De volgende paragrafen geven een samenvatting van enkele essentiële details van het ontwerp en de toepassing van een zonneboiler.
Montage van collectoren tegen of op de dakbedekking
De dragers van de rails worden rechtstreeks aan het gebinte bevestigd, onder de dakbedekking. Elke collector wordt op twee rails gemonteerd en elke rail rust op twee dragers. Afgezien van de openingen voor de leidingen blijft de afdichting van de dakbedekking ongeschonden. De leidingen van de primaire kring gaan via ventilatiepannen of kokerpannen door de dakbedekking.
Een bovenop het dak gemonteerde vlakkeplaatcollector onder glas maakt het dak ongeveer 25 kg/m 2 zwaarder. De dakstructuren van de meeste gebouwen voor huisvesting in België kunnen dit bijkomende gewicht verdragen.
Montage van vlakkeplaatcollectoren boven op het dak – Samenstelling van het dak
In het dak geïntegreerde montage
De dakstructuur moet voldoende stijf zijn. De collector wordt meestal op de onderliggende panlatten geplaatst en eraan bevestigd. Zelfs een aan de achterkant geïsoleerde collector kan in geen geval de isolatie onder het dak vervangen; ze moet onder het oppervlak van de in het dak geïntegreerde collectoren bewaard blijven. De plaatser moet een ventilatieruimte voorzien tussen de onderkant van de collector en het onderdak, om condensatie in het dak te voorkomen. De belatting en tegenbelatting moeten een ruimte voor de verluchting van de collectoren vormen.
Verluchtingsruimte (2) tussen de rug van de collector en het onderdak (3)
Geïntegreerde zonnecollectoren worden bij voorkeur dicht bij de nok geplaatst, zodat er geen regenwater van hogere delen van de dakhelling over vloeit, wat ze sneller vuil zou maken. Daarnaast vergroten oxidatieresten van het bovenste metalen element van de aansluiting tussen de dakbedekking en de collector het risico van vuilafzetting.
Bovenste blokwerk van een in het dak geïntegreerde zonnecollector
Als het bovenste element van lood is, moet men het met een antioxidante beschermlaag afwerken. De bescherming moet regelmatig worden vernieuwd opdat ze efficiënt zou blijven. Het blikwerk van de omtrek van de collector moet aan deze eisen voldoen en moet compatibel zijn met het metaal van het frame van de collector.
Onderste blikwerk van een in het dak geïntegreerde zonnecollector
- pan
- zonnecollector
- ventilatieruimte
- onderdak
- onderste blikwerk
De aannemer moet de water- en luchtdichtheid garanderen van de aansluitingen tussen het dak en de zonnecollectoren en tussen de zonnecollectoren onderling.
Detail van de aansluiting tussen twee collectoren en het dak
Montage van in het dak geïntegreerde vlakkeplaatcollectoren – Samenstelling van het dak
In een pannendak geïntegreerde zonnecollector
Montage op een plat dak
Men gebruikt een aangepast draagframe voor de montage op platte daken. De ontwerper moet rekening houden met de volgende aspecten:
- de bevestiging van dit frame aan de dragende structuur van het dak (verankering)
- de eventuele bevestiging van de collectoren aan een gepaste ballast die boven de afdichting wordt geplaatst
- de bijkomende belasting van collectoren met ballast vereist een aangepast ontwerp en de controle van de stabiliteit van de dragende structuur
- de verankering van het frame aan de dragende structuur en/of de eventuele ballast mogen in geen geval de dakdichting aantasten.
Verankering van op een plat dak gemonteerde vlakkeplaatcollectoren
Gevelmontage
- a) verticaal op een gevel gemonteerde vlakkeplaatcollector; de absorber is verticaal geplaatst
- b) 'in afdak' op een aan de gevel verankerde drager gemonteerde vlakkeplaatcollector; de absorber vormt een hoek van 45° met het horizontale vlak
- c) vacuümbuiscollector tegen een gevel; de buizen zijn verticaal geplaatst en het absorptievlak is eveneens verticaal
- d) vacuümbuiscollector tegen een gevel; de buizen zijn horizontaal geplaatst en de vinnen van de zonne-absorber vormen een hoek van 30° tot 50° met het horizontale vlak.
Invloed van de montage op het productierendement van het zonnesysteem
Het rendement van montages a) en c) (verticaal absorptieoppervlak) is voor de productie van sanitair warm water gemiddeld 10 tot 30% lager dan dat van montages b) en c).
Ontwerp van de aansluitingen van de zonnekring
De leidingen die van het middelste gedeelte van het opslagvat vertrekken, moeten voorzieningen tegen convectie bevatten, ofwel in de vorm van moeren, ofwel met een dalend gedeelte van ongeveer vijftien centimeter (± 10 maal de diameter van de leiding), gevolgd door een stijgende leiding in de vorm van een sifon.
Deze anti-thermosifonvoorziening voorkomt het ontstaan van een laminaire stroming in de leiding die tot warmteverlies en een meerverbruik van de naverwarming zou leiden.
Anti-thermosifonvoorziening
Twee soorten bijkomende bescherming tegen het thermosifoneffect
Terugslagkleppen voorkomen het ontstaan van een thermosifoneffect in de zonnekring;
de anti-thermosifonvoorziening voorkomt het ontstaan van een laminaire stroming door de thermosifonwerking in de uitgaande leiding van de collector die met de bovenste aansluiting van de zonnewarmtewisselaar in het vat verbonden is.
