Maart 2018
Zonthermische daken nog in de schaduw van pv-panelen
Triple Solar duidt de pvt-panelen die zij levert als warmtepomppanelen
Zonne-energie is hot. De afzet van pv-systemen neemt jaar na jaar toe en volgens brancheorganisatie Holland Solar kan de zonnewarmtesector op de groeiende vraag meeliften. Maar de zonthermische daken wachten nog op de grote doorbraak. Het is nu eenmaal makkelijker te kiezen voor een eenvoudige zonnecollector, dan een daksysteem als geïntegreerd onder- deel van het klimaatsysteem.
Onze zwarte platte daken bieden volop mogelijkheden om warmte te oogsten. De markt biedt fraaie technische oplos- singen, waarbij de collectoren in het dak zijn opgenomen. Maar echt warm loopt de markt er niet voor. Zonthermische daken bestaan al een poosje. Een kleine twintig jaar geleden vroeg een slimmerik in Gemert zich af of de warmte die zich onder een zwart bitumen dak verzamelt niet nuttig kon worden aangewend. Het zou de basis vormen van Energydak; het dak slaat 's zomers hoge temperaturen en 's winters lage temperaturen op en geeft die via een warmtewisselaar af aan het gebouw. Duurzaam en hernieuwbaar. Om die hoge energie-efficiëntie te behalen moet de energie uit het dak wel geïntegreerd worden in het complete wko-systeem. Dat heeft een prijs en dat maakt de markt terughoudend. Een betaalbare zonnecollector op het dak is snel geplaatst en de koppeling met de cv-installatie is ook zo gebeurd. Maar bij een zonthermisch dak ligt dat iets anders. Wie overweegt te investeren in zo’n systeem, praat eigenlijk over een compleet nieuw dak met misschien nog wel aanvullende isolatievoorzieningen in de gevel, een lt-verwarming of ht-koeling en een warmte/koudeopslag.
Energydak
Het Energydak is samengesteld uit prefab-panelen met daarin kunststof lamellen. De panelen zijn 1 m breed en hebben een maximale lengte van 6 m. Er komen dus geen extra installaties op het dak. De panelen worden in het dakvlak aangebracht, onder de dakbedekking en in de isolatielaag. Als ze aan elkaar zijn gekop- peld vormen de panelen feitelijk één grote collector. Via een aanvoer- en retourleiding wordt het systeem onderdaks aangesloten op een warmtewisselaar, veelal gecombineerd met een warmtepomp. Hierdoor ontstaat een volledig gesloten systeem. Door een mengsel van water met glycol in het systeem rond te pompen, wordt afhankelijk van de buitentemperatuur, warmte of koude gewonnen en afgegeven aan een boiler, buffervat, warmtepomp of aan een bronsysteem voor energieopslag in de bodem.
De installatie van de panelen laat Energydak over aan twee geselecteerde, landelijk opererende dakdekkersbedrijven. Het Energydak is geïntegreerd in het dak en niet zichtbaar omdat het verborgen gaat onder een bitumineuze of kunststof waterkerende dakbedekking. Het dak is ook gewoon beloopbaar.
Zorgcentrum Erve Mensman Almelo
Een mooi project rondde Triple Solar vorig jaar af in Geesteren op het zorgcentrum Erve Mensman. Löwik Installatie in Almelo vroeg Triple Solar om een ontwerp uit te werken waarbij de warmtepomppanelen werden toegepast. Op een tussendak van het complex zijn negentig Triple Solar panelen aangebracht, die warmte leveren voor zowel de warmtepomp als de warmtapwaterbereiding. Uiteraard wekken de panelen ook elektriciteit op. Het complex maakt tevens gebruik van bodemwarmte. Er is een monitoringssysteem aangebracht om het energieverbruik en de comfort- en kwaliteitsprestatie te monitoren. Löwik Installatie volgt nauwgezet de prestaties die op basis van het ontwerp zijn beloofd en of het ontwerp en de uitvoering overeenstemt met de Europese Energie-Efficiency Richtlijn (EED). Löwik Installatietechniek onderhoudt tevens de installaties.
Energiedak
SolarTech is het bedrijf achter dat andere thermisch daksysteem: Energiedak. Dit dak werkt volgens het- zelfde principe. Ook bij Energiedak bestaat de toplaag uit een donkergekleurde en dus hoogabsorberende dakbedekking. Hieronder bevinden zich collectorplaten met daarin een temperatuurgeleidend leidingenstelsel, dat de zonnewarmte efficiënt aan de dakbedekking onttrekt. Per vierkante meter kan het systeem ruim 400 kW (1,45 GJ) per jaar aan warmte van het dak oogsten. Door deze leidingen stroomt een vloeistofmengsel dat deze warmte transporteert naar de energievragers van het gebouw. Dat kan een warmtekoude opslagsysteem zijn dat met energie moet worden geladen, maar ook de warmtepomp, een boilervat of het zwembad.
SolarTech heeft in eigen beheer een regelunit ontwikkeld, de Roofbooster, die de energievrager op enig moment het meest efficiënt in zijn energiebehoefte kan voorzien. Op die wijze wordt het Energiedak steeds als primaire bron van energie ingezet. Een niet onbelangrijk voordeel is dat de wko dan kleiner kan worden ontworpen. Solar-Tech levert het Energiedak via een dealernetwerk van dakbedekkingsbedrijven. Energydak en Energiedak, de namen verschillen nauwelijks en het werkingsprincipe is hetzelfde, maar de techniek is nogal verschillend. 'Het systeem van Energydak is identiek aan wat wij in het beginstadium hebben ontwikkeld en waarvan wij inmiddels afscheid hebben genomen, vertelt Alexander Schiebroek, directeur van SolarTech. 'Vervolgens is daar een andere partij mee verder gegaan en zijn wij met ons Energiedak een andere weg ingeslagen.' Een groot verschil volgens Schiebroek is dat Energydak veel meer volume in de lamellen heeft. 'Dat betekent meer vloeistof en dus meer gewicht waardoor zwaardere pompen nodig zijn. Ook het oppervlak voor warmte-uitwisseling is daardoor kleiner. Ons Energiedak heeft allemaal kleine leidingen. Per vierkante meter lopen acht leidingen naast elkaar en die hebben samen ongeveer 1 liter inhoud.'
