EEN ZONNEBOILER OVERWEGEN

PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING ENE19 -

EEN ZONNEBOILER OVERWEGEN Een deel van het warm water verwarmen met een zonneverwarmingsinstallatie

PRINCIPES BENADERING Het energieverbruik om sanitair water op te warmen kan met meer dan 75% worden verminderd dankzij een verwarmingsinstallatie op zonne-energie. Het principe is eenvoudig: een warmtegeleidende vloeistof circuleert in zonnecollectoren, waar ze wordt verwarmd, en in een vat, waar de geleider zijn warmte doorgeeft aan het water dat in de woning wordt gebruikt. Als de zon niet volstaat voor de volledige warmwaterproductie, dan levert een klassiek systeem de nodige warmte om het water op de gewenste temperatuur te brengen (met een verwarmingsketel, een elektrische weerstand, een gasboiler, …). Vanuit milieustandpunt wordt de elektrische optie uiteraard niet aangeraden.

Werking van een zonneboiler

Over dit onderwerp is heel wat literatuur te vinden. Deze fiche beperkt zich bijgevolg tot het herhalen van de grote principes en het verwijzen naar andere informatiebronnen. We richten ons hier ook voornamelijk tot de huiselijke toepassingen. Nochtans vormen deze niet de belangrijkste afzetmarkt voor een zonneverwarmingsinstallatie. Van zodra er een relatief regelmatige productie van warm water nodig is tijdens het zomerseizoen, zou een zonneboiler moeten overwogen worden. Dit is in het bijzonder het geval voor stomerijen, zwembaden, hotels, restaurants, autowasserijen, ziekenhuizen, enz. Voor al deze specifieke tertiaire toepassingen kan men terecht bij de facilitator "grote zonne-installaties " (0800/85.775).

BLZ 1 VAN 9 – EEN ZONNEBOILER OVERWEGEN – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN - PRAKTISCHE AANBEVELING ENE19 -

DOELSTELLINGEN Bij wijze van voorbeeld wordt de installatie in een woonhuis zo gedimensioneerd dat er 50 % tot 80 % van de jaarlijkse behoefte aan warm water kan worden gedekt. Voor grotere installaties (een collectieve woning bijvoorbeeld) ligt het economische optimum tussen 20 en 40 %.

KEUZE-ELEMENTEN TECHNISCHE ASPECTEN  Welk type collector? Er bestaan verschillende types collectoren: o De vlakke collector is de meest courante. Hij bestaat uit een isolerende koffer, waarin een metalen blad is gelegd dat de zonne-energie absorbeert. Een warmtegeleidende vloeistof circuleert in de buizen, komt in contact met dit absorberende oppervlak en neemt warmte af ontvangen van de zon. De koffer is gesloten met een transparant deksel om het thermische verlies te beperken. Deze configuratie is perfect geschikt voor de productie van sanitair warm water. Noteer dat er ook zgn. “zonnereflectoren” bestaan, die de productie van de collectoren nog verhogen.

o

Een collector onder vacuüm bestaat uit een reeks van luchtledige glazen buizen met aan de binnenkant een absorptie-element met een hydraulisch circuit, die de zonneenergie opvangt en doorgeeft aan de warmtegeleidende vloeistof. Dankzij de isolerende kenmerken van het vacuüm is het warmteverlies gering. Zo kan men een temperatuurwinst behalen van 100°C en meer. Dit type collector is bijzonder geschikt voor toepassingen die hoge temperaturen vereisen (of wanneer het zonnesysteem zorgt voor hulpverwarming). Ze zijn wel duurder dan vlakke collectoren.

o

Vereenvoudigde collectoren of “zwarte collectoren” bestaan over het algemeen uit een zwarte absorber in een synthetische stof zonder koffer noch transparant deksel. Ze zijn bijzonder geschikt voor het verwarmen van zwembaden, met een kleine temperatuursstijging in vergelijking met de omgevingstemperatuur.

> Welke oriëntatie? Een zonnecollector wordt idealiter gericht naar het segment tussen het zuidoosten en het zuidwesten, in een hoek van 25 tot 60 graden met het aardoppervlak. De optimale combinatie is BLZ 2 VAN 9 – EEN ZONNEBOILER OVERWEGEN – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING ENE19

een oriëntatie pal naar het zuiden en een helling van 35° ten aanzien van de horizontale lijn. Omgekeerd doet een oriëntatie pal naar het oosten of naar het westen het rendement van de collector dalen met ongeveer 20 %. Als je verder gaat (noorden, noordoost, noordwest), dan zakt het rendement vrij snel. Hier volgt een schema dat het optimale percentage weergeeft van ontvangen zonne-energie in functie van de helling en de oriëntatie van de collector.

