De zonneboiler: gratis warmte opwekken bij jou thuis!

Veel mensen zijn bekend met zonnepanelen die elektriciteit maken. Je ziet ze op veel daken liggen. Veel minder bekend is echter de zonneboiler. Deze gebruikt de warmte van de zon en slaat die op in een boiler. Daarmee kun je een zeer groot deel van het jaar warm water gebruiken dat helemaal door de zon is opgewarmd! De cv-ketel of ander verwarmingsapparaat hoeft vaak zelfs helemaal niet meer in werking te komen.

De zonneboiler haalt tot 4x meer energie uit zonlicht dan elektrische zonnepanelen. Daarom heb je maar weinig ruimte op het dak nodig om een zonneboiler te plaatsen. De boiler bespaart 60% op warm water. Grotere systemen kunnen ook een aanzienlijk deel van de verwarming op zich nemen.

Met een zonneboiler haal je de zuinigste manier om warm water en warmte te maken in huis. Hij verbruikt zeer weinig stroom, maakt geen lawaai, vergroot je warmwatercapaciteit en levert zelfs gratis warm water in de wintermaanden! Wist je dat de zonneboiler zelfs 10x zuiniger warm water maakt dan een warmtepomp?

De zonneboiler verdient dus veel meer aandacht. Lees hieronder meer hoe het systeem werkt en wat je ermee kunt besparen.

De voordelen van een zonneboiler

Haalt tot 4x meer energie uit de zon dan zonnepanelen

Vrijwel alle dagen van het jaar warmte, ook met bewolking

Warmte blijft een tijd opgeslagen en blijft bij en van jou

Stil; veroorzaakt geen geluid

Miniem stroomverbruik (circa 7 euro per jaar)

Hoe werkt een zonneboiler?

warm water door de zon

Misschien herken je dit wel: op een warme zomerdag ligt de tuinslang al uren in de zon. Zodra je de kraan open zet voelt het water dat uit de slang komt warm aan. Dit water is door de zon opgewarmd! Waarom zou je deze gratis energie niet thuis kunnen gebruiken?

De zonneboiler werkt eigenlijk op een soortgelijke manier. Op het dak staat een zonnecollector, die er vaak net uitziet als een zonnepaneel maar anders werkt. De collector heeft een donkere kleur waardoor de warmte goed wordt opgevangen. Erdoorheen lopen buisjes waar een vloeistof doorheen stroomt die snel warm wordt. Een pomp haalt deze warmte naar de boiler die binnenshuis staat. Dit gaat net zo lang door totdat de boiler maximaal is opgewarmd (tot 90°C).

Warm water hebben we elke dag nodig, zoals om mee af te wassen in de keuken en om te douchen in de badkamer. In de zomer hoeft de cv-ketel nauwelijks nog in werking te treden om warm water te maken omdat de zonneboiler dat helemaal kan overnemen. Ook in de winter heeft de zonneboiler meestal het koude water al gedeeltelijk opgewarmd, waardoor de cv-ketel nog maar een (klein) deel hoeft bij te verwarmen. Zo levert de zonneboiler het hele jaar een interessante bijdrage.

Waarom beter een zonneboiler dan zonnepanelen?

De zonneboiler haalt vier keer meer energie uit de zon dan zonnepanelen (80% tegen 20%). Terwijl zonnepanelen stroom opwekken produceert de zonneboiler warmte. Omdat de zonneboiler zo’n hoog rendement heeft, heb je maar weinig ruimte op het dak nodig. Eén of twee collectors zijn vaak al genoeg voor een doorsnee huishouden.

Stroom kan moeilijk worden opgeslagen. De warmte uit de zonneboiler wordt opgeslagen in de boiler, zodat je er op een later moment als de zon niet meer schijnt nog gebruik van kunt maken. De opgewekte energie blijft helemaal bij jou thuis.

De zonneboiler is het zuinigste systeem om warmte mee op te wekken! Om warmte te maken is er normaal gas of elektriciteit nodig. Onze cv-ketels produceren warmte door gas te verbranden. In huishoudelijke apparatuur zoals vaatwassers wordt water elektrisch verwarmd. Ook warmtepompen gebruiken daarvoor elektriciteit, die overigens voor het grootste deel uit kolen en gas komt. Maar elektrisch verwarmen kost veel stroom. Daarom is het zonde om daar de duurzame elektriciteit voor te gebruiken terwijl de zonneboiler de warmte kan maken met juist een heel laag stroomverbruik.

