Alle berichten van Harold Halewijn

Wat voor verdeler heb ik nodig en andere vragen voor mijn vloerverwarming.

Ik weet veel maar niet alles. En wat ik niet weet wil ik leren. Al jaren ben ik bezig om mijn huis steeds duurzamer te verwarmen, energie neutraal te maken en nu met die hitte ook gekoeld te krijgen. En dan loop je tegen beperkingen aan.

In mijn eerdere blogs kun je teruglezen hoe en wat ik allemaal gedaan heb. Ik volsta nu met een schema om kort mijn probleem te schetsen.

De woning wordt inmiddels 4 jaar verwarmd door de warmtepomp. Sinds dit jaar kan deze ook koelen. Naast de warmtepomp is er nog een zonneboiler, houtkachel en een elektrisch verwarmingselement aangesloten op het buffervat. Zo kan ik redelijk wat warmte produceren.

De woning is in 2000 gebouwd en geheel voorzien van vloerverwarming. Ik heb geen tekeningen of warmtetransmissie berekeningen dus die heb ik achteraf zelf berekend. De verdelers voor de vloerverwarming (Beneden en Boven) zijn dus 20 jaar oud, van WTH en vertonen corrosieplekken. Ze zijn voorzien van elektrostatische kleppen en een ruimteregeling. Verder zit er een pomp unit in omdat deze verdelers van oudsher met >55 graden water werden gevoed.

Sinds enkele jaren is er een bijgebouw geplaatst (tuinhuis) die eerst een eigen CV installatie had met vloerverwarming. Sinds 2 jaar is de vloerverwarming opgenomen in het grote systeem en is de CV ketel verwijderd. We zijn dus geheel gasloos.

Probleem 1: verdeler Tuinhuis.

Met dat tuinhuis zijn hydraulische (debiet) problemen ontstaan. En daar zoek ik nu een oplossing voor. Als eerste wil ik de verdeler in het tuinhuis vervangen voor een LVT verdeler. De warmteafgifte voor het tuinhuis is berekend op 2.2kW en met een delta T van 5 graden kom ik dan op 380L/h water. Gezien de leiding lengte van 2x 18 mtr en het feit dat ik circa 3-5 graden verlies heb doordat de leiding door de grond gaan, is de aanvoertemperatuur vanaf de warmtepomp/buffervat minimaal 40 graden. Hoewel er in de zomer geen warmtevraag is in het tuinhuis, hangt er wel een klein buffervat voor warmtapwater. En deze kan eveneens verwarmd worden vanuit het centrale buffervat (zonneboiler >70 graden).

Het type verdeler dat er nu hangt is deze:

Vragen die ik heb:

  1. Welk merk/type verdeler zou je mij adviseren?
  2. Kan ik debiet voor de hele verdeler inregelen of per groep?
  3. Is een temperatuurbeveiliging noodzakelijk omdat soms de aanvoertemp > 55 graden? Normaliter hebben open verdelers geen temperatuur beveiliging. Hoe zou dat dan toch gerealiseerd kunnen worden? De huidige heeft dat wel maar is natuurlijk een gesloten verdeler.
  4. Heeft de verdeler een terugstroombeveiliging nodig? Ik merk wel eens warmtelekken door terugstroming.
  5. Liefst wil ik dus een open verdeler zonder pomp zodat er geen beïnvloeding is van de totale debietregeling die centraal aangestuurd wordt. Dat kan toch? Laat even buiten beschouwing dat de huidige centrale pomp Alpha2 misschien onvoldoende debiet heeft.
  6. Het afwisselend koelen van de verdeler en verwarmen van het kleine buffervat kan ik wel regelen met een paar zonekleppen. Maar hoe bestendig zijn de leidingen tegen de temperatuur wisselingen?

Probleem 2: verdeler boven.

De verdeler in het woonhuis is 20 jaar oud en vertoont corrosie. Bovendien is deze ontworpen voor HT en minder geschikt voor LT en al helemaal niet geschikt voor koelen. Ik wil hem dus vervangen.

Zoals je ziet heeft deze verdeler een ruimteregeling, op 1 circuit na. Maar dat is misschien wel handig zodat er altijd een flow mogelijk is, ook als alle ventielen dicht geregeld zijn. Problemen die ik nu ervaar is dat ik het debiet niet kan regelen (van geen van de 3 verdelers). De verdeler beneden kent de minste weerstand en zal dus als eerste het warme water verbruiken. Dat gaat dus ten koste van de ruimtes boven. En met koelen is er dan nog slechts een delta T van 1 graad mogelijk. Waardeloos dus. Verder heb ik geconstateerd dat alle nieuwe type verdelers de balk boven en onder hebben zitten. Bij de WTH zitten deze achter elkaar en ik heb onvoldoende lengte in de slangen om dit aan te passen. Dat levert dezelfde vragen:

  1. Welk merk/type verdeler zou je mij adviseren?
  2. Kan ik debiet voor de hele verdeler inregelen of per groep?
  3. Is een temperatuurbeveiliging noodzakelijk omdat soms de aanvoertemp > 55 graden? Normaliter hebben open verdelers geen temperatuur beveiliging. Hoe zou dat dan toch gerealiseerd kunnen worden? De huidige heeft dat wel maar is natuurlijk een gesloten verdeler.
  4. Heeft de verdeler een terugstroombeveiliging nodig? Ik merk wel eens warmtelekken door terugstroming.
  5. Liefst wil ik dus een open verdeler zonder pomp zodat er geen beïnvloeding is van de totale debietregeling die centraal aangestuurd wordt. Dat kan toch? Laat even buiten beschouwing dat de huidige centrale pomp Alpha2 misschien onvoldoende debiet heeft.
  6. De verdeler beneden is van hetzelfde type (6 groepen) maar nog wel in prima staat. Kan de WTH unit op een makkelijke manier aangepast worden zodat deze toch nog kan functioneren voor een LTV?

Ik hoop dat iemand mij wat tips kan geven hoe ik mijn installatie verder kan optimaliseren.

De Energie Transitie – bezien door Harold Halewijn

Voorwoord

Dit document is door mij persoonlijk geschreven maar ook vanuit mijn functie als wethouder voor de gemeente Wormerland. De doelgroep zijn de gemeenteraadsleden die ik hiermee op de hoogte wil brengen van de ontwikkelingen rondom de RES en de TVW. Toch kan de doelgroep groter zijn, bijvoorbeeld belangstellenden die willen weten welke richting de gemeente kan kiezen voor energie opwek en andere maatregelen waarmee inwoners, bedrijven en organisaties geconfronteerd kunnen worden.

