Beschrijving
PVT-systemen zijn een combinatie van een zonnecollector en een PV-paneel. Naast elektriciteit wekt het PVT-systeem ook warmte op, welke gebruikt kan worden voor het verwarmen van water of lucht. De aanschaf van een PVT-systeem is goedkoper dan een los PV-systeem samen met een los zonneboilersysteem. De elektrische efficiëntie van een los PV-systeem is echter (nog wel) hoger dan dat van het PVT-systeem, evenals dat de thermische efficiëntie van een zonneboilersysteem groter is dan dat van het gecombineerde PVT-systeem. De totale energetische efficiëntie (elektrisch en thermisch samen) per m2 is daarentegen wel aanzienlijk hoger voor PVT (ongeveer 40%). Deze hoge energetische efficiëntie per m2 maakt het PVT-systeem met name aantrekkelijk voor bedrijven met grote energieambities maar weinig geschikt dakoppervlak.
Op dit moment bestaan er twee soorten PVT-systemen: de PVT-collectoren en de PVT-panelen.
- PVT-panelen bestaan uit PV-panelen waarachter een absorbeerplaat is bevestigd. Aan de achterzijde van deze plaat bevinden zich de koperen buizen waarin vloeistof (water/koudemiddel) opgewarmd zal worden. De elektrische opbrengst van deze panelen is nagenoeg gelijk aan PV-panelen, daarnaast leveren de PVT-panelen ook warm water. Omdat de focus in de panelen ligt op het opwekken van elektriciteit is het thermische rendement, vergeleken met zonnecollectoren, echter aan de lage kant.
- PVT-collectoren bestaan uit PV-panelen in een geïsoleerde omkasting, afgedekt met een glasplaat. Als gevolg van de glasplaat zal de temperatuur hoger zijn, waardoor het thermische rendement aanzienlijk hoger is dan bij de PVT-panelen. Het elektrische rendement is echter wat lager als gevolg van de glasplaat en de hogere temperatuur.
Het grootste verschil tussen deze technieken is de glasplaat. Deze verhoogt de thermische efficiëntie, maar verlaagt de elektrische. De warmtevraag bepaalt welke techniek het meest geschikt is. De collector is het meest geschikt als de vraag naar warmte relatief hoog is. De warmte van een collector moet afgenomen worden, gebeurt dit te weinig dan kan de collector zijn warmte niet kwijt en kan de temperatuur oplopen tot flink boven de 100° C. Naast dat dit het elektrisch rendement negatief beïnvloedt is het systeem vaak niet berekend op zulke extreme temperaturen.
De PVT-panelen functioneren als lage temperatuur warmtebron waardoor deze goed te combineren zijn met een warmtepomp en/of warmte-koude-opslag. Deze combinatie zorgt voor een optimale benutting van de opgewekte elektriciteit en warmte.
De verwachting is dat het elektrisch rendement van het PVT-systeem (met name bij de PVT-panelen) zal stijgen omdat de warmte uit het zonnepaneel wordt opgevangen. Het rendement van PV neemt namelijk flink af wanneer de temperatuur in het paneel stijgt. Een PVT-systeem neemt de warmte weg en slaat deze op, zo kunnen de panelen onder een lagere temperatuur elektriciteit opwekken, wat het rendement ten goede komt. Er wordt momenteel veel onderzoek gedaan om deze kans optimaal te benutten.
Toepasbaarheid
Een PVT systeem is een goede keuze als:
- je eigen energie wilt opwekken met een hoge efficiëntie per m2.
- er grote energieambities zijn, maar relatief weinig geschikt dakoppervlak beschikbaar is.
- er iedere dag behoefte is aan warm water, ook in de zomer.
- er voldoende ruimte is voor het voorraadvat.
De keuze voor een PVT-systeem is het meest rendabel wanneer jouw boiler of CV-ketel aan vervanging toe is, en bij nieuwbouw of verbouwing.
Kantoren en kleine horecabedrijven kunnen kiezen voor een ‘standaard’ systeem. Voor grotere bedrijven zal een systeem op maat moeten worden gemaakt. Hierbij is het ook mogelijk dat meerdere bedrijven gebruik maken van één groter systeem. Dit systeem bestaat uit een groot collectoroppervlak met meerder opslagvaten en naverwarmers. Grote en kleine systemen kunnen worden gekoppeld aan een warmte koude opslag in combinatie met een warmtepomp.