Wist je dat 78% van de totale energiekosten te maken heeft met warmte? Dat is niet alleen verwarming, maar ook warm water om bijvoorbeeld te douchen en de afwas te doen. Veel mensen leggen hun dak vol met zonnepanelen, terwijl we eigenlijk vooral behoefte hebben aan warmte! Met slechts een paar collectors kun je op heel veel momenten in het jaar het warme water uit de zonneboiler gebruiken.

Warm waterGasverbruikStroomverbruik
badkamer (douchen + bad)20% 
keuken (afwas)5% 
elektrische keukenboiler (10 L) 15%
vaatwasser 7%
wasmachine 3%
Totaal25% gasverbruik25% stroomverbruik

Hoeveel geld bespaar je met een zonneboiler?

Hoeveel een zonneboiler in jouw geval kan besparen, hangt af van de soort zonneboiler die je hebt en de situatie bij jou thuis.

In het algemeen bespaart een zonneboiler 50% op je gebruik van warmte en warm water. Hoeveel je precies bespaart, hangt af van het type zonneboiler dat je hebt en hoeveel warm water je gebruikt.

De standaard zonneboiler is een systeem met 1 of 2 collectors en een kleine boiler tot 150 liter. Deze levert alleen warm water en past in elke woning, ook op zolders met houten vloeren. Ongeveer 20% van het totale gasverbruik wordt besteed aan warm water in de badkamer. Voor een gemiddelde woning (rijtjeswoning) met een normale douche is dat zo’n 300 m³. Daarop wordt de helft bespaard (150 m³), wat zo’n € 100 per jaar is.

Kun je het warme water ook gebruiken voor de keuken, wasmachine en vaatwasser? Dan bespaar je op dit stroomverbruik ook de helft. Dat is circa € 90.

De besparing met een eenvoudige zonneboiler kan dus oplopen tot zo’n € 200 per jaar. Het moment van waterverbruik is bepalend voor hoeveel je bespaart: gebruik je vooral warm water op zonnige dagen als de boiler goed op temperatuur is, dan bespaar je meer. Soms kan elektronica daarbij helpen.

Ook zonne-energie voor de verwarming

Een zonneboiler die naast warm water ook bijdraagt aan verwarming heet een zonneboilercombi.  Deze hebben tot 5 collectors en een grote boiler met een inhoud tot 500 liter. Hiermee kan veel warmte worden opgewekt en ook worden opgeslagen. In een grote boiler is er vaak een extra circuit aanwezig. Deze kan worden aangesloten op de verwarmingsbuizen van de cv. Zo kan de warmte uit de zonneboiler gebruikt worden voor de verwarming van je huis!

Met deze zonneboiler bespaar je ook 50% op verwarming. Daarmee komt de totale besparing met deze zonneboiler inclusief warm water op circa € 400 per jaar. De besparing is het hoogst wanneer je gebruikmaakt van vloerverwarming of lage temperatuur-radiatoren. Deze geven al veel warmte af bij lage temperaturen van zo’n 30°C tot 50°C.

Het nadeel van de zonneboilercombi is dat deze door de grote, zware boiler niet altijd geplaatst kan worden vanwege bijvoorbeeld een zwakke houten vloer. Die zal eerst verstevigd moeten worden. Ook is het jammer dat deze boiler veel energie verliest in de zomer omdat er dan heel veel warmte wordt gemaakt die je dan meestal niet nodig hebt. De besparing wordt vooral bereikt in het vroege najaar en late voorjaar. Het is dan buiten vaak koud, maar de zon schijnt nog relatief sterk en lang waardoor de boiler nog goed kan opwarmen. Helaas is het (nog) niet mogelijk om warmte langdurig op te slaan.