Harold, juli 2020

Inleiding

Naar aanleiding van de voorronde Transitie Visie Warmte in december 2019 en het document dat inspreker Wout van Aalst met ons deelde, leek het mij een goed idee om een aantal feiten rondom Duurzaamheid en de Energietransitie met u te delen. De feiten refereren aan studies en artikelen die te raadplegen zijn op Internet. Ik heb de links in de tekst geplaatst zodat je deze zelf kunt verifiëren. Het is aan de lezer of deze de studies en artikelen voor waar aanneemt of toch zelf een andere mening is toegedaan. Als ik zelf meningen plaats, zijn dit mijn persoonlijke inzichten. Er zit dus geen bewuste politieke lading in al mag je mij daar natuurlijk altijd op aanspreken.

Aan de hand van het document van Wout van Aalst zal ik de onderwerpen bespreken die ons in Wormerland raken. Met andere woorden; daar waar het gaat om zaken die geheel buiten onze invloedssfeer vallen zal ik deze dus niet behandelen of beantwoorden.

Het elektrisch verbruik in Nederland

Het gemiddelde elektriciteitsverbruik van een gezin met 4 personen in Nederland ligt inderdaad rond de 3500kWh per jaar. Die elektriciteit wordt dan voor de gewone huis-tuin-en-keuken doeleinden gebruikt. De wasmachine, de televisie, de oplader voor de telefoon, de oven enz.

Het elektriciteitsnet in onze straten is voorzien van 3 fasen (zie het voor als je 3 draden die uit de grond komen). We noemen dit het distributienetwerk. Het merendeel van de woningen is aangesloten op 1 van deze fasen, grotere woningen en bedrijven zijn aangesloten op alle 3 de fasen. Liander zorgt er normaliter voor dat de woningen in een straat evenredig zijn verdeeld over die 3 fasen. Zo kan het zijn dat jouw woning op fase-2 werkt, en de buren links op fase-1 en de buren rechts op fase-3.

Elke woning betaalt in Nederland een vastrecht voor deze aansluiting. Een oude enkel fase aansluiting kan 25 Ampère (A) zijn maar zal tegenwoordig vaker 35A zijn. Met een 25A fase kun je maximaal 25*230=5.750 W aansluiten. Een 35A aansluiting geeft maximaal 8000 W. Als je de oven aanzet samen met een waterkoker, de stofzuiger en een broodrooster loop je kans dat de zekering van 25A in de meterkast dat niet zal overleven.

Door de te verwachten groei naar bijvoorbeeld elektrisch koken, elektrisch verwarmen of een eigen laadpaal voor een elektrische auto, zal deze enkel-fase oplossing niet toereikend zijn. Dit vraagt dus om een aanpassing in de woning. Een meterkast uitbreiden van enkel-fase naar drie-fase kost per woning tussen 400-800 euro. Overigens neemt daardoor ook het veiligheidsniveau van de woning toe omdat de technische eisen tegenwoordig veel strenger zijn. De vastrechtkosten voor een 3x25A aansluiting zijn gelukkig gelijk, je gaat dus als huishouden niet méér per jaar betalen voor die zwaardere aansluiting. Voor sommige woningen moet de kabel tussen de woning en de kabel in de straat vervangen worden. Ook hiervoor worden (door Liander) eenmalige kosten in rekening gebracht, gemiddeld 500 euro. Met een 3-fase 25A aansluiting kan een woning maximaal 3x25x230=17kW verbruiken. Ongeveer 2x zo veel dus als de standaard 35A enkelfase aansluiting, tegen dezelfde maandelijkse kosten!

Met de overschakeling van een enkel-fase aansluiting naar een volwaardige 3-fasen aansluiting kunnen de problemen in de woningen waar van Aalst naar verwijst, grotendeels opgelost worden. Lees mijn eigen blogartikelen hoe ik in de praktijk dit voor mijn woning heb gedaan. Bovendien blijkt dat als iedereen in de straat overschakelt naar 3 fasen, de belasting op het totale net daarmee veel beter wordt verdeeld en er dus ook minder kans op storingen is in de straat of in de wijk. De kabel in de straat hoeft hiermee niet vervangen te worden. Dit distributienetwerk is in de meeste gevallen van voldoende capaciteit. Anders kan het liggen bij de transformatorhuisjes die in de wijk staan. Hier kunnen wel capaciteitsproblemen ontstaan net als bij de hoogspanningsleidingen tussen de transformator stations onderling, het zogenaamde transportnetwerk. Liander heeft een goed beeld van de capaciteit en de onderhoudsplannen en werkt aan een meer-jaren aanpak om de capaciteit op orde te houden. Voor Wormerland zijn er op dit moment geen capaciteitsproblemen bij Liander bekend. Voor meer details over congestie management en de planning van Liander voor Noord-Holland kun je hier terecht.

Problemen met elektriciteitsnet

De paniekverhalen die worden verspreid vertellen ons dat het elektriciteitsnetwerk niet toereikend zou zijn. Via de links hiervoor heb je al kunnen zien dat er op dit moment geen problemen zijn. Problemen zijn wel te verwachten als alle inwoners en bedrijven onmiddellijk zouden overstappen op elektrisch verwarmen, elektrisch rijden e.d. Dat is natuurlijk niet het geval. Juist de geleidelijkheid van de energietransitie maakt dat het haalbaar kan zijn. Maar dan moeten we wel vandaag beginnen met het maken van plannen en het aanpakken van de knelpunten die nu al in beeld zijn. Dit is onderdeel van de RES en de TVW en zal bij de eerste concepten worden vrijgegeven. Liander is onderdeel van het RES projectteam en wordt dus op de hoogte gehouden van zowel de eerste concept plannen voor de Transitie Visie Warmte (verbruik van elektrische energie) als van de Regionale Energie Strategie (opwek van elektrische energie). En van Liander horen de andere projectleden welke plannen zij hebben voor het oplossen van de congestieproblemen de komende jaren. Als ook de inwoners worden geïnformeerd over de planning van de RES en TVW kunnen zij hun eigen plannen daarop afstemmen. Daarvoor hebben we 30 jaar de tijd.

Maar er zijn ook andere oplossingen. Door elk huis te voorzien van zonnepanelen wordt lokaal energie toegevoegd die ook lokaal gebruikt kan worden zonder het elektriciteitsnet daarmee te belasten. Als 8 zonnepanelen overdag ongeveer 2000 Watt per uur produceren, kan dat in de woning worden gebruikt door een warmwaterboiler, een warmtepomp of voor de laadpaal. Deze technische mogelijkheden zijn nu al toepasbaar. In de nabije toekomst zullen we steeds vaker slimme apparatuur krijgen zoals een wasmachine of een vaatwasser, die slim gebruik gaat maken van de eigen opwek en zullen werken als er voldoende energie lokaal wordt opgewekt. Ook zijn er al zonnepanelen omvormers leverbaar die direct aan een laadpaal gekoppeld kunnen worden of aan de warmwaterboiler. Alleen de overtollige energie wordt dan nog doorgeleverd aan het elektriciteitsnet. Congestie in het netwerk door overmatige opwek kan hiermee worden voorkomen.

