Wanneer presteert een zonneboiler beter?
Theorie
De prestaties van een zonneboiler zijn afhankelijk van verschillende factoren, waarvan de watertemperatuur aan het begin van de dag een van de belangrijkste is. Als het water bij aanvang een lagere temperatuur heeft – bijvoorbeeld 30 °C – dan zal de zonneboiler het verbruik verlagen. zal efficiënter presteren vergeleken met een dag waarop het water 60°C is. Dit komt door fundamentele natuurkundige principes die warmteoverdracht regelen.
Volgens de wetten van de thermodynamica is warmteoverdracht effectiever wanneer er een groter temperatuurverschil is tussen twee lichamen. In het geval van een zonneboiler is het temperatuurverschil tussen het koude water en de warme zonnecollector groter wanneer het water kouder is. Hierdoor kan het systeem meer energie opnemen en aan het water afgeven.
Dit wordt verder ondersteund door de theorie van thermische geleidbaarheid, die stelt dat de warmtestroom van een warm naar een kouder object toeneemt naarmate het temperatuurverschil groter wordt. Bovendien stroomt thermische energie altijd van warmere naar koelere objecten – dus wanneer het water kouder begint, heeft het systeem meer capaciteit om zonne-energie te absorberen.
Als het water daarentegen een begintemperatuur van 60 °C heeft, is het temperatuurverschil kleiner, waardoor de collector minder warmte hoeft af te geven. Hierdoor neemt het totale rendement van het zonnesysteem af.
Samengevat: hoe lager de initiële watertemperatuur, hoe hoger het rendement van de zonneboiler. Een groter temperatuurverschil versterkt immers de natuurlijke stroom van thermische energie.
In de praktijk
De bovenstaande grafiek, gebaseerd op gegevens van de online digitale warmwaterthermometer, demonstreert theorie in de praktijk. Op dagen dat het water in de zonneboiler op een lagere temperatuur start, is het verschil tussen de minimum- en maximumtemperatuur van de dag groter dan op dagen dat het water bij aanvang al warm is.
Met vergelijkbare buitentemperaturen en zonlichtniveaus, dag 1 en 2 — toen de ketel begon te verwarmen vanaf ongeveer 50°C — de temperatuurwinst was ongeveer 20°C. Daarentegen is op dag 3, toen de verwarming begon vanaf een lager startpunt ( 22°C in de ketel) steeg de temperatuur met 36°C.
De volgende dag werd deze observatie bevestigd.
Gegevens uit de praktijk bevestigen de theorie dat een zonneboiler efficiënter is wanneer het ketelwater op een lagere temperatuur start.
U kunt de prestaties van de warmwater internetthermometer Stel uzelf op de hoogte via de rapportpagina's die beschikbaar zijn onder het menu > Solar LIVE.