inhoud Een uitgave van Intech Klimaat & Sanitair en OTIB februari 2010 Aansluiten zonneboiler Katern voor scholing, her- en bijscholing

Transcriptie

1 Katern voor scholing, her- en bijscholing 24 inhoud 1 Aansluiten zonneboiler Een uitgave van Intech Klimaat & Sanitair en OTIB februari 2010 Aansluiten zonneboiler Zonne-energie staat steeds meer in de belangstelling als energiebron voor woningen. Sommige architecten ontwerpen woningen waarbij de zonnepanelen daarvan een fraai architectonisch onderdeel zijn. Bij de energie-nulwoning bestaat het hele dak uit verschillende soorten en en pv-panelen waardoor de woning geheel in haar eigen energiebehoefte kan voorzien. Bij andere woningen wordt een enkele geplaatst om en/of cvwater voor te veren. Hoe installeer je een zonneboiler waarbij het water wordt voorverd via een zonne? Door: Han Brouwer-Keij Naast de pv-panelen (fotovoltaïsche) die zonlicht in elektriciteit omzetten, zijn er verschillende soorten zonneen. Zonneen werken volgens een ander principe. Door de stroomt een medium, meestal water, al dan niet vermengd met glycol om het vriespunt te verlagen. In de wordt de zonnete opgenomen en op een andere plaats overgedragen aan een ander medium, bijvoorbeeld drink-, cv- of zwembadwater. Er zijn veel verschillende typen zonneen waarvan de vlakke-plaat en de met vacuümbuizen en reflectoren het vaakst worden toegepast in woningen. De temperatuur van het water in een vlakkeplaat kan oplopen tot ongeveer 90 C. Een variant op de vacuümbuis is de vacuümbuis met heat pipe. De temperatuur in een heat pipe kan oplopen tot bijna 250 C. Hij kan zelfs bij -40 C nog heet water produceren. Op een van de permanente bases op de Zuidpool wordt een dergelijk systeem met succes toegepast. Voor huizen met hellende daken die ongunstig ten opzichte van de zon zijn georiënteerd, is een nok een mogelijke oplossing. Verder kunnen de aansluitingen voor de aanvoer en de retourleidingen op verschillende plaatsen zitten. Dit is vooral belangrijk voor het type zonneboilerinstallatie. Bij elk soort zonneboilerinstallatie moeten de aansluitingen op de op een bepaalde plaats zitten. Belangrijke normen en richtlijnen - NPR 7976:2009 en Bepaling van de energetische opbrengst van zonneboilers voor huishoudelijk gebruik - Omrekenprocedure op basis van de Nederlandse referentieomstandigheden - NEN-EN :2008 en Thermische zonne-energiesystemen en componenten - Op maat gebouwde systemen - Deel 3: Prestatieproeven van opslagvaten voor thermische zonne-energiesystemen - NEN-EN :2006 en Thermische zonne-energiesystemen en componenten- Zonneen - Deel 2: Beproevingsmethoden - NEN 1010 Veiligheidsbepalingen voor laagspanningsinstallaties - NEN 1006 Algemene voorschriften voor drinkwaterinstallaties AVWI - Waterwerkbladen - NEN 3215 Binnenriolering in woningen en woongebouwen - Isso-publicatie 14 Zonneboilers, ontwerp, uitvoering en advisering - Kleintje legionellapreventie 24 1

2 koperen buis glas Plaatsing van een De moet naar de zon gericht staan om een zo groot mogelijk rendement te behalen. Het mooiste is als dat gedurende de hele dag zo zou zijn. De zon staat echter aan het begin en eind van de dag lager en levert dan minder te, waardoor een investering in een meedraaiend systeem niet rendabel zal zijn. Bovendien staat de zon gedurende het jaar op een steeds andere hoogte, waardoor een meedraaiend systeem bijzonder complex zou zijn. Daarom worden en bij voorkeur gericht op 5 ten westen van het zuiden onder een hoek van ongeveer 35. Als het dak een iets afwijkende helling heeft, maakt dat niet veel uit, want tussen 20 en 60 is het jaarrendement tot maximaal vijf procent minder. Hetzelfde geldt voor de zijwaartse hoek. Hierbij kun je er globaal van uitgaan dat het jaarrendement tussen zuidoost en