Zon zorgt altijd voor warm water op de Monte Rosa

In de hoogstgelegen berghut van Europa, de Rifugio Regina Margherita, op de ruim 4 km hoge Monte Rosa (op de grens van Italië en Zwitserland), is sedert de zomer van 1992 altijd warm water beschikbaar.

Dit wordt verkregen uit sneeuw die wordt gesmolten met zonne-energie. Omdat het daarboven vaak vriest is het bezwaarlijk om water direct op te warmen met de zonnecollectoren. Als intermediair worden daarom fluorchloorkoolwaterstoffen gebruikt die bij opwarming van vloeistof in gas overgaan. Het collectorsysteem is ontwikkeld in het laboratorium van de Europese Gemeenschap in Ispra (Noord-Italië). Het systeem vertoont overeenkomsten met de koelkastkoelsystemen.

In een zonnecollector wordt water verwarmd met behulp van zonlicht. Het water zet uit, wordt lichter en kan daardoor opstijgen naar een opslagtank, meestal op het dak. De nadelen van dit systeem zijn het grote gewicht dat het dak moet torsen (hetgeen een extra draagconstructie vereist), het grote verlies van warmte door de lange weg die het water moet afleggen naar een aftappunt en het gevaar dat het water in de tank op het dak bevriest.

Voor de Alpen, waar het ook 's zomers vriest, is dit systeem daarom niet geschikt. In het op Monte Rosa toegepaste systeem wordt de warmte direct naar beneden, in de hut, getransporteerd. De warmte wordt hier overgebracht door een vloeistof die uit fluorchloorkoolwaterstoffen bestaat en die in de collector in gas overgaat. Dit gas passeert eerst een tussenopslagvat, waarin ook eventuele restvloeistof wordt afgescheiden. Vervolgens stroomt het gas naar een nog lager gelegen warmtewisselaar, waar het zijn warmte overbrengt op water of sneeuw en weer tot vloeistof condenseert.

De vloeistof beweegt vervolgens door het temperatuurverschil in het systeem omhoog, naar een op het hoogste punt van de installatie aangebracht vat, waarna de cyclus opnieuw begint. Het systeem functioneert nog probleemloos wanneer de zonnecollectoren zich 8,5 meter boven de warmtewisselaar bevindt. Door de thermische eigenschappen van de vloeistof en het feit dat de lokatie van de warmtewisselaar en de loop van de leidingen niet door de plaats van de zonnecollector worden gedicteerd, is het systeem vrijwel ongevoelig voor vorst (Deutscher Forschungsdienst 2/93 A).

Een langdurige test op 1570 meter hoogte wees uit dat het systeem geen onderhoud vergde. Op een heldere zomerdag kan met een zonnecollector van 5,7 vierkante meter 450 liter water 30 graden worden verwarmd, of kan uit sneeuw 250 liter water worden gewonnen. Zelfs bij strenge vorst in de winter, als de berghutten gesloten zijn, blijft het systeem probleemloos werken en is er steeds een hoeveelheid warm water beschikbaar. Onderzoekers hebben dit nieuwe zonne-energiesysteem in samenwerking met de Duitse Alpenvereniging al in verschillende alpenhutten geïnstalleerd.