Tag Archive for zonne-energie

Werking zonneboiler met vacuümbuiscollector

Standaard worden bij zonneboilers zogenaamde vlakke-plaat collectoren gebruikt. Dit is een vlakke plaat waarbij het water in buisjes of kanalen loopt en door de zon opgewarmd wordt. Een andere techniek is die van de vacuümbuiscollector. Deze bestaat uit een serie glazen buizen, die vacuüm zijn gemaakt.

De techniek is gebaseerd op de volgende vijf fysicawetten:
1. hoge warmteabsorptie van een zwart vlak;
2. wanneer een metalen voorwerp een tijd in de zon ligt, wordt het warm;
3. isolerend vermogen van het vacuüm (zoals een thermoskan);
4. warmtetransport door alcohol te verdampen en te condenseren (condensor);
5. verhoogd kookpunt van een gas onder druk (zoals een snelkookpan).

WerkingWerking Heat Pipe

  • het zonlicht valt op de buis van dubbelwandig glas;
  • het licht gaat door een eerste glaslaag die doorschijnend is;
  • het licht wordt geabsorbeerd door een tweede laag glas, die bedekt is met een zwarte warmteabsorberende coating;
  • de warmte kan niet meer naar buiten door de isolerende vacuümlaag tussen de twee glazen wanden (thermosprincipe);
  • de warmte wordt binnen in de Heat Pipe (koperen buis) afgegeven aan alcohol, die reeds kookt bij 25°C (hoe warmer, hoe hoger de druk, hoe hoger het kookpunt);
  • verdampt alcohol stijgt en als het boven in de schuinstaande Heat Pipe komt, geeft het zijn warmte af aan een koperen reservoir, condenseert en druppelt naar beneden, waardoor de cyclus opnieuw kan beginnen;
  • ook de warmte van de Heat Pipe zelf wordt naar boven geleid en geeft ook zijn warmte af aan het koperen reservoir. Dit reservoir kan een temperatuur 250°C bereiken;
  • het koperen reservoir geeft zijn warmte af aan het water of aan een antivriesmiddel (glycol), maar komt er niet mee in contact.
  • het opgewarmde glycol wordt bovenlangs de zonnecollector door geïsoleerde buizen gepompt naar de buffervaten;
  • het glycol geeft via een spiraal in een buffervat zijn warmte af aan kraanwater en/of CV-water.

Voordelen

In vergelijking met andere manieren om dit te bewerkstelligen, hebben de vacuümbuizen de volgende voordelen:

  • heat-pipe-tubedankzij de dubbelwandige vacuümbuizen is door het thermosprincipe en de coating de absorptie (=warmteopname) maximaal en de emissie (= verlies naar de omgeving) minimaal, hetgeen leidt tot een bijzonder hoge temperatuur;
  • dankzij de ronde buizen wordt zowel direct als diffuus zonlicht (op 60% van alle dagen per jaar in Nederland) – zelfs bij ongunstige oriëntatie – optimaal geabsorbeerd;
  • de ingestraalde warmte van een groot oppervlak wordt door de Heat Pipe geconcentreerd naar een klein oppervlak (boven in de buis) waar deze geaccumuleerde warmte kan worden overgedragen aan het te verwarmen water of glycol;
  • een Heat Pipe heeft een hele lage soortelijke warmte, doordat deze voornamelijk gevuld is met alcoholdamp. Slechts een fractie van zijn volume is gevuld met vloeibare alcohol;
  • een Heat Pipe heeft een veel grotere warmtetransportcapaciteit dan massief koper of een leiding met water. Dit komt doordat alle vacuümbuizen parallel gebruikt kunnen worden.

Zonne-energie goedkoper dan het energiebedrijf

Het zat er aan te komen, maar het punt is bereikt dat zelf opgewekte zonne-energie goedkoper is dan energie van een energiebedrijf. Dit komt doordat de prijzen van zonnepanelen in 10 jaar zo’n 80% zijn gedaald en de prijzen bij de energiebedrijven juist stegen. Hoge energiebelasting en collectieve inkoop deden de rest. Dat blijkt uit een analyse van Natuur & Milieu.

Kosten energie van een energiebedrijf

Volgens het CBS kost een kWh elektriciteit in Nederland nu ongeveer € 0,25. Dat is hoger dan in veel andere landen doordat we in Nederland relatief veel energiebelasting en BTW betalen. Zo’n 60% van de consumentenprijs gaat naar belastingen. Verder stijgt de energieprijs, zoals in onderstaande grafiek te zien is al jaren.

Kosten zonne-energie

Zonnepanelen zijn nu zo’n 80% goedkoper dan 10 jaar geleden. Dat komt door massaproductie, goedkopere grondstoffen, efficiëntere productiemethoden en een hoger rendement van de zonnecellen zelf. Bovendien hoeven Nederlandse huishoudens over de eerste 5000kWh teruggeleverde energie geen energiebelasting en BTW te betalen. Alle factoren meegenomen (dus ook de investering van het plaatsen en de gederfde rente over die investering) komt zonnestroom in Nederland nu uit op ongeveer € 0,21 per kWh.