In Duitsland zijn leveranciers van zonnepanelen-omvormers verplicht hun apparatuur uit te rusten met een technisch mechanisme dat de opgewekte energie kan knijpen als er onvoldoende afname is van de opgewekte energie (lokaal of in het distributienetwerk). In Nederland is deze verplichting er (nog) niet maar samen met de slimme meter kan dit wel worden uitgerold en de verwachting is dat dit als onderdeel van de nieuwe salderingsregeling na 2023 zal gebeuren. Deze oplossing zal kunnen helpen om congestie in de wijk als gevolg van een overvloed aan zonnepanelen, te voorkomen. In een tweede stadium kan dat uitgebreid worden met batterij opslag in de wijk.

Elektrische auto’s

Een eenvoudige laadpaal levert 3,5kW elektrische energie per uur. Een hybride auto met een 10kW accu (40 km bereik) heeft dan bijna 3 uur nodig om vol te geraken. Sommige openbare laadpalen kunnen wel 11 tot soms 22kWh laden. Een Renault Zoë kan met 11kWh laden. De 52kW accu van de Renault is dan in 5 uur gevuld en de auto kan dan ruim 300km rijden. Een Tesla kan aan een openbare laadpaal met 22kWh laden. De 85kW batterij is dan in 4 uur weer helemaal gevuld. Gemiddeld is dat dus 4 uur voor hedendaagse auto’s aan een openbare laadpaal.

Moet de elektrische auto iedere dag aan een laadpaal? Nee natuurlijk niet! Met een actieradius van gemiddeld 300km is er voldoende energie om 2-3 dagen in Nederland woon-werkverkeer te overbruggen. Zelfs de hybride auto’s met een range van ongeveer 40km hebben voldoende om naar het werk te rijden en moeten dan een paar uur aan de lader. Maar hybride auto’s zijn vooral voor de transitie naar helemaal elektrisch rijden en zullen op termijn weer verdwijnen.

De problemen met laadpalen die wij nu duiden zijn gerelateerd aan de openbare laadpalen in de straat. Dit zijn bijna allemaal “langzame” laadpalen (3,5, 7, 11, 22kWh). Die capaciteit is gelukkig wel dynamisch regelbaar. Dus als het elektriciteitsnetwerk overdag voldoende capaciteit heeft door de vele zonnepanelen in de straat, kan de lader sneller laden dan s ‘nachts. Bij een openbare dynamische laadpaal heeft een auto in de nacht dus langer nodig om te laden en de auto houdt de paal dan bezet.

Om het zogenaamde laadpaalkleven overdag te voorkomen zou er eenvoudig een beprijzingsmechanisme toegepast kunnen worden dat, zodra de accu vol is, per uur een extra (parkeer) bedrag in rekening brengt. Hier ligt een uitdaging voor de lokale overheid in samenwerking met de exploitant van de laadpaal.

Het alternatief voor de langzame openbare laadpaal is een snellaadstation zoals je die langs de snelweg aantreft. Maar je zou een snellader ook bij een winkelcentrum kunnen plaatsen. Tijdens het boodschappen doen wordt de accu (mits die geschikt is) dan tot 80% vol geladen en de achterbak volgeladen met de boodschappen. Waarna de paal weer beschikbaar is voor een andere auto. Voorwaarde is dat er voldoende energie op die plaats beschikbaar is om 1 of 2 auto’s tegelijkertijd te laden.

Elektrische auto’s kunnen ook een rol spelen bij het eerder beschreven congestie management. In Utrecht is een proef gedaan met laadpalen waarbij de aangesloten auto’s afhankelijk van beschikbare zonenergie energie afnamen of juist energie leverden.

Is er genoeg groene elektrische energie?

En als het er niet is, hoe wordt dit tekort dan aangevuld?

Een belangrijke bron van data in Nederland is de website Energieopwek. Dr. Martien Visser (Lector aan de Hanzehogeschool in Groningen) twittert dagelijks een grafiek vd dag met data afkomstig van die site. De site ontleent haar data van Tennet, de beheerder van het Nederlandse hoogspanningsnetwerk.

Volgens Energieopwek stevenen we dit jaar af op 20% hernieuwbare elektriciteit. Inclusief kernenergie komen we zelfs in de buurt van 25% CO2-vrij. Biomassa levert met 7% de grootste bijdrage (dit betreft bijstook in kolencentrales en zal in 2025 beëindigd zijn). Zonpv (+45% tov 2018) is de snelste groeier.

Figuur 1: Aandeel hernieuwbare energie NL

Tel je alleen de échte groene elektrische energie op (PV+wind), dan zit je op 13,6% voor 2019. De verwachting is dat dit aandeel in 2020 groeit tot 20%

Natuurlijk is dit niet genoeg, zeker niet met de te verwachten groei als we omschakelen van fossiele brandstoffen naar hernieuwbare energie. Daarom is enerzijds groei van opwek noodzakelijk maar anderzijds ook de uitbreiding van het Nederlandse hoogspanningsnetwerk over de landsgrenzen heen. Want met de wisselende opwek van zon- en windenergie is importeren en exporteren van elektriciteit voor alle landen in Europa noodzakelijk.

Nederland heeft naast verbindingen met Duitsland en België, ook verbindingen met Engeland, Denemarken en Noorwegen. Vooral de laatste is belangrijk voor de import van energie uit waterkracht die wordt gebruikt om de fluctuatie van windenergie op te vangen. Het verklaart ook de stap die Tennet vorig jaar maakte om te investeren in het Duitse energienetwerk. Naar mijn mening zou Tennet daarom een staatsbedrijf moeten blijven omdat het onmisbaar is voor de toekomst en voor een stabiele energievoorziening.

Op de website Electricitymap.org kun je actuele waarden terugvinden van import en export van elektrische energie. En nog beter, je ziet dit gerelateerd aan de CO2 uitstoot, dus de bron van de energie opwekking.

Een internationaal elektriciteitsnetwerk is een oplossing voor alle landen die de opwek van energie duurzame willen opwekken. Als het in Nederland hard waait wil dat nog niet zeggen dat er in Duitsland of Denemarken ook een overschot is aan elektrische energie.

