Basiskennis Installaties: Zonnecollectoren, zonneboilers

Referentienummers

• Zonnecollectoren
• (51) Warmteopwekking
• 60.51 centrale warmte-opwekkingsapparaten
• Zonnecollectoren, Zonneboilers, vlakkeplaatcollector, vlakke plaat collector

Samenstelling

Systeemopbouw van zonnecollectoren

De collector

Een collector vangt de zonnestralen op, het deel van de collector waar de zonnestralen opvallen, is de absorber die de zonnestraling omzet in warmte. De warmte-transportvloeistof die door de collector loopt voert deze warmte af naar het opslagvat (de boiler). Voor een zonneboilerinstallatie wordt een met vloeistof gevulde vlakkeplaatcollector het meest gebruikt en zijn in vele typen en soorten verkrijgbaar die geschikt zijn voor opbouw of inbouw in een hellend dak of die met een onderconstructie op een plat dak of tegen een gevel kunnen worden geplaatst. Meestal zijn de collectoren tot één geheel geprefabriceerd, maar voor geïntegreerde dakconstructies kunnen ook losse absorbers worden geleverd.

De belangrijkste onderdelen van de collector zijn:

• Absorberplaat, zwart of spectraal-selectief behandeld. Absorbeert het zonlicht, zet dit om in warmte en geeft de warmte af aan de langsstromende transportvloeistof;
• Leidingsysteem, voor de transportvloeistof, staat in contact met de absorberplaat voor snelle overdracht van de opgevangen warmte (de absorberplaat en het leidingsysteem tezamen worden de absorber genoemd);
• Transparante afdekkingen aan de bovenzijde van de absorber, één of meer. Laten de  zonnestralen zoveel mogelijk door te laten, maar blokkeren de warmtestralen van de absorber. Hiermee wordt ook de absorber geïsoleerd tegen de koudere buitenlucht;
• Isolatie, aan de achterzijde en eventueel aan de zijkanten van de absorber. Hiermee wordt warmteverlies aan de niet-zonzijde van de absorber tegengegaan;
• Doosconstructie die alle onderdelen op hun plaats houdt en te beschermt tegen weersomstandigheden (bij geïntegreerde dakconstructies is dit niet nodig).

Collectortypes, voor toepassing in zonneboilers:

• Vlakkeplaatcollectoren, afgedekte collectoren:
  • Worden het meest toegepast;
  • Spectraal-selectief of zwart;
  • Afgedekt met glazen plaat t.b.v. isolatie;
  • Temperatuurbereik: van 70 tot 100 °C;
• Vacuümbuiscollectoren:
  • Worden niet vaak toegepast,
  • Temperatuurbereik: tot 200 °C;
  • Hoge energiebijdrage;
  • Naar verhouding erg duur;
• Onafgedekte collectoren:
  • Beperkt aantal toepassingen;
  • Kan dakbedekking vervangen;
  • Temperatuurbereik: tot 40 °C;
  • Geen hoge energiebijdrage, veel oppervlak nodig;
  • Lage prijs.
• Hybride zonnecollectoren;
  • Combineren zonnewarmte met zonne-energie (PVT);
  • Leveren dus zowel warm water als elektriciteit;
  • Technologie is in ontwikkeling.

Collectorsystemen

Indirecte systemen

Onderstaande collectorsystemen worden voornamelijk toegepast als indirect systeem. Dat houdt in dat de vloeistof voor het warmtetransport (het primaire circuit) gescheiden is van het te verwarmen leidingwater (het secundaire circuit).

Direct systeem

Als het gebruikswater door de collector stroomt, dan spreekt men van directe systemen (bijvoorbeeld voor de verwarming van zwembadwater). De collector moet dan aan strengere eisen voldoen. Bij directe systemen moet de collector bij bevriezingsgevaar worden afgesloten en afgetapt.

Circulatiesystemen, terugloopsystemen

Op basis van de manier waarop de vloeistof door de vlakkeplaatcollector circuleert, worden de volgende systemen onderscheiden:

1. Drukgevuld systeem m.b.v. een pomp

Dit systeem heeft een gesloten primair circuit. Door middel van een temperatuurverschilregelaar (of differentiaalthermostaat) wordt een circulatiepomp aan geschakeld als de opgevangen warmte nuttig kan worden gebruikt en wordt buiten werking gesteld als dit niet het geval is.

