Rendement en opbrengst zijn de meest complexe zaken die er spelen bij de keuze van een collector voor een zonneboiler.
Er zijn twee grote groepen collectoren op de markt, de vlakke plaat afgedekte collector en de vacuümbuis. Daarnaast is er tegenwoordig ook de hybride PVT collector die zowel thermische als elektrische energie levert.
Om wat kleur te geven aan de vergelijking hebben we ook een aantal exoten er bij gezet,
- TVP is een vlakke plaat vacuum collector, heel duur en niet voor huishoudens maar meer gericht op de industrie.
- TIGI is een vlakkeplaat collector met een speciale honingraad isolator, ook heel duur,niet voor huishoudens maar meer gericht op de industrie.
De specificaties van deze collectoren laten vaak de mooiste grafieken en getallen zien zoals hoge Watt-piek waarden en hoge rendementen, maar zijn die getallen wel relevant voor mijn situatie, wat kunnen we daar mee.
Een positieve ontwikkeling om al die getallen en grafieken te beoordelen was die van de subsidie waardoor alle collectoren door een onafhankelijke instantie gekeurd moesten worden "Solar - Keymark", dit gaf ons een set van universele parameters waardoor een objectieve vergelijking mogelijk werd.
Hieronder de parameters die we gebruikt hebben, η0 is het optische rendement, a1 en a2 zijn de verliesfactoren.
| |
Ensol PVT |
2plus - vlakke plaat |
4plus - vlakke plaat |
C-PVT - vlakkeplaat met ingebouwde CPC reflector |
Vitosol 300TM
Heatpipe
|
Prisma-pro
Heatpipe
|
TVP
Vlakke plaat vacuum
|
TIGI - vlakke plaat honingraad |
| a1 |
4,570 |
3,882 |
4,341 |
4,480 |
1,158 |
1,496 |
0,504 |
1,900 |
| a2 |
0,014 |
0,009 |
0,016 |
0,003 |
0,000 |
0,005 |
0,006 |
0,003 |
| η0 |
0,530 |
0,806 |
0,845 |
0,447 |
0,514 |
0,668 |
0,737 |
0,678 |
We zien vaak hele mooie rendementsgrafieken van de fabriek, deze zijn altijd gebaseerd op een instraling van 1000 Watt/m2
Helaas hebben we niet altijd 1000 Watt/m2 instraling in Nederland, de gemiddelde instraling is maar 250 Watt/m2.
De eerste grafiek laat het collector rendement zien bij 250 Watt/m2. De y-as is het rendement, 1=100%.
De x-as is de delta-t, het temperatuursverschil tussen collector en de buitenlucht.
Hieruit kunnen we afleiden dat het rendement van een collector zeer afhankelijk is van de instraling en het temperatuursverschil van collector en de buitenlucht. Dit heeft weer grote gevolgen voor de opbrengst.
Rendement:
De 2e grafiek geeft de opbrengst per maand per vierkantemeter collectoroppervlak gericht op het zuiden met een hellingshoek van 35 graden gebaseerd op een gecorrigeerd rendement naar gemiddelde instraling en gemiddelde dagtemperatuur per maand.
Opbrengst:
De totale opbrengst van een collector is de som van deze waarden maal het aantal vierkantemeter collector oppervlak. We zien in koude perioden ook negative energie van sommige collectoren, het rendement is dan negatief. Dit zal in de praktijk geen effect hebben omdat de circulatiepomp van zonneboiler dan uit zal zijn maar het is illustratief voor de uitwerking van het rendement op de opbrengst.
Uit de opbrengst grafiek is duidelijk te zien dat vlakke plaat afgedekte collectoren minder gaan presteren naar mate het kouder word. De vacuümbuis collectoren hebben hier minder last van.
Conclusie voor collectoren voor tapwater verwarming en verwarmingsondersteuning:
Duidelijk uit de test blijkt dat voor verwarmingsondersteuning een vacuüm collector de beste keus is.
Vroeger stond Kingspan (4Flex) ook in de test maar helaas is Kingspan gestopt met de productie en is deze buis niet meer leverbaar.
Conclusie voor collectoren voor tapwater verwarming:
Voor een zonneboiler installatie voor tapwater verwarming zijn zowel vacuümbuizen als vlakke plaat collectoren een prima keuze, vacuümbuizen kunnen zelf verwarming ondersteuning geven, vlakkeplaten zijn compact en hebben op een dak een mooie uitstraling.
De twee PVT collectoren presteren thermisch slecht, dit kan gecompenseerd worden door veel m2 te plaatsen maar door de prijs zijn PVT installaties niet snel rendabel.
De pvt collector is wel een mooie collector voor zwembad verwarming. Dit omdat de water temperatuur laag kan blijven, en er als het ware een koeling van het paneel is wat de PV opbrengst ten goede zal komen. Tevens zal de thermische kant meer opbrengst geven omdat de collector bij lagere temperatuur een beter rendement heeft.
Op de website staan veel setjes met hoge subsidie bedragen. Naar verwachting zal de gasprijs flink stijgen in de nabije toekomst, een zonneboiler zal dan een flinke besparing opleveren.