Verkoopmodel
Zonthermische daken zijn duurzame systemen. In dat opzicht is het opmerkelijk dat de markt niet overloopt van enthousiasme, althans het komt niet tot uitdrukking in de verkoop.' Klopt,' zegt Schiebroek. 'Het aantal aanvragen ligt laag. Dat ligt niet zozeer aan het dak zelf, maar aan het feit dat Energiedak een geïntegreerd onderdeel moet zijn van het gebouw en de gebouwtechniek. Het is niet eens zozeer de prijs die het probleem is. De markt is best wel gevoelig voor het argument dat een eenmaal geïnstalleerd Energiedak vele tientallen jaren bijna gratis energie levert. Maar wat ons het meest tegenzit, is het moeilijke verkoopmodel. Als er sprake is van een groot gebouw, een appartementencomplex bijvoorbeeld, dan is daar een hele keten van partijen bij betrokken. Omdat een zonthermisch dak een systeem is, heb je met al die partijen te maken. En in die keten sneuvelen onze systemen nogal eens. Dat is een wezenlijk verschil met het gebruik van zonnecollectoren of pv. Die plaats je op het dak en koppel je aan de bestaande installatietechniek. Een zonthermisch dak is een wezenlijk onderdeel van het gebouw; je kunt niet zeggen: voorlopig doen we nog even zonder en we zien later wel of we alsnog voor zo'n systeem kiezen.'
Triple Solar
Een systeem waarbij de techniek niet in het dak zelf is opgenomen, maar dat niettemin wel in de categorie zonthermische daksystemen mag worden ingedeeld, betreft het Triple Solar-systeem. Kenmerkend zijn de pvt-panelen die het bedrijf zelf aanduidt als warmtepomppanelen. Een logische naam, omdat ze direct de energie leveren voor een water-waterwarmtepomp. 'De panelen maken het gebruik van een andere energiebron overbodig; geen geboorde bron, geen horizontale lus en geen oppervlaktewater,' vertelt Frank van Maanen. 'Het warmtepomppaneel is gemaakt van aluminium. Door de buizen onder het oppervlak van het paneel stroomt een glycolmengsel dat de omgevingswarmte naar de warmtepomp geleidt.'
Toch staat ook bij Triple Solar de telefoon niet echt roodgloeiend voor zonthermische daken. 'Maar,' zo benadrukt Van Maanen, 'er is nu toch wel van een kentering sprake. Een jaar of tien geleden begonnen wij met onze panelen als toevoeging op een bestaande bron, meestal toegepast in de utiliteit. Daar hebben we meerdere projecten mee gerealiseerd. Die vraag neemt nu toe als gevolg van strengere handhaving om de balans in de bodem te handhaven. Onze focus ligt tegenwoordig vooral op het monovalente systeem, waarbij de warmtepomppanelen uitsluitend de bronenergie leveren voor de warmtepomp. De vraag naar gasloos verwarmen is nu veel meer een item en daarom richten we ons ook nu nadrukkelijk op de woningbouw. Daarin werken we samen met warmtepompproducent Nibe en een select gezelschap van installateurs.' Wat de hoogte van de investering voor een gasloze- en energieneutrale woning betreft zit Triple Solar tussen de prijs van een bodemgebonden systeem en een lucht-waterwarmtepomp in. De investering vergt zo'n 20.000 euro voor een goed geïsoleerde vrijstaande woning van 500 m2 inhoud. Maar, zo voegt Van Maanen er onmiddellijk aan toe, Triple Solar is door zijn iets hogere SPF (ook wel SCOP genoemd) wat sneller terugverdiend. De SPF is gecontroleerd door middel van een gelijkwaardigheidsverklaring en als zodanig in te voeren in de EPC.
Tekst: Mari van Lieshout
Fotografie: Industrie
Burgerweeshuis Amsterdam
Vorig jaar is bij het voormalige Burgerweeshuis aan het IJsbaanpad in Amsterdam het 250 m2 grote Energiedak opgeleverd. Een uitdaging was het behoud van het monumentale karakter en aanzien van het complex. Het behoud van de originele eigenschappen van het pand uit 1959 stond voorop bij het realiseren van duurzaamheidsmaatregelen.
Tegelijk met het installeren van het nieuwe Energiedak ging het Burgerweeshuis over op laagtemperatuurverwarming. De warmtepomp maakt gebruik van bodemenergie. Door warmte te onttrekken aan de bodem, koelt deze af. De bodem wordt weer in balans gebracht met de warmte van het dak. 'Daarmee herstellen we de temperatuur en haalt de warmtepomp een hoger rendement,' vertelt Alexander Schiebroek van SolarTech.
Ook in dit project koos Installateur Klimaatservice Holland voor de combinatie tussen het Energiedak en de wko. Daarnaast is een meetlus aangelegd, die de activering van het dak eenvoudiger maakt voor de installateur. Door een aparte leiding circuleert het vloeistofmengsel en kan de temperatuur worden gemeten. Deze oplossing stelt de installateur in staat om sneller en gerichter de temperatuur van het gehele Energiedak te bepalen en in te schakelen.