Hoe Werkt een Zonnezwembadverwarming

Zonnezwembadverwarming

Verwarmingsplaten op zonne-energie voor een zwembad

Figuur 1: Verwarmingsplaten op zonne-energie voor een zwembad

Een zonneboiler gebruikt zonne-energie om water voor een zwembad te verwarmen. Een verwarmingssysteem op zonne-energie voor zwembaden bestaat meestal uit zonnecollectoren die de energie van de zon absorberen. Het water stroomt uit het zwembad, warmt op terwijl het door de collector stroomt, en keert dan terug naar het zwembad. Zwembadverwarmers op zonne-energie zijn het meest effectief wanneer de zon schijnt, meestal in warme, zonnige klimaten. Ze kunnen echter het zwemseizoen met enkele weken verlengen, zelfs bij koelere temperaturen. Dit artikel behandelt de werking van zonneboilers, de verschillende types, de keuze en installatie ervan en de voordelen van het gebruik ervan.

Inhoudsopgave

Werkingsprincipe

Een zonneboiler gebruikt gewoonlijk platen om het zwembadwater te verwarmen voordat het in het zwembad wordt gepompt. Zwembadverwarmingsplaten hebben de volgende onderdelen:

  • Zonnecollectoren: Zonnecollectoren zijn de eigenlijke verwarmingsplaten die op het dak (figuur 1) of op een rek bij het zwembad zijn geïnstalleerd. Collectoren zijn gemaakt van metalen buizen, stijgbuizen genaamd, bekleed met een zwarte absorber die de energie van de zon absorbeert. Het water komt binnen aan de onderkant van de verwarmingsplaat en gaat via de stijgbuizen omhoog terwijl het opwarmt. De uitlaat bevindt zich bovenaan de verwarmingsplaat. Zonnecollectoren zijn samengesteld uit verschillende materialen. Welk type collector nodig is, hangt af van het klimaat en de manier waarop de collector wordt gebruikt.
  • Pomp: De pomp duwt het water in de zonnecollectoren voor verwarming en stuurt het verwarmde water terug naar het zwembad, waardoor de totale temperatuur van het zwembad stijgt. Het elektriciteitsnet kan de pomp van stroom voorzien, of het kan een zonnepomp zijn met speciale zonnepanelen om stroom te leveren.
  • Filter: Het filter verwijdert vuil en verontreinigingen uit het water om het systeem schoon te houden.
  • Controlesysteem: Het regelsysteem controleert de temperatuur van het water in het zwembad en de temperatuur van het water dat uit de zonnecollectoren komt. Als het water in de zonnecollectoren warmer is dan in het zwembad, zal het regelsysteem de pomp inschakelen om het water door de zonnecollectoren en terug in het zwembad te laten circuleren.
  • Ventielen: Een automatische regelklep tussen het filter en de retourleiding naar het zwembad gaat volledig open om de zonneboiler te omzeilen wanneer verwarming niet nodig is. Hij kan ook gedeeltelijk worden geopend om de hoeveelheid water die in de zonneboiler gaat te beperken en zo de druk te beperken. Een terugslagklep tussen de filteruitlaat en de inlaat van de zonneboiler voorkomt het terugstromen uit de zonneboiler. Een terugslagklep bij de uitgang van de zonneboiler voorkomt dat er koud water in de warmwaterleiding komt. Lees meer in ons artikel over afsluiters in zwembaden.
  • Veiligheidsvoorzieningen: Zonneboilers zijn uitgerust met veiligheidsvoorzieningen om oververhitting te voorkomen en het systeem te beschermen tegen schade. Deze kunnen temperatuur- en drukontlastingskleppen en automatische afsluiters omvatten.

Zonneverwarmingstypes

In het algemeen zijn er drie soorten zonnewarmteplaten: platen met een vast lichaam, gescheiden buizen en glas. Dit hoofdstuk beschrijft elk type verwarmingsplaat en bespreekt vervolgens hun voor- en nadelen.

