Van het gas af, zonder zonneboiler

In een van de reacties in het artikel “van het gas af” vraagt Rick M zich terecht af hoe de zonneboiler het energetisch doet ten opzichte van die plek volledig vol leggen met zonnepanelen. En aangezien ondergetekende van cijfers en wat rekenwerk houd is dat de ideale combinatie om daar een artikel aan te besteden.

Een waarschuwing vooraf. In dit artikel staan heel erg veel cijfers! 🙂

Opbrengsten

De zonneboiler levert gemiddeld per jaar 8.4GJ ( 2300kWh ) thermisch aan de collectorkant, de vraag is dus even hoeveel energie dat is aan de tapkant van de boiler. Haal ik de zonneboiler van het dak af en ik ga die plek opvullen met zonnepanelen ( Panasonic HIT 245Wp, 158x80cm ) dan kan ik 10 of 12 panelen extra kwijt, dus 2940Wp extra. Die leveren op mijn dak naar schatting 2100kWh elektrisch op als ik het gemiddelde van 700kWh/kWp gemiddeld aan houd van de rest van onze zonnepanelen.

Zonneboiler

Dan de grote uitdaging, hoe moet ik uitrekenen of ik met die 2100kWh genoeg energie heb om te compenseren voor de zonneboiler. Ik heb daarom eerst de opbrengst van afgelopen jaar gepakt van de zonneboiler en het gasverbruik van het afgelopen jaar.

De grootste uitdaging is dat wij de boiler voor alles gebruiken, douchen, het huis verwarmen, de vaatwasser en de wasmachine. Naast een gasbesparing levert de zonneboiler dus ook een besparing op in elektriciteit.

Eerst ons gasverbruik en de opwek van de zonneboiler in kWh en m3 uitgedrukt.

  CV en zonneboiler
  m3 m3kWh Zb m3
Januari 40 1266 42 4,8
Februari 39 1234,35 121 13,8
Maart 50 1582,5 200 22,7
April 9 284,85 255 29,0
Mei 3 94,95 287 32,6
Juni 3 94,95 277 31,5
Juli 3 94,95 305 34,7
Augustus 3 94,95 233 26,5
September 3 94,95 224 25,5
Oktober 17 538,05 167 19,0
November 17 538,05 84 9,6
December 20 633 31 3,5
Totaal 207   2226 253,1943

 

Daarna heb ik een poging gewaagd om het gasverbruik uit te drukken in kookgas, WW en CV.

Gas (m3)
  Koken WW CV
Januari 3 22 15
Februari 3 17 19
Maart 3 14 33
April 3 6 0
Mei 3 0 0
Juni 3 0 0
Juli 3 0 0
Augustus 3 0 0
September 3 0 0
Oktober 3 14 0
November 3 14 0
December 3 17 0
Totalen 36 104 67

 

De oplettende lezer valt meteen wat op. In de zomermaanden komt de opwek van de zonneboiler niet overeen met het gasverbruik geschat in de zomer. Wij verbruikten in 2008 in de zomermaanden tussen de 18 en 22m3 per maand voor koken en warm tapwater. En nu verwacht ik wel dat wij meer zijn gaan douchen nu Kevin aan het opgroeien is. Maar van 22m3 per maand naar 35m3? Dat lijkt mij onwaarschijnlijk.

Zoals al eerder is opgemerkt door diverse bezoekers meet ik met mijn zonneboiler de opbrengst van de collector en niet het daadwerkelijke verbruik aan warm tapwater.

Hieronder het staatje wat ik verwacht aan gasverbruik per maand zonder de zonneboiler.

Gas zonder ZB ( m3 )
  Koken WW CV
Januari 3 23 19
Februari 3 23 24
Maart 3 23 40
April 3 23 0
Mei 3 23 0
Juni 3 23 0
Juli 3 23 0
Augustus 3 23 0
September 3 23 0
Oktober 3 23 0
November 3 23 0
December 3 23 0
Totalen 36 276 83

 

Ik schat ons gasverbruik voor warm tapwater nu op 23m3 gemiddeld per maand. Het gasverbruik voor CV is ook iets hoger omdat de ELGA en de ketel niet meer de mogelijkheid hebben om warm water uit de boiler te halen. Dat zou betekenen dat qua gas de zonneboiler ons 188m3 gas bespaard. ( 5950MJ )

Dan de vraag hoeveel de ELGA minder hoeft te werken omdat de zonneboiler mee helpt. En wat de besparing is aan gas in de vaatwasser en de wasmachine. Hier heb ik geen concrete cijfers van en ik weet niet hoe ik dit kan gaan berekenen uit mijn enorme bak met data. Daarom maar een grote aanname dat de besparing van de zonneboiler 250kWh ( 900MJ ) is.