Bij de plaatsing van de collectoren is het nodig om te letten op de eventuele schaduw. Die kan afkomstig zijn van verschillende bronnen: o o o

schaduw door de omgeving van het gebouw (de naburige gebouwen reiken hoger dan de zonnecollectoren, …), schaduw door het gebouw zelf (technische cabine, antennes, …), schaduw door de collectoren onderling (plat dak).

> Hoe groot moet een collector zijn? De kwaliteit van de zonne-installatie hangt af van de kwaliteit van de collectoren, maar ook van de grootte en de regeling van de installatie, en van de isolatie van de belangrijkste bestanddelen. Voor een optimale energieoplossing moet de zonneopslag worden gedimensioneerd op basis van het warm waterverbruik. Qua grootte voorziet men in een opslagvolume van 1,3 tot 1,7 keer het dagelijkse warmwaterverbruik (gemiddeld 50 l bij 45°C per dag per persoon), wat over het algemeen neerkomt op 50 tot 80 l per m² collector. Voorbeeld van een huishoudelijke installatie voor een optimale technische en energiezuinige oplossing (bron: Soltherm): Voor een gezin van: 2 tot 3 pers. 4 tot 5 pers. 6 tot 7 pers.

Oppervlakte van de collector

Opslagvolume

Ong. 4 m²

Ong. 200 l

Ong. 5 m²

Ong. 300 l

Ong. 7 m²

Ong. 400 l

Geproduceerde energie **

Bespaarde energie ***

Ong. 1 200 kWh/jaar Ong. 1 600 kWh/jaar Ong. 2 300 kWh/jaar

Ong. 1 600 kWh/jaar Ong. 2 200 kWh/jaar Ong. 3 100 kWh/jaar

* voor een warmwaterverbruik van 45 liter/pers/dag bij 45°C. ** geproduceerde zonnefractie: 55 %. *** met een naverwarmer die jaarlijks 75 % opbrengt (bijv.: verwarmingsketel met opslagtank). BLZ 3 VAN 9 – EEN ZONNEBOILER OVERWEGEN – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING ENE19

Voor toepassingen in collectieve woningen kunnen vaklui gebruik maken van de Zonthermische Quick Scan, te vinden op de website van Leefmilieu Brussel op www.leefmilieubrussel.be (bij EPB). De Zonthermische Quick Scan is een softwareprogramma dat de mogelijkheid biedt om zich een eerste idee te vormen van de technische en economische haalbaarheid van een thermische zonne-installatie om warm water te produceren voor een tertiair gebouw of een collectieve woning. Opgelet, de Quick Scan is niet geschikit voor de dimensionering van zonneboilers van minder dan 20 m²! Voor een thermische zonne-installatie is het heel belangrijk om de juiste grootte van de installatie te bepalen. De zonne-installatie mag vooral niet te groot zijn, want dat doet het rendement sterk dalen. Het is dus nodig om het verbruiksprofiel van het warme water te kennen (dagelijks, wekelijks en maandelijks), evenals het thermische verlies van het zonnesysteem en van het distributienetwerk van het SWW. Een goede isolatie van de leidingen beperkt het verlies aanzienlijk. > Welke naverwarmer? Een zonneboiler kan niet gedurende het hele jaar voldoende warm water leveren. Er is dus een hulp- of naverwarmer nodig. Dat kan als volgt: o

ofwel in hetzelfde zonnevat; men spreekt dan van bi-energievat of bivalent vat.

BLZ 4 VAN 9 – EEN ZONNEBOILER OVERWEGEN – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING ENE19

