Thermische zonboiler

Werking thermische zonboiler (in bovenstaand schema) voorbeeld 1.

Wanneer er warm tapwater wordt afgenomen, stroomt er koud water de boiler binnen. Het water in de boiler, dat eventueel al door de zon is opgewarmd, verlaat het vat via de bovenzijde en gaat vervolgens naar de combiketel. Indien de temperatuur nog niet hoog genoeg is, zorgt de combiketel voor aanvullende verwarming. De warmte die al door de zon is geleverd, hoeft de ketel dus niet meer te produceren, wat resulteert in een besparing op gasverbruik.

De regeling van de zonneboiler werkt op basis van temperatuurmetingen. Sensoren meten continu de temperatuur van zowel de zonnecollector op het dak als die van het water in de boiler. Zodra de temperatuur van de collector bijvoorbeeld meer dan 10 °C hoger is dan die in de boiler, schakelt de regeling de circulatiepomp in. Via een mengsel van water en glycol wordt de warmte van de collector overgedragen aan het water in de boiler. Glycol fungeert hierbij als antivriesmiddel, zodat leidingen en collector ook in de winter niet kunnen bevriezen.

Let op: bij sommige combiketels is er een maximale temperatuur vastgesteld voor het water dat via de koudwateraansluiting mag binnenkomen. Dit kan worden opgelost door het plaatsen van een mengautomaat, die koud water bijmengt tot de gewenste temperatuur. Daarnaast moet de combiketel geschikt zijn voor aansluiting op een voorgeschakelde zonneboiler. Wanneer op het typeplaatje van de ketel de aanduiding “NZ” (naverwarming zon) staat, is de ketel hiervoor geschikt.

Anno 2026 wordt er steeds minder gebruik gemaakt van thermische zonenergie op deze wijze. Tegenwoordig kiest men liever voor PV panelen op het dak, waarmee je nog steeds tapwater kan verwarmen (lees hier meer daarover). Maar bovendien kun je met PV, als de boiler warm is, deze ook inzetten voor andere verbruikers in de woning. 

Voorbeeld 2: 

In dit systeem wordt gebruikgemaakt van één enkel boilervat dat zowel door de verwarmingsketel als door de zonnecollector(en) kan worden opgewarmd. De temperatuur in het vat wordt bewaakt door de boilerthermostaat. Zodra deze temperatuur onder de 65 °C zakt, schakelt de ketel via een driewegklep over naar de boiler en verwarmt daarbij het bovenste gedeelte van het vat.

Wanneer de boiler bijvoorbeeld een inhoud van 200 liter heeft en de zon geen warmte aanlevert, is in de praktijk slechts circa 100 liter warm tapwater beschikbaar. Levert de zon daarentegen wel voldoende energie, dan kan het volledige vat van 200 liter worden benut en zal de ketel minder vaak hoeven bijspringen.

In plaats van een soloketel kan ook worden gekozen voor een bodemgebonden warmtepomp of een lucht/water-warmtepomp, mits deze is gecombineerd met een daarvoor geschikte combiboiler.

Een belangrijk aandachtspunt van deze opstelling is de gelaagdheid in het boilervat. In de praktijk blijkt deze niet altijd optimaal. Wanneer de ketel de bovenste helft van de boiler tot 65 °C verwarmt, wordt vaak ook warmte doorgegeven aan het onderste deel. Dit onderste gedeelte kan daardoor bijvoorbeeld al opwarmen tot 35 °C. Hierdoor kan de zonnecollector pas warmte leveren wanneer zijn temperatuur hoger is dan ongeveer 45 °C.

Bij een voorgeschakelde boiler (het eerste voorbeeld)  kan de zon echter al bij lagere temperaturen bijdragen aan de verwarming. Over een heel jaar genomen resulteert dit in een hogere opbrengst aan zonne-energie bij een voorgeschakelde boiler.

De collector:

Vlakke zoncollector

Buiscollector/heatpipe

Jaar opbrengst per m² collector:

De opbrengst per m² vlakke collector, voor tapwater verwarming, is in Nederland ca. 1.6 GJ per jaar (444 kWh)

De opbrengst per m² Buiscollector (heatpipe), voor tapwater verwarming is in Nederland ca. 2,3 GJ per jaar (638 kWh)