fbpx
Artikel

PVT: het dak als warmtepompbron

Achtercollectoren bij PV-panelen zijn een handige manier om warmwater te oogsten. En zelfs het rendement van de zonnepanelen te verhogen. Maar wat doe je met de warmte van zo’n PVT-systeem? Vakblad Installatie en Sanitair nam een kijkje achter deze techniek, waarbij steeds meer aanbieders op de markt komen.

Wat is dat eigenlijk, een achtercollector?

Het is een plaat of profiel die achter PV-zonnepanelen wordt geklikt of op andere wijze gemonteerd. Het stukje dak met PV-panelen levert nu niet alleen elektriciteit, maar ook warmte, oftewel thermisch. Voeg de beginletters bij elkaar en zo ontstaat een nieuw woord: PVT-paneel.

Hoe zien ze er uit?

Het is vaak een plaat met dezelfde afmetingen als een standaard PV-paneel (1 m bij 1,60 m). Hij past precies in het frame en de plaat drukt tegen de glazen PV-plaat. Veelal gemaakt van aluminium met ingebouwde waterkanaaltjes of waar over het gehele oppervlakte water doorheen stroomt. De plaat krijgt aan de onderkant geen isolatie en kan zo extra omgevingswarmte binnen hengelen. De meeste collectoren zijn van RVS of aluminium, maar R&R Systems gebruikt voor Volthera kunststof die ook het lichtst is.

Past de collector precies achter een PV-paneel?

Nee, een afwijkende techniek gebruikt Optisolar. Dit bedrijf ontwikkelde de thermodule, aluminium profielen met een breedte van 20 cm en maximale lengte van 8 meter. Luchtkanalen zorgen voor extra rendement. Ze worden van boven naar beneden achter twee, drie of vier rijen PV-panelen gemonteerd. Achter één PV-paneel passen maximaal 5 profielen, maar dat aantal is meestal niet nodig. Meestal zijn er twee profielen per paneel nodig om voldoende vermogen voor de warmtepomp te halen.

Of toch liever dakpannen met PVT?

Dat kan bij dakpannenfabrikant Nelskamp. De Duitse ontwikkelafdeling is creatief bezig met de dakpan MS-5. Voor deze dakpan heeft Nelskamp een dunne plaat kunststof plaat gemaakt die bovenop de pan past.  Door de plaat stroomt water en via twee gaten in de dakpan steken de aansluitingen door de dakpan om zo onder het dak door te lussen. Als klap op de vuurpijl past bovenop dat waterprofiel nog een strook PV-panelen. Zie daar: Solar 2Powerpack is een feit en vooral –volgens Nelskamp- in Duitsland populair in combinatie met buffervat en warmtepomp.

Wat kost het allemaal?

De meeste leveranciers zijn niet erg duidelijk over stukprijs per collector. Alleen Solar Energy Booster vermeldt ze openlijk. Een collector kost consumenten € 120. Installateurs bestellen een pellet met 100 stuks voor minder. Bij Volthera is alleen de complete prijs, inclusief collectoren en omvormers te krijgen.

En is de BTW aftrekbaar?

Ja, want een achtercollector verhoogt het elektrisch rendement en is daardoor onderdeel van de PV-installatie geworden. Dan geldt het BTW-feestje. Die is voor particulieren aftrekbaar, inclusief leidingen en montagearbeid. Sterker nog, het geldt ook voor een eventueel buffervat want die zorgt eveneens voor een hoger elektrisch rendement. Dus trek maar af, die BTW. Soms krijg je op de collectoren ook nog zonneboilersubsidie (ISDE), mits ze een meldcode hebben. De warmtepomp heeft zeker een ISDE-meldcode. Dus ook subsidie.

Wat kun je nu met die warmte?

Zo’n 10 jaar geleden toen de eerste versie van PVT op de markt verscheen, was het vooral bedoeld als zonneboilersysteem. Maar een ‘echte’ collector blijkt veel beter in staat om hogere temperaturen te halen voor tapwater. Een echt succes werd het niet. Een paar jaar geleden kwam er een nieuwe golf PVT-panelen, meeliftend op het succes van zonnepanelen. Nu met een andere toepassingen. De achtercollectoren zijn de bron van een warmtepomp in plaats van een ondergrondse collectorlus. Weliswaar met een lager rendement hartje winter, maar door de extra opwarming van de zon is er toch een gunstig jaarrendement. Alleen de paraboolcollector van Solarus (zie kader) is een vervanger van de traditionele zonnecollector.

Is dat nu de belangrijkste toepassing?

Daar lijkt het wel op, en je ziet dat leveranciers van PVT-panelen vooral de strijd aangaan met lucht/waterwarmtepompen. De collectoren achter de zonnepanelen zijn een geruisloze en onzichtbare bron. Nu in Nederland grootschalige paniek is uitgebroken om de vermeende geluidsoverlast van buitenunits, gaan ze het ijzer smeden op het juiste moment. Dat kan nog wel eens een doorbraak betekenen. Zeker nu nieuwbouw niet meer aan het gas mag en er jaarlijks tienduizenden huizen met warmtepomp worden opgeleverd. Zo mogen er wel wat meer marketinggeld tegenaan gooien, want het is nog wel een beetje een geheim allemaal.