Houd bij dit systeem rekening met het volgende:

• Een regelsysteem is noodzakelijk om bij te hoge temperaturen de pomp uit te schakelen;
• Een ontlastklep moet ervoor zorgen dat het collectorcircuit bij te hoge druk overbelast raakt;
• Elektrische aansluiting voor de pomp (energievraag);
• Vorstbeveiliging is noodzakelijk (eventueel i.c.m. roestbescherming).

2. Natuurlijk circulatiesysteem

Op het moment dat de vloeistof in de collector warmer is dan in het opslagvat, ontstaat er stroming door thermo-sifonwerking. Hierdoor zijn een circulatiepomp en een differentiaalthermostaat overbodig. Houd bij dit systeem rekening met het volgende:

• De collector moet ver beneden het opslagvat worden geplaatst;
• Een ontlastklep moet ervoor zorgen dat het collectorcircuit bij te hoge druk overbelast raakt;
• Vorstbeveiliging is noodzakelijk;
• De leidingen zijn kort met een grotere diameter voor voldoende stroming (lage weerstand);
• Alle leidingen moeten voldoende afschot hebben om luchtinsluiting te voorkomen.

3. Thermosifon systemen

Het thermosifon systeem is een natuurlijk circulatiesysteem dat het natuurlijke verschijnsel hanteert dat water dat warm wordt uitzet, lichter wordt en op zal stijgen. Als het temperatuurverschil maar hoog genoeg is, komt de circulatie van de warmtetransportvloeistof tussen de collector en het opslagvat vanzelf tot stand. Houd bij dit systeem rekening met het volgende:

• De leidingweerstand moet heel laag zijn en alle leidingen moeten op voldoende afschot liggen;
• De opslagtank moet hoger zijn opgesteld dan de collectoren;
• Vorstbeveiliging is noodzakelijk (eventueel i.c.m. roestbescherming);
• Bij oververhitting wordt warm water direct op het riool geloosd (dat hiertegen bestand moet zijn).

4. Leegloopsystemen

Dit zijn pompcirculatiesystemen met een aanvullende beveiliging (tegen vorst). Zodra er geen zonnewarmte meer kan worden gewonnen of oververhitting dreigt, wordt de circulatiepomp uitgeschakeld. Daardoor zakt de transportvloeistof uit de collector in een reservoir (terugloopsysteem) of vloeit af naar de riolering (wegloopsysteem).

Houd bij deze systemen rekening met het volgende:

• Er moet een beluchter (luchtinlaat) worden toegepast;
• Grotere kans op corrosie;
• Groter pompvermogen noodzakelijk;
• De collector moet hoger worden geplaatst dan het reservoir (opslagvat of aftapinrichting);
• Alle leidingen moeten voldoende afschot hebben om luchtinsluiting te voorkomen.

Warmtetransportvloeistof

Het warmtetransport van de collector vindt plaats via een rondgepompte of circulerende vloeistof. De temperaturen die bij een collector moet kunnen opvangen ligt tussen –20 °C tot +150 °C. Als er water als transportvloeistof wordt gebruikt, wat meestal het geval is, dan moet het water eruit lopen als het gaat vriezen, of er moet een antivriesmiddel worden toegepast. Door de toepassing van een antivriesmiddel wordt ook het kookpunt van het water verhoogd, waardoor het water nog maar zelden gaat koken. Maar beveiliging tegen dat laatste blijft wel noodzakelijk.

Naverwarmers

Een naverwarmer ontvangt uit het opslagvat water dat constant wisselt van temperatuur en verwarmt dat bij voor warm tapwater met een constante temperatuur.

Er worden 2 soorten naverwarmers onderscheiden:

• Doorstroomtoestellen:
  • Thermisch geregelde naverwarmers: gasgestookte, elektrisch verwarmde of cv-gevoede boilersmet thermostatische regeling nemen dit proces probleemloos voor hun rekening;
  • Thermostatisch modulerende gasgeisers: gebruiken voor de naverwarming altijd een bepaald percentage van hun vermogen, bv. 30%. Om tot tapwater te komen met de gewenste temperatuur wordt er met behulp van een thermostatische mengkraan koud water bijgevoegd. Met een thermostatisch geregelde omloopleiding kan de geiser eventueel gepasseerd worden.
• Voorraadtoestellen:
  • Gasgestookt voorraadtoestel of gasboilers: de warmewisselaar doet tevens dienst als rookgasafvoer, waardoor een relatief groot warmteverlies ontstaat;
  • Elektrisch verwarmde voorraadtoestellen: de warmteafgifte wordt thermostatisch geregeld;
  • Indirect verwarmd voorraadtoestel: het opslagvat met warmtewisselaar wordt aangesloten op de CV-ketel. Biedt hoog comfort en kan direct op de zonneboiler worden aangesloten.

