Zwembadverwarming op zonne-energie - Zonnecollector voor 30 °C en meer in het zwembad!

Zwembadverwarming op zonne-energie: Voor- en nadelen

Met het gebruik van zonne-energie verwarm je goedkoop en milieuvriendelijk je zwembadwater. Laten we eerst de voor- en nadelen doornemen:

Voordelen:

• Bij mooi weer met veel zonneschijn heb je een zeer sterke warmteafgifte
• Veel zonnecollectoren zijn erg goedkoop in aanschaf
• Geen of nauwelijks onderhoudskosten afhankelijk van de omstandigheden
• De beste verwarmingsresultaten in combinatie met een zwembadwarmtepomp
• Geschikt voor verlenging van het zwembadseizoen

Nadelen:

• Zeer lage prestaties als het zwaar bewolkt is
• De tegendruk kost wat vermogen in je filtersysteem
• Heeft veel ruimte nodig
• Bij zonnecollectoren die op de garage of het dak van het huis worden gemonteerd: sterke tegendruk en verhoogd stroomverbruik in vergelijking met zonnecollectoren die op de grond liggen

Op de juiste manier gebruikt, kan zwembadverwarming op zonne-energie een verschil maken. Let wel, dit geldt alleen als jouw zonnecollectoren groot genoeg zijn!

Zwembadverwarming op zonne-energie: veel is veel!

Als je niet alleen op hete zomerdagen warm water wilt, raden we je ten zeerste aan om zonnepanelen in de juiste maat te plaatsen. Want je moet er rekening mee houden dat water over het algemeen veel warmte kan vasthouden. Omgekeerd betekent dit dat je zwembadwater moeilijk op te warmen is. Om het nog erger te maken: Normaal gaat het niet om enkele tientallen liters, maar om duizenden of zelfs tienduizenden liters. Je moet je ervan bewust zijn dat een zwembadverwarmer op zonne-energie voor een gigantische taak staat om de watertemperatuur merkbaar te verhogen. Het kost veel energie en daar is geen ontkomen aan. En daarom geldt het volgende: alleen als je je zonnecollectoren goed dimensioneert, krijg je ook bruikbare resultaten.

Wat doet de zon?

Het is erg belangrijk om te kunnen inschatten hoe de energie van de zon je zwembad en de zonnecollectoren beïnvloedt. Ongeacht de omgevingstemperaturen straalt de zon tussen de 900 en 1.200 watt bruto energie per vierkante meter uit als de zon hoog staat en de lucht onbewolkt is in de zomer. Afhankelijk van de ondergrond, stof en kleur worden verschillende hoeveelheden warmte opgenomen. Je dient 20-60% van de straling af te trekken van de theoretische brutowaarde. Een zwembad zelf kan ongeveer 40-55% van de zonne-energie absorberen (omdat het licht in het water meerdere malen wordt gebroken), zonneverwarmingen ongeveer 70-80%. Maar zelfs lichte wolken of lichte schaduwen verminderen de zonnestraling al snel met 30-60%. Zeer sterke schaduwen of intense bewolking zorgen ervoor dat de prestaties tot wel 95% dalen!

De juiste conclusies voor zonneverwarming

Stel dat je zwembad een oppervlakte heeft van 12 m². Tegelijkertijd worden ook de zijwanden verlicht (daar kun je uitgaan van een rendement van ca. 20-30%). Op een zeer zonnige en onbewolkte dag kun je 6-8kW netto zonnestraling verwachten inclusief de zijwanden. Als je een zonneverwarming zou aansluiten met een vloeroppervlak van 0,34m² (dat komt overeen met de Steinbach Zonneslak), dan komt daar nog eens 300 watt bij. Zeker: dat is positief, maar het maakt geen groot verschil! Omgekeerd: als het licht bewolkt is, zakt de zonnestraling bij het zwembad zelf naar 3-4kW. De zonneslak zou slechts 150 watt nodig hebben. Met een rendement van ca. 80% is dit simpelweg niet genoeg om dit zwembad echt merkbaar te helpen.

