Heatpipe collector werking en rendement
Heatpipe collectoren, ook wel vacuümbuiscollectoren genoemd, zijn zonnecollectoren met een hoog rendement. Ze presteren vooral sterk bij lage buitentemperaturen en diffuus licht.
Door het gebruik van vacuümbuizen en een gesloten heatpipe-systeem wordt warmte efficiënt overgedragen aan het zonnecircuit. Dit type collector wordt vaak gekozen wanneer maximale opbrengst gewenst is of wanneer het beschikbare dakoppervlak beperkt is.
Een heatpipe collector gebruikt vacuümbuizen en een gesloten systeem waarbij vloeistof verdampt en condenseert. Daardoor wordt warmte efficiënt overgedragen, ook bij kouder weer en minder directe zon.
Wat is een heatpipe collector?
Een heatpipe collector is een zonnecollector die zonnewarmte omzet in bruikbare warmte voor een zonneboilersysteem. In plaats van een platte absorberplaat werkt dit systeem met losse vacuümbuizen en een heatpipe die warmte overdraagt aan de manifold.
Heatpipe collectoren worden vooral toegepast in situaties waar:
- een hoog rendement gewenst is
- de winteropbrengst belangrijk is
- het dak niet perfect op het zuiden ligt
- het beschikbare dakoppervlak beperkt is
Hoe werkt een heatpipe collector?
De werking van een heatpipe collector is gebaseerd op verdampen en condenseren. Dat gebeurt in een gesloten systeem.
- Zonlicht verwarmt de vacuümbuis
- De vloeistof in de heatpipe verdampt
- De damp stijgt naar de kop van de heatpipe
- In de manifold condenseert de damp
- De warmte wordt overgedragen aan de solarvloeistof
- De vloeistof in de heatpipe stroomt terug naar beneden
Door het vacuüm rondom de buis is het warmteverlies zeer beperkt. Daardoor blijft het rendement hoog, ook bij lage buitentemperaturen.
Het vacuüm in de buis beperkt het warmteverlies. Dat is een van de belangrijkste redenen waarom heatpipe collectoren vaak beter presteren dan standaard collectoren bij koud weer.
Waaruit bestaat een heatpipe collector?
Vacuümbuis
- Dubbelwandige buis met vacuümisolatie
- Beperkt warmteverlies
- Geschikt voor hoge efficiëntie
Heatpipe
- Gesloten koperen systeem
- Werkt via faseovergang
- Draagt warmte over aan de manifold
Manifold
- Verzamelleiding bovenin
- Draagt warmte over aan de solarvloeistof
- Geïsoleerde constructie
Frame en constructie
- Geschikt voor schuin en plat dak
- Aluminium draagconstructie
- Ontworpen voor montage met beperkte ballast
Wat is het rendement van een heatpipe collector?
Heatpipe collectoren staan bekend om hun hoge rendement, vooral in omstandigheden waarin vlakkeplaatcollectoren minder sterk presteren.
- hoge opbrengst bij lage buitentemperaturen
- goede prestaties bij diffuus licht
- minder afhankelijk van perfecte dakoriëntatie
- hoog rendement per vierkante meter
Juist daarom worden heatpipe systemen vaak gekozen wanneer het dakoppervlak beperkt is of wanneer een zo hoog mogelijke opbrengst gewenst is.
Heatpipe collectoren kunnen hoge stagnatietemperaturen bereiken. Daarom moet het expansievat en het complete solarcircuit correct worden gedimensioneerd.
Wat is het verschil tussen 20 en 30 heatpipes?
Heatpipe collectoren zijn verkrijgbaar in uitvoeringen met 20 of 30 buizen. Meer buizen betekent een groter absorberend oppervlak en dus meer vermogen.
| Uitvoering | Aantal buizen | Geschikt voor | Indicatie |
|---|---|---|---|
| 20 buizen | 20 | Tapwaterboiler / compactere installaties | Gemiddelde warmtevraag |
| 30 buizen | 30 | Buffervat / hygiëneboiler / cv-ondersteuning | Hogere warmtevraag |
Op mobiel kun je horizontaal scrollen voor volledig overzicht.