Elementopbouw van zonnecollectoren

Zonneboiler met doorstroomtoestel

• De collector verwarmt de warmte-opslagtank;
• Het tapwater doorstroomt de warmte-opslagtank, waarna het voorverwarmde tapwater een extern geplaatst naverwarmingstoestel doorstroomt;
• Als naverwarmingstoestel wordt een doorstroomtoestel (geiser of cv-combi-ketel) toegepast;
• De warmte-opslagtank is binnenshuis gesitueerd.

Zonneboiler met elektrisch voorraadtoestel

• De collector verwarmt de warmte-opslagtank;
• Het tapwater doorstroomt de warmte-opslagtank, waarna het voorverwarmde tapwater een extern geplaatst naverwarmingstoestel doorstroomt;
• Als naverwarmingstoestel wordt een elektrische boiler toegepast;
• De warmte-opslagtank is binnenshuis gesitueerd.

Materiaal van zonnecollectoren

Het is het beste om koperen leidingen toe te passen, omdat het risico op corrosie dan het kleinst is. Die kun je echter niet toepassen bij de aluminium onderdelen van bijvoorbeeld de absorbers. Bij zeer hoge temperaturen kunnen (zacht) gesoldeerde verbindingen losraken. Daarom wordt hard solderen of het toepassen van draad- of knelfittingen aanbevolen. Naast koperen leidingen zijn ook kunststofbuizen van bijvoorbeeld polybuteen verkrijgbaar, die bestand zijn tegen hoge temperaturen.  

De drinkwatervoerende delen dienen te voldoen aan de daarvoor geldende KIWA eisen van drinkwaterkwaliteit en voldoende bestand te zijn tegen corrosie. Roestvaststalen, koperen en messing onderdelen voldoen meestal aan deze eisen. Stalen onderdelen dienen te zijn voorzien van een beschermlaag, waarbij een zogenaamde offeranode ter bescherming tegen corrosie wordt toegepast.

Wanneer een belucht collectorcircuit wordt toegepast, gelden voor de collector, de collectorleiding en indien van toepassing de collectorpomp soortgelijke eisen tegen corrosie. Staal, al dan niet voorzien van een beschermlaag, kan echter niet worden gebruikt.

Wanneer een onbelucht collectorcircuit wordt toegepast gelden geen specifieke materiaaleisen.

In het algemeen dienen aansluitingen van twee verschillende metalen te zijn voorzien van een elektrische isolatie om galvanische corrosie te voorkomen.

Oppervlaktebehandeling van zonnecollectoren

De oppervlaktebehandeling en afwerking van de buitendaks gesitueerde zonnecollector dient bestand te zijn tegen weersinvloeden. Hiertoe behoort een spatwaterdichte afwerking en materiaalgebruik als aluminium, gecoat staal of een kunststof die voldoende bestand is tegen de ultraviolette zonnestraling.

Voor de binnendaks geplaatste delen van de zonneboiler gelden elementaire voorzorgen tegen mechanische beschadiging en aantasting van de isolatie door ongedierte. Een zacht isolatiemateriaal dient hiertoe van een stevig, geheel sluitend omhulsel te worden voorzien.

Toebehoren van zonnecollectoren

Een zonneboiler bevat ook de volgende onderdelen:

Opslagvat

Alleen een douche kunnen nemen of een afwasje wegwerken als de zon schijnt, is natuurlijk ondoenlijk. Het opslagvat slaat het warme water op zodat het gebruik daarvan vrij te bepalen is. Daarvoor zijn de volgende factoren doorslaggevend:

• De warmte-inhoud:
• Het warmteverlies: een goede isolatie zorgt ervoor dat het opslagvat de warmte langer vasthoudt. Het isolatieniveau wordt aangeduid met U in W/K;
• Temperatuurniveaus: dit is het verloop van een minimale collectortemperatuur dat een maximaal warmteniveau oplevert.