Massieve verwarmingsplaten

Massieve verwarmingsplaten hebben stijgbuizen die allemaal direct met elkaar verbonden zijn of gecombineerd zijn met dunne stroken stof. Omdat er geen open ruimte is tussen aangrenzende stijgbuizen, zijn deze verwarmingsplaten ideaal voor winderige klimaten. Er is minder oppervlakte voor de wind om warmte af te voeren via convectie. Dit type verwarmingsplaat heeft echter dunnere stijgbuizen, waardoor hij kwetsbaarder is voor vriesschade als hij niet goed winterklaar wordt gemaakt. Om het toestel winterklaar te maken, schakelt u het circulatiesysteem van de zonneboiler (bv. de pomp) uit en laat u het water uit de collector lopen. Isoleer vervolgens de collector met een kogelkraan aan de ingangszijde en een terugslagklep aan de retourzijde. Zet tenslotte de regelklep op bypass zodat het filtersysteem van het zwembad kan draaien zonder dat er water door de collector gaat.

Gescheiden buisverwarmingsplaten

Verwarmingsplaten met gescheiden buizen hebben stijgbuizen die niet op elkaar aansluiten. Door dit ontwerp kan de wind de warmte wegvoeren van de verwarmingsplaat. Het is echter ook stabieler bij extreme wind, omdat de wind door de stijgbuizen kan. De meest efficiënte toepassing van gescheiden buisverwarmingsplaten is een omgeving met weinig wind. Ten slotte zijn gescheiden stijgbuizen doorgaans dikker en minder gevoelig voor vriesschade. Ze moeten echter wel goed winterklaar worden gemaakt.

Geglazuurde verwarmingsplaten

Geglazuurde verwarmingsplaten hebben een gescheiden buisontwerp, maar de stijgpunten zijn bedekt met een acrylglazuur. Het acrylglazuur houdt warmte vast in de stijgbuizen die niet gemakkelijk door de wind kan worden afgevoerd. Geglazuurde verwarmingsplaten zijn daarom efficiënter dan andere typen verwarmingsplaten, maar zijn duurder dan andere zonnecollectoren. Deze efficiëntie geldt vooral in koudere en winderigere klimaten.

Voor- en nadelen van verwarmingsplaten

Type verwarmingsplaat Pro's Nadelen:
Massief lichaam
  • Warmteverlies door wind beperken
  • Relatief gemakkelijk te installeren
  • Relatief lage kosten
  • Past niet goed op pannendaken
  • Kwetsbaar voor vriesschade
  • Moet worden vastgebonden
Gescheiden buis
  • Minder gevoelig voor vriesschade
  • Minder vatbaar voor optillen door de wind
  • Warmteverlies in winderige omgevingen
Geglazuurd
  • Zorg voor warmer water in koudere klimaten
  • Hebben meestal de beste garantie
  • Duurste

Een zonneboilerinstallatie kiezen

De kosten van een zonneboiler voor een zwembad kunnen aan de hoge kant zijn. Maar deze systemen zijn een uitstekende investering op lange termijn. Hier zijn enkele factoren waarmee u rekening moet houden bij het kiezen van de juiste zonneboiler:

  • Type verwarmingsplaat: Zie de bovenstaande paragraaf over verschillende verwarmingsplaten om de beste plaat te bepalen op basis van kosten en omgevingsfactoren.
  • Totale afmeting van de verwarmingsplaat: Meerdere verwarmingsplaten zijn meestal nodig om een zwembad effectief te verwarmen. De gecombineerde oppervlakte van de verwarmingsplaten moet 50%-100% van de oppervlakte van het zwembad bedragen. De optimale oppervlakte hangt af van hoe lang het zwembad zal worden gebruikt. Voor een paar maanden verwarming tijdens de zomer is 50% voldoende. Voor een zo lang mogelijke verwarming gedurende het hele jaar (dus niet de vriesmaanden) is 100% noodzakelijk.
  • Directe verwarming: De optimale totale oppervlakte van de verwarmingsplaten wordt ook beïnvloed door de hoeveelheid direct zonlicht die het zwembad bereikt. Bespreek dit met een deskundige op het gebied van zonnewarmteplaten voordat u beslist hoeveel platen u aanschaft.
  • Pomptype: Zoals hierboven besproken zijn conventionele pompen en zonnepompen van toepassing op verwarmingssystemen voor zwembaden op zonne-energie. Als u een zonnepomp overweegt, moet u nagaan of er voldoende zonlicht beschikbaar is om de pomp het hele jaar van stroom te voorzien. Dit kan op lange termijn besparen op energiekosten.