Onze aanbevelingen voor warm zwembadwater

Op de echt mooie dagen bereikt het water in het zwembad vaak vanzelf 28°C. Jouw zonneverwarming moet er dus aan bijdragen dat het op goede dagen ruim boven de 30 °C en op middelmatige dagen 26 °C of meer kan worden bereikt. Zoals je al eerder zag: een zwembad heeft al een groot oppervlak en neemt dus behoorlijk wat energie op. Bij opbouwzwembaden worden de zijwanden vaak vergeten - maar deze absorberen ook lichtenergie en zetten deze om in warmte-energie. Als je zonnepanelen ondermaats zijn, zal het totale effect eenvoudig onbeduidend zijn.

Een goede zonneboiler hoeft niet duur te zijn!

Het goede nieuws is dat er met een relatief klein budget nog veel kan worden gedaan. Met name zonnematten behoren tot de zonnecollectoren die voor een redelijke prijs een groot collectoroppervlak bieden. Hoewel deze per gebied niet zo efficiënt zijn als zonneslakken, bieden ze voor vergelijkbaar geld vele malen meer collectoroppervlak. Laten we bij ons vorige voorbeeld blijven: als je kiest voor een Steinbach Speedsolar Zonnemat 0,7 x 3,0 m, heb je een indrukwekkende bodemoppervlakte van 2,1 m².

Vergelijking van de absolute warmteafgifte tussen Steinbach Zonnemat en Zonneslak

Onder ideale omstandigheden kunnen de volgende prestaties worden behaald:

• Zonneslak: 300 watt
• Zonnemat 0,7 x 3,0 m (optimaal schuin): 1.750 watt
• Zonnemat 0,7 x 3,0 m (niet schuin): 1.570 watt

Bij licht bewolkt weer:

• Zonneslak: 150 watt
• Zonnemat 0,7 x 3,0 m (optimaal schuin): 870 watt
• Zonnemat 0,7 x 3,0 m (niet schuin): 780 watt

Laten we dat eens vergelijken met de natuurlijke warmteopname van het zwembad: Idealiter is dit maximaal 8.000 watt en bij een beetje bewolking maximaal 4.000 watt. Hoewel de zonneslak nauwelijks waarneembaar is, is de opbrengst van zonnematten zeker relevant te noemen. En dat voor een zeer beheersbaar bedrag!

Dus hoeveel collectoroppervlak heeft het nodig?

Wij houden ons aan de aanbevelingen van de zwembadexpert Benjamin Garherrs, die in zijn artikel over zonne-zwembadverwarmers de volgende algemene aanbeveling doet:

• Zwembaden tot 80 cm watervulling: 18-20% van het wateroppervlak = collectoroppervlak
• Zwembaden tot 100 cm watervulling: 25% van het wateroppervlak = collectoroppervlak
• Zwembaden met meer dan 100 cm watervulling: 30-35% van het wateroppervlak = collectoroppervlak

Let op: deze nummers zijn bedoeld als een ruwe richtlijn. Vooral slecht of niet-geïsoleerde zwembaden, of zwembaden die veel schaduw krijgen, hebben nog grotere zwembadverwarmers op zonne-energie nodig.

Zwembadverwarming op zonne-energie: De juiste maatvoering in een concreet voorbeeld

Laten we een zwembad met een diameter van 366 cm gebruiken. We gaan uit van een watervulhoogte van 90 cm. Volgens bovenstaande aanbeveling hebben we nodig: Wateroppervlak x 25% = aanbevolen collectoroppervlak Let op: We schrijven expliciet over het wateroppervlak en niet over het zwembadoppervlak. Je mag de oppervlakte van het zwembad als basis gebruiken, maar we willen het minimum bepalen.