Plaatsing van de opslagvaten

De manier waarop het opslagvat geplaatst wordt is ook doorslaggevend voor het type opslagvat dat je kunt kiezen:

• Horizontale of verticale opstelling: een horizontaal geplaatst vat is vaak beter inpasbaar. Een verticaal geplaatst vat wordt juist toegepast als de naverwarming in het opslagvat is geïntegreerd;
• Binnendaks of buitendaks: buiten is het opslagvat vaak beter inpasbaar, maar heeft dan ook esthetische consequenties;

Opslagvaten met warmtewisselaars

Bij de indirecte boilersystemen is het opslagvat voorzien van een warmtewisselaar. Deze warmtewisselaar kan worden uitgevoerd als:

• Interne warmtewisselaar:
  • Een leidingspiraal, aangebracht in het opslagvat in het primaire of het secundaire circuit;
  • Een dubbelwandig opslagvat;
• Externe warmtewisselaar:
  Dit is een los element dat voornamelijk wordt toegepast als een voorraadvat met slechts een enkele warmtewisselaar beschikbaar is of als er een warmtewisselaar met dubbele scheidingswand wordt geëist.

Op het moment dat de leidingspiraal in het secundaire circuit wordt aangebracht, is het opslagvat helemaal gevuld met transportvloeistof van het primaire circuit. In dat geval is er dus veel meer vloeistof nodig, dan als de warmtewisselaar in het primaire circuit wordt geplaatst.

De indirecte cv-boilers die in de handel verkrijgbaar zijn voor warmwaterproductie voldoen meestal ook in zonneboilersystemen, mits de isolatie op peil is.  Aan de isolatie van de appendages en aansluitingen van het boilervat moet extra aandacht worden besteed. Ook moet voorkomen worden dat ongewenste terugstroming of circulatie van opgewarmd water kan optreden, met het z.g. thermosifonwerking. Daarmee zou namelijk ontzettend veel energieverlies optreden.

Circulatiepomp

Voor installaties voor huishoudelijk gebruik is een pomp met een klein vermogen voldoende. Bij een goede (aan/uit)regeling van de pomp is voor een eengezinshuishouden het jaarlijks energieverbruik voor een standaard boiler-collectorcombinatie meestal lager dan 60 kWh.

Leidingen

Om luchtinsluiting in de leidingen te voorkomen, moeten de leidingen op afschot worden gelegd, vooral bij natuurlijke circulatie en bij leegloopsystemen. Duidelijk is dat de leidingen buiten geïsoleerd moeten worden, maar het verdiend aanbeveling om binnen de langere leidingen, de grotere diameters en bij leidingen die door niet-verwarmde vertrekken lopen. Door isoleren binnenshuis wordt de jaarlijkse energieopbrengst met 3 tot 7% vermeerderd ten opzichte van in het geheel niet geïsoleerde leidingen.

Appendages

De meest voorkomende appendages zijn:

• de ontluchter, aangebracht op het hoogste punt;
• de inlaatcombinatie (bestaande uit een terugslagklep en ontlastklep) in de drinkwatertoevoer naar de boiler, om te voorkomen dat het warme boilerwater uit het opslagvat kan terugstromen in het leidingnet;
• de vloeistof in de collector moet kunnen uitzetten, daarom wordt een expansievat toegepast; ter beveiliging is evenals bij een cv een overdrukbeveiliging noodzakelijk;
• vul- en aftapkranen.

Vorm en afmeting

Vorm van zonnecollectoren

De hoofdvorm van de zonnecollector is plat doosvormig. Standaard wordt de collector vierkant uitgevoerd, maar rechthoekige vormen zijn ook mogelijk.

De hoofdvorm van het warmte-opslagvat is cilindrisch. Deze cilinder wordt verticaal (m.n. gepompte systemen) of horizontaal (m. n. thermosifon systemen) opgesteld.

Afmetingen van zonnecollectoren

• De dikte van de zonnecollector bedraagt 100 tot 200 mm. De oppervlakte bedraagt 3 tot 4 m²;
• Het opslagvat heeft een diameter van 500 tot 700 mm. Voor de hoogte wordt onderscheid gemaakt tussen de zonneboilers met externe naverwarming (800 tot 1.000 mm) en de zonneboilers met geïntegreerde naverwarming (1.300 tot 1.500 mm);
• Een compactzonneboiler kent als geheel aanzienlijk kleinere afmetingen; een oppervlak van 2 tot 5 m² en een dikte van 300 tot 800 mm.

Gewicht van zonnecollectoren

Het gewicht van een zonnecollector bedraagt 150 tot 250 N/m².

Voor zonneboilers met doorstroomtoestel of elektrisch voorraadtoestel bedraagt de vloerbelasting respectievelijk 1.500 N/m² of 2.250 N/m².