De keuze van de warmteoverdracht van de naverwarmer hangt af van de grootte van de installatie, van het type werkzaamheden (nieuwe of bestaande constructie) enz. Bij een kleinere nieuwbouw (met een zonnesysteem voor slechts één gezin) wordt een bivalent vat aangeraden, want dat zorgt voor minder opslagverlies. Voor de warmteproductie van de naverwarmer zijn alle technologieën mogelijk; elektrische naverwarming wordt niettemin afgeraden vanwege de ongunstige conversiefactor van de primaire energie (heeft te maken met het matig gemiddelde rendement van het elektrische productiepark) en de hoge prijs van de elektriciteit. Het is ten slotte sowieso van groot belang om de warmwaterleidingen en de opslagvaten heel goed te isoleren. > Een energieteller De zonthermische installatie moet worden uitgerust met een energieteller. Deze zal de goede werking van het systeem aantonen en/of elke latere storing detecteren. Sinds enkele jaren wordt bovendien vaak een dienst aangeboden bovenop de levering en plaatsing van zonthermische installaties; het betreft het contract met Gegarandeerd Zonthermisch Resultaat. Het is een contract waarmee de inschrijver (meestal de installateur) zich ten aanzien van de Bouwheer niet alleen verbindt tot het ontwerp, de vervaardiging en de levering in perfecte staat van een installatie voor het produceren van warm sanitair water op basis van zonne-energie, maar bovendien tot de probleemloze exploitatie ervan gedurende een welbepaalde periode. Concreet garandeert de installateur en toont hij ter plaatse aan welke capaciteit moet zorgen voor een minimale jaarlijkse energieproductie op basis van zonne-energie, en dit gedurende een welbepaalde termijn. Op het einde van de garantieperiode, en indien de gegarandeerde jaarlijkse gemiddelde resultaten niet zijn behaald, vergoedt de inschrijver de Bouwheer overeenkomstig de voorwaarden die vooraf contractueel zijn vastgelegd. MILIEU-ASPECTEN Met een zonneboiler bespaar je 150 tot 400 kg CO2 per m² collector en per jaar (afhankelijk van het vervangen systeem). De impact op het E-peil zal afhangen van tal van factoren en zal dus variëren van project tot project. Men kan wel stellen dat die impact 10 tot 15 punten zal bedragen voor een individuele woning. ECONOMISCHE ASPECTEN > Rendabiliteit? De prijs van een huishoudelijke installatie bedraagt zowat 4500 tot 7000 € (excl. BTW, zonder subsidie, plaatsing inbegrepen). Er zijn heel wat subsidies beschikbaar voor zonneboilers in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest (info voor particulieren bij de Stadswinkel vzw en op www.ecosubsibru.be voor ondernemingen. In 2010 konden particulieren aanspraak maken op: o o o

Federale belastingverminderingen Gewestelijke premies, beheerd door Leefmilieu Brussel – BIM Premies van sommige Brusselse gemeenten

Door al die subsidies te cumuleren bedraagt de terugwintijd van de investering voor een goed gedimensioneerde zonneboiler 2 tot 7 jaar, rekening houdend met de onderhoudskosten. De BLZ 5 VAN 9 – EEN ZONNEBOILER OVERWEGEN – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING ENE19

initiële investering is relatief hoog (7000 tot 8000 € voor een volledige installatie voor een eengezinswoning), maar een zonnesysteem levert vervolgens gratis energie gedurende meer dan 20 jaar, waardoor u niet langer afhankelijk bent van de prijsschommelingen van fossiele brandstoffen. Dankzij een regelmatig onderhoud (om de 2 tot 5 jaar) zal uw boiler een nog langere levensduur hebben. > Voorbeeld: schatting van de rendabiliteit van zonnecollectoren voor een gezin

Veronderstellingen

Eenheid

Prijs gas eBTW

€ct/kWh

Prijs stookolie eBTW

€ct/kWh

Jaarlijks gemiddeld rendement traditionele productie Verbruik warm water bij 45°C (gezin 4 à 5 pers.) Geïnstalleerde oppervlakte aan collectoren

Met naverwarming op aardgas

Met naverwarming op stookolie

4,5 5,4

%

70

60

liter/dag

200

200

m²

46

46

Eenheid



Materiaal + isolatie

€ excl. BTW

6 890

6 890

Regionale premies*

€

3000

3000

Federale belastingsaftrek*

2756

2756

Gemeentelijke premie*

500

500

€

634

634

Resultaten

Eenheid



Onderhoud

€/jaar

30

30

kWh/jaar

2967

2967

kWh/jaar

4238

4944

Geleverde zonne-energie

kWh/jaar

2400

2400

Resterend fossiel energieverbruik

kWh/jaar

810

945

Kg/jaar

862

1225

Beperking verbruik

€/jaar

154

216

Netto jaarlijkse financiële besparing

€ /jaar

124

186

Terugwintijd

Jaren

5,1

3,4

€ct /kWh

1,1

1,1

Investering

Netto investering

Energiebehoefte voor warm water Verbruik zonder zonnecollectoren

Vermeden CO²-uitstoot

Kostprijs zonne-kWh over 25 jaar

* Volgens subsidies toegekend in het Brusselse Gewest in 2010.