Installatie zonneboiler

Er zijn verschillende factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij de installatie van een zonneverwarmingssysteem voor een zwembad. Vanwege de variaties in deze factoren bestaat er geen universele installatiemethode. Daarom kunt u het beste een vakman inschakelen voor een correcte installatie en langdurig gebruik. Tijdens de installatie moet onder meer met de volgende factoren rekening worden gehouden:

  • Oriëntatie: Op het noordelijk halfrond moeten de verwarmingsplaten zich op het zuiden of zuidoosten van het dak bevinden. De volgende beste oriëntatie is het westen, en dan uiteindelijk het oosten. Plaats geen verwarmingsplaten aan een noordzijde van het dak. Op het zuidelijk halfrond geldt het omgekeerde: de beste locatie is op het noorden of noordwesten gericht en platen mogen niet op de zuidkant van het dak worden geïnstalleerd.
  • Configuratie van de verwarmingsplaat: Om een constant debiet te garanderen, is een enkele rij verwarmingsplaten de meest gebruikelijke configuratie (figuur 2). Een dubbele rij of gesplitste toevoerconfiguratie is wenselijk als het debiet van de waterbron groter is dan de maximaal toegestane hoeveelheid voor de platen.
  • Pompvermogen: Een pomp van 1 pk is voldoende voor de meeste configuraties van zonneboilers. In het geval van een zeer hoog dak, lange leidingen of een groot aantal verwarmingsplaten kan een pomp met een hoger vermogen nodig zijn. Als het vermogen van de pomp niet hoog genoeg is, zal het debiet door de verwarmingsplaten minder dan wenselijk zijn.
  • Sanitair: Vanwege de hogere temperatuurbestendigheid is CPVC-buis noodzakelijk aan de retourzijde van de verwarmingsplaten. PVC of CPVC is voldoende voor de aanvoerzijde. Maak de buizen niet te klein. Afhankelijk van het vereiste debiet voor de verwarmingsplaten zijn geschikte pijpdiameters:
    • 0 - 114 lpm (30 gpm): 38 mm (1,5 in)
    • 115 - 189 lpm (31 - 50 gpm): 50 mm (2 in)
    • 190 - 265 lpm (51 - 70 gpm): 64 mm (2,5 in)
Zonneverwarmingsplaten in een enkele rij.

Figuur 2: Zonnewarmteplaten.

Voordelen:

  • Kosteneffectief: Zonne-energie is een hernieuwbare en gratis hulpbron. Dus zodra de initiële investering in de zonneboiler voor het zwembad is gedaan, zijn er geen lopende energiekosten meer.
  • Milieuvriendelijk: Zonneboilers produceren geen broeikasgassen, waardoor ze een milieuvriendelijkere optie zijn dan gas- of elektrische boilers.
  • Uitgebreide zwembadverwarming: Zonneboilers kunnen het zwemseizoen verlengen door het water te verwarmen tot een comfortabele temperatuur, zelfs wanneer de omgevingslucht koel is.
  • Weinig onderhoud: Zonneboilers vereisen minimaal onderhoud en kunnen met de juiste zorg vele jaren meegaan.

Lees onze artikelen over draagbare verwarmers, vloerverwarmers en elektrische infraroodverwarmers voor meer informatie over de verschillende soorten verwarmers.

FAQs

Wat is een zonneboiler?

Een zonneverwarmingssysteem maakt gebruik van zonnecollectoren (verwarmingsplaten) om water te verwarmen dat door het systeem circuleert en terug naar het zwembad gaat.

Kan een bestaande zwembadpomp worden gebruikt met een zonneboiler?

Ja, een zonneboiler werkt met een bestaande zwembadpomp. Zonneboilers verhogen de zwembadinstallatie slechts met een paar pond per vierkante inch. Zolang de pomp niet in de buurt van zijn limiet komt, zou er geen probleem moeten zijn.

Kun je een zwembad verwarmen met zonnepanelen?

Zonnepanelen voor zwembadverwarming maken deel uit van een systeem voor zwembadverwarming op zonne-energie. Dit systeem verwarmt een zwembad door middel van zonne-energie.