Oosthoek Encyclopedie

De Oosthoek is een Nederlandse encyclopedie die in verschillende uitvoeringen is verschenen

Gepubliceerd op 15-06-2020

2020-06-15

zonnecollector

betekenis & definitie

m. (-s, -en), installatie waarmee zonne-energie wordt opgevangen voor nuttig gebruik in de vorm van warmte.

(e) Er zijn twee duidelijk verschillende soorten zonnecollectoren te onderscheiden.

De vlakke-plaatcollector bestaat uit een matte, zwarte, min of meer vlakke plaat waarmee de invallende zonne-energie wordt ingevangen. De collector is bedekt met één of meer lagen glas waardoor de bak aan de bovenzijde wordt afgesloten. De door de plaat in warmte omgezette zonne-energie kan worden afgevoerd door water of lucht; vele uitvoeringsvormen zijn hierbij mogelijk. De beglazing heeft een tweeledige functie: zij dient het invallende kortgolvige zonlicht ongehinderd door te laten, maar ondoorlaatbaar te zijn voor de langgolvige straling die door de verwarmde vlakke plaat wordt uitgestraald. Het effect van vuil en stof op het collectorglas schijnt van minder belang te zijn dan men zou verwachten; een enkele regenbui is voldoende om het schoon te spoelen, waarna de doorlaatbaarheid slechts 2—4 % minder is dan van optimaal gereinigd glas. Het warmte-isolerend effect van de beglazing kan worden verhoogd door meer dan één glasplaat toe te passen.

Het nadeel hiervan is dat de doorlaatbaarheid voor het invallende zonlicht afneemt. De vlakke-plaatcollector kan worden gebruikt voor warmwatervoorziening (huishoudens, zwembaden, hotels e.d.) en voor ruimteverwarming (woningen, kantoren, tuinbouwkassen). De uitvoering is vrij eenvoudig: de warmte wordt door een circulerend transportmedium (meestal water) van de collector overgebracht naar een opslagvat. Hierin zit een spiraal waarmee de warmte afgetapt kan worden. Het wisselende karakter van het aanbod aan zonne-energie maakt een zekere mate van opslag noodzakelijk. Voor een gemiddelde eengezinswoning (inhoud 400 m3) in België en Nederland is een goed geïsoleerde voorraad van 200 m3 water nodig om te kunnen voorzien in de ruimteverwarming plus warm (was)water, door in de winter de zonne-energie te gebruiken die in de zomer is opgevangen. Het hiervoor benodigde nuttige collectoroppervlak is 40 m2, ofwel praktisch het maximaal haalbare oppervlak per woning.

Met concentrerende collectoren kunnen veel hogere temperaturen (enkele honderden graden Celsius) worden bereikt dan met vlakke collectoren (maximaal 60—80 °C in het Ned. en Belg. klimaat). Vele uitvoeringen zijn ook hier mogelijk: kleine eenheden bestaande uit een reflecterende, langwerpige bak met parabolische dwarsdoorsnede; in de brandlijn hiervan bevindt zich een pijp waardoor de op te warmen vloeistof stroomt. Grotere eenheden bestaande uit een groot aantal spiegels die het zonlicht concentreren op een zgn. zonneoven, waarmee b.v. stoom geproduceerd kan worden voor elektriciteitsopwekking met een stoomturbine-generator. Ten opzichte van de vlakkeplaatcollector heeft de concentrerende collector twee nadelen: de noodzakelijkheid om de zon in haar beweging langs de hemel te volgen, en het verlies van de diffuse straling, aangezien deze niet te concentreren is in een brandpunt of -lijn. Een dergelijke principe is op kleine schaal in Zuid-Frankrijk (Odeillo) reeds gerealiseerd.

Met zonnecellen bezette panelen, bedoeld voor de directe omzetting van zonne-energie in elektriciteit, worden niet tot de zonnecollectoren gerekend.