mogelijkheden voor optimale temperatuur

Zonne-collector: direct flow systeem

In een eerder artikel is reeds geschreven over de kenmerken van een vlakke plaat of buis-collector. In dit artikel vindt u meer informatie over een van de twee varianten van de buis-collector, namelijk de Direct Flow (DF) collector:

Direct flow collector onderdelen

Het unieke van het DF Systeem, is dat het volledig horizontaal of verticaal kan worden geïnstalleerd. De optimale hellingshoek voor instraling van de zon, wordt bereikt door het draaien van de buizen in de gewenste richting. Het DF systeem is daarom uitermate geschikt bij een plat dak-, reling- of gevelbevestiging. Waar bij een vlakke plaat of buis-collector de gehele unit in een hellingshoek geplaatst wordt (gericht naar de zon), is bij een DF-systeem iedere buis (tube) voorzien van een hellend vlak dat richting de zon wordt geplaatst. In onderstaande afbeelding ziet u daar een detail-opname van:

Direct Flow interne reflectie-tube

De opbrengst van een dergelijk systeem is in de praktijk verschillend van een vergelijkbare vlakke plaat of buis-opstelling omdat het oppervlakte wat zonnestralen kan opvangen kleiner is per tube. Wel zijn deze groter uitgevoerd, wat helaas ook de prijs ietwat negatief beïnvloed ten opzichte van een concurrerende opstelling.

Zonne-collector: vlakke plaat of buis?

Zoals in het artikel met betrekking tot de vlakkeplaat-collector en de buiscollector is beschreven is het doel van beide typen hetzelfde: het opwarmen van een vloeistof om deze warmte middels een pompje te verplaatsen naar een plaats om de warmte middels een warmte-wisselaar of spiraal af te geven aan uw vijverwater. Dit artikel beschrijft enkele voor- en nadelen van beide systemen.

Efficiëntie


Een buiscollector, werkend met een vacuüm ruimte in de buis, is een zeer goede isolator en verliest daardoor minder warmte. Toch is de opbrengst per vierkante meter niet hetzelfde als de opbrengst per vierkante meter van een vlakkeplaat-collector. Immers, doordat de collector bestaat uit verschillende losse buizen zal zonlicht altijd tussen de buizen door kunnen schijnen en niet opgevangen kunnen worden. Over het algemeen kan men stellen dat een vlakkeplaat-collector daardoor altijd een iets hoger rendement heeft. Toch is dit niet in alle gevallen zo, en dat heeft te maken met het type zonlicht dat er is.

Diffuus en direct zonlicht

Het is belangrijk te realiseren dat een vlakkeplaat-collector in een vast hoek geplaatst wordt om optimaal beschenen te kunnen worden. Daarmee wordt het rendement gemaximaliseerd, maar toch kleven daar nadelen aan. Het belangrijkste nadeel is dat de stand van de zon niet gedurende het jaar hetzelfde is. In de zomer staat de "koperen ploert" hoog aan de hemel, terwijl deze in de winter ergens boven de horizon beduidend lager hangt. Als de hoek van de zon ten opzichte van de collector niet hetzelfde is, is ook het rendement niet hetzelfde.

Kijken we naar de toepassing voor ons hobbyisten dan willen wij graag een stabiele warmte in de zomer afleveren, de pieken en dalen van het voorjaar en najaar stabiliseren, en de winter de vijver zo kort mogelijk in "de winterstand" van om en nabij de 8 graden houden. In al deze gevallen geldt dat de collector meer warmte moet opleveren dan er gevraagd wordt om dit te realiseren. Kijkend naar de seizoenen dan geldt dat er in de zomer veelal direct zonlicht is (linker afbeelding), maar in de koudere perioden het licht veel meer diffuus is (rechter afbeelding). Diffuus licht (licht dat van verschillende kanten lijkt te komen) kan met name door een buiscollector effectief opgevangen kan worden, een vlakkeplaat-collector heeft immers niet de mogelijkheid van een ronde buis. De ronde vorm en de speciale coating en reflectie zorgen ervoor dat het licht altijd optimaal kan doordringen tot het middenwerk middels weerkaatsing:

Buiscollectoren en de verwerking van direct zonlichtBuiscollectoren en de verwerking van diffuus zonlicht

Hieruit kan men ook meteen concluderen dat een buiscollector beter in staat is om diffuus licht te verwerken. En dat is met name van belang naarmate de zon dichter bij de horizon staat (najaar, winter en voorjaar). Optimaal benutten van diffuus licht is praktisch niet goed mogelijk door een vlakkeplaat-collector vanwege de vorm, waardoor geconcludeerd mag worden dat de efficiëntie van een buiscollector gedurende de koudere seizoenen en bewolkte dagen dan ook een factor beter is!