Is de collector weerbestendig en werkt deze ook ’s winter en met bewolking?

zonneboiler
Met slechts 1 of 2 collectors al 50% besparen op warm water! (Bron afbeelding: Atagzon.nl)

De Consumentenbond heeft onderzoek gedaan naar de weerbestendigheid van collectors. Alle geteste merken blijken ruimschoots te voldoen aan de normen. De collectors worden getest en zijn bestand tegen een pak sneeuw, stormwinden en grote hagelstenen.

De zonneboiler werkt het hele jaar door. In de zomer geeft een zonneboiler heel veel energie. Het meeste zal worden opgeslagen in de boiler, ook wel het voorraadvat genoemd. Vaak is er in de zomer zelfs een overschot aan energie.

In de winter levert de zonneboiler ook warmte. Op zonnige winterdagen is de zonneboiler zeker in staat om gratis warm water te kunnen produceren. Maar ook op bewolkte dagen kan de temperatuur nog oplopen tot tussen de 30°C en 50°C. Dit is rechtstreeks te gebruiken voor vloerverwarming. Maar voor warm water net te koud, dan verwarmt de cv ketel nog een klein beetje bij tot 60°C vanwege de legionella bacterie. Je bespaart dus ook in de winter energie!

Kan ik een zonneboiler combineren met een warmtepomp of cv ketel?

Een zonneboiler is zeker te combineren met een warmtepomp! Wel is het belangrijk dat de warmtepomp het water tot 60°C kan verwarmen. Is dit niet het geval, dan loop je risico op de vorming van legionella bacterie.

De zonneboiler biedt juist een groot voordeel bij warmtepompen. Deze vergroten de capaciteit van het systeem met warm water. Dat komt omdat warm water uit een warmtepomp uit een boiler komt. Deze boiler wordt op temperatuur gehouden door de warmtepomp. Maar als de boiler eenmaal koud is, duurt het lang voordat deze weer is opgewarmd. Daar bieden zonneboilers een voordeel: deze hebben het water al helemaal of gedeeltelijk voorverwarmd, waardoor je uiteindelijk meer warm water tot je beschikking hebt.

zonneboiler met cv ketel pakket
Pakket zonneboiler + cv ketel en subsidie

De meeste cv ketels zijn geschikt als naverwarmer voor zonneboilers. Let op het NZ-label, oftewel Naverwarming Zonneboiler. Ben je toe aan een nieuwe cv ketel omdat deze aan vervanging toe is of vanwege een verbouwing? Dan kun je overwegen een combi pakket te kiezen met cv ketel en zonneboiler. Ook daar kun je subsidie voor aanvragen.

Welke merken bieden zonneboilers aan?

Dit zijn een aantal bekende merken die zonneboilers aanbieden:

Wat kost een zonneboiler en is er subsidie?

Nefit solarline zonneboiler
Nefit Solarline zonneboiler met 120 liter vat met 1 tot 3 vlakkeplaatcollectors

Een gemiddelde zonneboiler die jou gratis warm water levert, met één of twee collectors en een voorraadvat, kost ongeveer € 3000 inclusief installatie. Je kunt ongeveer € 1000 subsidie krijgen.

Grotere zonneboilers, die ook bijdragen aan verwarming, kosten ongeveer € 4000. Daarop krijg je zo’n € 2000 subsidie omdat deze systemen veel meer warmte kunnen opleveren en opslaan. De hoogte van de subsidie hangt af hoeveel energie het systeem kan opbrengen. Daarin zit verschil per merk zonneboiler.

De subsidie is geldig t/m 31 december 2019, tot de pot van 100 miljoen op is en loopt via de site van de RVO.

De terugverdientijd ligt ongeveer rond de 15 jaar. De levensduur van de zonneboiler is minstens 25 jaar. Collectors kunnen nog langer meegaan.

Bekijk de hoogte van de subsidie (zonneboilerlijst) (bedrag is indicatief)

Sommige gemeenten bieden ook subsidie. Je mag regelingen combineren! Kijk op energiesubsidiewijzer.nl 

Met een zonneboiler op weg naar gasloos!

Een zonneboiler is kampioen wat betreft energiezuinigheid. Per collector die standaard vaak 1,5 m² zijn wordt circa 1000 Watt aan zonne-energie opgewekt in de zomer als de zon schijnt. Om deze energie naar binnen te halen draait een pomp die maximaal 50 Watt aan stroom verbruikt. Dit is vergelijkbaar met het stroomverbruik van een gloeilampje. Dat betekent dat een zonneboiler met één collector al twintig keer meer energie opwekt dan zelf verbruikt.