Figuur 2: Duitse energie productie

Voor meer informatie over de Duitse energie transitie kun je terecht op de website van Frauenhofer Institute. Duitsland heeft in december 2019 voor het eerst meer duurzame energie geproduceerd dan fossiele energie. Duitsland is bezig om (bruin)kolencentrales af te bouwen, net als in Nederland. Het feit dat huishoudens in Duitsland een subsidie krijgen om gas te gaan gebruiken, komt doordat nog heel veel Duitse huishoudens met (bruin)kolen en stookolie de huizen verwarmen. De Duitse overheid wil versneld af van kolen en stookolie. Gas is schoner en stoot minder CO2 uit dan kolen, vandaar deze subsidie. Nederland heeft die fase van de transitie (van kolen naar gas) in de 70-er jaren van de vorige eeuw afgerond.

Waterstof

Waterstofgas wordt als energiedrager (het is geen brandstof) voor de toekomst gezien. Velen zien het als de heilige graal want met waterstofgas schijn je alles te kunnen. Je kunt er huizen mee verwarmen, de industrie kan het gebruiken, je kunt er auto’s op laten rijden en het kan met overtollige stroom geproduceerd worden. Dat is allemaal waar maar vandaag niet het geval en alles heeft zijn prijs.

Even een paar feiten over waterstofgas (lees je scheikunde boeken eropna of kijk op wikipedia!)

Waterstofgas (H) komt in de natuur niet in vrije vorm voor. Het is namelijk enorm reactief en reageert met van alles. De bekendste reactie heb je misschien tijdens de scheikunde lessen op de middelbare school gezien: als je het verbrandt (je voegt zuurstof toe) reageert het met veel energie (knalgas) tot water H2O. Het reactieve van waterstofgas kun je terugzien omdat veel bekende chemische verbindingen dagelijks door ons worden gebruikt. HCL is zoutzuur, CH4 is methaan, ijzer met water (Fe+H2O) reageert tot roest met vrijkomend waterstofgas. Stikstof (jawel!) met water reageert tot ammoniak, ofwel NH3+H2O = NH4 + OH en leidt tot verzuring van de bodem.

Uit al deze stoffen kun je waterstof weer terugwinnen. In de industrie wordt H2 teruggewonnen uit methaan (aardgas) door het onder grote druk en hoge temperatuur te laten reageren met stoom CH4+H2O=CO+3H2. De hitte die nodig is voor dit proces verkrijg je uit verbranding van een deel van het aardgas. Het deel CO (koolmonoxide) reageert dan vervolgens met water tot CO2. En dat gas willen we nou net niet hebben, dit noemen we daarom grijze H2. En als het wordt afgevangen en opgeslagen noemen we dit blauwe H2. Er is nog onvoldoende capaciteit beschikbaar voor het afvangen en opslaan van CO2.

Een andere methode is met behulp van elektrolyse. Water splitsen we dan in zuurstof en waterstof 2O2 en H2 door een elektrische stroom door het water te geleiden. Met behulp van groene stroom uit windmolens of PV panelen kun je dus groene H2 krijgen. Doe je het met kolenstroom dan schieten we met de CO2 reductie niks op.

Maar het is nog erger; beide processen zijn energieverspillend. Het kost meer energie om H2 te winnen dan dat het oplevert als je het verbrandt. Met elektrolyse (de schoonste vorm mits met groene energie) verkrijg je H2 met een rendement van 75%. 25% gaat dus verloren. Als je later waterstof weer wilt omzetten naar elektriciteit (in een auto die op waterstof rijdt doet een zogenaamde brandstofcel dit) verlies je nog eens 45%. 55% van 75% is 60% rendement. Zonde van alle elektrische opwek, toch? Of we moeten nog meer windmolens neer zetten. Ik raad je aan om het artikel van Thijs ten Brinck eens te lezen: 11 peperdure misverstanden over wondermiddel waterstof.

Professor Ad van Wijk is een bekende promotor van Waterstof. Hij heeft bijdragen geleverd aan het televisieprogramma Tegenlicht en heeft ook twee keer een voordracht gedaan bij het HVC Innovatie Congres. Enkele raadsleden waren er in oktober 2019 bij toen ik van Wijk de vraag stelde “waarom zou je met een gas dat tot 850°C kan verwarmen, een woning tot 21°C verwarmen?” Als door een wesp gestoken gaf hij in een 10-minuten durende tirade zijn weerwoord. Maar beantwoord nou zelf eens die vraag?

En stel nou dat we wel voldoende waterstofgas kunnen produceren om onze woningen te verwarmen. Op welke termijn zal dat dan zijn? En halen we dan onze doelstellingen voor 2030 en 2050? En hoe zie je de transitie voor de woningen dan logistiek voor je? Misschien kan het bestaande aardgasnetwerk gebruikt worden voor waterstofgas. Maar het omschakelen zal in één keer moeten gebeuren. Je kunt helaas niet de ene straat op aardgas laten werken en de andere op waterstofgas. Dat vraagt om een dubbele hoofdgasleiding. En hoe denkt men de CV ketels van al die woningen in korte tijd aan te passen? Dat is logistiek gezien een onmogelijke opgave.

En hoe zit het dan met waterstof auto’s? Hyundai kondigde vorig jaar aan dat binnen 10 jaar er 700.000 waterstofgas auto’s per jaar zouden worden geproduceerd. Is dat op tijd om nog concurrerend te zijn met de elektrische batterij auto? Zowel de waterstofauto als de batterij auto hebben gemeen dat de aandrijving een elektromotor is. Ooit heeft BMW geprobeerd om een waterstofauto met een traditionele verbrandingsmotor te maken maar BMW is daar mee gestopt. Een elektrische aandrijving is zowel in bouw en aanschaf als in onderhoud vele malen goedkoper dan een mechanische verbrandingsmotor. Door de schaarste is waterstof vandaag nog 2x zo duur als een fossiele brandstof. Een elektrische auto rijdt nu al goedkoper dan een fossiele auto en de elektrische auto is nog maar net aan zijn opmars begonnen. Het prijsverschil zal een waterstofauto dus kansloos maken bij de huidige marktomstandigheden. En wat te denken van het waterstof tankstation? Door de enorme hoge gasdruk en de lage temperatuur (<-40°C) kan een waterstof tankstation maar 5-8 auto’s per uur bedienen. Dat is natuurlijk wel meer dan een snellader voor elektrische auto’s (gem. 3 ‘tankbeurten’ per uur) maar de capaciteit is dus beperkt.

De schaarste in zowel waterstof, als de tankstations én de keus in auto’s zal het tot een onmogelijke opgave maken. Zeker voor een West-Europees land waar de auto industrie nou eenmaal wordt gedicteerd door bedrijven als Volkswagen/Audi, General Motors (Opel), Fiat, Renault, BMW, Mercedes, Citroen en Volvo. Geen van deze bedrijven heeft serieuze plannen voor waterstof auto’s. Ik durf er in ieder geval geen geld op in te zetten. Waterstof is een prima energiedrager voor de industrie (hoge temperaturen) en voor industrieel vervoer (goederentransport). Volgens mij moeten wij het daar dan ook voor inzetten.

