Zonneboiler: kosten, voor- en nadelen, vereisten

Wanneer u warm water opwekt met zonne-energie, verlaagt u niet alleen uw energiekosten, maar ook uw CO₂-uitstoot. In dit artikel leest u over de kosten en de voor- en nadelen van zonneboilerverwarming. 

Vergelijk nu

In welke mate kan ik met zonne-energie aan warmwaterbehoefte voldoen?

In totaal kunt u met zonne-energie tot wel 60% van uw warmwaterbehoefte dekken. In de zomer zijn zelfs temperaturen tot 100% mogelijk. Hiervoor moet het zonnesysteem optimaal gedimensioneerd en ontworpen zijn voor de productie van warm water.  

Hoe werkt de productie van warm water met behulp van zonne-energie?

Bij thermische zonne-energie wordt de zonnestraling opgevangen door collectoren, omgezet in warmte-energie en opgeslagen in een warmwatertank. Afhankelijk van de grootte van het systeem kunt u deze warmte vervolgens voor verschillende doeleinden gebruiken, bijvoorbeeld voor het verwarmen van water of ter ondersteuning van de verwarming.

De productie van warm water door middel van zonne-energie vindt plaats in drie stappen: 

1. Warmteabsorptie:De zonnepanelen vangen het zonlicht op en zetten het om in warmte. Meestal worden vlakkeplaatcollectoren gebruikt, maar er zijn ook vacuümbuiscollectoren. Deze zijn efficiënter en geschikt wanneer de ruimte beperkt is of de omstandigheden niet ideaal zijn;
2. Warmteverdeling:In een thermisch zonnesysteem verbinden buizen de zonnepanelen voor warm water met de opslagtank. De zonnevloeistof, een mengsel van antivries en water, transporteert de warmte-energie. Het netwerk omvat belangrijke componenten zoals het expansievat, het veiligheidsventiel en de zonnepomp voor een veilige en betrouwbare werking;
3. Warmteopslag:Normaal gesproken verwarmt de hete zonnevloeistof het drinkwater in de warmwatertank. Dit betekent dat het warme water wordt bereid en de warmte-energie wordt opgeslagen. Het is echter ook mogelijk om de thermische energie te gebruiken om de verwarming te ondersteunen. Hiervoor wordt dan gebruik gemaakt van een bufferopslag. Hierbij wordt verwarmingswater verwarmd in plaats van drinkwater.

Wat zijn de voor- en nadelen van zonneboilers voor warm water?

Het verwarmen van water met behulp van zonne-energie heeft voor- en nadelen. Bovendien hebben zonnethermische systemen een hoog rendement en een levensduur van meer dan 25 jaar. De investeringskosten zijn echter hoog en er zijn bouwkundige maatregelen nodig om het leidingnetwerk aan te leggen.

Hoeveel kost het verwarmen van water met zonne-energie? 

De kosten voor het verwarmen van water met behulp van zonne-energie liggen tussen de € 4.000 en € 6.000. De prijs voor de zonnepanelen ligt tussen de € 1.500,- en € 2.500,-, en voor de boiler tot € 1.000,-. Extra onderdelen zoals leidingen, koppelingen, zonnepompen en controllers kosten maximaal € 1.500,-. Voor de installatie betaalt u tussen de € 500,- en € 1.000,-.

Een typisch zonneboilersysteem voor de productie van warm water in een eengezinswoning bestaat doorgaans uit een collectoroppervlak van vier tot vijf vierkante meter en een warmwatertank van ongeveer 300 liter. De kosten worden als volgt verdeeld:

Is zonne-energie de moeite waard voor warm water?

Zonnethermische energie wordt vanuit ecologisch oogpunt als gunstig beschouwd omdat het bijdraagt aan de vermindering van emissies. Of zonne-energie economisch haalbaar is, hangt af van diverse factoren, zoals de energieprijzen, het verbruik, de kenmerken van het gebouw en de huidige verwarmingssystemen.

Voorbeeld:Een zonneboilersysteem genereert ongeveer 3.000 kWh aan warmte-energie per jaar. Bij een gasprijs van € 0,12 per kilowattuur betekent dit een jaarlijkse besparing van ongeveer € 400. Over een periode van tien jaar bedraagt de besparing € 4.000, en na 20 jaar € 8.000. Dit betekent dat de investeringskosten zich doorgaans binnen 10 tot 15 jaar terugverdienen. Bovendien kunt u jaarlijks tot 601 TP3T aan energiekosten besparen.