Een warmtepomp kan ook warm water maken, maar heeft hiervoor juist een paar duizend Watt aan stroom nodig! Ironisch genoeg wordt deze stroom grotendeels opgewekt uit gas en kolen. Maar in veel gevallen wordt hiervoor nog een cv/hr-ketel gebruikt.

Wil je een goede stap zetten naar écht gasloos, dan levert de zonneboiler dus een belangrijke bijdrage. Hij verbruikt zeer weinig stroom maar haalt juist veel energie uit de zonnestraling. Er zijn zeer vaak momenten dat de zonneboiler helemaal zelfstandig voor warm water kan zorgen bij jou thuis. Zo kun je dus douchen terwijl de cv-ketel uit blijft; echt gasloos dus!

Heeft een zonneboiler ook nadelen?

Een zonneboiler kan niet altijd overal geplaatst worden. Een kleine boiler (tot 150 liter) kan staand op de grond of hangend aan de muur bevestigd worden. Dat lukt in de meeste huizen zonder problemen. Maar een grotere boiler kan niet altijd geplaatst worden vanwege bijvoorbeeld een houten vloer. Die zou dan eerst verstevigd moeten worden.

Zonneboilers hebben een hoger rendement dan zonnepanelen. Toch besparen ze niet meer geld als zonnepanelen. Dat komt omdat zonnepanelen alle overtollige stroom aan het net kunnen geven. Zonneboilers kunnen dat niet; als deze helemaal opgewarmd zijn dan kan de resterende warmte niet meer worden gebruikt. In de zomer gaat dus helaas wat warmte verloren.

Momenteel zijn er nog geen kant-en-klare oplossingen voorhanden. Wel worden op dit moment nieuwe ontwikkelingen getest die overtollige warmte in grote hoeveelheid en langdurig kunnen opslaan. Ondertussen kun je natuurlijk wel proberen slimmer gebruik te maken van de zonneboiler als deze gratis warmte beschikbaar heeft. Nieuwe technologie en een aangepaste leefstijl kunnen daarbij helpen.

Vragen en antwoorden over zonneboilers

Hier staan een paar interessante vragen beantwoord over zonneboilers. Leuk om te lezen en te leren!

Welke soorten zonnecollectors zijn er?

De zonnecollector werkt anders dan een zonnepaneel. Het is een plaat die goed warmte uit de zon kan opvangen en waar buizen doorheen lopen. Zodra de zon begint te schijnen begint de temperatuur snel omhoog te gaan. Dit wordt opgemerkt door een sensor die vervolgens de pomp inschakelt.

Er zijn twee typen collectors: vlakkeplaat (meest gebruikt) en vacuümbuis. De vlakkeplaat ziet er vaak uit als een zonnepaneel, maar is alleen wat dikker. De maximale temperatuur die erin wordt bereikt is ongeveer 150°C.
De vacuümbuis kan een hogere temperatuur bereiken, zo’n 300°C. Dat lijkt beter, maar is eigenlijk slecht voor de kwaliteit van de vloeistof die er doorheen stroomt. Ook kunnen onderdelen van het systeem hierdoor sneller kapot gaan.

Kan de zonneboiler bevriezen?

Zonneboilers kunnen niet bevriezen dankzij de solarvloeistof. Zou je alleen water gebruiken om door de collectors te circuleren, dan kan het water bevriezen als dit kouder dan 0°C wordt. Daarom wordt er een mengsel van water met propyleenglycol of 1,2 propaanglycol (kortweg ‘glycol’) gebruikt. Glycol heeft een laag vriespunt (in pure vorm tot -59°C), waardoor het verdunt met water ervoor zorgt dat het mengsel niet kan bevriezen in de winter. De glycol geleidt warmte beter en er is een toevoeging bijgedaan die corrosie voorkomt.