Andere energiebronnen.

Geothermie

In de discussie rondom alternatieve energiebronnen lees je o.a. over geothermie en WKO (warmte-koude-opslag). Bij de eerste gaat het om grondboringen tot enkele kilometers diepte. Op die diepte heersen temperaturen tussen 60-120°C. Dat is voldoende voor het verwarmen van (matig geïsoleerde) woningen of zelfs voor sommige industriële processen. Maar bodemonderzoek heeft al aangetoond dat onder onze regio er onvoldoende bronnen aanwezig zijn of dat de bodemgesteldheid ongeschikt is. Recentelijk is dit onderzoek door o.a. HVC en EBN verder uitgevoerd en zijn er proefboringen gedaan in de regio Hoorn en Den Helder. Een warmtenet behoord daar wel tot de mogelijkheden. Als wij in Wormerland willen profiteren van geothermie dan zullen we een koppeling moeten maken met de warmtenetwerken in andere regio’s. Daar zijn enorme kosten mee gemoeid, los van de energieverliezen die optreden met lange leidingen.

Warmte Koude Opslag

WKO is een beproefde methode waarbij in de zomer overtollige warmte uit woningen (door middel van koeling van de woning) wordt opgeslagen in de grond (tot een diepte van ongeveer 100 meter) zodat deze warmte in de winter weer kan worden teruggewonnen. Hiervoor worden warmtepompen gebruikt. Dit is een gebalanceerd systeem: de zomerse warmte wordt opgeslagen voor wintersgebruik. Als er in de zomer onvoldoende wordt gekoeld (zuinige Hollanders zetten dan liever een raam open) is er in de winter onvoldoende warmte beschikbaar. Ook loop je de kans dat er beïnvloeding is door buren die ook WKO’s plaatsen of dat er na verloop van vele jaren onvoldoende WKO in de grond overblijft door accumulatie van warmte of koude.

Bio

En dan nog even over Bio-brandstoffen. Er is veel verwarring doordat de begrippen op elkaar lijken. Energie uit biomassa kan op verschillende manieren verkregen worden. Biomassa is dan alles dat op biologische en op een duurzame wijze is verkregen; hout, houtsnippers en snoeiafval van productiebossen, GFT van huishoudelijk afval, mest en landbouw restproducten.

Deze kun je op twee manieren verwerken tot energie.

  1. Je kunt biomassa vergisten tot methaan en dit bijmengen in het aardgas netwerk. Compost is dan het restproduct. Dit is een schone manier van biomassa verwerking, afgezien van de stank die kan ontstaan bij de vergisting.
  2. Je kunt biomassa verbranden (in een houtkachel, pelletkachel of biomassacentrale of bio-energiecentrale) en de vrijkomende energie als warmte direct in een woning toepassen of indirect via een warmtenet distribueren. Biomassa wordt in kolencentrales bijgemengd om deze duurzamer te laten lijken.

Biomassaverbranding ligt letterlijk onder vuur door de hoge uitstoot van fijnstof en door de schaarste van de biomassa. Naar mijn mening kan verbranding niet als een duurzame manier blijven maar kan het in de transitie tijdelijk wel gebruikt worden totdat er meer duurzame (warmte)bronnen zijn. Ik wil er daarnaast op wijzen dat biomassacentrales in landen zoals Duitsland, Oostenrijk en Zwitserland al vele jaren gebruikt worden. Over luchtverontreiniging hoor je daar niemand klagen, net zomin als over houtstook in kachels en pelletkachels.

Kernenergie

De toepassing van kernenergie is een politieke discussie die niet thuishoort in een lokale afweging. En volgens mij zijn er enorme kosten gemoeid die financieel gezien niet meer in verhouding staan tot de exploitatie van échte duurzame bronnen zoals PV en Wind. De bouw van een kerncentrale duurt gemiddeld 10-15 jaar. In Frankrijk (zie ook productie via Electricitymap.org) werden kerncentrales afgelopen zomer afgeschakeld wegens oververhitting. Met de toenemende kans op extreme zomers is dat een extra risicofactor die nog niet in de recente onderzoeken is meegenomen, naast risico op sabotage, misbruik van restmateriaal, opslag en jarenlange milieuschade met de daarbij horende kosten.

Thorium

?

Lees daarvoor mijn mening in een blog op mijn website.

Isolatie

Op het gebied van isolatie en tot welke mate een woning geïsoleerd moet zijn om geschikt te zijn voor duurzame warmtebronnen, doen vele misverstanden de ronde. In de Transitie Visie Warmte zal worden ingegaan op de wijze waarop wij de wijken en woningen in Wormerland kunnen verduurzamen. Om de TVW te laten slagen moet deze voor iedere inwoner haalbaar, schaalbaar en betaalbaar moeten zijn. Ik zal met mijn kennis en ervaring proberen aan te geven hoe ik haalbaar, schaalbaar en betaalbaar voor mij zie. Het is overigens niet gezegd dat dit ook de wijze is die in de TVW beschreven zal worden.

5 typen woningen

Voor het gemak ga ik uit van 4 type woningen die wij in Wormerland hebben.

  1. Woningen gebouwd na 2010.
  2. Woningen gebouwd tussen 2000 en 2010
  3. Woningen gebouwd tussen 1980 en 2000
  4. Woningen van vóór 1980

Woningen gebouwd na 2010

Woningen van na 2010 zijn zondermeer geschikt om volledig duurzaam verwarmd te worden. Deze woningen zijn volgens het Bouwbesluit gebouwd en voorzien van dubbelglas (HR++), isolatie, ventilatie en geheel of grotendeels uitgerust met vloerverwarming. Veel woningen zijn ook al uitgerust met een zonneboiler die tapwater verwarmd door de zon, opslaat in een boiler. We noemen deze woningen ook wel de Label-A woningen. Het gasfornuis kan vervangen worden door een inductiekookplaat en de gas CV ketel kan vervangen worden door een lucht-warmtepomp of WKO als de CV ketel aan vervanging toe is. Dit laatste is belangrijk, er is namelijk geen directe noodzaak om dat eerder te doen (mag natuurlijk wel). Hiermee bestrijden we ook de mythe dat er onvoldoende capaciteit is om alle woningen te voorzien van een warmtepomp. We hebben 30 jaar de tijd. Als een CV ketel gemiddeld 15 jaar meegaat is dat de spreiding die deze vervanging haalbaar moet maken. De méérprijs voor een lucht-warmtepomp tov een CV-ketel is circa €5.500 (incl. subsidie en installatie). Dit is overigens geheel afhankelijk van de grootte van de woning, er is in dit voorbeeld gerekend naar een doorsnee woning.