Opmerking: de betere terugwintijd met naverwarming op stookolie is te verklaren doordat de warmwaterproductie op stookolie meestal meer energie verbruikt dan op gas. Het is dus BLZ 6 VAN 9 – EEN ZONNEBOILER OVERWEGEN – JULI 2010 PRAKTISCHE HANDLEIDING VOOR DE DUURZAME BOUW EN RENOVATIE VAN KLEINE GEBOUWEN PRAKTISCHE AANBEVELING ENE19

gewoon logisch dat het zonnealternatief een grotere besparing oplevert en een kortere terugwintijd. Indien men er echter zou voor kiezen om te zorgen voor een naverwarming op stookolie om de rendabiliteit van de collectoren te verbeteren, dan zou dit een verkeerde interpretatie van de cijfers zijn… Dat zou hetzelfde zijn als de vensters laten open staan tijdens de winter om een performante verwarmingsketel te doen renderen! De tabel hierboven moet als volgt worden geïnterpreteerd: indien men reeds beschikt over een installatie met stookolie, dan zal een aanvulling met zonne-energie meer renderen dan voor iemand die een gasinstallatie heeft. MAATSCHAPPELIJKE EN CULTURELE ASPECTEN Door de zichtbaarheid op het dak dient een zonnecollector als uitstalraam voor het energiebeleid van de eigenaar van het gebouw. Hoewel de installatie van een zonneboiler niet een van de eerste acties is die men dient te ondernemen in een energie-onefficiënt gebouw (qua kosten per bespaarde CO2), biedt die zichtbaarheid de mogelijkheid om ook de buurt aan te sporen tot energiebesparingen. BESLISSEN Indien men de mogelijkheid heeft om een zonneboiler te financieren, en indien een dergelijke investering relevant blijkt, rekening houdend met het profiel van het warmwaterverbruik en de technische vereisten van het systeem (bijv.: oriëntatie en helling), dan biedt een zonneboiler een uitstekende kans om het milieu minder te belasten. Gezien de levensduur van een goed onderhouden zonneboiler is dit bovendien een zeer spaarzame wijze om sanitair warm water te produceren. Afhankelijk van de isolatie van het gebouw, van de warmteproductiemiddelen (bijv.: ketels) en van hun regelingen, kan het toch verstandiger blijken om de beschikbare bedragen te gebruiken voor andere investeringen, zoals in de isolatie van leidingen, de gebouwschil, de vervanging van de stookketel of de verbetering van de regelingen. De beste energie is de energie die men niet verbruikt, dus is een mentaliteitswijziging even belangrijk om water- en energieverbruik te beperken.

IN DE PRAKTIJK Er moeten maatregelen worden genomen tijdens de verschillende ontwikkelings- en uitvoeringsfasen van het project: SCHETS o o

Om een zonneverwarmingsinstallatie te plaatsen moet idealiter een oppervlak worden gevonden dat zuidelijk gericht is in een hoek van 35°. Let erop dat de gekozen plaats voor de zonnepanelen zich niet in de schaduw van een naburig gebouw bevindt.

VOORONTWERP o

o

Voor installaties in collectieve woningen gebeurt de eerste dimensionering van de zonne-installatie het best met adequate software, bijvoorbeeld QuickScan, voordat men een beroep doet op een gespecialiseerd bureau. Het kan nuttig zijn contact op te nemen met de facilitator voor "grote zonneverwarmingsinstallaties". Voor andere, niethuiselijke toepassingen moet een studie worden gemaakt door een gespecialiseerd bureau. Op een zadeldak kan de installatie misschien gewoon worden geïntegreerd. Zo kan worden bespaard op de dakbedekking, en de collectoren worden op deze manier ook mooier ingewerkt.

UITVOERINGSDOSSIER, DOSSIER VOOR DE BOUWVERGUNNING o

Een typebestek voor warmwaterinstallaties is beschikbaar op Energie+.


o o

Een ander bestek, opgesteld op vraag van Leefmilieu Brussel, - BIM, kan worden teruggevonden op de site van Leefmilieu Brussel - BIM. Voor het installeren van zonnecollectoren heb je geen bouwvergunning meer nodig als de collectoren niet zichtbaar zijn vanaf de openbare ruimte en niet meer dan 30 cm uitsteken of afwijken van het vlak en de grenzen van het dak, indien er voor het gebouw geen speciale beschermingsmaatregelen gelden, of indien het niet in de beschermingsperimeter ligt van een beschermd pand. Het is natuurlijk altijd verstandig om hierover inlichtingen in te winnen bij de stedenbouwkundige dienst van de gemeente.

