Zonthermie is een techniek waarmee zonlicht wordt omgezet in warmte. De warmte wordt gebruikt voor bijvoorbeeld ruimteverwarming, warm tapwater of voor aansluiting op een warmtenet. Dit maakt zonthermie een veelbelovende duurzame warmtebron voor de toekomst. In tegenstelling tot traditionele verwarming op aardgas, is zonthermie vrijwel CO2-vrij.
De werking van zonnecollectoren
Bij zonthermie worden speciale zonnecollectoren ingezet. Deze collectoren vangen het zonlicht op en verwarmen een vloeistof, wat meestal een mengsel is van water en glycol. Via een warmtewisselaar wordt de warmte vervolgens overgedragen aan een warmtebuffer of aan het systeemwater van een gebouw. De temperatuur van het water ligt tussen de 70 en 95 graden Celsius, afhankelijk van het type zonnecollector.
Klein- en grootschalige toepassingen
Kleine projecten
Zonthermie is toepasbaar op zowel kleine als grote schaal. Een zonneboiler is een bekend voorbeeld van een kleinschalige toepassing en is ideaal voor één woning. Op grotere schaal worden zonnecollectoren geplaatst in veldopstellingen, bijvoorbeeld naast woonwijken of op grote industrieterreinen. Deze systemen kunnen warmte leveren aan een collectief warmtenet. Hierdoor kunnen meerdere woningen verwarmd worden zonder gebruik van aardgas.
Grotere projecten
Voor grootschalige toepassingen is meer ruimte nodig. Zo zijn per 1.000 huishoudens ongeveer 10 hectare aan zonnecollectoren nodig, vergelijkbaar met 15 voetbalvelden. De collectoren moeten bij voorkeur dicht bij de wijk liggen, omdat een opweklocatie dicht bij het warmtenet zorgt voor minder warmteverlies en lagere kosten. Als de afstand groter is, zijn extra leidingen en pompen nodig. Dit maakt het systeem duurder.
Warmte opslaan voor in de winter
Een uitdaging bij zonthermie is dat de meeste warmte in de zomer wordt opgewekt, terwijl de vraag in de winter het grootst is. Daarom wordt er gebruikgemaakt van seizoensopslag in de vorm van grote warmtebuffers. Deze buffers slaan het warme water maandenlang op, waardoor er genoeg warmte in de winter beschikbaar blijft.
De voordelen van zonthermie
Duurzaam en energiezuinig
Zonthermie maakt gebruik van de zon als onuitputtelijke energiebron. Na aanleg zijn de operationele kosten laag en vereist het weinig onderhoud. Ook is de elektriciteit die nodig is voor pompen minimaal, waardoor het systeem energiezuinig is.
Geschikt voor bestaande bouw
Dankzij de relatief hoge temperatuur van het warme water is zonthermie ook geschikt voor oudere woningen met traditionele radiatoren. Dit maakt het een ideale oplossing voor het aardgasvrij maken van bestaande wijken. Verder kan koeling worden geïntegreerd in het systeem voor gebruik in de zomer.
De nadelen van zonthermie
Ruimte en kosten
Er zitten ook nadelen aan zonthermie. Zo is de aanvangsinvestering hoger dan bij warmtepompen en is er veel ruimte nodig voor zonnecollectoren en opslag. In de ondergrond van steden is het moeilijk om geschikte plekken te vinden vanwege bestaande kabels en leidingen.
Onbekend concept
Zonthermie is in Nederland nog relatief onbekend. Dit remt de inzet bij projectontwikkelaars en woningcorporaties. Toch is de potentie groot, vooral in wijken met voldoende buitenruimte.
Voorbeelden in de praktijk
Project Nagele
In het dorp Nagele wordt een proeftuin uitgevoerd waarin circa 500 woningen worden voorzien van zonthermie. Elk hofje van 50 woningen krijgt een eigen warmtebuffer, gevoed door zonnecollectoren op daken. Dit systeem moet ervoor zorgen dat de wijk volledig aardgasvrij is. De eerste warmtebuffer werd in het voorjaar van 2024 gerealiseerd.
Nieuwbouwproject in Oss
Ook in de gemeente Oss wordt gewerkt aan een nieuwbouwproject met zonthermie. Ook koeling wordt hierbij geïntegreerd.
Grootste zonthermiepark van Nederland in Groningen
In Groningen ligt op het baggerdepot Dorkwerd het grootste zonthermiepark van Nederland. Zo staan op 12 hectare ruim 24.000 collectoren die warmte leveren aan het lokale warmtenet, wat goed is voor 25% van de warmtebehoefte van 10.000 woningen.
Veelgestelde vragen over zonthermie
Zonthermie zet zonlicht om in warmte, terwijl zonnepanelen elektriciteit opwekken. Bij zonthermie worden zonnecollectoren ingezet om warm water te produceren voor ruimteverwarming of warm tapwater. Beide technieken zijn vormen van zonne-energie, maar worden op een andere manier toegepast.
Een zonthermisch systeem gebruikt collectoren om de warmte van de zon op te vangen. Vervolgens wordt dit opgeslagen in een warmtebuffer. Via een warmtewisselaar wordt deze duurzame warmte gebruikt voor het verwarmen van gebouwen of het leveren van tapwater. Deze techniek is energiezuinig, vraagt weinig pompenergie en is geschikt voor het aardgasvrij maken van wijken.
Voor een warmtenet voor 1.000 huishoudens heb je ongeveer 10 hectare nodig, vergelijkbaar met 15 voetbalvelden. Deze ruimte is nodig voor het plaatsen van panelen en zonnecollectoren die voldoende zonnewarmte opvangen. In dichtbebouwde gebieden kan dit een uitdaging zijn, tenzij de opweklocatie dicht bij de wijk ligt.
Ja, zonthermie werkt goed samen met een warmtepomp, zonneboiler of restwarmte uit industriële processen. Vooral bij variabele warmtevraag helpt deze combinatie om continu voldoende warmte te leveren.
Waardevolle aanvulling op duurzame warmtebronnen
Zonthermie is een krachtige en duurzame techniek om met zonlicht warmte te leveren voor gebouwen, tapwater en warmtenetten. Dankzij zonnecollectoren en seizoensopslag kan warmte efficiënt en langdurig worden opgeslagen en gebruikt. Ondanks de uitdagingen biedt zonthermie grote kansen voor het aardgasvrij maken van woonwijken en het verduurzamen van de bebouwde omgeving. Door de lage operationele kosten en hoge opbrengst is zonthermie een waardevolle aanvulling op andere duurzame warmtebronnen.