Hoe moet u het collectoroppervlak van een warmwaterzonnestelsel berekenen?
Een zonnesysteem ter ondersteuning van de warmwaterbereiding is de minimale variant onder zonnesystemen op het dak. Als het systeem ook het verwarmingssysteem moet ondersteunen, is een veel groter collectoroppervlak vereist. Vooral in goed geïsoleerde huizen die niet veel verwarmingsenergie nodig hebben, kan het zinvoller zijn om zonne-energie alleen voor warm water te gebruiken. Zeker als er veel vraag is naar warm water.
Ervaring heeft geleerd dat de optimale zonnedekking, d.w.z. het optimale percentage van de energie die door het zonnesysteem wordt overgenomen voor warmwaterbereiding, 60% is. Met deze dekkingsgraad kan het systeem in de zomer de warmwaterbereiding volledig overnemen. Een hogere dekkingsgraad zou ook technisch mogelijk zijn, maar niet economisch in termen van investeringslast en verwachte levensduur van het systeem. Een warmwaterzonnestelsel dat 60% ondersteunt, haalt het meeste uit de investering zonder dat de afschrijving op nul of in het rood loopt.
Bij de berekening van het benodigde collectoroppervlak voor dit ontwerp moet met de volgende factoren rekening worden gehouden:
- Individueel warmwaterverbruik (aantal inwoners)
- dienovereenkomstig vereiste geheugengrootte
- Type verzamelaars
- Zonlicht in de regio
- Dak eigenschappen
Als u een zonne-calculator op internet gebruikt voor een geschatte oriëntatie, moet u zoveel mogelijk van deze factoren als rekenvariabelen aanbieden. De exacte berekening is uiteindelijk aan experts.
Het warmwaterverbruik is de belangrijkste parameter voor het bepalen van het benodigde collectoroppervlak. Om de waarde te schatten, is het gebruikelijk om per hoofd van de bevolking te rekenen. Volgens VDI-richtlijn 6002 bedraagt het gemiddeld warmwaterverbruik per persoon 30 tot 40 liter inclusief vaatwasser en wasmachineschotten. Om ervoor te zorgen dat ook bij weinig zonneschijn warm water beschikbaar is, is het opslagvolume altijd dubbel zo groot ingesteld, namelijk 60 tot 80 liter per persoon.
Om de opslagtank te kunnen voeden, is voor vlakke collectoren een oppervlakte van 1 tot 1,3 vierkante meter per persoon nodig en voor vacuümbuiscollectoren 0,8 tot 1,0 vierkante meter. Een 4-persoonshuishouden moet dus een collectoroppervlak inschatten tussen 3,2 en 5,2 vierkante meter. De berekening moet dan worden afgestemd op het beschikbare zonlicht in de woonruimte en de dakeigenschappen zoals de hellingshoek, oriëntatie en eventuele schaduwwerking.
