geldt voor vorst.

Als er vorst op de collector verschijnt, blijft deze werken omdat hij bijna transparant is en het licht door het ontvangende oppervlak dringt.

Een ander verschil tussen de twee soorten collectoren is de mate waarin ze sneeuw vasthouden. Op de vlakke panelen glijdt de sneeuw er gemakkelijk af, terwijl het op de vacuümbuizen wordt vastgehouden omdat het gripoppervlak groter is en hun vorm hiertoe bijdraagt.

MAAR aangezien vacuümpanelen alleen zonlicht nodig hebben en sneeuw en ijs licht doorlaten, zijn vacuümsystemen in het voordeel.

Werking van de zonnecollector bij bewolkt en koud weer. (-15 a -25 graden Celsius)

Bij gemiddeld gebruik (d.w.z. niet al het water in één keer uit de tank laten lopen) is de watertemperatuur zelfs bij bewolkt weer 50 graden Celsius. Bij zonnig weer, zelfs bij intensiever gebruik, warmt het water gemiddeld 70–90 graden Celsius op.

Werkingsprincipe

Dus even samenvatten:

Zonnecollectoren kunnen en moeten worden gebruikt om water in een boiler te verwarmen. Het is gewoon een warmtebron die in de ketel wordt opgeslagen in de vorm van warm water. Zoals ik hierboven al zei, kan de collector ‘s nachts natuurlijk geen water verwarmen, omdat er dan geen zonlicht is. En in de winter is het rendement lager. Maar uit de ervaring met het gebruik van dergelijke apparaten in België blijkt duidelijk dat er in onze regio voldoende zonlicht is voor dergelijke apparaten om onze woningen van warm water te voorzien. En de warmte van het warme water kunnen we naar eigen goeddunken gebruiken ;). Het kan zowel vloerverwarming zijn als het leveren van warmte aan verwarmingsradiatoren in huis en warm water in de douche.

Natuurlijk moet elk systeem dubbel uitgevoerd zijn. Ik vestig de aandacht op de nacht. Als de temperatuur in de boiler daalt, wordt de elektrische noodverwarming ingeschakeld… Maar dit is een noodgeval. Het heeft ook geen zin om lange tijd water te verwarmen op elektriciteit. Het is duur. Er is nog een andere optie. En deze optie: voeg een pelletkachel of een kachel op vaste brandstof toe aan het systeem. Dan heb je de volledige garantie dat als de zonnecollector je niet van warmte voorziet, je kachel het wel doet.

Alles ligt in onze handen. We kunnen je huis niet alleen met gas verwarmen.

Als je hebt besloten om een zonnecollectorsysteem voor je huis aan te schaffen, raad ik je aan om eerst contact met mij op te nemen. Ik zal je helpen graag uw installatie samenstellen tegen de laagst mogelijke kosten.

GSM: +32 491 733 727

email: info@energieadvisor.be