Zonnestroom vs energiebedrijf

In onderstaande grafiek (bron: Natuur & Milieu, januari 2012) is de ontwikkeling van de energieprijzen voor zonnestroom en inkoop van energie te zien. Duidelijk is dat het omslagpunt bereikt is, en dat het verschil alleen maar toe neemt.

Kosten in de praktijk

Of zonne-energie inderdaad goedkoper is hangt van een flink aantal factoren af, zoals welke panelen aangeschaft worden en waar deze geplaatst worden. De opbrengst is namelijk afhankelijk van hoeveel en wanneer het huishouden stroom afneemt en de hoek en oriëntatie van het paneel op het dak. Ook de prijzen van energiemaatschappijen verschillen onderling. De uiteindelijke kosten kunnen dus ook beter of juist minder goed uitpakken.

Collectief inkopen

Veel consumenten kiezen ervoor om zonnepanelen gezamenlijk in te kopen via een collectief. Op die manier heb je als consument een betere onderhandelingspositie en daardoor een scherpere prijs. Daarnaast nemen veel collectieven ook het uitzoekwerk en geregel uit handen. Sommige collectieven richten zich alleen op de inkoop van zonnepanelen, waarbij de consument zelf op zoek moet naar een installateur. Bij anderen zit de installatie al inbegrepen.

Enkele voorbeelden van collectieven zijn Zon Zoekt Dak van Natuur & Milieu en de ASN Bank, De Windvogel samen met MetDeZon en 123 Zonne-energie van de Vereniging Eigen Huis.

Bron

Bron: “Zonnepanelen goedkoper dan stroom van energiebedrijven“, Natuur & Milieu, 29 januari 2012.

Zonnepanelen aanschaffen

Zonnepanelen worden steeds ‘hotter’. Waar de panelen voorheen nog weinig rendabel waren, is dat nu anders: de rendementen nemen toe, de prijzen nemen af en de energieprijzen stijgen alleen maar.

Techniek

Zonnepanelen die elektriciteit omzetten in stroom worden ook wel PV-systemen genoemd. PV staat voor photo voltaic, de Engelse term voor de omzetting van licht naar elektrische stroom. Er is daarnaast een omvormer nodig om de opgewekte gelijkstroom om te zetten naar wisselstroom voor het elektriciteitsnet.

Voor het opwekken van stroom is niet per se direct zonlicht nodig. Ook op een bewolkte dag levert een zonnecel elektriciteit.

Rendement

Het rendement van gangbare zonnepanelen is ongeveer zestien procent. Dat wil zeggen dat 16% van het invallend zonlicht omgezet wordt in bruikbare elektriciteit. De ontwikkelingen hierin gaan echter ontzettend snel en er wordt al gesproken over verviervoudiging van dit rendement (zie artikel). Misschien is dit nog ver weg, maar feit is dat het rendement alleen maar gaat stijgen.

Aanschaf

De kosten voor aanschaf worden snel lager. Mede door de zware concurrentie en de komst van goedkopere productieprocessen neemt de prijs van zonnepanelen af. Momenteel ligt de prijs voor aanschaf en installatie rond de 5.000 euro voor negen panelen (18 m2). Daarmee bespaart een huishouden jaarlijks circa 400 euro aan stroom. Dus in 12,5 jaar terug verdiend. Ondernemers hebben daarnaast nog volop subsidiemogelijkheden, waardoor zij nog eerder uit de kosten zijn.

Dakoriëntatie

Voor het plaatsen van panelen heeft u een plat dak nodig of een hellend dak op het oosten, zuiden of westen. Daarnaast moet er een vrij oppervlak aanwezig zijn, zonder obstakels of beschaduwing van bijvoorbeeld bomen. Uiteraard moet het dak helemaal van u zelf zijn of u moet toestemming hebben van uw verhuurder of vereniging van eigenaren. In het laatste geval kan het interessant zijn de panelen collectief aan te schaffen.

Onderhoud

Zonnepanelen vragen nauwelijks onderhoud. Het is voldoende om eens per jaar te (laten) controleren of alle onderdelen goed werken, en of de panelen nog goed vast zitten. Sommige systemen geven zelf aan wanneer een paneel niet goed functioneert. Er zijn systemen die u aan kunt sluiten op een computer.

Vogelpoep, bladeren en ander vuil spoelt met de regen van de panelen. Een jaarlijkse reiniging is alleen nodig als de panelen staan opgesteld nabij een spoor, drukke snelwegen of onder de rook van zware industrie.

