Zonnewarmte: eenvoudig uitgelegd

Overzicht

Collectoren
Warmteaccumulator
Zonneverwarmingscircuit

Elke dag straalt de zon gratis energie uit waar eigenaars van kunnen profiteren met een zonnesysteem. Zonnewarmte is heel eenvoudig: collectoren vangen de stralingswarmte op en zetten deze om in thermische energie voordat een opslageenheid de warmte opneemt. Afhankelijk van de grootte van het systeem kan die warmte vervolgens worden gebruikt voor de verwarming van sanitair warm water of als back-up van de centrale verwarming.

De foto toont vlakke collectoren en vacuümbuiscollectoren. Wat ze gemeen hebben, is de thermische zonnewerking van het omzetten van zonlicht in warmte.

Werking van de zonnecollectoren van Viessmann

Zonnecollectoren zijn belangrijk voor de werking van zonnewarmte. Ze vangen namelijk het licht van de zon op en zetten de energierijke straling om in warmte. Naast vlakke collectoren biedt Viessmann ook zeer efficiënte vacuümbuiscollectoren voor producten uit het assortiment Vitosol.

Collectoren

Vlakke collectoren voor zonnewarmte: werking en lay-out

Vlakke collectoren zoals Vitosol 100-FM of Vitosol 200-FM bestaan uit een thermisch geïsoleerd aluminium frame bedekt met zeer transparant speciaal glas dat naar de zon is gericht. Hierdoor kan een groot deel van de stralingswarmte in het inwendige van de collectoren terechtkomen, waar het de absorber raakt. De component warmt op en draagt thermische energie over aan het zonnemedium dat door meanderende buizen in de collector stroomt.

Vacuümbuiscollectoren voor zonnewarmte: hoe ze werken

Vacuümbuiscollectoren zoals Vitosol 200-TM of Vitosol 300-TM bestaan uit afzonderlijke buizen die via een collector onderling zijn verbonden. De buizen bevatten de absorber en een warmteoverdrachtsmedium. Dit laatste verdampt bij verwarming, condenseert op de collector en geeft de zonne-energie door aan de zonnevloeistof (zonnemedium). Een vacuüm in de collectorbuizen beperkt de warmteverliezen en zorgt ervoor dat de zonneboiler efficiënt functioneert.

ThermProtect beschermt betrouwbaar tegen oververhitting

De zonnecollectoren van Viessmann zijn voorzien van de gepatenteerde temperatuurafhankelijke uitschakeling ThermProtect. In het geval van vlakke collectoren bestaat deze uit een speciale absorbercoating die van eigenschappen verandert wanneer de temperatuur verandert. Als de collectortemperatuur boven het uitschakelpunt stijgt, zorgt een verandering in de kristalstructuur ervoor dat er meer warmte wordt uitgestraald. De collectortemperatuur daalt dan en de zonnecollectoren lopen geen risico meer op oververhitting. Bij vacuümbuiscollectoren zoals Vitosol 300-TM of 200-TM werkt de temperatuurafhankelijke uitschakeling via een zelfregelende heatpipe (= warmtebuis). Dit voorkomt condensatie van het medium in de heatpipes wanneer hun temperatuur boven 150°C stijgt. De temperatuurafhankelijke uitschakeling ThermProtect werkt zonder extra componenten. Ze vereenvoudigt het ontwerp van thermische zonnecollectoren en zorgt voor een veilige werking met alle nieuwe zonnecollectoren van Viessmann.

Een warmteaccumulator buffert de zonne-energie in huis

Als het aanbod van zonne-energie groter is dan de warmtevraag in de woning, dan neemt een zonneboiler de energie van het zonnesysteem op en geeft deze later weer af aan de consument. Dit helpt ervoor te zorgen dat er zoveel mogelijk zonnewarmte in huis wordt benut. Het type energieopslag dat wordt gebruikt, hangt af van de functie van de thermische zonnecollectoren. Als het systeem wordt gebruikt voor de verwarming van sanitair warm water, installeren onze Service Partners een warmwaterboiler. Als de thermische zonnecollectoren worden gebruikt als back-up van de centrale verwarming, wordt in plaats daarvan een buffervat geïnstalleerd.

Warmwaterboiler voor sanitair warm water

Warmwaterboilers zoals de Vitocell 100-B/-W zijn gevuld met sanitair warm water. Ze zijn uitgerust met twee spiraalwarmtewisselaars die in het reservoir zitten, net als dompelverwarmers. Terwijl de onderste warmtewisselaar het hete zonnemedium door de boiler leidt, is de bovenste warmtewisselaar aangesloten op een ketel, zoals de CV-ketel Vitodens 300-W. Als het vermogen van het zonnesysteem niet volstaat om het sanitair warm water op de gewenste temperatuur te brengen, activeert een regeleenheid de tweede warmteopwekker. Dit zorgt ervoor dat sanitair warm water altijd warm uit de leidingen stroomt, ook op bewolkte dagen of wanneer de vraag bijzonder hoog is. Dit proces is bijzonder efficiënt wanneer alle systeemcomponenten perfect op elkaar zijn afgestemd zoals in het zonnepakket voor sanitair water Vitosol 141-FM van Viessmann.

Buffervat met verwarmingswater voor zonnesystemen als back-up van de centrale verwarming

Als de zonneboiler is ontworpen om als back-up van de centrale verwarming te functioneren, wordt er een buffervat met verwarmingswater geïnstalleerd. Dit is gevuld met verwarmingswater dat via een warmtewisselaar wordt verwarmd met zonnewarmte. Als deze warmte niet volstaat om de gewenste temperaturen te bereiken, zal een gasverwarmingssysteem , een houtverwarmingssysteem of een warmtepomp van Viessmann de benodigde extra energie leveren.

Zonnewarmte: de functionaliteit is afhankelijk van een zonnecircuit

Het zonnecircuit zorgt ervoor dat de warmte van de collectoren de woning bereikt. Het verbindt de systeemcomponenten en is gevuld met een zonnemedium (een mengsel van water en antivries). Het medium wordt verwarmd in de zonnecollectoren en door een pomp naar de opslageenheid gepompt. Hier geeft het medium thermische energie af zodat de opslageenheid opwarmt en het zelf afkoelt tijdens dit proces. Het stroomt dan terug naar de zonnecollectoren op het dak en de cyclus kan doorgaan. Er zijn een aantal veiligheidsvoorzieningen nodig om ervoor te zorgen dat de zonneboiler zijn volledige potentieel kan bereiken.