Eigenschappen van EB-SHP-20 en EB-SHP-30
De EB-SHP-serie is bedoeld voor installaties waar een hoge warmteoverdracht en een compacte, efficiënte collectoroplossing gewenst is.
Beide uitvoeringen zijn gebaseerd op hetzelfde heatpipe-principe, maar verschillen in oppervlak, gewicht en toepassingsgebied.
EB-SHP-20 is vooral geschikt voor compactere tapwateropstellingen. EB-SHP-30 is bedoeld voor grotere installaties, hogere warmtevraag en systemen met buffervat of hygiëneboiler.
| Kenmerk | EB-SHP-20 | EB-SHP-30 |
|---|---|---|
| Aantal buizen | 20 | 30 |
| Afmeting | ca. 1960 x 1640 x 160 mm | ca. 1960 x 2390 x 160 mm |
| Gewicht | ca. 65 kg | ca. 94,5 kg |
| Toepassing | Tapwaterboiler / compacte installaties | Buffervat / hogere warmtevraag / cv-ondersteuning |
| Dakruimte | Compacter | Meer oppervlak nodig |
Hoeveel heatpipe collectoren heb je nodig?
In de praktijk is één collector vaak voldoende voor een tapwaterboiler, maar niet altijd voor grotere opslagvaten zoals buffervaten of hygiëneboilers. Daar speelt de waterinhoud een grote rol.
Voor een tapwaterboiler is 1 collector vaak voldoende. Voor buffervaten en hygiëneboilers zijn vaak 2 of 3 collectoren nodig, afhankelijk van volume en warmtevraag.
Configuraties met 20 buizen
| Configuratie | Indicatie |
|---|---|
| 1x 20 buizen | Tapwaterboiler / klein huishouden |
| 2x 20 buizen | Grotere tapwatervraag / kleine buffer |
| 3x 20 buizen | Buffervat / systeem met meer inhoud |
Configuraties met 30 buizen
| Configuratie | Indicatie |
|---|---|
| 1x 30 buizen | Gemiddelde tapwaterinstallatie |
| 2x 30 buizen | Buffervat / hogere warmtevraag |
| 3x 30 buizen | Grote installaties / cv-ondersteuning / grotere hygiëneboilers |
Richtlijn: collectoropbrengst en inhoud van boiler of buffer
Een praktische manier om een zonneboilersysteem te dimensioneren is de verhouding tussen het aantal heatpipes en de inhoud van het opslagvat. Hoe groter de boiler of buffer, hoe meer collectorcapaciteit nodig is om het systeem goed op temperatuur te krijgen.
Per heatpipe kun je ongeveer 10 tot 15 liter opslagvolume rekenen. Dit helpt om de juiste balans te vinden tussen collectorcapaciteit en bufferinhoud.
Vuistregel heatpipes en bufferinhoud
- 1 heatpipe ≈ 10 tot 15 liter bufferinhoud
Dit betekent dat het aantal buizen direct bepaalt hoeveel opslagvolume je effectief kunt verwarmen.
Praktische voorbeelden
| Aantal heatpipes | Min. inhoud (10L) | Max. inhoud (15L) | Typische toepassing |
|---|---|---|---|
| 20 buizen | 200 liter | 300 liter | Tapwaterboiler |
| 30 buizen | 300 liter | 450 liter | Grotere tapwatervraag |
| 40 buizen | 400 liter | 600 liter | Kleine buffer |
| 60 buizen | 600 liter | 900 liter | Buffervat / hygiëneboiler |
| 90 buizen | 900 liter | 1350 liter | Grote installaties |
Op mobiel kun je horizontaal scrollen.
