Zonnewarmte: de werking van een thermische zonne-installatie

Dagelijks levert de zon gratis energie, die huiseigenaars met een zonnesysteem kunnen gebruiken. Zonnewarmte werkt daarbij heel eenvoudig: collectoren vangen de straling op en zetten deze om in thermische energie, waarna een boiler de warmte opneemt. Afhankelijk van de grootte van het systeem kan deze warmte dan worden ingezet voor de verwarming van het sanitair water of ter ondersteuning van de verwarming.


Werking van de Viessmann-zonnecollectoren

Op de foto zijn vlakke en buiscollectoren te zien. Wat ze gemeen hebben, is de zonnewarmtefunctie, waarbij zonlicht in warmte wordt omgezet.

Zonnecollectoren zijn belangrijk voor het werkingsprincipe van zonnewarmte. Ze vangen immers het licht van de zon op en zetten de energierijke straling om in warmte. Naast vlakke collectoren biedt Viessmann ook zeer efficiënte vacuümbuiscollectoren aan.


Vlakke collectoren voor zonnewarmte: werking en opbouw

Vlakke collectoren zoals de Vitosol 100-FM of de Vitosol 200-FM bestaan uit een thermisch geïsoleerd aluminiumframe dat zongericht bekleed is met speciaal, sterk transparant glas. Dit laat een groot deel van de straling in de collector doordringen, waar deze de zogenaamde absorber raakt. Het component warmt op en draagt thermische energie over naar het solair medium, dat door meanderende buisleidingen in de collector stroomt.

Vacuümbuiscollectoren voor zonnewarmte: werkingsprincipe

Vacuümbuiscollectoren zoals de Vitosol 200-TM of de Vitosol 300-TM bestaan uit afzonderlijke buizen die via een collector met elkaar verbonden zijn. De buizen bevatten de absorber evenals een warmtedragende vloeistof. Deze laatste verdampt bij het opwarmen, condenseert op de collector en draagt zonne-energie over op de solaire vloeistof. Een vacuüm in de collectorbuizen vermindert het warmteverlies en zorgt voor een efficiënte werking van de zonnewarmte.

ThermProtect: de betrouwbare bescherming tegen oververhitting

De zonnecollectoren van Viessmann zijn voorzien van de gepatenteerde ThermProtect-temperatuuruitschakeling. Bij vlakke collectoren bestaat deze uit een speciale absorbercoating waarvan de eigenschappen naargelang van de temperatuur wijzigen. Als de collectortemperatuur boven het uitschakelpunt stijgt, zorgt een verandering in de kristalstructuur ervoor dat er meer warmte wordt uitgestraald. De collectortemperatuur daalt en de zonnecollectoren raken niet oververhit. Bij vacuümbuiscollectoren zoals de Vitosol 300-TM of de 200-TM werkt de temperatuuruitschakeling via een zelfregelende heatpipe (= warmtebuis). Deze voorkomt dat het medium in de warmtebuizen gaat condenseren wanneer de temperatuur van deze buizen 150 graden Celsius overschrijdt. De ThermProtect-temperatuuruitschakeling werkt zonder extra componenten. Ze vereenvoudigt de configuratie van thermische zonnesystemen en garandeert een veilige werking met alle nieuwe Viessmann-zonnecollectoren.


Warmteaccumulatoren slaan de zonne-energie op in de woning

Als de zonne-energievoorziening groter is dan de warmtebehoefte in de woning, wordt de energie van de zonne-installatie door een zonneboiler opgeslagen voordat deze met enige vertraging aan de verbruikers wordt afgegeven. Op deze manier kan heel wat zonnewarmte in de woning worden benut. Welk type energiereservoir wordt gebruikt, hangt bij zonnewarmte af van de functie. Als het systeem wordt gebruikt voor de opwarming van het sanitair water, installeren onze gespecialiseerde partners een sanitaire waterboiler. Zonne-installaties ter ondersteuning van de verwarming zijn uitgerust met een buffervat.

Warmwaterboilers voor zonnewarmtesystemen voor warm water

Warmwaterboilers zijn gevuld met sanitair water. Ze zijn uitgerust met twee spiraalwarmtewisselaars die als dompelaars in het reservoir zitten. Terwijl de onderste warmtewisselaar het warme solair medium door de boiler stuurt, is de andere aangesloten op een ketel, bijvoorbeeld een gascondensatieketel. Als het vermogen van de zonne-installatie niet volstaat om het sanitair water tot de gewenste temperatuur op te warmen, schakelt een regeling het tweede verwarmingstoestel in. Zo kan gegarandeerd worden dat er altijd sanitair warm water uit de kraan stroomt, zelfs op bewolkte dagen of wanneer er een zeer grote vraag is. Dit werkt bijzonder efficiënt wanneer alle systeemcomponenten perfect op elkaar zijn afgestemd, zoals in het Vitosol 141-FM zonnepakket voor sanitair water van Viessmann.

Buffervat voor verwarmingswater voor zonnesystemen ter ondersteuning van het verwarmingssysteem

Als het zonnewarmtesysteem geconfigureerd is ter ondersteuning van het verwarmingssysteem, dan wordt een buffervat voor verwarmingswater gebruikt. Dit wordt gevuld met verwarmingswater, dat via een warmtewisselaar met zonnewarmte verwarmd wordt. Als dat niet voldoende is om de gewenste temperaturen te bereiken, zorgt een gasverwarming of een warmtepomp van Viessmann voor extra energie.


Zonnewarmte: werkingsprincipe op basis van een zonnecircuit

Het zonnecircuit zorgt ervoor dat de warmte van de collectoren in de woning terechtkomt. Het verbindt alle componenten van het systeem en is gevuld met een solair medium (mengsel van water en antivries). De vloeistof warmt op via de zonnecollectoren en stroomt aangedreven door een pomp naar de boiler. Hier geeft het medium thermische energie af, waarmee de boiler wordt opgewarmd en die zelf afkoelt. Aansluitend stroomt het terug naar de zonnecollectoren op het dak en gaat de cyclus verder. Voor een onbeperkte werking van het zonnewarmtesysteem zijn bovendien een reeks veiligheidsvoorzieningen nodig.