Water verwarmen met zonnestroom in plaats van zonlicht: Is dat logisch?

Als we het hebben over het produceren van warm water uit de energie van de zon, dan denken we meestal aan zonneboilers: systemen die bestaan uit buizen die over het dak lopen met daarin water, dat door de zon opgewarmd wordt. Dat water wordt vervolgens in een boilervat bewaard  en eventueel een beetje verder verwarmd, om gebruikt te kunnen worden in bad of douche.

Maar er wordt tegenwoordig ook steeds meer water op een indirecte manier door de zon verwarmd, namelijk met behulp van elektriciteit die door zonnepanelen wordt geproduceerd. Dat lijkt onlogisch, want je gebruikt dan een extra omzetting: eerst van zonlicht elektriciteit maken, en vervolgens die elektriciteit omzetten in warmte. Hoe meer omzetting, des te meer verlies. Bij zonneboilers is er maar één omzetting: van zonlicht meteen naar warmte: dat zou dan toch veel beter zijn?

‘Zon-thermisch’ of ‘photo-voltaïsch’

Systemen voor warm water uit de zon worden zon-thermische systemen genoemd (in tegenstelling tot zonnepanelen voor elektriciteit, die ‘PhotoVoltaïsche’ of kortweg PV systemen worden genoemd). Bij zon-thermische systemen spreken we niet van zonnepanelen, maar van ‘zonnecollectoren’: dit zijn de panelen op het dak die vloeistof verwarmen. Ze zien er vaak uit als een donker vlak met donkergekleurde buizen van boven naar beneden. Door die buizen loopt een vloeistof die door de zon wordt verwarmd.

De vloeistof in die buizen is echter niet het water dat uiteindelijk uit de kraan komt. De vloeistof in de buizen mag namelijk niet bevriezen in de winter, want dan zou de hele zaak kapot gaan. Daarom zit er een vloeistof zoals glycol in, in een gesloten systeem. Deze vloeistof geeft in een ‘warmtewisselaar’ zijn warmte af aan het water voor het huis.

In de zomer kun je gemakkelijk het water op een mooie temperatuur krijgen, maar in de winter is dat natuurlijk niet altijd het geval. Daarom is er bij zonneboilers ook altijd sprake van naverwarming, hetzij met gas, ofwel met elektriciteit. Zonneboilers kunnen een flinke besparing opleveren in de hoeveelheid energie die door een huishouden moet worden aangekocht. 

Buizen versus kabels

Maar er kleven ook wel bezwaren aan zonneboilers: de installatie ervan is vaak een grote klus en daarmee een kostbare aangelegenheid. Het aanleggen van buizen met vloeistof van en naar het dak is niet altijd heel eenvoudig, en er bestaat natuurlijk de kans op lekkage als het niet allemaal perfect is geïnstalleerd.

Daarom zeggen sommige bedrijven dat de beste manier om warm water uit de zon te halen, via ‘gewone’ zonnepanelen loopt. Je gebruikt dan gewoon stroom om het water te verwarmen (met behulp van een elektrische boiler of een warmtepomp), en die stroom haal je uit je zonnepanelen. Er lopen dan geen buizen met vloeistof van en naar het dak, maar alleen maar stroomkabels. En omdat er op het dak geen plek vrij hoeft te worden gehouden voor zonnecollectoren, betekent dat dus meer ruimte voor zonnepanelen. Onder andere vanwege het gemak van de installatie kiezen mensen vaker voor PV systemen dan voor zon-thermische systemen.

De gegevens van het CBS tonen dat ook aan: In de grafiek zien we het totale oppervlak aan zonnecollectoren in Nederland van 2008 tot en met 2018: We zien dat er, zeker de laatste jaren, niet veel groei in zit:

Totaal oppervlak zonnecollectoren in Nederland (bron: CBS via HollandSolar)

Vergelijk dat eens met de toename van het vermogen aan zonnepanelen en het verschil is enorm:

Totaal opgesteld vermogen aan zonnepanelen in Nederland (bron: CBS via HollandSolar)

Overigens willen we hiermee niet zeggen dat u vooral geen zonneboiler moet aanschaffen: integendeel, alles wat bijdraagt aan beter milieu moedigen we van harte aan.

Boilervat als batterij

Mocht u echter vooral met zonnestroom uw water willen verwarmen, dan zou u een regeltoestel moeten hebben dat ervoor zorgt dat vooral stroom van de zonnepanelen, en dus niet van het net, wordt gebruikt om te verwarmen. In dat geval zou u weer moeten denken aan een slim apparaat zoals de Sunny Home Manager (voor SMA systemen) die toestellen zoals warmtepompen kan aansturen als er zonnestroom ‘over’ is. Maar ook als u geen warmtepomp heeft maar een gewone elektrische boiler zijn er oplossingen, zoals de ‘slimme’ verwarmingselementen van MyPV: Deze kunnen vrij eenvoudig in een boilervat worden gemonteerd en worden door de Sunny Home Manager aangestuurd. Ze verwarmen het water tot de gewenste temperatuur vooral op de momenten dat er extra stroom vanuit de zonnepanelen komt. Zo gebruiken ze de boiler als een soort batterij om extra energie in op te slaan, waardoor het ‘eigenverbruik’ wordt verhoogd, wat weer interessant is voor de toekomst na afloop van de salderingsregeling.

Conclusie: er zijn nog zat mogelijkheden om de energie van de zon in huis te gebruiken. Voor de volledigheid: Zonnefabriek installeert geen zonneboilers of warmtepompen (meer), maar kan wel helpen met de slimme energiemanagers en bijbehorende spullen. Mocht u geïnteresseerd zijn, laat het ons dan vooral weten!