Werking
Een zonneboiler is een zonnecollector waarin de elektromagnetische straling van de zon wordt omgezet in warmte.
Het principe van een zonneboiler is eenvoudig: als een tuinslang de hele dag in de zon ligt, wordt het water in de slang erg warm. Zonneboilers maken gebruik van datzelfde principe. Zelfs in de winter als de zon maar een paar uur schijnt, kan zo'n boiler voldoende warm water produceren om te douchen, te wassen of schoon te maken. Sommige systemen leveren ook een bijdrage aan de ruimteverwarming.
Een zonneboiler bestaat uit een zonnecollector en een voorraadvat. De zonnecollector vangt zonlicht op. De moderne vlakke plaat collector bestaat uit een absorber met een speciale coating, een zogeheten spectraal selectief laag. Deze laag heeft een hoge absorptiefacter en tegelijkertijd een lage emissiefactor. (Dit in tegenstelling tot bijvoorbeeld zwarte verf.) Deze laag wordt opgedampt op een metalen plaat zoals koper of aluminium. Aan de achterzijde van deze metalen plaat lopen vervolgens dunne leidingen waardoor het collectormedium stroomt, waaraan de ingewonnen warmte wordt afgegeven. De absorber wordt aan de achterkant en zijkant geïsoleerd met een dikke laag steenwol en/of polyurethaanschuim en aan de voorkant met een glasplaat van ijzerarm, gehard glas. De maximum temperatuur (stagnatie temperatuur) van een collector hangt af van de hoeveelheid instraling en het type collector. Vacuümbuis collectoren, weer een ander type kunnen echter wel stagnatie temperaturen bereiken van over de 200 graden Celsius.
De collector wordt in Nederland vaak op het dak van een woning geplaatst. De opbrengst in Nederland is optimaal als de hellingshoek van de collector ongeveer 45 graden is en deze georiënteerd is op het zuiden. Het warme water wordt bewaard in een voorraadvat omdat de productie van de warmte met behulp van een zonnecollector niet altijd gelijk is aan de vraag. Bij een geopende warmwaterkraan stroomt het koude leidingwater door het opgewarmde voorraadvat naar de kraan. Als het water niet warm genoeg is, dan brengt bijvoorbeeld de CV-ketel, de geiser of een warmtepomp het op de gewenste temperatuur. Dit proces heet naverwarming.
Energiebesparing
De jaarlijkse besparing van een standaard systeem met vlakkeplaat collector bedraagt 150 tot 350 kubieke meter aardgas bij een collektor-oppervlak van ongeveer 2,5 tot 3,5 vierkante meter (+/-3,6 tot 4.2GJ). De besparing is afhanklijk van het tapwaterverbruik. Voor een gemiddeld huishouden tot vier personen scheelt dat ongeveer de helft van het verbruikte gas voor het verwarmen van het tapwater. Dat levert een jaarlijkse besparing op van zo’n €200. De jaarlijkse elektriciteitsbesparing ten opzichte van een elektrische boiler bedraagt ongeveer 1300 kWh en dit levert een financiële besparing op van zo`n € 260,- (alle bedragen zijn prijspeil 2009)
Een vacuümbuis systeem heeft in de winter een wat hoger rendement dan een vlakkeplaat collector, omdat deze beter met diffuus licht kan omgaan. Hierdoor kun je een vacuumbuis systeem ook gebruiken voor CV verwarmiing. Wanneer een systeem met vacuümbuizen wordt gebruikt voor tapwater en cv verwarming is er in de zomer veel warmtecapaciteit over. Die is niet eenvoudig op te slaan, waardoor het rendement van zo'n systeem iets lager uitvalt dan het rendement van de buizen zelf beloven. De prijs van een vacuumbuis/heatpipe systeem is zo'n 1,5-3 maal hoger dan van een vlakkeplaat systeem afhankelijk van het merk van de buizen. Er wordt ook meer subsidie voor gegeven, omdat de opbrengst in GJ hoger is.
bron:
http://nl.wikipedia.org/wiki/Zonneboiler