HOE WARM WATER PRODUCEREN MET ZONNE-ENERGIE?
FRONIUS OHMPILOT, VERWARMINGSELEMENTEN EN MEER
Zonne-energie kan worden gebruikt om sanitair water en drinkwater te verwarmen: direct, met thermische zonne-energie, of indirect, met behulp van zonnestroom. Krannich Solar zet de belangrijkste mogelijkheden, samen met al hun voordelen, op een rijtje.
DE MOGELIJKHEDEN
Fotovoltaïsche systemen verwarmen geen water. Maar de opgewekte energie kan worden gebruikt voor elektrische systemen die dat wel doen, zoals warmtepompen, doorstroomboilers en verwarmingselementen. Wanneer er warm water gevraagd wordt, schiet bijvoorbeeld de doorstroomboiler in actie. Als de zonne-energie van het dak volstaat, wordt die boiler aangestuurd met de zelf opgewekte zonnestroom. Vooral interessant is een buffervat waarin warm water kan worden opgeslagen. Slimme sturing kan ervoor zorgen dat de overtollige zonne-energie wordt gebruikt om warm water op te wekken en op te slaan in het buffervat. Zo moet de stroom niet op het net gestoken worden, en wordt het buffervat indirect een opslag voor zonne-energie.
SLIMME WARMTE MET FRONIUS OHMPILOT
Een voorbeeld van zo'n slimme sturing is de Fronius Ohmpilot. Die stuurt de overtollige zonne-energie meteen naar het buffervat, de handdoekdroger in de badkamer, een infraroodpaneel ...
Zelfs kleinere overschotten worden continu verbruikt en niet aan het net teruggeleverd. De zelfconsumptie wordt zo gemaximaliseerd. Dat heeft niet alleen een positief effect op het rendement van het pvsysteem, maar ook op de energiekosten. In de zomermaanden kan bijna al het warmwaterverbruik worden gedekt met zonne-energie. De primaire verwarmingsbron blijft meestal volledig uitgeschakeld, wat ook de levensduur van het verwarmingssysteem verlengt.
Hoe werkt de warmteoplossing met de Fronius Ohmpilot?
De Fronius Ohmpilot is een verbruiksregelaar die de overtollige energie van het PV-systeem gebruikt om warm water te produceren met de boiler. Het warme water wordt dus niet verwarmd door het conventionele verwarmingssysteem, bijvoorbeeld een gas-, olie- of pelletverwarmingssysteem, maar wordt opgewekt met zonne-energie. Een groot voordeel van deze oplossing is de traploze regeling van 0 tot 9 kW. Hierdoor kan het PV-vermogen zeer efficiënt worden gebruikt, zelfs met minimale overschotten.
DE VOORDELEN
- Warmwatervoorziening met fotovoltaïsche panelen voor meer dan 8 maanden per jaar meestal mogelijk
- Zelfverbruik tot 100% verhogen
- Energiekosten verlagen
- De levensduur van de primaire warmtebron verlengen
- Traploze regeling van 0 tot 9 kW voor optimaal gebruik van overschotten van het zonnesysteem
- Visualisatie van energieverbruik voor warm water mogelijk
- Gebruik ook mogelijk in combinatie met nul-teruglevering
HET ALTERNATIEF: SMART HOME HOT WATER CONTROLLER
De Smart Home Hot Water Controller van SolarEdge maakt gebruik van een vergelijkbaar principe met vergelijkbare voordelen. Het apparaat is verkrijgbaar in vermogens van 3 kW tot 5 kW.
VERWARMINGSELEMENTEN
In de webshop van Krannich Solar vindt u verschillende verwarmingselementen die geschikt zijn voor gebruik met de Fronius Ohmpilot of de warmwaterregelaar van SolarEdge:
• Askoma Heating Rod voor Fronius of SolarEdge met vermogens van 3 tot 9 kW.
• Askoma Screw-in Radiator, ook geschikt voor Huawei en Kostal, met vermogens van 3,5 tot 5,2 kW
• My-PV Elwa-E2 verwarmingselement met een maximaal verwarmingsvermogen van 3,5 kW en compatibel met een groot aantal omvormers.
Veelgestelde VRAGEN OVER WARMWATERPRODUCTIE MET Zonne-energie
HOEVEEL ZONNE-ENERGIE IS ER NODIG VOOR WARM WATER?
Om 1 liter water 1 °C te verwarmen, is er 1,16 Wh nodig. Dus om het water in een vol buffervat van 500 liter van 10 tot 60 °C te verwarmen, is er 500*50*1,16 Wh = 29.000 Wh of 29 kWh nodig.