Wat dus de zonneboiler dus daadwerkelijk nuttig opwekt is denk ik 6850 / 3,6 = 1902kWh.

De grote onbekende

Ik ben waarschijnlijk, energetisch gezien, beter af om de zonneboiler van het dak af te halen en om daar zonnepanelen neer te leggen. Dat zeg ik ook omdat elektriciteit d.m.v. een warmtepomp(boiler) relatief zuinig om te zetten is in warmte. Elektriciteit valt helaas nauwelijks te bufferen ( dure accu’s ) en ook warmte is relatief slecht lang te bewaren in een boilervat. Dus wat betreft opslag ontlopen beide niet veel van elkaar.

De grote onbekende in dit geheel is wat de overheid gaat doen met de salderingsregels.

Full electric

Dus dan de grote vraag. Gesteld wij halen de zonneboiler van het dak af en leggen daar zonnepanelen neer en wij gaan over naar all-electric verwarmen. Hoe zien dan de cijfers er uit?

Belangrijk om hier te vermelden is dat ik met name het verbruik van de warmtepompboiler negatief heb ingeschat! En het elektrische element voor bijverwarming schat ik in op 400 uur dat die mee moet doen wat een kostenpost van 800kWh oplevert.

  Koken, CV + WW   PV  
  ELGA 2kW E. Koken Tapwater Verbruik Nu Extra Saldo
januari 306 150 16,7 66,7 329 39 28 801,0
februari 428 200 16,7 66,7 265 138 99 739,4
maart 292 450 16,7 66,7 291 210 151 755,4
april 85 0 16,7 66,7 258 313 225 -111,6
mei 29 0 16,7 66,7 263 441 317 -383,0
juni 6 0 16,7 66,7 307 392 282 -277,5
juli 7 0 16,7 66,7 327 521 375 -479,0
augustus 7 0 16,7 66,7 340 335 241 -146,1
september 21 0 16,7 66,7 338 252 181 9,2
oktober 156 0 16,7 66,7 332 165 119 287,2
november 209 0 16,7 66,7 332 66 48 511,2
december 335 0 16,7 66,7 333 25 18 707,9
  1881 800 200 800 3715 2897 2085 2414

 
Als voorbeeld de maand januari.

De ELGA verbruikt 306kWh. Een 2kW elektrisch element zou naar schatting 75 uur ( = 150kWh ) mee moeten draaien. Koken op inductie kost 16,7kWh en warm tapwater uit een warmtepompboiler kost 66,7kWh. Ons elektrische verbruik zonder de ELGA is 329kWh

Daarmee komt ons totale verbruik in januari op: 306 + 150 + 16,7 + 66,7 + 329 = 868kWh.

Onze huidige zonnepanelen wekken 39kWh op en de extra PV panelen die op de plek van de zonneboiler komen 28kWh. Ons echte verbruik wordt dus 868 – 39 – 28 = 801kWh. Dat houdt dus in dat wij 801kWh uit het net moeten halen in januari. Van april t/m september gaat de teller hard achteruit en wekken wij veel meer energie op dan dat wij nodig hebben.

Wat ook opvalt is dat in het stookseizoen ( oktober t/m maart ) er heel erg veel energie wordt verbruikt en dat daar met zonnepanelen c.q. duurzame opwek niet tegen op de boksen is. Zo verbruiken we in december maar liefst 708kWh aan energie voor verwarmen en ons reguliere verbruik terwijl er maar 43 kWh duurzaam wordt opgewekt. Daarmee wekken wij maar 5% van de energie op in december. *AUW*

Financieel

Gesteld dat wij dit zouden doen. Wat zou ons dat dan gaan kosten aan energie? Ons maandbedrag zou met 2400kWh op jaarbasis en geen gas uit komen op 45 euro per maand.

En de investering? Nog geen idee. Ik weet zo niet wat Panasonic HIT panelen moeten kosten en wat ik nog terug zou kunnen krijgen voor de zonneboiler. Daar ga ik nog achteraan. Mocht iemand de kosten weten voor 10 245Wp HIT panelen + omvormer ( en optimizers ) dan houd ik mij aanbevolen. Een warmtepompboiler zou na subsidie maximaal 500 euro moeten kosten.

Het vervolg

Eerst maar eens berekenen wat deze optie gaat kosten. Daarna een vergelijkbaar artikel met wat als wij de zonneboiler zouden houden!