Woningen gebouwd tussen 2000 en 2010

Deze woningen zijn ook geschikt om van het gas af te gaan. Dit zijn de zgn. Label-B woningen en voorzien van dubbelglas (HR+), isolatie, vaak ook voorzien van een ventilatiesysteem met warmteterugwinning. De hoofdverwarming van deze woningen is over het algemeen vloerverwarming met in enkele ruimten nog radiatoren. De aanpassingen om gasloos te gaan zijn vergelijkbaar met de woningen van na 2010. Speciale aandacht moet worden gegeven voor het tapwater en de ruimten die nog met een radiator worden verwarmd. Radiatoren hoeven niet vervangen te worden, een ventilatorkit kan de convectie opwekken zodat ook met een lage temperatuur (35-45 graden) mbv een warmtepomp de woning ruimschoots verwarmd kan worden. Warmtapwater kan ook via een warmtepomp worden gemaakt of in combinatie met een zonneboilerinstallatie op het dak. De investeringen om geheel gasloos te worden zijn hoger dan bij nieuwe woningen. Een bedrag tussen €7.000 en €9.000 is realistisch voor een gemiddelde woning als meerprijs tov een CV ketel vervanging. Lees ook verderop de paragraaf over de 150 Euro investering.

Woningen gebouwd tussen 1980 en 2000

Deze woningen hebben meer ingrepen nodig als er nog niet eerder renovaties zijn gedaan. Ingrepen zijn geheel afhankelijk van de wijze waarop de bouw van de woning is uitgevoerd. Er zijn Label-G woningen uit die periode, maar ook Label-C woningen. Gelukkig hebben veel eigenaren de woning al een keer gemoderniseerd en nieuwe vormen van isolatie toegepast zoals spouwmuurisolatie en dakisolatie. Het laten doen van een thermisch onderzoek met een warmtebeeldcamera helpt om te bepalen waar de eerste ingrepen gedaan moeten worden.

De hoofdverwarming van dit soort type woningen is CV met radiatoren. Ook hebben eigenaren in sommige gevallen (deels) vloerverwarming aangebracht. Door de huidige CV ketel op een lagere temperatuur te laten draaien (zie ook de 150 euro investering) kan geëxperimenteerd worden met lage temperatuur verwarming. Als de CV ketel op 55 °C de woning warm kan houden lukt dit met een warmtepomp of WKO ook. En men profiteert direct van een besparing op aardgas tussen 10-20%.

Daar waar woningen nog niet minimaal label C (of beter B) hebben, kunnen collectieve inkoop maatregelen helpen om de woning beter geïsoleerd te krijgen. Zie het Duurzaambouwloket voor meer informatie.

Woningen van voor 1980

Oudere woningen vragen veelal om maatwerk. Doordat eigenaren in de loop der tijd verschillende aanpassingen hebben verricht is geen woning hetzelfde meer. Oplossingen variëren van isolatie tot en met complete make-over, bijvoorbeeld door middel van een extra schil om de woning. Kijk in dat geval eens bij Urgenda met het Thuisbaas initiatief, maar ook bouwbedrijven zoals BAM en VolkerWessels hebben oplossingen om complete wijken te renoveren.

Zelf heb ik een oude woning uit 1960 eenvoudig geïsoleerd en voorzien van IR warmte panelen. Hoewel dat een behoorlijke aanslag doet op de energierekening is dit een all-electric oplossing met een lage investering. In Nederland denken we dat we het wiel opnieuw moeten uitvinden terwijl landen om ons heen al jaren gewend zijn aan gasloos bouwen en wonen.

De figuur hierboven toont de stappen die elke woning zou moeten doormaken. Let op!!! Stap 2 komt vóór het isoleren!!!

  1. Maak een plan met nulmeting.
  2. Verlaag de stook temperatuur naar 60 °C en doe wat aan de kieren. Zie volgende paragraaf.
  3. Isoleer dak, ramen, gevel en vloer en verlaag pas dan naar 40°C

De 150 Euro investering die iedereen zou moeten doen.

Er gaan de wildste bedragen de ronde en zoals ik hierboven al schreef is dat geheel afhankelijk van de staat waarin de woning verkeerd. Mijn eigen woning is nul-op-de-meter, voorzien van warmtepomp, doorstroomverwarmer, zonnepanelen en zonneboiler. De investeringen liggen in dezelfde orde van grootte zoals Urgenda die berekent, € 35.000 euro. Maar ik betaal nog slechts € 25 per maand vastrecht omdat ik geen energie meer gebruik (onder het huidige salderingsregime).

De investering die ik in de oude woning van 1960 (vakantiewoning) deed was minder dan € 6.000 maar de energierekening is ongeveer 140 euro per maand. Bij volledige bewoning zou dit ongeveer 300 euro per maand zijn.

Maar als ik één ding heb geleerd is dat elke woning gemakkelijk 20% op de energierekening kan besparen door eenmalig € 150 te investeren in 2 maatregelen:

  1. Kieren dichten van ramen en deuren. Rubber tochtstrips verliezen hun veerkracht na 10-15 jaar en moeten dan vervangen worden. Een klein klusje dat slechts enkele euro’s kost maar comfort en forse besparing oplevert.
  2. Waterzijdig inregelen van de CV installatie. Dit is een techniek waarbij de CV radiatoren op elkaar worden afgesteld zodat alleen zo efficiënt mogelijk de ruimte verwarmd wordt. De 2e afstelling betreft de watertemperatuur van de ketel zelf. Standaard wordt die op 80°C ingesteld (snel warm, lekker comfortabel) maar een natuurkundige wet zegt dat het hoge rendement van een CV ketel alleen wordt behaald onder het condensatiepunt van 65°C. Dus de temperatuur van de ketel moet omlaag! Liefst tot een waarde waarbij de woning nog steeds warm genoeg blijft. Voor een label B/C woning kan dit zelfs onder de 55°C zijn. De ketel draait op een lagere waarde, geen vreemde pieken en bijgeluiden meer, geen hinderlijke luchtstromen en veel minder gasverbruik. Waarom is dit niet door de installateur gedaan? Kennisgebrek? Luiheid? Bang voor vragen van bewoners dat het lang duurt voordat de woning warrm is? Ik heb geen idee. Maar je kunt de installateur er wel om vragen. Dan kost het een paar honderd euro. Je kunt het ook zelf doen. Voor minder dan € 100 koop je bij verschillende webshops een zogenaamde CV-inregelkit. Gewoon doen! En ben je minder technisch? Doe het samen met de buren, is het nog goedkoper ook. Zie ook de tips van MilieuCentraal.