Bereken de oppervlakte van het zwembad

Ons voorbeeldzwembad is een frame zwembad. Het heeft dus een netto oppervlakte van 346 cm. We berekenen volgens de formule: r²*π en invoegen: 1,73² * 3,14 = ca. 9,4 m²

Dimensionering van de zonne-zwembadverwarming op basis van het zwembadoppervlak

⇒ 9,4m² * 25% = 2,35m² collectoroppervlak, dit is het minimum. Eerder hadden we het over de Steinbach Zonnemat met een basisoppervlak van 2,1 m². Dan zit je net iets onder het minimum. Aangezien dit slechts een afwijking van 10% is, zou men een oogje dicht kunnen knijpen. Of je kunt de opstelling aanvullen met een Intex- of Bestway-zonnemat. Met hun voetafdruk van 1,44 m² heb je een totaal van: ⇒ 2,1 m² (=Steinbach-zonneverwarming) + 1,44m² (= Intex-zonneabsorber) = ca. 3,5 m² totaal gebied .

Vergelijking: hoe je de watertemperatuur beïnvloedt

Op deze manier zou op zeer goede dagen met 3,5 m² een vermogen van ca. 3.100 watt worden bereikt. Zelfs bij lichte bewolking is 1.550 watt nog mogelijk . Dit is absoluut alle eer waard en helpt je om de 30 °C te doorbreken op warme dagen. Maar bij middelmatig weer of koele luchttemperaturen is 30 °C in het water nog steeds niet haalbaar met deze zonne-zwembadverwarmers.

Meer is niet genoeg?

Om jouw zwembadwater bij gematigde temperaturen op een temperatuur van 30 °C of hoger te brengen, heb je naar schatting 5.000-8.000 watt warmte-energie nodig, die je gedurende de dag voedt. Als er veel zonuren zijn bij een heldere hemel, dan is dit in ons voorbeeld met de zonnematten eenvoudig te realiseren. Maar als de zon niet de hele dag ongestoord in de maximale hoek schijnt, dan daalt het totale opgenomen vermogen aanzienlijk. Voorbeeld: Een dag met 21°C midden augustus. De duur van de zonneschijn is korter, de hoek van de zon is lager. Als een paar wolken ook de hoeveelheid toegevoerde energie van tijd tot tijd verminderen, dan kunnen we het volgende aannemen: 2.200 watt x 11 uur terugleverbare zwembadverwarming op zonne-energie (bij 2,1 m²): 1.100 watt x 11 uur totale teruglevering: 3.300 Watt (x 11 uur) Dat is net niet genoeg voor 30 °C onder deze omstandigheden. Zelfs niet voor 28°C. Zeker niet als de nachten langer worden en je zwembad langer afkoelt.

Zwembadverwarming op zonne-energie: de optimale opstelling

Dus wil je ook op minder ideale dagen hoge watertemperaturen? Dan moet je meer zonnepanelen plaatsen en je zwembad goed isoleren. Want hoe koeler de omgevingslucht en hoe winderiger het is, hoe meer warmte je verliest.

a) Thermische isolatie

Ook al voer je aanzienlijk meer warmte in jouw zwembad: je krijgt een probleem als jouw zwembad helemaal niet geïsoleerd is. Je kunt de volgende maatregelen nemen om warmteverlies te verminderen:

• Gebruik een zonnezeil. Met zo'n product krijg je een zeer hoge waarde voor een lage prijs.
• Plaats isolerende producten zoals zwembadmatten of zelfs XPS-panelen onder jouw zwembad. Houd er rekening mee dat XPS-panelen niet triviaal te installeren zijn en tegen puntbelastingen moeten worden beschermd met klikvinyl.
• Je kunt ook de wanden van het stalen framezwembad isoleren. 2 cm piepschuim zorgen ervoor dat er veel minder warmte verlorgen gaat.
• Je kunt ook gebruik maken van een transparante afdekking zoals een cabrio dome.

