Hoe werkt een zonneboiler?

Het belangrijkste onderdeel van een zonneboiler installatie is de zonnecollector waarin de elektromagnetische straling van het zichtbare zonlicht wordt omgezet in warmte. Het principe van een zonneboiler is eenvoudig: als een donkere slang de hele dag in de zon ligt, wordt het water in de slang warm. Zonneboilers maken gebruik van datzelfde principe. Zelfs in de winter als de zon maar een paar uur schijnt, kan zo’n zonneboiler voldoende warm water produceren om te douchen, te wassen of schoon te maken. Sommige zonneboilersystemen leveren ook een bijdrage aan de ruimteverwarming. Een zonneboiler bestaat uit een zonnecollector en een voorraadvat. De zonnecollector vangt zonlicht op. De moderne vlakkeplaatcollector bestaat uit een absorber met een speciale coating, een zogeheten spectraalselectieve laag. Deze laag heeft een hoge absorptiefactor en tegelijkertijd een lage emissiefactor. (Dit in tegenstelling tot bijvoorbeeld zwarte verf.) Deze laag wordt opgedampt op een metalen plaat, zoals koper of aluminium. Aan de achterzijde van deze metalen plaat lopen dunne leidingen waardoor het collectormedium stroomt, waaraan de ingewonnen warmte wordt afgegeven. De absorber wordt aan de achterkant en zijkant geïsoleerd met een dikke laag minerale wol en/of polyurethaanschuim en aan de voorkant met een glasplaat van ijzerarm, gehard glas. De maximumtemperatuur (stagnatietemperatuur) van een collector hangt af van de hoeveelheid instraling en het type collector. De collector wordt in Nederland vaak op het dak van een woning geplaatst. De opbrengst in Nederland is optimaal als de hellingshoek van de collector ongeveer 45 graden is en deze georiënteerd is op het zuiden. Het warme water wordt bewaard in een zonneboiler, omdat de productie van de warmte met behulp van een zonnecollector niet altijd gelijk is aan de vraag. Bij een geopende warmwaterkraan stroomt het koude leidingwater door opgewarmde zonneboiler naar de kraan. Als het water niet warm genoeg is, dan brengt bijvoorbeeld de cv-ketelof een warmtepomp het op de gewenste temperatuur. Dit proces heet naverwarming.