Uiterlijk van zonnecollectoren

Oppervlaktestructuur, kleur

De zichtbare zijde van afgedekte zonnecollectoren is voorzien van een transparant materiaal, zoals glas. Een waarnemer ziet de zonnecollector als een vierkant zwart, soms in diverse kleuren reflecterend, oppervlak. Bij inbouw in een pannendak steekt de doosvormige collector enkele centimeters boven de pannen uit.

Bij opbouw op een platdak wordt de collector op een open of gesloten constructie onder een hoek van 45° gemonteerd. Volgens deze montagewijze is de collector in het algemeen van buitenaf niet meer zichtbaar.

De ommanteling is uitgevoerd in gekleurd, zacht kunststof of in een witte, gladde metaalplaat. Rondom of in de directe nabijheid van de tank zijn enkele installatietechnische armaturen geplaatst, zoals een pomp, regelkranen en dergelijke. In sommige uitvoeringen zijn deze armaturen vrijwel volledig achter de ommanteling weggewerkt.

Prestaties

Mechanische eigenschappen van zonnecollectoren

De zonnecollectoren moeten voldoen aan de voorschriften ten aanzien van sterkte en stijfheid die aan daken en dakbedekkingen worden gesteld (NEN-EN 1991-1).

Bij inbouw van de zonnecollector in een schuindak wordt de dakconstructie niet doorbroken, doch slechts de dakbedekking met zijn ondersteuning weggenomen. De collectorbak dient derhalve zo stijf te zijn dat geen doorbuiging plaatsvindt tussen de punten of lijnen waar de collectorbak wordt opgelegd.

Bij plaatsing van de zonnecollector op een platdak worden de optredende krachten via de opstellingsconstructie naar de dakconstructie afgeleid. Hierbij moet men rekening houden met de optredende krachten volgens NEN-EN 1991-1.

Vuur, explosie van zonnecollectoren

Brandbaarheid, brandvoortplanting

Met het oog op de brandveiligheid worden aan de daken eisen gesteld (NEN 6063 en NEN 6065). Wanneer de dakconstructie in takt wordt gelaten, wordt over het algemeen aan deze eisen voldaan.

Gassen, vloeistoffen, vaste stoffen en zonnecollectoren

Bij een zonneboiler met doorstroomtoestel moet rekening worden gehouden met een rookgasafvoer.

Thermische eigenschappen van zonnecollectoren

Gebruikstemperatuur

De in een zonneboiler toegepaste zonnecollectoren zijn over het algemeen van een type dat maximaal een temperatuur van 160 tot 200°C kan bereiken. Hierdoor wordt altijd een maximaal-temperatuurregeling toegepast die de temperatuur van het warmtapwater op 75 tot 90°C begrenst. Aangeraden wordt deze temperatuur op ten hoogste 75°C te begrenzen, zodat kalkafzetting in de boiler tot een minimum wordt beperkt.

Voor zonneboilers met geïntegreerde naverwarming geldt bovendien dat de temperatuur aan de tappunten minimaal 65°C moet bedragen, in verband met het mogelijk ontstaan van legionella bacteriën.

Elektriciteit van zonnecollectoren

Aarding

Een zonneboiler voorzien van collectorpomp of een geïntegreerde elektrische boiler dient geaard te zijn.

Capaciteit

De functionaliteit van een zonneboiler is, binnen de grenzen die het huishoudelijk gebruik stelt, onafhankelijk van de grootte van het warmtapwaterverbruik. De energie-opbrengst van de zonneboiler wordt voornamelijk bepaald door de grootte van het zonnecollectoroppervlak. Voor een huishoudelijke situatie met een warmtapwaterverbruik van 50 l/persoon/dag, is een gemiddeld collectoroppervlak van 1-1,25 m² voldoende (nb. als alle factoren als dekking, locatie, richting en hellingshoek slecht uitvallen, gaat dat richting 2 m²).

Aansluitwaarden

Zonneboilers met een collectorpomp worden via een stekker op het 230 V net aangesloten. Zonneboilers met een geïntegreerde elektrische boiler worden bij voorkeur op een verlaagd tarief aansluiting van het 230 V net aangesloten.

Voor zonneboilers die met een doorstroomtype naverwarmingstoestel worden gecombineerd geldt een aansluitwaarde voor de koudwateraanvoer en warmwaterafvoer van 5 tot 8 l/min. Voor zonneboilers gecombineerd met een boiler als naverwarming geldt een aansluitwaarde groter dan 12 l/min.