12 Reacties

  1. Gert

    Ik moet zeggen dat ik het niet allemaal precies kan volgen. Maar ik heb het idee dat een zonneboiler in de zomermaanden wel eens veel meer warmte zou kunnen maken dan hij in de boiler kwijt kan, of gebruikt. Verspilde energie dus. Dat zou je met zonnepanelen in ieder geval niet hebben, want dat kun je in ieder geval terugleveren.
    Nemen de panelen van je zonneboiler zoveel plek in dat je 10 of 12 PV panelen daarvoor in de plaats kan leggen?

  2. Martin Kleinman (Auteur bericht)

    @Gert,

    Het is nogal een technisch verhaal met veel cijfers inderdaad.

    De zonneboiler neemt 2x4m2 in beslag en ligt redelijk centraal in het dakvlak aan die kant. Ik kan bovenaan 10 panelen kwijt van 80cm breed, nu met de zonneboiler maar 4. Dus dat zijn er al 6 extra. Daaronder kan ik nog een complete rij van 6 kwijt. Dus in totaal kan ik 12 extra panelen kwijt als ik de zonneboiler weg haal.

  3. Hein

    Hallo Martin, Gert heeft hier wel een punt. Kun je alle zonnewarmte kwijt in de boiler?

  4. Hans Jacobs

    Van het gas af, zonder zonneboiler is voor mij interessant, omdat ik daar op dit moment ook mee bezig ben.

    Mijn zorgen liggen primair op het vlak van de geluidsproductie van de WP en de WP-boiler en het mogelijk kostbare overschrijden van de grenzen van mijn 3*25A huisaansluiting in de all electric situatie met electrische auto. De financiele afwegingen komen daarna.

    Ter info: mijn onzekerheid is een gevolg van mijn inventarisatie van de apparaten per groep en fase. De uitkomst zonder WP of WP-boiler komt op een theoretisch maximale load van tussen de 8 en 10 kW per fase.

    Ik zou het interessant vinden als in het kader van het gezegde “Hope for the best, prepare for the worst” naast een aspect zoals hier “zonneboiler vs PV + WP-boiler” ook wat woorden of een aparte post te wijden aan de robuustheid van de eindsituatie als geheel.

    – Wat is de impact op de belasting per fase; hoe is die maximale belasting per fase te meten?
    – Welke problemen zouden kunnen optreden bij een vorstperiode van bijvoorbeeld min 15 graden?
    – Wat als het electriciteitsnet down gaat? Is de accu van mijn electrische auto dan inzetbaar als thuisbuffer?

    Overigens: Mijn verwachting is dat de vervanging van de salderingsregeling tegen gaat vallen. Nieuwe subsidies om mensen van het gas af en in een electrische auto te helpen moeten tenslotte ergens vandaan komen. En vlak ook de kosten van warmtenetten en het upgraden van het landelijke electriciteits netwerk met bijbehorende buffering niet uit.

  5. Martin Kleinman (Auteur bericht)

    Niet alles kwijt kunnen in de boiler zou stagnatie betekenen van het systeem. En dat is hier in 10 jaar nog niet voor gekomen.

    Dus nee, ik denk niet dat ik warmte heb “gemist” op die manier.

  6. Rick M

    7x Panasonic HIT-N330 SJ53 330Wp kosten 233 incl. btw per paneel.
    SolarEdge 2,2k incl optimizers kost 1000,- incl btw.
    Clickfit systeem voor panelen is iets van 186 euro incl. btw.
    Montage circa 1100,- inc. btw
    Totaal rond de 4000 euro (Prijzen van Winkelman zonnepanelen)
    Restwaarde van de zonneboilerset weet ik niet.
    Maar dat ga je voorlopig niet terugverdienen ben ik bang…

  7. Martin Kleinman

    Die 1100 euro montage hoeft niet, ik kan het zelf makkelijk en veilig installeren. Overigens die Panasonics die je noemt zijn 330Wp en hebben een grotere maat ( 2×1 meter ).

  8. Rick

    De 245Wp Panasonics zijn aanzienlijk duurder per Wp.
    Ze zijn nl. 215 euro incl. btw p/s. Vandaar mijn keuze voor die grotere.

    De 330Wp varianten zijn trouwens maar 1590x1053x40mm, aldus de datasheet.

  9. Gert

    “Niet alles kwijt kunnen in de boiler kwam in 10 jaar niet voor”. Ik vraag het me toch af: Als de boiler temperatuur oploopt wordt het steeds lastiger voor je collectoren om de warmte kwijt te raken. Dat is toch een vorm van stagnatie. De vloeistof in het systeem zal niet gaan koken, daarin voorziet de beveiliging. Dus hoe zou je stagnatie opmerken?
    Zonnecollector systeem heeft ook onderhoud nodig is dat nog een argument?