zuidwest tot maximaal vijf procent minder is. Belangrijk is dat een zonne zo hoog mogelijk wordt geplaatst. Vooral in nieuwbouwwijken bestaat de kans dat er hogere belendende gebouwen worden gerealiseerd of dat bomen na verloop van tijd zo groot worden dat de zon niet meer op de schijnt. absorberend oppervlak isolatie 1. Doorsnede vlakkeplaat. Bij hellende daken kan de meestal eenvoudig aan de onderliggende dakconstructie worden bevestigd. Dat kan op de pannen of op het dakbeschot. Op platte daken moet je gebruikmaken van een frame, waarop de wordt gemonteerd. Afhankelijk van de plaats in het land, de hoogte en de grootte van de bestaat de kans dat bij sterke wind het frame met en al omwaait. Je moet in dat geval het frame voorzien van ballast. Hiervoor zijn speciale frames in de handel die je kunt verzwaren met gewone straattegels. De fabrikanten van de frames en de en leveren een overzicht van de benodigde ballast per gebied, hoogte en afmeting. Soorten zonneboilersystemen Een zonneboilersysteem bestaat uit de volgende hoofdcomponenten: - ; - voorraadvat (zonneboiler); - naverer. Het voorraadvat heeft over het algemeen een inhoud van liter en een doorsnede van cm bij een lengte vanaf 120 cm. Grotere middellijnen kunnen niet meer door een deur. Voor liggende en staande plaatsing zijn andere voorraadvaten nodig in verband met de plaats van de aansluitingen voor de - en waterleiding. Het voorraadvat en de naverer moeten in een vorstvrije ruimte worden opgesteld en zo dicht mogelijk bij de. De precieze plaats is afhankelijk van het zonneboilersysteem. Voor het voorraadvat en de naverer moet een vrije strook blijven van 1 m en links en rechts een vrije ruimte van 10 cm voor onderhoud. Daarnaast bevat de installatie nog een aantal standaardappendages, zoals pomp, regeling en beveiliging. Als het zonneboilersysteem uitsluitend is bedoeld voor, moet de naverer het e tot C kunnen open. Hiervoor kan in principe elke modulerende geiser of combiketel worden gebruikt. Wordt het zonneboilersysteem gebruikt voor vloervering of radiatorvering, dan moet het cv-systeem een ltv-systeem zijn. De meest voorkomende zonneboilersystemen zijn: - terugloopsysteem; - systeem gevuld met antivries; - thermosyphonsysteem; - compacte zonneboiler. Voor alle systemen geldt dat het in de boiler een temperatuur kan bereiken van 80 C. Dat is een gevaarlijk hoge temperatuur. Het is daarom noodzakelijk dat de watertapleiding via een driewegmengklep wordt gekoppeld met het uitgaande e van de naverer. De mengklep moet dan worden afgesteld op 60 C. Sommige naverers 2. Principe vacuümbuis. teoverdracht zonnete straalt door vacuüm op de heatpipe damp stijgt op gecondenseerde vloeistof zakt naar beneden 3. Principe heat pipe. te wordt geabsorbeerd door de heat pipe 24 2

3 5. Wat was er eerder: de boom of de zonne? zijn niet geschikt voor inkomend water van 80 C. In dat geval moet de driewegmenklep voor de naverer worden geplaatst. De aansluiting moet op de zonneboiler worden aangesloten met een inlaatcombinatie, waarvan de overstort via een open verbinding en een stankafsluiter op de riolering moet worden aangesloten. Ook de naverer moet van een eigen inlaatcombinatie zijn voorzien. Als de zonneboiler (ook) bestemd is voor vloervering, moet een zonneboiler met tweede spiraal worden gebruikt. Op de retourleiding van het vloerveringssysteem sluit je een driewegverdeelklep aan. Een deel van het retourwater gaat via de spiraal en wordt daar verd. Een ander deel van het water stroomt onverd naar de uitlaatzijde van de spiraal en mengt daar met het verde water, waarna het mengsel met een temperatuur van 40 C naar de naverer stroomt. De stand van de verdeelklep wordt geregeld door een thermostaat die je in de zonneboiler plaatst. Alle leidingen tussen de