Als we allemaal deze 2 klusjes dit jaar uitvoeren hebben we al bijna de helft van de CO2 besparingsdoelstelling voor 2030 behaald.

Zonnepanelen weetjes

Over zonnepanelen (PV panelen) kun je op Internet natuurlijk heel veel terugvinden. Ik probeer je hier kennis te laten maken met de laatste trends omdat die kunnen helpen om op korte termijn keuzes te maken.

Natuurkundige principes

Er zijn mensen die de aanschaf van zonnepanelen uitstellen omdat ze verwachten dat deze nog heel veel beter zullen worden. Er zijn zelfs mensen die menen dat een auto op zonnepanelen kan rijden.

Even de feiten:

  1. Op de breedtegraad (locatie op Aarde) waarop Nederland ligt is de energie die de zon instraalt per m2 ongeveer 1000 Watt. Rondom de evenaar is dat ruim 2000 Watt.
  2. Zonnepanelen hadden circa 10 jaar geleden een rendement van 15%. Vandaag de dag ligt dat rond de 20%. Een groei van 5%punt in 10 jaar. Dus per m2 zonnepaneel kun je in Nederland 200 Watt (Wp) per uur ‘oogsten’. De standaard afmetingen van een zonnepaneel zijn 165cmx100cm dus heeft een zonnepaneel tegenwoordig 20%*1000*1,65= 330 Wp opbrengst per uur per paneel.
  3. Als je de groei van de afgelopen 10 jaar in ogenschouw neemt is er geen reden aan te nemen dat er op korte termijn nog heel veel rek in zit. Er zijn innovaties zoals lenzen en verschillende golflengten (kleuren) maar deze hebben niet tot commerciële ontwikkelingen geleid. Een nieuwe trend is half-cell technologie die voordeel heeft in warme zomermaanden. En er zijn zgn. BiFacial panelen die ook licht aan de achterzijde kunnen opvangen. Dat kan tot wel 30% hogere opbrengst leveren in vrije veld opstellingen of op water waarbij de achterzijde van het paneel belicht kan worden.
  4. Een gestroomlijnde auto zoals een Tesla verbruikt 15kW per uur bij 100km. Als een auto 5 m2 aan zonnepanelen kan hebben (Toyota experimenteer hiermee) zou dit met de huidige stand van techniek dus 5x200Wp energie 1 kWh opleveren, ofwel 1/15 uur (4 minuten). Als de zon volop schijnt. En al zou je 100% vd zon kunnen oogsten (zie punt 1) dan nog is dat onvoldoende om een gestroomlijnde auto op zonne-energie te laten rijden.
  5. PV panelen leveren ook energie bij diffuus licht zoals bewolkt weer of luchtvervuiling. De instraling op een zonnige dag is 85% direct zonlicht en 15% diffuus. Bij luchtvervuiling maar ook aan het begin en eind van de dag is dit 60%-40%. Bij zwaar bewolkt weer praten we over 100% diffuus licht. De opbrengst van een zonnepaneel is dan nog ongeveer 15%. Dus het 330Wp paneel levert dan nog circa 50Wp.
  6. Het aantal zonuren in Nederland verschilt. In Noord-Holland is dit circa 1650 uur per jaar, in het oosten van het land is dat 1400 uur per jaar. De mei maand biedt het hoogste aantal zonuren. De december maand het laagst aantal uren.

  1. Een gemiddeld huidhouden verbruikt dus 3500kWh per jaar (exclusief verwarming als de woning all-electric wordt verwarmd). 12 zonnepanelen van elk 300Wp levert in 1 jaar 3500kWh elektriciteit. De woning is hiermee dus energie neutraal. 3500kWh verbruik is ongeveer 10kWh per dag. In de zomermaanden zal 13%*3500/30= 15kWh per dag worden geproduceerd. 5 kWh te veel dus, deze wordt gesaldeerd met het netwerk. In december is de productie 2%*3500/30= 2,3kWh per dag gemiddeld. Zowel in de zomer als in de winter is dit een maandgemiddelde, er zijn forse verschillen tussen zonnige dagen en bewolkte dagen. Er zijn mensen die denken dat energie opslag in batterijen kan gaan helpen om het overschot in de zomer te bewaren voor de winter. Huidige opslag systemen hebben een omvang van 10kWh (Tesla PowerWall). Met zo’n accusysteem kun je dus hooguit de energie voor 1 dag opslaan!!! En zelfs met een Tesla auto voor de deur heb je het over maximaal 8 dagen (85kWh accu). Accu’s bieden hier geen uitkomst. Nog los van de businesscase. Die is er niet.

Een wijs gezegde luidt; “alles is al uitgevonden. Het wordt hooguit kleiner, sneller en goedkoper”.

Maar natuurkundige wetten kunnen wij niet veranderen. Een auto heeft nou eenmaal een minimale rolweerstand en de instraling van de zon zal alleen veranderen als de aarde dichterbij de zon komt te staan. En dan vergaat de mensheid…….

Andere PV trends

Tot enkele jaren geleden werden PV panelen vooral zuid gericht, dit levert immers de hoogste opbrengst. Maar met de lage prijzen lopen veel configuraties nu tegen de limiet van de huisaansluiting aan. Bijvoorbeeld een 3x25A huisaansluiting kan maximaal 3x25x230=17,3kW piekvermogen verwerken (17.250 Wp). Dat zijn circa 60 panelen van 300Wp. Hieruit zie je een principe terug van de RES: grootschalige opwek >60 panelen telt mee voor de RES, minder panelen wordt gezien als de besparingsopgave.

Op een platdak is de ruimte vaak beperkt, hebben panelen een lager rendement doordat ze vlakker liggen, of moeten panelen met ballast verzwaard worden omdat anders de schans bij storm kan wegwaaien. Daarom wordt er steeds vaker gekozen voor een oost-west opstelling. De ruimte kan dan efficiënter benut worden, de panelen liggen vlakker en zijn daarmee minder goed zichtbaar vanaf de straat én vangen minder wind. De piekopbrengst ligt bij oost-west echter ook lager dan bij zuid. En dat kan een reden zijn om méér panelen te leggen, zelfs meer dan de aansluiting kan verwerken.

Figuur 4: traditionele zuid opstelling

Figuur 5: oost-west opstelling

Onderstaande grafiek toont het verschil in opbrengst van een zuid-opstelling en een oost-west opstelling aan.

Figuur 6: PV panelen opbrengst

De voordelen spreken voor zich: lagere pieken levert minder verwerkingsproblemen op voor het netwerk, minder congestie dus. En de oost-west opstelling levert een geleidelijkere opbrengst verdeeld over de dag.