Duurzaamheid


De levensduur van de collectoren zelf en de componenten van het systeem kan verschillen. De buiscollector heeft als voordeel dat de individuele buizen bij een defect vervangen kunnen worden en het systeem als totaal systeem kan blijven doordraaien. Dit geldt dan voor systemen die werken op basis van een heatpipe, omdat men gewoon de heatpipe ontkoppelt en afsluit. Bij een direct flow buiscollector of een vlakkeplaat-collector heeft met dit voordeel niet. De eerste versies van een heatpipe kenden geen dubbelwandige pijpen en verloren na een aantal jaren hun capaciteit bij de aanhechting met de pijp, maar dit met de moderne dubbelwandige buizen niet meer mogelijk tenzij het glas breekt. De levensduur wordt tegenwoordig dan ook ver voorbij de 25 jaren aangegeven.

Wat wel een aandachtspunt is, is de temperatuur van het systeem. Vlakkeplaat-collectoren hebben de eigenschap dat, zodra de collector warmer wordt, een lager vermogen gaat afgeven. Dit is het geval wanneer de vijver geen warmte vraagt en er dus ook geen warmte getransporteerd wordt, maar de boel wel lekker onder het zonnetje op blijft warmen! Dit fenomeen heet het "zelfremmend vermogen" wat als voordeel heeft dat het totale aantal collectoren op een systeem vergroot kan worden zonder neveneffecten. Een buiscollector kent dit fenomeen niet en wordt in de praktijk dan ook veel heter. De constructie is hierop natuurlijk wel berekend maar het heeft wel zijn effect op de overige componenten in het systeem omdat deze een grote warmte-tolerantie moeten hebben.

Uitbreidbaarheid


Beide oplossingen zijn prima uitbreidbaar door panelen te koppelen en zo het rendement en vermogen te kunnen vergroten. Om u een idee te geven omtrent benodigde oppervlakte: voor een 15-20 m3 aan water effectief te kunnen verwarmen heeft u in alle gevallen ongeveer 2m2 oppervlakte nodig. Voor een vijver van 30-40 m3 verdubbelt dat dus. In de praktijk valt dit qua ruimte dus erg mee, temeer daar uw paneel niet direct bij de vijver hoeft te staan, en een efficiënte opvoerhoogte van 6 meter geen enkel probleem is.

Kosten


De hamvraag blijft natuurlijk hoe de kosten zich verhouden tussen een vlakkeplaat- en een buiscollector? Om met de deur in huis te vallen: eigenlijk is dit lood om oud ijzer, de prijzen zijn vergelijkbaar wanneer men kijkt naar de verhouding kosten/rendement. De kosten van een collector van om en nabij de 2m2 zijn alleszins redelijk, en daarmee biedt het de hobbyist een prima basis om tegen praktisch geen terugkerende kosten uw koi optimaal te laten ontwikkelen op de juiste temperaturen en daarmee de omstandigheden te bieden die zij verdienen!

Laat uw gedachte er eens over gaan, en investeer in een degelijke verwarming. Koop een of een paar visjes minder, en haal meer uit uw bestaande populatie op een wijze die EN duurzaam is EN daarnaast zeer voordelig: zonne-collectoren hebben een heden en hebben een toekomst!





Zonne-collector: de vlakkeplaat collector

De vlakkeplaat-collector is de meest bekende collector, deze lijkt het meeste op de collectoren zoals we deze ook kennen voor het opwekken van energie. Het is een vlakke plaat, die onder een minimale hoek van minimaal 30 graden op het zuiden gericht staat om het meeste zonlicht op te kunnen vangen. Bij een vlakkeplaat-collector wordt normaliter een vloeistof door het gehele systeem getransporteerd. In de meeste gevallen is dit een antivries daar het gebruik van water een extra buffervat vereist als bevriezing-bescherming (opvang).

In onderstaande afbeelding wordt de samenstelling van de vlakkeplaat-collector gepresenteerd:

Vlakkeplaat collector opbouw en onderdelen

Het principe van een vlakkeplaat collector is identiek aan een buiscollector: de zonnewarmte wordt opgevangen en omgezet in warmte door middel van een speciale coating waarna de vloeistof in de leidingen van het paneel wordt opgewarmd. Door gebruik van een pomp wordt de vloeistof permanent getransporteerd en kan bijvoorbeeld middels een warmte-wisselaar of spiraal de warmte worden afgegeven aan uw vijverwater.

Koi-Ontwikkeling.info gebruikt cookies en scripts van Google om uw gebruik van onze websites geanonimiseerd te analyseren, zodat we functionaliteit en effectiviteit kunnen aanpassen en advertenties kunnen tonen. Ook worden cookies en scripts van Facebook, Twitter, en Google gebruikt om social media integratie op onze websites mogelijk te maken.

Indien u hiermee niet kan instemmen dient u uw browser direct af te sluiten en de website niet te gebruiken. Meer informatie kunt u lezen in de Cookie- en privacy-verklaring.