en de zonneboiler moeten worden geïnstalleerd met hittebestendig isolatiemateriaal (kortstondig 150 C en continu 100 C). De wanddikte van de isolatie moet minstens 13 mm zijn. 6. Collector in een hellend dak. Terugloopsysteem Bij het terugloopsysteem is het circuit een drukloos systeem. Bij het terugloopsysteem hoort een vlakke-plaat met ten minste een onderaansluiting, waardoor de leeg kan lopen. De pomp wordt ingeschakeld zodra de temperatuur van de absorber in de een vooraf ingesteld aantal graden hoger is dan het water onderin de boiler. De pomp schakelt weer uit als het water onderin de boiler de vooraf ingestelde temperatuur heeft bereikt. Vervolgens stroomt het water uit de terug voorraadvat met voorverd via tewisselaar door zonnete naar het terugloopvat. Door deze methode werkt het systeem als vorst- en oververhittingbeveiliging en kan het circuit met gewoon water worden gevuld. Vaak wordt ten overvloede nog antivries toegevoegd. Het terugloopvat kan worden geïntegreerd in de zonneboiler of worden geïnstalleerd als afzonderlijk onderdeel. Omdat in het circuit lucht en water aanwezig zijn, gelden niet de wetten van een gesloten circuit, waarin alleen de weerstandsverliezen moeten worden overwonnen. Je moet rekening houden met de maximale opvoerhoogte van de pomp. Over het algemeen kan de bovenkant van de bij een klein circuitpompje niet meer dan 4 m hoger liggen dan de pomp, maar de onderkant van de moet minstens 0,5 m hoger liggen dan de pomp van de overstort van het terugloopvat. Onder het overloopvat zit de overloop die tevens dienst doet als vulkraan. Vooral bij het terugloopsysteem is het afschot van de leidingen erg belangrijk. Bij voorkeur houd je een afschot aan van 50 mm/m. 60 C 7. Collector op een plat dak. 8. Principe zonneboilersysteem. naar opslagvat cv-ketel 24 3

4 voorraadvat voorraadvat met tewisselaar pomp terugloopvat bijvoorbeeld cv-ketel pomp bijvoorbeeld cv-combiketel 9. Terugloopsysteem. 10. Systeem gevuld met antivries. minimaal 300 mm hoogteverschil voorraadvat geplaatst boven de bijvoorbeeld vlak met geïntegreerd voorraadvat bijvoorbeeld cv-ketel > 15 elektrische vorstbeveiliging overstort naar riolering bijvoorbeeld cv-combiketel 11. Thermosyphonsysteem. 12. Compacte zonneboiler. Systeem gevuld met antivries Bij het systeem gevuld met antivries blijft de vloeistof ook tijdens vorst in de aanwezig. De e vloeistof mag dan echter niet naar de zonneboiler kunnen stromen. Zodra de buitentemperatuur beneden de 3 C komt, schakelt de pomp uit zodat geen vloeistof met een lagere temperatuur dan 3 C in de spiraal van de zonneboiler kan komen. De kans op bevriezen van het water in de zonneboiler is daarmee voorkomen. Ook bij oververhitting wordt de pomp uitgeschakeld. De temperatuur van de vloeistof in de kan dan op e dagen oplopen tot wel 150 C, waardoor een deel van de vloeistof in damp kan overgaan. Het systeem is hiertegen bestand. Er moet echter wel een expansievat in het circuit zijn aangebracht om de uitzetting van de vloeistof op te vangen. Verder zit in dit systeem een overstortklep en een vul- en aftapkraan. Thermosyphonsysteem Bij het thermosyphonsysteem wordt een zonneboiler meer dan 30 cm hoger dan de bovenkant van de geplaatst. Meestal is dat een liggende boiler in verband met de beperkte hoogte. In dit geval moet de vloeistof een antivriesmiddel bevatten. In het circuit zit geen pomp. De circulatie van de vloeistof heeft plaats op natuurlijke wijze. De verde vloeistof heeft een kleinere dichtheid dan de e vloeistof, waardoor de vloeistof opstijgt en zijn te in de zonneboiler kan afgeven aan het e. Dit heeft tot gevolg dat de vloeistof afkoelt en weer een grotere dichtheid krijgt. Hierdoor zakt de vloeistof via de retourleiding naar de onderkant van, waar die opnieuw wordt