Zonne-energie voor warm water is nog interessanter dankzij overheidssubsidies die de terugverdientijd van zonnethermische systemen nog verder verkorten.

Welke subsidies zijn er voor zonneboilersystemen?

Het Bundesamt für Wirtschaft und Exportkontrole (BAFA) ondersteunt zonneboilersystemen met maximaal 30% van de in aanmerking komende kosten. De in aanmerking komende kosten bestaan voor 50% uit specialistische planning en bouwbegeleiding, voor 30% uit een inkomensbonus en maximaal 20% uit de klimaatsnelheidsbonus.

Kan ik zonnepanelen installeren voor warm water?

U kunt ook zonnepanelen voor warm water in bestaande verwarmingssystemen inbouwen. Hiervoor hebt u een voldoende groot dakoppervlak, een leidingnetwerk en voldoende ruimte voor de installatie van de boiler nodig. Afhankelijk van de grootte van het systeem kunt u het zonneboilersysteem ook inzetten ter ondersteuning van de verwarming. 

Tips en vereisten voor de planning

De omvang van een zonneboilersysteem hangt af van de vraag naar warm water, het gebruikspatroon en de lokale omstandigheden. Een optimaal ontworpen systeem dekt de vraag tussen april en oktober volledig. 

Wat is mijn warmwaterverbruik (verbruik berekenen)?

Eerst moet u uw warmwaterverbruik bepalen. U dient alvast rekening te houden met toekomstige behoeften. Als richtlijn wordt uitgegaan van een dagelijkse behoefte aan warm water van 60 tot 80 liter per persoon. 

Hoe groot moeten de collectoren zijn en hoeveel heb ik nodig?

Voor de bovenstaande richtlijn heeft u ongeveer 0,8 tot 1,5 vierkante meter dakoppervlak nodig. Voor eengezinswoningen is doorgaans een collectoroppervlak van 4 tot 6 vierkante meter voldoende. 

De zonnecollectoren moeten groot genoeg zijn om het water effectief te verwarmen. Het type collector heeft invloed op de energieopbrengst:

• Vlakkeplaatcollectoren hebben een lagere efficiëntie en hebben daarom ongeveer 1,0 tot 1,5 vierkante meter per persoon nodig;
• Geëvacueerde buiscollectoren bereiken een hogere efficiëntie en hebben slechts 0,8 tot 1,2 vierkante meter per persoon nodig.

Bij de dimensionering van de collectoren spelen factoren als dakoriëntatie, helling en schaduw een rol. Geschikt zijn daken die op het zuiden liggen en een helling hebben tussen de 20 en 50 graden. Het is belangrijk dat het dakoppervlak vrij is van schaduw, omdat dit de opbrengst vermindert.

Je zou ook moeten Wereldwijde straling bij het ontwerp van de collectoren rekening mee gehouden. In Duitsland ligt dit gemiddeld op 1.100 kilowattuur per vierkante meter. De zonnestraling is echter hoger in het zuiden en kan oplopen tot 1.300 kWh/m². In het noorden ligt dit tussen 900 en 1.000 kWh/m². 

Hoe groot moet de drinkwateropslagtank zijn?

Houd rekening met 50 tot 80 liter per vierkante meter opvangoppervlak. Voor een huishouden van vier personen met een collectoroppervlak van circa zes vierkante meter heeft u een opslagtank nodig met een inhoud van 300 tot 480 liter.

Werkt zonne-energie ook als ondersteuning van verwarming?

Zonne-energie dient ook als ondersteuning bij verwarming. De zonnecollectoren zijn aangesloten op een buffervat in plaats van op een warmwatertank. In plaats van drinkwater wordt het verwarmingswater verwarmd door de zonnevloeistof. Het rendement van zonne-energie voor warm water is echter hoger. In de winter is er weinig zonne-energie beschikbaar en is de vraag naar warmte het grootst. 

Het alternatief: warm water met zonnepanelen

Door de hoge energieprijzen wordt warmwaterproductie met behulp van zonnepanelen steeds aantrekkelijker. Met zonnepanelen kunt u zowel elektriciteit als warmte opwekken, dus u hebt slechts één systeem nodig. Voor de installatie van een PV-systeem is weliswaar meer dakoppervlak nodig, maar het leidingnetwerk is niet langer nodig.