Enkele tips

Hier zijn nog enkele tips waar u rekening mee dient te houden:

  • Voor het plaatsen van zonnepanelen heeft u geen vergunning nodig. Uitzonderingen gelden voor monumenten en beschermde stads- of dorpsgezichten. Doe altijd navraag bij uw gemeente.
  • Zorg bij installatie van zonnepanelen bij voorkeur voor ventilatieruimte tussen de panelen en het dak, en rond de omvormer. Zo voorkomt u dat ze teveel opwarmen en daardoor minder efficiënt werken.

De waarheid over zonne-energie

“Het publiek wordt in het duister gehouden over de levensvatbaarheid van zonne-energie,” zeggen onderzoekers van de Canadese Queens University. Zonnepanelen leveren namelijk veel goedkoper elektriciteit dan in studies wordt aangenomen. Volgens Dr. Joshua Pearce wordt de efficiëntie van zonnepanelen berekend met verouderde gegevens die door de snelle ontwikkelingen in de zonne-energieindustrie al lang ingehaald zijn.

Levensvatbaarheid

De prijs van zonne-energie wordt bepaald door de kosten van o.a. productie en installatie van de panelen, de levensduur en de hoeveelheid opgewekte elektriciteit (of paneelrendement). Op een aantal vlakken zijn grote vorderingen gemaakt:

  • Zonnepanelen zijn 70% goedkoper geworden sinds 2009, maar vaak worden nog steeds de oude prijzen gebruikt.
  • In veel onderzoeken wordt uitgegaan dat zonnepanelen 20 jaar meegaan. Echter, 30 jaar is een stuk realistischer, volgens de onderzoekers. Een paneel kan dus 33% langer elektriciteit leveren.
  • In studies houdt men rekening met een jaarlijks verlies van vermogen van 1%, maar het verlies is eerder rond de 0,1 en 0,2%.

Rendement

Daarnaast ligt het rendement in veel berekeningen nog rond de 13-14% voor polykristallijne cellen en 15-16% voor monokristallijne, terwijl rendementen van panelen op de markt eerder respectievelijk 17 en 19% bedragen. Onlangs werd bekend gemaakt dat Duitse onderzoekers een zonnecel ontwikkeld hebbewn die een rendement van maarliefst 41.1% haalt. Duidelijk is dat er in de naaste toekomst nog veel verbereringen te verwachten zijn, zodat zonne-energie alleen nog maar aantrekkelijker wordt.

Volgens Pearce is zonne-energie op sommige locaties nu al goedkoper dan energie van andere energiebronnen. Dat belooft dus alleen maar goed nieuws voor de toekomst!

Bron: Queens University

Energiezuinigheid

DIT KLINKT TE MOOI OM WAAR TE ZIJN, maar er bestaat een duurzame energiebron, die perfect schoon, opvallend goedkoop, verrassend overvloedig en onmiddellijk beschikbaar is.

Potentieel

Het heeft een verbazingwekkend potentieel om de uitstoot van CO2 te verminderen, de afhankelijkheid van buitenlandse olie te doen afnemen en de energiekosten te verlagen. In tegenstelling tot kolen en aardolie, is het niet verontreinigend. In tegenstelling tot zonne- en windenergie is het niet afhankelijk van het weer. In tegenstelling tot biobrandstof versnelt het niet de ontbossing en jaagt het niet de voedselprijzen op. In tegenstelling tot kerncentrales, roept het geen ongemakkelijke vragen op over kernrampen, terreuraanslagen of opslag van radioactief afval en duurt het ook geen tientallen jaren om te bouwen.

Het is geen onderontwikkelde techniek zoals waterstof, schone kolen of getijdenenergie. Het is namelijk al lang bewezen als werkbaar, op grote schaal toepasbaar en kosteneffectief. Bovendien hoeft het niet te worden ingevoerd.

Wondergoedje

Dit wondergoedje gaat door het leven onder de enigszins saaie naam ‘energie-efficiëntie’, en het wordt vaak genegeerd in al het rumoer rond alternatieve brandstoffen. Het moet nog wat bekender worden, maar het concept is simpel: minder energie verspillen. Of, wat preciezer, minder energie verbruiken om dezelfde hoeveelheid warmte te verkrijgen voor uw douche, licht voor uw kantoor en stroom voor uw fabriek.

Efficiënt

Het blijkt veel goedkoper, minder destructief en minder tijdrovend te zijn om de energievraag te beperken door efficiëntie dan om het aanbod te verhogen via nieuwe boorinstallaties of nieuwe elektriciteitscentrales. Een klein duwtje in de richting van ‘negawatts’ creëren in plaats van ‘megawatts’ bouwen kan helpen om het huidige klimaat van energievreten en CO2-spuwen terug te dringen, terwijl een keur aan banen gecreëerd worden en er bovendien geld bespaard wordt.

Bron: naar een artikel van Michael Grunwald uit TIME magazine, januari 2008.