Een verwarmingselement van 9 kW zou 29 kWh/9 kW = 3,2 uur nodig hebben, en zou daarbij voortdurend van het volledige 9 kW pv-vermogen moeten worden voorzien. In theorie zou een systeem van 9 kWp dus voldoende zijn bij perfect zonlicht, maar er gaat energie verloren op weg van de modules naar het bufferopslagvat. Hoeveel dat verlies bedraagt, hangt af van de efficiëntie van de afzonderlijke componenten.
De grootte van een pv-systeem hangt af van het totale energieverbruik van een huishouden. Met een warmwaterverbruik van 30 liter per persoon per dag komt er ongeveer 635 kWh per jaar en per persoon bij het elektriciteitsverbruik voor warm water.
Als het elektriciteitsverbruik in een huishouden van 4 personen gemiddeld 4.500 kWh is, komt daar ongeveer 2.500 kWh bij voor warm water. Dat is in totaal 7.000 kWh en dat kan worden voorzien door een systeem van 7 kWp. Wie meer autonomie wil, kan het systeem ook verdubbelen en een opslagsysteem toevoegen.
WANNEER IS EEN verwarmingselement ZINVOL? IS EEN verwarmingselement IN HET BUFFERopslagVAT ZINVOL?
Een verwarmingselement is zinvol als het zonnesysteem veel energie produceert die anders niet in het huishouden zou worden verbruikt, d.w.z. aan het net wordt geleverd. Wie de afschrijving wil berekenen, moet de extra kosten voor de verwarmingselement compenseren met twee waarden:
met de uitgespaarde elektriciteitskosten die zouden ontstaan als het water zonder PV zou worden verwarmd
met de inkomsten die zouden worden verkregen uit de verkoop van de PV-elektriciteit.
HOEVEEL TIJDT HEEFT EEN VERWARMINGSELEMENT MET EEN VERMOGEN VAN 3 KW NODIG OM WATER TE VERWARMEN?
Om één liter water één graad op te warmen, moet 1,16 Wh worden verbruikt. Volgens het Consumenten Advies Centrum moet water tot minstens 60 graden worden verwarmd om aan de hygiëne-eisen te voldoen. Om een bufferopslagvat met een capaciteit van 300 liter te verwarmen van bijvoorbeeld 10 tot 60 graden, moet 17,4 kWh energie worden gebruikt. Een verwarmingselement met een vermogen van 3 kW zou hier bijna 6 uur voor nodig hebben.
Als er 150 liter water wordt gebruikt om te douchen bij een watertemperatuur van ongeveer 40 graden, dan moet er ongeveer 60 liter warm water worden gebruikt. Dit komt overeen met een energieverbruik van ongeveer 3,5 kWh. De 3 kW verwarmingselement zou hier ongeveer een uur en tien minuten voor nodig hebben. Warmte- en conversieverliezen niet meegerekend.
WAT IS BETER, Zonnewarmte of ZONNE-ENERGIE?
Zonnewarmte verwijst naar de directe verwarming van water in het huishouden door zonne-energie. Fotovoltaïek is het opwekken van elektriciteit door zonne-energie. Dit zijn dus twee totaal verschillende technologieën, ook al lijken de modules of collectoren op het dak op elkaar. Welke van de twee beter is, hangt af van de benchmark.
Aan de ene kant kan thermische zonne-energie het water direct verwarmen zonder omweg via omvormers en stroomkabels. Bovendien kan een zonnewarmtesysteem eenvoudig worden aangepast aan het waterverbruik - en is er nog ruimte voor PV op het dak.
Aan de andere kant is het bij een PV-systeem vaak aan te raden om de beschikbare ruimte volledig te benutten. Overtollige stroom kan worden verkocht of opgeslagen. Dus als je toch van plan bent om te investeren in een PV-systeem, is het vaak beter om deze ene technologie zo efficiënt mogelijk te gebruiken en niet twee verschillende systemen op het dak te installeren.
Als het primaire doel is om CO2 te besparen, moet je zonnewarmte overwegen, althans volgens de Oostenrijkse vereniging IG Lebenszyklus Bau. De onderhoudsinspanning voor thermische zonne-energie is echter hoger. Als aan de andere kant winstgevendheid belangrijk is, moet je zorgvuldig rekenen, want daar hangt het vanaf. Onderzoekers van het Fraunhofer Instituut hebben echter in een studie aangetoond dat PV in ieder geval in sommige gevallen winstgevender is dan zonne-energie.
