Er zijn, in grote lijnen, twee manieren om warm water te produceren op basis van zonne-energie. Ofwel maak je via een zonneboiler gebruik van thermische zonne-energie, ofwel gebruik je de elektrische opbrengst van een PV-installatie om een boiler aan te sturen. Deze laatste methode is minder gekend. Hoe werkt het?
Fotovoltaïsche zonnepanelen zetten zonlicht om in elektrische energie, die via een omvormer gebruikt kan worden in huis. In principe kan elke elektrische verbruiker gebruikmaken van de stroom die door een PV-installatie opgewekt wordt, dus ook een elektrische boiler of warmtepompboiler. Dat is echter enkel het geval wanneer de vraag effectief plaatsvindt wanneer de zon schijnt. De warmwaterbehoefte, helaas, is vooral vroeg in de ochtend of laat op de avond hoog, met als gevolg dat de meeste boilers vooral elektriciteit van het net halen.
Thermische buffering
Toch is het mogelijk om water overdag op te warmen en op te slaan voor later gebruik, ook wel thermische buffering genoemd. Dat kan met een eenvoudige tijdsturing, maar efficiënter is een PV-vermogensregelaar. Die legt de link tussen boiler en digitale meter, en zorgt dat de overschotten aan zelfgeproduceerde stroom gebruikt worden voor de aanmaak van warm water. Enkel wanneer dat niet volstaat, zal het net aangesproken worden. Je kan op die manier de beschikbare zonne-energie dus beter benutten én zal op andere momenten minder energie van het net moeten halen.
Dit heb je nodig
Om warm water te produceren met elektrische zonne-energie zijn een PV-installatie en elektrisch warmwatersysteem het absolute minimum. Zowel een klassieke elektrische boiler als een warmtepompboiler komen hiervoor in aanmerking, met voor vier personen een boilervolume van 200 à 250 liter.
Voor de dimensionering van de PV-installatie geldt traditioneel het totale jaarverbruik aan elektriciteit als referentie. Ligt dat op het gemiddelde van 3.500 kWh, dan heb je bij een zuidelijke oriëntatie een geïnstalleerd vermogen nodig van ongeveer 4 kWp of 20 à 25 vierkante meter aan panelen.
Wat de slimme sturing betreft, heb je twee opties: ofwel is deze via een smart grid ready-contact al op de (warmtepomp)boiler voorzien, ofwel plaats je een externe sturing zoals een PV-vermogensregelaar. Dit toestel is niet groter dan een schoendoos en kan relatief eenvoudig in bestaande installaties geïntegreerd worden.
Opbrengst en verbruik
Zonder slimme sturing wordt slechts een klein percentage (20-30 procent) van het warm water rechtstreeks met zonne-energie geproduceerd. Door gebruik te maken van een PV-vermogensregelaar kan je dat optrekken tot 60 à 70 procent. Voor het overige wordt elektriciteit van het net gehaald. In absolute cijfers hangt het verbruik vooral af van de boilertechnologie. Een warmtepompboiler heeft voor eenzelfde opbrengst drie tot vier keer minder elektriciteit nodig dan een elektrische boiler.
Een vermogensregelaar beïnvloedt ook het eigenverbruik van de PV-installatie in haar geheel. Is deze gedimensioneerd volgens het gemiddeld jaarverbruik, dan kan je je eigenverbruik dankzij slimme sturing verhogen van gemiddeld 30 à 40 procent naar 50 à 60 procent. Bij een geïnstalleerd vermogen lager dan de jaarlijkse elektriciteitsbehoefte, kan dat zelfs oplopen tot 80 procent.
Kostenplaatje
Qua investering reken je voor aankoop en plaatsing, eventuele premies buiten beschouwing gelaten, op 1.200 euro per kWp voor de PV-installatie, een kleine 1.000 euro voor een kwalitatieve elektrische boiler van 200 liter of ruim 3.000 euro voor een vergelijkbare warmtepompboiler. Een PV-vermogensregelaar kost tussen 750 en 1.000 euro.
Wat je hiermee precies kan besparen, is een uitermate complex verhaal afhankelijk van dimensionering, het complete elektriciteitsprofiel en tarieven. Wie nog aanspraak maakt op de terugdraaiende teller, betaalt bijvoorbeeld een vast prosumententarief en heeft financieel (voorlopig) geen baat bij een hoog eigenverbruik. In het andere geval kan intelligente thermische buffering (het opslaan van energie onder de vorm van warmte) de energiekosten wel beperken.
Zomaar een elektrische boiler aanschaffen om je eigenverbruik te verhogen, heeft evenwel geen zin en kan zelfs tot een hogere energiefactuur leiden. Slimme sturing is dé sleutel. Zo betaal je voor een jaarlijkse warmwaterbehoefte van 1.500 kWh met enkel een elektrische boiler en PV-panelen ruim 400 euro; met een vermogensregelaar erbij slechts 160 euro. Bij een warmtepompboiler gaat het om iets meer dan 130 euro zonder en 50 euro met vermogensregelaar. Ter vergelijking, met een gasketel zou de energiekost 165 euro per jaar bedragen.
Verantwoorde keuze
Gratis zal de warmwaterproductie in dit geval niet zijn. Hetzelfde geldt voor de zonneboiler. In vergelijking met een gasboiler is het kostenplaatje soms zelfs moeilijk in evenwicht te brengen. Maar daarom is het niet irrelevant. Vooral in functie van de energietransitie, en met het oog op een mogelijke groene taxshift, is het een verantwoorde keuze om warm water met beschikbare zonne-energie in plaats van fossiele brandstoffen te produceren.