Voor alle zonneboilers moet een rioolwaterafvoer met een diameter van 32 mm beschikbaar zijn.

Opgenomen vermogen

Een collectorpomp kent een elektrisch opgenomen vermogen van ca. 40 tot 70 W. Het elektrisch element van een zonneboiler met geïntegreerde elektrische boiler kent een opgenomen vermogen van 1,5 tot 3,0 kW.

Afgegeven vermogen

Een zonneboiler wordt altijd toegepast in combinatie met een naverwarmingstoestel. Het vermogen van het naverwarmingstoestel wordt zodanig gekozen dat in het gehele warmtapwaterverbruik kan worden voorzien. Het afgegeven vermogen van de zonneboiler- en naverwarmingscombinatie wordt dus bepaald door het gekozen naverwarmingstoestel.

Toepassing

Functionele bruikbaarheid van zonnecollectoren

De temperatuur van het water is een zonneboiler het meest geschikt in woningen en woongebouwen als warm tapwater, waar de behoefte aan warm water dagelijks redelijk constant is. Voor campings zijn zonneboilers ook heel geschikt, omdat daar vooral behoefte is aan warm water in de periode dat de zon het langst schijnt. Het vermogen van het naverwarmingstoestel kan daarop worden afgestemd. Ook voor het verwarmen van zwembadwater is de zonneboilerinstallatie goed geschikt.

Een zonneboiler met doorstroomtoestel is geschikt voor:

• ééngezinshuishoudens;
• locaties mét aansluiting op het gasnet;
• uitbreiding bestaande warmwatervoorziening met een zonneboiler;
• bij vervanging van het warmwatertoestel;
• nieuwbouw.

Een zonneboiler met elektrisch voorraadtoestel is geschikt voor:

• ééngezinshuishoudens;
• locaties zónder aansluiting op het gasnet;
• uitbreiding bestaande warmwatervoorziening met een zonneboiler;
• wanneer een gastoestel ver van de zonneboiler moet worden gelokaliseerd;
• nieuwbouw.

Economische bruikbaarheid van zonnecollectoren

De zonneboiler bespaart ongeveer de helft op de kosten voor warm water. Hoe meer warm water thuis gebruikt wordt, hoe interessanter een zonneboiler is. Een huishouden van 4 personen met een HR-combiketel als naverwarmer bespaart daarmee ongeveer 190 m³ gas, ofwel 120 euro per jaar aan gaskosten (gemiddeld prijspeil 2018). Reken wel op elektriciteitskosten voor de pomp (10 euro voor circa 40 kWh verbruik voor een Energielabel A pomp) en onderhoudskosten (10 euro per jaar).

* Bij gemiddeld waterverbruik; kies bij hoger watergebruik een groter voorraadvat

** Netto besparing, na aftrek van de extra kosten voor onderhoud en stroom

_{Bron: MilieuCentraal.nl}

Voorschriften voor zonnecollectoren

De aanleg van een zonneboilersysteem is in principe vergunningvrij, mits aan de volgende voorwaarde wordt voldaan:

1. De zonnecollector moet op een dak worden geplaatst;
2. De collector moet een geheel vormen met de installatie voor het opslaan van het water. Als dat niet het geval is, dan moet die installatie binnen in het betreffende gebouw worden geplaatst;
3. Komt de zonnecollector op een schuin dak, dan geldt dat:

• de collector niet mag uitsteken en dus aan alle kanten binnen het vlak van het dak moet blijven;
• de collector in of direct op het dakvlak moet worden geplaatst;
• de hellingshoek van de collector hetzelfde moet zijn als die van het dakvlak waarop het staat;

4. Komt de zonnecollector op een plat dak, dan geldt dat de collector ten minste net zo ver verwijderd moet blijven van de dakrand als de collector hoog is. Is het hoogste punt van de collector bijvoorbeeld 50 centimeter, dan moet de afstand tot de dakrand(en) ook minimaal 50 centimeter zijn.

Voldoe je niet aan alle bovenstaande voorwaarden, dan krijg je te maken met het bestemmingsplan. In dat geval geldt dat je in principe een omgevingsvergunning moet aanvragen (uitzondering daargelaten, raadpleeg de publicatie Zonnecollectoren en zonnepanelen).