OPVOLGING EN TOEZICHT OP DE WERKZAAMHEDEN o

Om u te helpen bij het kiezen van bedrijven die u kunt aanschrijven om de zonnecollectoren te plaatsen, vermeldt Leefmilieu Brussel – BIM (02/7757575) op haar website een lijst met ondernemingen die actief zijn in de sector van de zonne-energie. http://www.bruxellesenvironnement.be/Templates/Particuliers/Informer.aspx?id= 1806&langtype=2060&detail=tab3

Men raadt aan om ondernemingen te selecteren die de BruSolTherm-opleiding volgden of een Soltherm-erkenning genieten. Die laatsten hebben uitdrukkelijk een opleiding gevolgd op het vlak van opwarming via zonne-energie en zij kunnen u dus beter begeleiden bij uw investering. OPLEVERING EN INGEBRUIKNAME o o

o

De aanvraagformulieren voor de gewestelijke premies zijn beschikbaar op de website van Leefmilieu Brussel - BIM. (http://www.ibgebim.be/Templates/Particuliers/Informer.aspx?id=3232&langtype=2060) Voor de gemeentelijke premies moet u zich wenden tot het gemeentebestuur. Vaak zijn die premies verbonden aan de goedkeuring van het dossier in het kader van de gewestelijke premies. Van de federale regering kan men in het kader van de belastingaangifte belastingvermindering voor energiebesparende investeringen krijgen op vertoon van de facturen.

ONDERHOUD o o o

Indien de hellingshoek van de zonnecollectoren minder bedraagt dan 30°, dan verbetert hun rendement door regelmatige reiniging van de panelen. Het rendement neemt af naarmate het vuil de glazen van de zonnecollectoren ondoorschijnend maakt. Het gebeurt zelden dat zonnecollectoren breken. Toch moeten ze regelmatig worden gecontroleerd en moeten ze eventueel worden vervangen, vooral vacuümbuizen zijn breekbaarder. Een minimaal onderhoud van de installatie – om de 2 tot 5 jaar – wordt aanbevolen voor een maximale levensduur van de installatie. Het onderhoud is voornamelijk bedoeld om de staat van de anode van het vat te controleren, de warmtegeleidende vloeistof, de goede werking van de regeling enz.


AANVULLENDE INFORMATIE ANDERE AANDACHTSPUNTEN Hier volgt een lijst met fiches waarvan de thema’s o.m. handelen over sanitair warm water: o o o

WAT02 - Rationeel omspringen met water ENE14 - De beste manier kiezen om warmte te produceren ENE21 - Fotovoltaïsche cellen overwegen

BIBLIOGRAFIE Algemene informatie over zonneboilers o o o o o o o o o

Algemene informatie over de productie van zonne-energie van de ECS Apere: vereniging voor de promotie van hernieuwbare energie. www.apere.org Energie+ (voor energiedeskundigen en -verantwoordelijken) : wwwenergie.arch.ucl.ac.be Belsolar vzw: vereniging van de fabrikanten van zonnesystemen. www.belsolar.be Leefmilieu Brussel: www.leefmilieubrussel.be De Stadswinkel: www.stadswinkel.be Het Waalse programma Soltherm: www.energie.wallonie.be, zie brochure Een zonneboiler installeren in 8 stappen. Tecsol : Franse firma die zonne-energie promoot. www.tecsol.fr www.energiesparen.be

Technische informatie over zonneboilers o o o

TV 212, Leidraad voor de installatie van zonneboilers, WTCB, 1999 Typebestek "Zonneboiler", beschikbaar op de website van Leefmilieu Brussel – BIM: www.leefmilieubrussel.be, rubriek Ondernemingen / Energie / Hernieuwbare Energie/ Hulpmiddelen Outil QuickScan d’énergie+ : http://www-energie.arch.ucl.ac.be, zie Eau Chaude Sanitaire / Calculs / Quick Scan Logement Collectif

Algemene informatie over de premies voor zonne-energie in het BHG: o Leefmilieu Brussel - BIM: www.leefmilieubrussel.be o De stadswinkel vzw: www.stadswinkel.be o Websites van de verschillende diensten van de gemeenten o Federale belastingvermindering voor particulieren: http://mineco.fgov.be/energy/rational_energy_use/tax_reductions/home_nl.htm o Federale belastingvermindering voor bedrijven: http://mineco.fgov.be/energy/rational_energy_use/tax_reductions/home_enterprises_nl. htm


EEN ZONNEBOILER OVERWEGEN

Recommend Documents