Propyleenglycol is niet gevaarlijk en is bij lage concentraties niet giftig. Wist je dat dit spul ook zit in medicijnen en allerlei soorten crèmes? De vloeistof wordt uit aardolie gehaald, maar is biologisch afbreekbaar. Ook al is dit type glycol niet giftig, toch hoort het niet in het milieu terecht te komen en mag het niet door het riool geloosd worden. De vloeistof moet opgevangen worden in een vat en apart ingezameld worden (net zoals vloeibaar frituurvet). Glycol kan gerecycled worden.

Hoeveel stroom verbruikt de pomp?

De meeste zonneboilers in Nederland zijn drukgevulde systemen. Bij deze zonneboilers is er een pomp nodig die de opgewarmde solar vloeistof uit de collectors haalt.

Dankzij nieuwe technieken verbruiken pompen steeds minder stroom. Bij de meeste zonneboilers wordt gebruikgemaakt van zo’n energiezuinige pomp. Het energieverbruik van de pomp is circa 50 Watt maximaal. Dat is vergelijkbaar met het stroomverbruik van een ouderwetse gloeilamp.

De zon schijnt ongeveer 1600 uur per jaar in Nederland, maar dit is niet gelijk aan het aantal draaiuren van de pomp. Deze pompt bijvoorbeeld alleen als de collector warmer is dan de boiler zelf. Ook de windrichting en schuine hoek waarop de collector is geïnstalleerd heeft invloed. Gemiddeld zal de pomp elk jaar zo’n 950 uur draaien. Dat kost minder dan € 10 per jaar.

Welke voordelen hebben zonneboilers tegenover warmtepompen?

De zonneboiler is veel zuiniger met energie en kan dankzij de zon een grote hoeveelheid energie opwekken. Dit kun je zien door het COP te vergelijken.

COP betekent Coëfficient of Performance. Dit geeft de verhouding aan tussen het energieverbruik en de hoeveelheid nuttige energie die eruit gemaakt kan worden. Bij warmtepompen wordt de term COP gebruikt. Een warmtepomp kan bijvoorbeeld 1000 Watt aan stroom verbruiken, maar er 4000 Watt aan warmte van maken. De COP is dan dus 4 in dit voorbeeld.

Een zonneboiler heeft officieel geen COP, omdat de boiler niet continu dezelfde hoeveelheid warmte kan leveren. Dat is afhankelijk van de hoeveelheid zonneschijn. Een collector kan maximaal 2000 Watt aan warmte genereren. De pomp van de zonneboiler gebruikt ongeveer 50 Watt. De COP van een zonneboiler is dus maximaal 40 met één collector. Oftewel, er is tot 40x meer energie op te wekken dan wat er aan energie is verbruikt.

Er zijn echter vaak wel 5 of meer collectors aan te sluiten op één pomp. Het maximale COP kan dan oplopen tot zelfs 200. Er bestaat geen enkel apparaat dat met zo weinig stroom zoveel energie kan opwekken!

Warmtepompen gebruiken juist veel stroom en dat is nadelig voor de infrastructuur van de stroomvoorziening. Hoe meer warmtepompen er komen, hoe meer stroom er getransporteerd moet worden. Daar zijn dus meer kabels voor nodig. Dit nadeel is er niet bij gebruik van zonneboilers. Alleen bestaat er nog geen opslag van de overtollige warmte. Zou dat wel kunnen dan is een zonneboiler in staat om het gehele jaar je van warmte en warm water te voorzien!

Wat gebeurt er als de boiler maximaal is opgewarmd?

In de zomer kan het regelmatig voorkomen dat de boiler al maximaal is opgewarmd, bijvoorbeeld 90°C. De pomp zal dan stoppen met draaien, maar als de zon blijft schijnen zal de collector warmte blijven produceren. De temperaturen kunnen oplopen tot 150°C en bij sommige systemen nog meer. In dat geval is er sprake van stagnatie.

Zuiver water verdampt (kookt) bij 100°C. Maar dit kookpunt is afhankelijk van de druk. Een pan soep gaat koken vanaf 100°C, maar in een snelkookpan (met dichte deksel en ventiel) waar water onder druk staat met 2 bar, zal het pas gaan koken bij 120°C. Op de hoogste berg van de wereld (Mount Everest) zal vanwege een lagere druk water juist al gaan koken bij 69°C. De temperatuur waarbij water in vloeibare vorm verandert in gas, is dus afhankelijk van de druk.