Vinden de werkzaamheden plaats aan een monument of in een door het Rijk aangewezen beschermd stads- of dorpsgezicht dan kun je in een aantal gevallen toch vergunningvrij bouwen. Neem hiervoor contact op met uw gemeente of doe de vergunningcheck op www.omgevingsloket.nl

Alleen als voldaan wordt aan alle genoemde voorwaarden mag je de zonnecollector zonder vergunning plaatsen. Deze voorwaarden gelden ook als je vergunningvrij iets wilt veranderen aan een zonnecollector. Je mag altijd meerdere zonnecollectoren vergunningvrij plaatsen, zolang er maar wordt voldaan aan de genoemde voorwaarden.

_{Bron: Zonnecollectoren en zonnepanelen – Rijksoverheid}

Het Bouwbesluit moet ook bij vergunningvrije werken in acht worden genomen en het is je eigen verantwoordelijkheid om daar kennis van te nemen en om te (laten) zetten in de praktijk.

De Waterleidingwet en het Waterleidingbesluit eisen dat gezond water voor normaal gebruik wordt geleverd. Raadpleeg voor de legionellaveiligheid van collectieve leidingwaterinstallaties in de midden- en hoog-risicocategorie, zoals ziekenhuizen, zorginstellingen en hotels ISSO-publicatie 55.1 en 55.2. Andere leidingwaterinstallaties vallen onder de laag-risicocategorie, hetgeen niet wil zeggen dat er geen hoge legionellaconcentraties kunnen voorkomen (ISSO-publicatie 30.5 en NEN 1006).

> lees er hier meer over.

Ontwerpdetails voor zonnecollectoren

De ideale zichthoek van de collector voor een zonneboiler:

• Hoek met het zuiden: 0 graden;
• Hellingshoek: 45 graden.

Elke afwijking ten opzicht van de ideale zichthoek leidt tot een opbrengstverlies van de zonneboiler.

Verwerking en montage

Voorbereiding voor zonnecollectoren

Ter voorbereiding van de installatie van de zonneboiler dient te worden voorzien in een 220 V netspanningsaansluiting, een rioolaansluiting en een leidingwateraansluiting in de directe nabijheid van de zonneboiler. Voor zonneboilers met geïntegreerde elektrische verwarming is bovendien een netspanningsaansluiting geschikt voor een nachttarief aan te bevelen.

Verwerking van zonnecollectoren

De zonneboiler wordt in afzonderlijke hoofdonderdelen geleverd, die ter plaatse van het werk in de woning worden gemonteerd. De levering omvat mininmaal de volgende documentatie: installatiehandleiding, onderhoudsvoorschrift en gebruikersdocumentatie. Indien van toepassing wordt voorts de collectorvloeistof, speciaal gereedschap een een gotenset bijgleverd.

In Nederland kunnen erkende installateurs u helpen bij de installatie van zonneboilersysteem. Nationaal erkende installateurs zijn in het kwaliteitsregister van QBISnl te vinden, voor België zijn die te vinden op de website van Rescert.

Veiligheid van zonnecollectoren

Een zonneboiler dient bij de aansluiting op het leidingnet te zijn voorzien van een zogenaamde inlaatcombinatie.

Onderhoud

Bediening van zonnecollectoren

Een zonneboiler behoeft in het algemeen geen bediening door de gebruiker.

Onderhoud van zonnecollectoren

Zonneboilers hebben relatief weinig onderhoud nodig. Als belangrijkste onderhoudsaspecten kunnen worden genoemd:

• Controle van het vulniveau van het collectorcircuit;
• Vervanging van een vorstbeschermingsmiddel bij thermosifonsystemen (elke 5 tot 10 jaar);
• Controle en zo nodig vervangen van een offeranode (elke 2 tot 5 jaar) wanneer een geëmailleerde stalen tank is toegepast;
• Controle van de juiste werking van het thermostatisch ventiel voor de maximaaltemperatuurbeveiliging, indien van toepassing;
• Normaal onderhoud van een gasbrander;
• Controle van de werking van de collectorpomp (elke 5 jaar).

Meestal kunt u een abonnement op periodiek onderhoud afsluiten bij de aanschaf van een zonneboiler. Een erkend monteur kijkt de zonnecollector, de boiler, de leidingen en de pomp na. Het verdient aanbeveling dat u let op de voorwaarden van het onderhoudscontract als het gaat om storingen die optreden in het zonneboilersysteem. Als die te hoog zijn, is het vaak rendabeler om een servicecontract af te sluiten.