Hoe gebruik je deze richtlijn?
- Te weinig liters per heatpipe → systeem wordt te heet (stagnatie)
- Te veel liters per heatpipe → systeem warmt te langzaam op
- Een goede balans zorgt voor optimaal rendement
Dit is een richtlijn en geen exacte berekening. De juiste dimensionering hangt ook af van verbruik, dakoriëntatie, hellingshoek en het type installatie.
Voordelen van heatpipe collectoren
- hoog rendement bij lage buitentemperaturen
- goede prestaties bij diffuus licht
- minder afhankelijk van perfecte dakoriëntatie
- individuele buizen zijn vervangbaar
- geschikt bij beperkte dakruimte
Nadelen van heatpipe collectoren
- hogere investering dan vlakkeplaatcollectoren
- hogere stagnatietemperaturen
- correcte dimensionering is belangrijk
- complexer systeem
Wanneer kies je heatpipe in plaats van vlakkeplaat?
Kies voor heatpipe wanneer:
- winteropbrengst belangrijk is
- het dak minder gunstig georiënteerd is
- het beschikbare oppervlak beperkt is
- maximale efficiëntie gewenst is
Kies eerder voor vlakkeplaat wanneer:
- budget leidend is
- het dak optimaal gericht is
- een standaard warmwateroplossing voldoende is
Montage en aandachtspunten
- juiste hellingshoek kiezen
- bevestiging goed afstemmen op schuin of plat dak
- expansievat correct dimensioneren
- rekening houden met stagnatietemperaturen
- collectorcapaciteit afstemmen op boiler of buffer
Een te kleine collectoropstelling geeft te weinig opbrengst. Een te grote opstelling kan juist leiden tot stagnatie en onnodig hoge systeemtemperaturen.
Veelgestelde vragen over heatpipe collectoren
Wat is een heatpipe collector?
Een heatpipe collector is een zonnecollector met vacuümbuizen die warmte overdraagt via een gesloten systeem met faseovergang.
Werkt een heatpipe collector ook in de winter?
Ja. Juist bij lage buitentemperaturen en diffuus licht presteren heatpipe collectoren vaak goed.
Wat is beter: 20 of 30 heatpipes?
20 buizen zijn geschikt voor compactere systemen en tapwaterboilers. 30 buizen zijn geschikter bij hogere warmtevraag, grotere opslagvaten en cv-ondersteuning.
Hoeveel heatpipe collectoren heb ik nodig?
Voor een tapwaterboiler is 1 collector vaak voldoende. Voor buffervaten en hygiëneboilers zijn meestal 2 of 3 collectoren nodig, afhankelijk van volume en warmtevraag.
Zijn heatpipe collectoren beter dan vlakkeplaatcollectoren?
Dat hangt af van de situatie. Heatpipe is vaak sterker bij minder ideale omstandigheden, maar vlakkeplaat kan voordeliger zijn bij een goed georiënteerd dak.
Wanneer kies je EB-SHP-20?
EB-SHP-20 past goed bij compactere tapwaterinstallaties en situaties waar minder dakoppervlak of minder collectorcapaciteit nodig is.
Wanneer kies je EB-SHP-30?
EB-SHP-30 is geschikter voor hogere warmtevraag, grotere opslagvaten, buffervaten en systemen met cv-ondersteuning.
Conclusie
Heatpipe collectoren zijn een efficiënte oplossing voor zonneboilersystemen, vooral bij koud weer, diffuus licht en beperkte dakruimte. De keuze tussen 20 en 30 buizen hangt af van de warmtevraag, de inhoud van de boiler of buffer en het gewenste rendement.
Voor tapwaterboilers is één collector vaak voldoende, maar voor buffervaten en hygiëneboilers zijn meestal meerdere collectoren nodig. Door collectorcapaciteit en opslag goed op elkaar af te stemmen, haal je het maximale uit je zonneboilersysteem.
