Zonnepanelen met warmteterugwinning: PVT-panelen voor warmte en stroom
Wat is het?
Een PVT-paneel is een hybride zonne-energiesysteem. Het combineert een gewoon zonnepaneel (PV, fotovoltaïsch) met een zonnecollector (T, thermisch) in één enkel apparaat.
Je wekt dus tegelijkertijd elektriciteit én warmte op met hetzelfde dakoppervlak. De voorkant van het paneel ziet eruit als een normaal zonnepaneel en vangt zonlicht om stroom te produceren. De achterkant bevat een systeem van buizen waar een vloeistof doorheen stroomt.
Deze vloeistof neemt de restwarmte op die het zonnepaneel zelf produceert. Deze opgewekte warmte kun je direct gebruiken voor je tapwater of verwarming.
Het is een slimme manier om de totale energieopbrengst van je dak aanzienlijk te verhogen.
Hoe werkt het precies?
Een PVT-systeem werkt met een gesloten circuit. Een pomp laat een mengsel van water en antivries door de leidingen achter de panelen circuleren.
Deze vloeistof absorbeert de warmte die de zonnecellen zelf afgeven. De opgewarmde vloeistof stroomt naar een warmtewisselaar in je buffervat of boiler. Hier geeft hij zijn warmte af aan het tapwater of het water van je verwarmingssysteem.
De afgekoelde vloeistof gaat daarna terug naar de panelen om opnieuw op te warmen.
Het elektrische deel werkt exact zoals bij een normaal zonnepaneel. De opgewekte stroom gaat naar je omvormer en vervolgens naar je meterkast. Het systeem heeft dus twee aparte opbrengsten: elektriciteit en bruikbare warmte.
De wetenschap erachter
Een zonnecel wordt warmer naarmate er meer zonlicht op valt. Deze warmte is normaal gesproken verlies, omdat de efficiëntie van de cel daalt bij hogere temperaturen.
Een PVT-paneel koelt de cel actief, wat de elektriciteitsopbrengst met enkele procenten kan verhogen.
De wetenschap heet 'warmteterugwinning'. Je vangt nutteloze restwarmte op en zet die om in bruikbare energie. De Coefficient of Performance (COP) van het thermische deel is zeer hoog, omdat er geen compressor aan te pas komt zoals bij een warmtepomp.
Onderzoek toont aan dat een PVT-paneel in Nederlandse omstandigheden tot wel 4 keer meer totale energie kan opleveren dan een standaard zonnepaneel. Het rendement op het thermische deel is het hoogst in de lente en herfst, wanneer de zon schijnt maar de lucht koel is.
Voordelen en nadelen
Het grootste voordeel is de maximale benutting van je dakoppervlak. Je krijgt twee energiestromen uit één installatie, net als bij zonnepanelen met een zonneboiler. De actieve koeling van de panelen verlengt ook hun levensduur en zorgt voor een hoger elektrisch rendement.
Een belangrijk nadeel is de hogere initiële investering. PVT-panelen zijn duurder dan losse zonnepanelen en een losse zonneboiler, maar combinaties zoals slimme luifels met zonnepanelen kunnen een alternatief zijn.
De installatie is ook complexer, wat extra kosten met zich mee kan brengen. Het thermische rendement is sterk afhankelijk van je warmtevraag.
Heb je weinig warmte nodig, bijvoorbeeld in de zomer, dan gaat die opbrengst verloren. Het systeem werkt het beste in combinatie met een warmtepomp of een groot buffervat, maar ook met zonnepanelen en zonneboiler.
Voor wie relevant?
PVT-panelen zijn bijzonder interessant voor huishoudens die hun gasverbruik drastisch willen verlagen. Zeker als je al een (hybride) warmtepomp hebt of overweegt, kan de warmte-opbrengst van PVT de pomp aanzienlijk ontlasten.
Heb je een zwembad, vloerverwarming of een hoog tapwaterverbruik? Dan kun je de opgewekte warmte het hele jaar door goed gebruiken.
Het is ook een uitkomst voor daken met beperkte ruimte waar je het maximale uit wilt halen. Minder relevant is het voor kleine huishoudens met een laag energieverbruik of voor woningen met een slecht geïsoleerd dak. De terugverdientijd wordt dan erg lang. Laat altijd een specialist een berekening maken voor jouw specifieke situatie.