Dakoriëntatie en dakhelling
PVT-panelen/collectoren zijn goed toepasbaar op gebouwen met een plat of schuin dak. De oriëntatie van de panelen moet tussen zuidoost en zuidwest zijn. Belangrijk hierbij is dat de panelen zo min mogelijk beschaduwd zijn. Let daarom goed op schaduw van andere gebouwen, airconditioningsystemen en schoorstenen. Indien je over een schuin dak beschikt dient de dakhelling tussen de 20° en 40° te zijn. 30° is optimaal.
Dakconstructie
Daarnaast moet jouw dak sterk genoeg zijn. PVT-panelen/collectoren wegen 12 tot 15 kg per vierkante meter. Hier moet rekening mee gehouden worden bij de constructieberekeningen. Een schuin dak is meestal sterk genoeg. Bij een plat dak kan het nodig zijn om eerst het grind te verwijderen om het gewicht te beperken.
Milieu aspecten
Een PVT-systeem zorgt voor een besparing op het elektriciteitsverbruik en voor een besparing op het aardgasverbruik ten behoeve van warm water en ruimteverwarming.
Financiële aspecten
Afhankelijk van de toepassing ligt de aanschafprijs voor het hele systeem tussen de € 3 en € 6,50 per Wattpiek (exclusief installatie). Dit komt neer op € 500 tot € 900 per m2 paneel/collector. De prijs voor een warmtepomp en warmte-koudeopslag is hierin niet meegenomen.
De besparing is afhankelijk van het type paneel, een PVT-collector zal meer op het aardgasverbruik besparen en een PVT-paneel meer op het elektriciteitsverbruik. Ter indicatie kan er uitgegaan worden van een gemiddelde besparing van 100 kWh en 40 m3 aardgas per m2 paneel/collector. Uitgaande van deze gemiddelden varieert de terugverdientijd tussen de 10 en 25 jaar.
De levensduur van het systeem ligt rond de 30 jaar, waardoor de investering zichzelf terugverdient en er een positief rendement op de investering behaald kan worden.
- PVT-panelen staan niet expliciet op de Energielijst. Wanneer in deze gecombineerde opwekking wordt geïnvesteerd dan kan dit worden gemeld onder de aparte codes voor Zonnepanelen met kleinverbruikersaansluiting (min 15kWp en max 55 kWp) en een zonnecollectorsysteem met apertuuroppervlakte minder dan 200 m2 of minstens 100 m2 voor een onafgedekte zonnecollector (2024, codes 251102 en 250101). Deze maatregel komt dan, onder voorwaarden, in aanmerking voor EIA. Dit betekent dat je een extra bedrag ter grootte van 40% (2024) van het investeringsbedrag ten laste mag brengen van de winst. Zie voor meer informatie www.rvo.nl/eia.
- Deze maatregel komt, onder bepaalde voorwaarden, in aanmerking voor de subsidie Stimulering Duurzame Energietransitie (SDE++). Let op: Dit kan alleen in de categorie ‘zon-PV’, zonnepanelen met een min. 15kWp en een grootverbruikersaansluiting (en dus niet in de categorie ‘Zonthermie’). De subsidie stimuleert de energietransitie door een subsidie toe te kennen op basis van vermeden CO2-uitstoot. Bedrijven en non-profit instellingen komen in aanmerking. Voor het subsidiebedrag wordt jaarlijks gekeken naar actuele energieprijzen. Dit betekent dat bij hoge energieprijzen de uit te keren subsidie lager wordt. Voor sommige technieken komt dit erop neer dat (vrijwel) geen subsidie wordt uitgekeerd. Voor meer informatie: www.rvo.nl/sde.
- Investeringssubsidie Duurzame Energie (ISDE) geeft een vaste subsidie voor geselecteerde merken en types van dit apparaat. De hoogte van het subsidiebedrag is afhankelijk van het soort apparaat en de energieprestatie. Voor zonneboilers ligt deze tussen de € 500 en € 2.500. Zie voor meer informatie www.rvo.nl/isde.
Aanvullende informatie
Andere technieken om energie uit zonlicht op te wekken zijn:
Bron: Stichting Stimular, RVO