Kwaliteit en garantie

Certificering van zonnecollectoren

Voor zonneboilers bestaan in Nederland de volgende keurmerken:

• CW-keurmerk: geeft de CW klasse aan en staat voor comfort warmte klasse. De hoeveelheid water die per minuut door een installatie kan worden geleverd, wordt aangegeven door deze CW waarde van 1 tot 6. Hoe hoger de waarde, des te meer warm water er gebruikt kan worden;
• Gaskeur-NZ: hiermee wordt aangegeven dat de CV-ketel op de zonneboiler kan worden aangesloten. De ketel kan dan dienen als een naverwarmer;
• Solar Keymark: internationaal certificaat. De afgifte van het keurmerk geschiedt volgende de Europese Standaard. Door regelmatige controle is dit een erg betrouwbaar keurmerk. Het keurmerk wordt alleen gegeven aan zonnesystemen die beschikken over zeer hoge kwaliteit en optimaal rendement.

Garantie van zonnecollectoren

Niet alleen op de zonneboiler wordt garantie gegeven, ook op de onderdelen en op de installatie ervan (vaak op zonnecollectoren 10 jaar garantie, op het opslagvat 5 jaar). Hier kan vaak extra garantie bijkocht worden. Voor installatiewerkzaamheden is de garantietermijn meestal 2 jaar.

Economische factoren

Prijzen van zonnecollectoren

Tot 2021 kun je subsidie krijgen als je een zonneboiler koopt. Het bedrag hangt af van het type zonneboiler en ligt  globaal tussen 500 tot 2.600 euro.

Leveringsvoorwaarden van zonnecollectoren

Raadpleeg de voorwaarden van uw leverancier.

Milieu en gezondheid

Brandstofverbruik van zonnecollectoren

Het pompcirculatiesysteem heeft een elektrische aansluiting voor de pomp nodig en gebruikt daarmee dus elektriciteit.

Waterverbruik van zonnecollectoren

Naast een aantal installatietechnische beveiligingen zijn in NEN 1006 richtlijnen opgesteld ten aanzien van beveiliging tegen verontreiniging door vreemde stoffen bij warmwaterinstallaties met indirecte verwarming, zoals zonneboilers. Afhankelijk van de interpretatie van het lokale waterleidingbedrijf, kan er tussen de warmte-transportvloeistof en het drinkwater een dubbele scheidingswand worden geëist.

Gezondheid en zonnecollectoren

Aan de giftigheid van de warmtetransportvloeistof worden eisen gesteld (een attest moet hiervoor worden afgegeven). Toepassing van een terugslagklep, ontlastklep en afsluiter (inlaatcombinatie) zijn verplicht, ze worden als inlaatcombinatie in een geheel geleverd.

In een aantal zonneboilerconcepten zijn de gunstige condities voor legionellavorming aanwezig (langdurige stilstaand water met temperaturen tussen 25 en 50°C). Hier moeten maatregelen tegen worden genomen, zoals het periodiek verhogen van de temperatuur van het warm tapwater in het opslagvat of het gedurende een bepaalde tijd naverwarmen van het water uit het vat. Boven 60°C wordt de bacterie binnen een bepaalde tijd gedood. De doorstroomtijd van een naverwarmer van het doorstroomtype is hiervoor onvoldoende.

Duurzaamheid van zonnecollectoren

Voor de levensduur van zonneboilersystemen worden termijnen van 15 tot 30 gegeven. Hoewel dit van veel factoren afhankelijk is, is de kwaliteit van het systeem doorslaggevend.

Referenties

Geraadpleegde en andere ter zake doende literatuur

Productinformatie van leveranciers

RVO Subsidieregelingen

MilieuCentraal.nl

Jellema 6A elektrotechnisch en sanitair, 2^e en 3^e druk - ThiemeMeulenhoff

Handboek Zonne-energie, Bouwkundige- en installatietechnische richtlijnen voor zonne-energiesystemen – ISSO

ISSO-publicatie 55.1 Handleiding legionellapreventie in leidingwater, Richtlijnen voor prioritaire installaties

ISSO-publicatie 30.5 LegionellaCode, Richtlijnen voor legionellapreventie bij het ontwerp en het gebruik van leidingwaterinstallaties in woningen

Europese Richtlijn Energieprestatie van gebouwen (EPBD)

Ecodesign - Europese Commissie

Normen, nationale praktijkrichtlijnen en beoordelingsrichtlijnen