De glycol die samen met water de solarvloeistof vormt, heeft de eigenschap dat het een hoger kookpunt heeft. Het kookpunt ligt rond de 105° bij normale omstandigheden, maar bij hoge temperaturen gaat de solarvloeistof uitzetten en neemt de druk toe. Daardoor verandert ook de temperatuur waarbij de vloeistof overgaat in gas. Deze precieze temperatuur hangt af van het type vloeistof, de precieze druk en het type collector. Bij vlakkeplaatcollectors zal deze temperatuur boven de 120°C zijn.

Zodra de solar vloeistof begint te verdampen zal het expansievat deze damp gaan opvangen. Pas als de zon onder gaat en de temperatuur van de collector daalt, verandert de damp weer in vloeistof (het condenseert) en begint het proces weer opnieuw.

Stagnatie is niet schadelijk voor het systeem, mits het systeem correct is geïnstalleerd en past bij het aantal personen in jouw huishouden. Is dit niet het geval en komt stagnatie veelvuldig voor, dan zal de solar vloeistof eerder vervangen moeten worden. Normaal is dit eens per 6 tot 7 jaar nodig.

Zonneboiler slim gebruiken

Een groot deel van het jaar levert de zonneboiler bijna continu gratis warmte. Dat is in de maanden april tot en met september. De zonneboiler levert dan veel meer energie dan veel mensen nodig hebben. Bij zonneschijn in de zomer heb je zelfs eindeloos warm water. De boiler stopt met het opwekken van warmte zodra de watervoorraad in de boiler helemaal opgewarmd is. Vaak is de maximale temperatuur van het voorraadvat 80°C tot 90°C.

Toch kost het opwarmen van water veel energie, ongeveer 15% tot 20% van het totale gasverbruik. De zonneboiler kan daarin een groot deel, in de zomermaanden zelfs bijna volledig voorzien in jouw warm water behoefte. Ook in de winter kan de zonneboiler bij zonnige dagen nog steeds gratis warm water produceren. Ook bij bewolking heb je altijd goedkoper water.

We zijn in het fossiele tijdperk behoorlijk verwend geraakt; je kunt altijd energie en warmte krijgen wanneer je wilt. De zonneboiler zal een groot deel van het jaar veel warmte kunnen genereren. Maar hoe kun je deze warmte optimaal gebruiken?

Tips beter gebruik zonneboiler:

  • Gebruik een waterbesparende douchekop, zodat je zuiniger omgaat met het warme water en er langer gebruik van kunt maken!
  • Maak zoveel mogelijk ’s middags of ’s avonds gebruik van het warme water dat dan gratis of goedkoop leverbaar is.
  • Kies voor een voorraadvat met een grote inhoud, zo kun je langer gebruikmaken van het gratis warme water.
  • Onderzoek of je ook je wasmachine of vaatwasser kunt aansluiten op de zonneboiler.
  • Voorzie jezelf van informatie: denk na over een thermostaat waar je ook de temperatuur van de zonneboiler kunt bekijken.

Sommige bespaargoeroes willen het maximale uit hun systeem halen en warmen het huis juist extra op als er gratis warmte beschikbaar is. Tijdens de koude maanden is dat zeker mogelijk. Dat is ook een manier om beter gebruik te maken van de gratis energie als het beschikbaar is.

Wordt de zonneboiler de belangrijkste warmtebron in de toekomst?

Er zijn veel nieuwe ontwikkelingen gaande wat betreft de duurzaamheid. Het grootste nadeel van duurzame energie is dat het soms in grote hoeveel beschikbaar is, en soms juist tekortschiet. Er is nog geen goede balans om energie op te slaan en op een later moment te gebruiken.

In Veghel is een Nederlands bedrijf bezig te onderzoeken of warmte uit bijvoorbeeld fabrieken of zonnecollectors langdurig kan worden opgeslagen. Dit jonge bedrijf heet Ecovat en heeft een groot ondergronds vat ontworpen dat veel en langdurig warmte kan bewaren. Deze warmte kan gedurende de wintermaanden worden gebruikt om huizen te verwarmen. Een interessante ontwikkeling!