Thermische zonne-energie zet het zonlicht om in warmte met behulp van een zonneboiler als buffer. Zonnecollectoren op het dak absorberen de energie van de zon en zetten ze om in warmte, net zoals water in een tuinslang die in de zon ligt. Er zijn twee systemen van thermische panelen, het leegloopsysteem en het druksysteem. Er zijn ook panelen met vlakke plaat en vacuum buis collectoren.

Leegloop systeem

Bij het leegloopsysteem of drain-back vloeit er water door de collectoren. Deze vloeistof wordt opgewarmd en afgevoerd naar een boiler (buffer) die de hitte overdraagt naar de centrale verwarming of het sanitair warm water. Ook in de winter, als de zon maar een paar uur schijnt, kan een zonnecollector voldoende water opwarmen. De collectoren worden echter enkel gevuld met water wanneer de zon voldoende warmte verschaft en het opslagsysteem of boiler ook warmte kan opnemen. Wanneer er geen zonlicht is, loopt het thermisch paneel leeg. Toevoegen van anti-vries is bij dit systeem niet nodig gezien het zonnepaneel leeg is bij vriesweer of wanneer er geen warmte wordt gevraagd door de boiler.

Druk systeem

Het druksysteem volgt hetzelfde principe als het leegloopsysteem, met dit verschil dat de panelen gevuld blijven met een anti-vriesmiddel. Bij dit systeem tref je ook een expansievat, veiligheidsklep en warmtewisselaar aan. Het rendement zal bij dit systeem iets hoger zijn, maar het vereist wel periodiek onderhoud in tegenstelling tot het leegloopsysteem.

Vlakke plaat en vacuum buis collectoren

Er bestaan tevens vlakke plaat en vacuüm collectoren. Het hart van een vlakke-plaat collector is een zwarte plaat, die het zonnewarmte absorbeert. Deze plaat zit in een isolerende bak, en geeft zijn warmte af aan de omgeving. Wanneer de temperatuur van de plaat hoger is dan de omgevingstemperatuur zal, naarmate dit verschil toeneemt, de warmtestroom van de plaat naar de omgeving groter worden. Wanneer de warmtestroom van de plaat naar de omgeving zo groot is geworden dat die gelijk is aan de opgenomen warmte, zal de temperatuur van de plaat niet verder stijgen. Wordt er naast de isolatie aan de achter- en zijkant een transparante afdekplaat aan de bovenkant van de plaat geplaatst, neemt de warmtestroom van plaat naar omgeving af en stijgt de temperatuur.

Om de gewonnen warmte ook te kunnen gebruiken, worden aan de achterkant van de vlakke plaat leidingen gemonteerd waardoor water stroomt. Dit water circuleert tussen de collector en de boiler. Doordat de temperatuur van de plaat hoger is dan het water, zal de watertemperatuur toenemen. Dit gebeurt net zo lang totdat het water dezelfde temperatuur heeft als de plaat.

 

De vacuüm collector bestaat uit een aantal in serie geschakelde buizen met heatpipes. Deze hoogvacuüm glazen buizen zijn aan de binnenkant voorzien van een zwarte laag die de warmte absorbeert. De heatpipe zelf zit in de hoogvacuüm buis en is een koperen met vloeistof gevulde pijp die de warmte transporteert naar de condensor. De buizen vormen een perfecte thermische isolator die ervoor zorgt dat de collector zelfs bij een lage omgevingstemperatuur nog prima functioneert. De heatpipe is gevuld met een vloeistof die door de zonnewarmte verdampt. Deze damp verspreidt zich over de buis en condenseert bovenaan. Dit komt omdat langs dit gedeelte van de buis het koude water stroomt. De warmte wordt aan dit water afgegeven.

 

De gecondenseerde vloeistof stroomt naar beneden waarna het proces opnieuw begint. De condensors brengen de warmte over op een gesloten circuit dat met vloeistof is gevuld. Deze vloeistof wordt naar de boiler (opslagvat) gepompt en op deze manier wordt het tapwater in uw boiler opgewarmd.