Combineer twee (of meer) van deze maatregelen samen voor goede resultaten . Eén maatregel alleen is niet voldoende om het zwembadseizoen merkbaar te verlengen.

b) Meer zonnecollectoren!

Met slechts 25% van het collectoroppervlak win je normaal gesproken enkele dagen. Goede warmte-isolatie levert een paar extra dagen op. Als je ook die dagen wilt winnen die slechts een matige energie-input opleveren maar merkbaar afkoelen, dan is 25% niet het doel, maar 50-120%. 50% kan voldoende zijn voor zwembaden van minder dan 80 cm diep, maar 120% is meer aan te raden voor zwembaden van 150 cm diep.

Wat een nog grotere zonneboiler met zich meebrengt:

Laten we ons bekende voorbeeld van zojuist eens herberekenen. We gingen uit van een vrij middelmatige dag in augustus en schatten de warmte-inbreng bij het zwembad op 2.200 watt. Als we nu de zwembadverwarming op zonne-energie dimensioneren om 80% van het wateroppervlak te dekken, dan komen we uit op een collectoroppervlak van ca. 7,5 m². ⇒ de geschatte warmteafgifte zou ongeveer 3.900 watt zijn voor de collectoren alleen. Samen met de 2.200 watt van het zwembad zou je ongeveer 6.100 watt krijgen. Dat zou zeker genoeg moeten zijn voor 28-32°C! Maar natuurlijk geldt het volgende: Met nog kortere dagen en nog lagere luchttemperaturen en nog slechter weer ga je hier ook niet mee kunnen toveren. Bij 12 °C en bewolkte hemel zal ook een krachtige warmtepomp nodig zijn. Laten we niet vergeten: de hoeveelheid warmte-invoer kan dalen tot 95% van het optimum!

Zwembadverwarming op zonne-energie: wat kun je verwachten?

Standaard zijn er tijdens een normale zomer maar een paar dagen dat het zwembadwater vanzelf 28 °C of zelfs 30 °C bereikt zonder extra verwarming. Althans niet in Midden-Europa. Als jouw zonnesysteem minstens gedimensioneerd is volgens de minimumaanbeveling, dan kan het water in jouw zwembad op enkele dagen normaal gesproken 28 °C of zelfs 30 °C bereiken . Met een goede warmte-isolatie win je een paar dagen meer - het opwarmen zelf gaat ook sneller. In principe mag je echter niet verwachten dat een zonneverwarming - ook al is hij ruim bemeten - wonderen kan verrichten op zeer zwakke dagen.

Aankoopadvies voor zonnecollectoren

We hebben altijd interessante aanbiedingen voor jou - natuurlijk met de snelste verzending. Er zijn verschillende collectoren en modules in ons assortiment:

• Steinbach Speedsolar Zonnecollector: Maximaal rendement per oppervlak; echter slechts een klein verzamelgebied. Ideaal wanneer je weinig ruimte hebt en maximale opbrengst wilt.
• Steinbach Speedsolar Zonnemat: Er zijn verschillende maten. Zo'n zonnecollector biedt veel collectoroppervlak voor een redelijk bedrag. Een zeer goede keuze als je veel ruimte hebt en een beperkt budget hebt.
• Intex Zonnemat: Heel goedkoop en dus makkelijk aan te schaffen. Deze zonnemat heeft een bodemoppervlak van ca. 1,44 m². Het is zeer geschikt voor het vormen van clusters van 4, 6 of 8 stuks, waarmee veel zonne-energie kan worden opgevangen. Nadeel: verwerkingskwaliteit is vrij laag.
• Steinbach Zonnecollector Exclusive: Deze collector is onze bestseller. De uitstraling is zeer chique en de waargenomen kwaliteit is zeer hoog. Deze zonnecollector biedt een collectoroppervlak van ca. 0,8 m². Ideaal als optiek en kwaliteit erg belangrijk voor je zijn en je bereid bent om de relatieve meerprijs te betalen ten opzichte van zonnematten.