verd en weer opstijgt. Het circuit bevat water met antivries. Zodra de temperatuur in de lager wordt dan de temperatuur in de zonneboiler stopt de circulatie. Het e water met antivries zakt naar beneden en het e water stijgt naar de zonneboiler. De kans op bevriezen van het in de zonneboiler is daarmee voorkomen. Omdat dit ook een gesloten systeem is, moet er een expansievat in het circuit zijn aangebracht om de uitzetting van de vloeistof op te vangen. Verder zit in dit systeem een overstortklep en een vul- en aftapkraan. Bij dit systeem worden vaak heat pipes of vacuümbuizen toegepast. Compacte zonneboiler Op plaatsen waar onderdak geen ruimte is om een zonneboiler te plaatsen, kan een 24 4

5 compacte zonneboiler worden toegepast. De zonneboiler en de zijn hier geïntegreerd tot één pakket dat op het dak kan worden geplaatst. Op de tank moet een expansievat worden aangebracht om de uitzetting van de vloeistof op te vangen. Verder moet je in dit systeem een overstortklep en een vul- en aftapkraan plaatsen. De aansluiting moet met een inlaatcombinatie plaatshebben. De naverer krijgt een eigen inlaatcombinatie. Ook bij dit systeem worden vaak heat pipes of vacuümbuizen toegepast. Stappenplan installeren zonneboilersysteem, type terugloopsysteem Monteren monteer de volgens de instructies van de fabrikant (afhankelijk van type): - denk aan veilig werken op het dak; - denk aan minimale hoogte tussen onderzijde en bovenzijde zonneboiler en terugloopvat; - denk aan de maximale opvoerhoogte tussen terugloopvat en bovenzijde ; - leg leidingen vanaf de door het dak onder een afschot van minstens 40 mm/m; - werk doorvoeren isolerend en waterdicht af; - isoleer buitenliggende leidingen met een geschikte isolatie van ten minste 19 mm dikte. Monteren zonneboiler monteer de zonneboiler volgens instructie van de fabrikant: - denk aan vrije ruimte voor onderhoud; - denk aan maximale afstand tot de. Monteren terugloopvat en pomp monteer het terugloopvat en de pomp volgens instructie van de fabrikant: - denk aan de maximale opvoerhoogte tot de bovenzijde van de ; - plaats het vat niet op zijn kop! Monteren leidingen circuit monteer de leidingen van het circuit: - denk aan het afschot naar het terugloopvat; - er is geen ontluchter nodig; - denk aan de middellijn volgens opgave fabrikant; - denk eraan dat de perszijde van de pomp met de onderaansluiting van de moet zijn verbonden; - isoleer binnenliggende leidingen met een geschikte isolatie van ten minste 13 mm dikte; - breng een vul- en aftappunt aan bij de perszijde van de pomp; - breng een overstortkraan aan onder het terugloopvat. Monteren kabels naar de sensors monteer de kabels vanaf de regelunit naar de sensors: - denk aan de sensor; - denk aan de twee boilersensors. Monteer de waterleiding monteer de waterleiding op de inlaatzijde van de zonneboiler: - plaats een T-stuk voor de leiding naar de mengklep; - plaats een inlaatcombinatie in de waterleiding vlak voor de zonneboiler; monteer de waterleiding van de uitlaat van de zonneboiler naar de naverer: - plaats een inlaatcombinatie vlak voor de naverer; - monteer de waterleiding aan de uitlaatzijde van de naverer: - plaats een driewegmengklep die de uitlaattemperatuur op 60 C regelt; - monteer aan de derde aansluiting de waterleiding vanaf het T-stuk. Monteer de riolering monteer een sifon met afvoer naar de riolering: - probeer het lekwater van beide inlaatcombinaties met een onderbroken verbinding via dezelfde sifon af te voeren. Vullen en in bedrijf stellen vul het circuit via de vulkraan bij de pomp: - antivries is in principe niet noodzakelijk; - denk aan maximaal vulniveau (overstort bij terugloopvat); vul en ontlucht het systeem; steek de stekker in het stopcontact en volg de instructie van de fabrikant. 24 5