Wat voor warmtepomp heb je nodig?

Een water/waterwarmtepomp die de lucht gebruikt als bron. Dus eigenlijk het type warmtepomp die wordt gebruikt voor bodembronnen. Diverse leveranciers hebben samenwerking gezocht met warmtepompfabrikanten. Triple Solar en Nibe werken nauw samen, net zoals Vaillant en Volthera. De meeste leveranciers van PVT-panelen hebben wel een voorkeur voor de keuze van warmtepomp. Vaak kun je de collector niet los kopen, maar moet je een compleet pakket afnemen. Dat geldt bijvoorbeeld voor Volthera, maar ook voor Use All Energy. Daar bestaat het kleinste pakket uit acht PV-panelen met achtercollectoren, warmtepomp van 5 kW (Nibe) of 3 kW (Vailant) en buffervat van 200 liter.

Gaat dat wel goed, een hoge brontemperatuur?

Je kunt inderdaad niet het glycolmengsel op warmen tot 40 of 50°C. Zo’n hoge temperatuur kan het koudemiddel in de warmtepomp niet aan. Het is daarom noodzakelijk om een mengklep in het circuit te plaatsen die ervoor zorgt dat de warmtepomp nooit water van hoge temperatuur voor zijn kiezen krijgt. De meeste warmtepompen kunnen maxmaal 20 of 25°C, de toestellen van Nibe gaan pas in storing bij 30°. Om die reden werkt bijvoorbeeld Use All Energy liefst met deze toestellen. Bij Solar Energy Booster komt er een buffervat in het spel. Die vult zich overdag met warmte van het dak zodat de warmtepomp ook ’s avond nog een relatief warmwater voor zijn kiezen krijgt.

Krijg je ook een ontdooicyclus?

Nee, want er is geen gevaar zoals bij een lucht/waterwarmtepomp dat de radiateur dichtvriest. De aluminium of kunststof collector zal wel een rijpaanslag krijgen, en de capaciteit loopt iets terug. Maar overdag is het veelal boven nul en door de goede luchtstroming ontdooien de collectoren. En zelfs bij strenge vorst is het vaak overdag zonnig en dan loopt de temperatuur onder de PV-panelen al snel richting 20°C. Dus de aanslag verdwijnt als rijp voor de zon.

Hoe kan het dat de stroomopbrengst stijgt?

Dat komt door de koeling van de bovenliggende PV-panelen. Hoe warmer het paneel, des te lager de opbrengst. Per graad daalt de opbrengst met 0,4%. Door de achtercollector daalt de temperatuur onder het PV-paneel. Bij een centrale omvormer staan de zonnepanelen in serie en moeten alle panelen worden gekoeld. Meestal heb je meer PV-panelen dan er aan achterpanelen nodig zijn en dan blijft een deel van de PV-panelen ongekoeld en die drukken de opbrengst. Dat los je op door de panelen met een optimizer uit te rusten of per paneel een eigen omvormertje te plaatsen.

Kun je ook lucht verwarmen?

Jazeker. Een paar solargroothandels verkopen kunststof luchtcollectoren van Franse makelij. Bij GSE Intégration gaat het om het indaksysteem GSE Air met willekeurige PV-panelen. R-Volt van Systovi is een opdaksysteem van luchtcollector en vast PV-paneel. De gedachte is dat in de winter warme lucht wordt aangezogen met een ventilatorbox en zo de woning deels verwarmt. Tot 50% energiebesparing. Twee Nederlandse groothandels stortten zich 1,5 jaar geleden op de systemen, maar merkten weinig interesse. Het is een aanvullend systeem met eigen inblaaskanalen. Een afzuigventilatiesysteem blijft ook nog noodzakelijk.

En wat als de zon niet schijnt?

Er is ook een oplossing met behulp van nano-technologie die nog een stapje verder gaat in deze techniek. In het combinatiepaneel van Hone wordt gebruik gemaakt van een vacuümbuiscollector, waarvan de buizen zijn voorzien van de speciale nanocoating. Hierbij vormt niet de warmtestraling van de zon maar de hoeveelheid daglicht de bron. Dit systeem produceert naast duurzame warmte ook elektriciteit, en wordt samen met buffer, omvormer, regeling en monitoring als concept aangeboden. Dat kan in combinatie met een warmtepomp, maar ook de (bestaande) cv-ketel kan als back-up of naverwarmer worden ingezet.

 

Leveranciers van PVT-systemen

Solar Energy Booster, Duiven. www.solarenergybooster.nl

Optisolar, Amersfoort www.thermodule.nl

Hone, daglicht energiesystemen, Noordwijk https://www.solarcompleet.nl/hone/ 

Use All Energy, Bentelo. www.useallenergy.nl/PVT-paneel

Triple Solar-systeem, Amsterdam, www.triplesolar.eu

R&R Systems, PowerProfit  www.energieverdieners.nl

Alius Energy, Volthera in Eersel. www.volthera.nl

Solartech Multi Energy Panel, Eindhoven. www.energiedak.nl/nl/multi-energy-panel

Solarus, Venlo, www.solarus.com

Q-Roof, Heerlen. www.q-roof.nl

 

Tekst: Richard Mooi