  10. Martin Kleinman (Auteur bericht)

    @Gert, klopt. Des te hoger de collectortemperatuur des te lager wordt het rendement om warmte naar binnen te halen in het vat. Van 20 naar 40 gaat sneller dan van 40 naar 60 of van 60 naar 80.

    Dat is geen vorm van stagnatie. Stagnatie bij een zonneboiler is letterlijk dat de pomp afslaat omdat hij niet meer verder mag verwarmen ( boilervat onderin op 95 graden bij mij ). In dat geval gaat het glycol verder opwarmen in de collector tot ver boven het kookpunt ( 200+ ).

    En in dat geval kan je medium kapot gaan.

    Stagnatie merk ik simpel op aan de temperatuur van T2 of T4 wanneer die > 95 graden is.

    Wanneer ik deze query draai:

    select *
    from dts_sensordata dsa,
    dts_sensors dss
    where dsa.dss_id = dss.id
    and dss.sensorname = ‘ZB_T2′
    and dsa.sensorvalue >= 90

    Dan komt het maar liefst 2x voor, kortstondig om 01-07-2018 dat rond 20:00 ’s avonds het boilervat onderin op 90 graden staat. T4 halverwege staat dan op 93 graden.

    Dat is de allerhoogste temperatuur ooit gemeten in mijn systeem, echt op het randje van stagnatie, echter ’s avonds nadat de pomp al was af geslagen.

    Onderhoud is heel beperkt, ik controleer om het jaar de anode in de boiler, en controleer elk jaar de vacuumbuizen op problemen ( lees dat ze wit uit slaan ).

    En dan houdt het wel op 🙂

  11. Albert

    Ik stel een alternatieve benadering voor: je hebt een opbrengst van ongeveer 1900 kWh uit de zonneboiler en een verwachte opbrengst van 2100 kWh uit PV elementen. Het aanleggen van de PV elementen en vervroegde afschrijving van de zonneboiler levert een investering van minimaal 5.000 euro op. Op jaarbasis zou de extra 200 kWh van de PV panelen een waarde van 50 euro vertegenwoordigen. De TvT wil je niet eens berekenen.
    Theoretisch zou je de opbrengst uit de PV panelen met een warmtepomp met een COP van 5 kunnen opkrikken naar 10.500 kWh energie opgeslagen in warm water. Dan wordt het verschil met de zonneboiler zo’n 8.600 kWh en 2150 euro per jaar. Maar dat is theorie omdat dit warme water in de zomermaanden wordt geproduceerd en je er dan nauwelijks behoefte aan hebt. Je komt in je tabel op 800 kWh warm watergebruik op jaarbasis maar je gaat er ten onrechte vanuit dat uit dat in de winter en zomermaanden het maandverbruik hetzelfde is. In de winter wordt immers water van een graad of 5 en in de zomer van 15 graden aangevoerd. Misschien dat je in de zomer 300 kWh van de panelen kunt gebruiken voor de opwekking van warm water.Het is sowieso belangrijk om goed door het jaar heen te kijken wanneer je welke vorm van energie gebruikt en wanneer je wat opwekt.
    All electric warmtepompen zijn niet voor niets full-electric. Tapwater naar de vereiste 60 graden opwarmen is niet efficiënt haalbaar met een warmtepomp en in de winter bij extreme koude kan elektrische bijverwarming nodig zijn voor het CV-systeem. Dat is een kostbare aangelegenheid vergeleken met gas. Je gasverbruik is zo’n 125 m3 dat is zo’n 1100 kWh. dat kost in de vorm van gas ongeveer 93 euro en in de vorm van elektra 230 euro. Van het gas af betekent dat je jaarlijks nog 200 euro leveringskosten kunt besparen maar daar staat dan weer een dure afsluiting van het gas en aansluiting op krachtstroom tegenover.
    Samenvattend, zolang je de zelf opgewekt elektriciteit niet kunt opslaan en moet kopen tegen een tarief van 20 cent is van het gas af financieel lang niet altijd voordelig. Zo’n besluit wordt pas interessant als je CV-ketel of zonneboiler is afgeschreven. Als de salderingsregeling een lage vergoeding gaat bieden kan het aanschaffen van een nieuw zonneboiler of CV-ketel interessanter zijn dan PV-panelen.

  12. Barry

    Eventueel naar een zonnecollector op de zuidmuur?
    volgens pvgis heb je dan een constante opbrengst door het jaar heen (minder zonuren in de winter met een betere instralingshoek)

Geen reacties toegestaan.