Dit is niet alleen voorbehouden aan platte daken, ook bij schuine daken die oost-west georiënteerd zijn kan er prima een PV configuratie worden gemaakt door de panelen te verdelen over beide daken. En met de huidige lage prijzen zijn zelfs noord gerichte daken niet langer meer ondenkbaar. Bijvoorbeeld voor financieel afgeschreven zonnepanelen van 15 jaar oud. Die kun je prima een tweede leven gunnen op een noord-dak.

De laatste trend is die waarbij er meer zonnepanelen op het dak gelegd worden dan dat de aansluiting kan verwerken. De lage prijs van panelen ism met de kwaliteit van omvormers biedt deze mogelijkheid. Omvormers pieken de opbrengst dan af. In de ochtend en avonduren levert de installatie dan echter wel veel meer energie op, tot het piekniveau van de aansluiting. We noemen deze methode Peak Shaving.

Figuur 7: Peak Shaving

In de grafiek hierboven zie je wat peak shaving doet. Het gele deel gaat als energie verloren. Slimme omvormers kunnen de pieken overigens ook terugleiden naar verbruikers (de laadpaal, een warmtebuffer, een H2 Elektrolyser) of opslaan in een thuisaccu. De opgeslagen energie kan dan in de nacht worden gebruikt. Net als hierboven vermeld is er voor een thuisaccu overigens nog nauwelijks een businesscase.

Nawoord

Ik ben zelf sinds 2007 met dit onderwerp bezig, misschien heb je dit al uit mijn blogs kunnen opmerken. Ik heb veel gepionierd, fouten gemaakt, hersteld en dus best veel ervaring opgedaan. En ook meegekeken hoe anderen dit doen. Het is geen wetenschap maar zolang je vasthoudt aan wetmatigheden kun je empirische wel vaststellen wat werkt en wat niet werkt.

Alles wat ik hier heb beschreven is dus werkbaar en werkzaam. Geen mythes maar gewoon praktijk. Geen mooie verhalen maar realistisch. Geen toekomst maar nu.

De laatste stappen die ik dit voorjaar aan mijn eigen energietransitie aanbreng is peak-shaving. Ik vergroot de maximale elektriciteitsproductie tot 18kWp terwijl de aansluitwaarde van de woning 15kWp bedraagt. Een experiment met opslag heb ik al uitgevoerd, dit werkt als aandrijving voor mijn sleepboot. Misschien dat ik dat nog eens uitbreid naar de woning.

Mocht iemand belangstelling hebben om eens bij mij thuis te komen kijken, dan kunnen we dat natuurlijk best organiseren. Liefst een groepje, dan maken we er een college-tour van

Februari 2020,
Harold

Een oude slecht geïsoleerde woning gasloos verwarmen.

Wij hebben een oud geïsoleerd vakantiehuisje in Oostenrijk wat nooit voorzien is van gas. In Nederland raken veel mensen in paniek van de druk dat ook de woningen in Nederland allemaal gasloos moeten. Als het in Oostenrijk kan, waar in de winter gemakkelijk temperaturen van -15°C worden gemeten, dan moet het in Nederland toch ook kunnen? Of denk je dat een vakantiewoning echt iets anders is dan een volwaardig woonhuis? Nou, ons huisje is een gewoon woonhuis en het is gebouwd in 1960. Het heeft een woonoppervlakte van ongeveer 40m per verdieping, 80m2 totaal en lijkt op vele woningen die in de 50-60er jaren in Nederland zijn gebouwd en die de komende jaren van het gas af moeten. En er daarom misschien iets te leren valt hoe ik dat heb opgelost. Het huisje heeft geen gas, nooit gehad ook, maar het heeft wel een zware elektra aansluiting. Het heeft bij de overdracht in 2009 een energielabel F gekregen (235kWh/m2/a).

Wij hebben dit huisje nu 10 jaar. Ik heb alle jaren de meterstanden netjes bijgehouden en in die jaren vele onderhoudswerkzaamheden uitgevoerd om het beter veiliger, comfortabeler en gezonder te krijgen. En met een domotica installatie zodat ik vanuit Nederland de kachel kan aanzetten zodat we in een voorverwarmd huis aankomen voor ons vakantieverblijf.

Vanaf 2009 tot 2018 verbleven wij hier 10 weken per jaar. 2 weken met de kerstvakantie, 1 week met de voorjaarsvakantie, 2 weken in mei, 3 tot 4 weken in de zomervakantie en 1 week in de herfstvakantie. Soms kwam ik in de winter nog een extra weekje met vrienden om te skiën. De laatste jaren slaan we de voorjaars- en najaarsvakantie over.

Tot ongeveer 2007 werd het huis bewoond door een oudere dame die beneden 1 oliekachel en 2 zgn. speicherheizung apparaten had staan van elk 10 kW. De speicherheizung werdt in de nacht met goedkopere nachtstroom (krachtstroom) elektrisch opgeladen zodat overdag de warmte eruit geblazen kon worden. De beide kachels (eentje in de woonkamer en eentje in de hal) bestonden uit zware lavastenen en worden (werden) veel toegepast in Duitsland en de Alpenlanden. Als je langdurig aanwezig bent kun je met deze kachels een basis temperatuur in het hele huis van ongeveer 18 graden maken, warmer wordt het niet in de winter. Nadeel is dat de kachels ‘s-avonds dan koud zijn, veel warmte onnodig verliezen door uitstraling en stof circuleren door de ventilator. Oudere types hadden nog asbest bescherming. Vieze en oneconomische kachels dus. De Oostenrijkse overheid heeft inmiddels verboden dat deze kachels nog worden verkocht.

Figuur 1: verbruik, cijfers na 2011 volledig, na 2012 incl. EV auto.

In 2007 is de oliekachel verwijdert en zijn er op de bovenverdieping in de slaapkamers kleine goedkope elektrische kachels opgehangen van elk 2000 Watt. Verder is er een houtkachel geplaatst, deze kan ongeveer 6kWh warmte afgeven. In de badkamer is een elektrische muurkachel met timer bevestigd van 1500 Watt. Met een domotica set van Homematic kon ik de speicherheizung en de 3 elektrische kachels besturen zodat de woning in de winter in 3 dagen van 8 naar 15 graden kon worden gebracht. Daarna werd met de houtkachel de woning verder verwarmd. Pas na een week is het hele huis dan doorgewarmd tot ongeveer 18-19 graden. Gemiddeld verstoken wij jaarlijks ongeveer 1 kuub beukenhout. Voor warm tapwater wordt een 18kWh doorstroomboiler gebruikt. In de badkamer is een slimme ventilator in de buitenmuur geplaatst om vochtigheid af te voeren.

Isoleren met voorzetwand

In Oostenrijk wordt veel gebouwd met holle metselstenen. Een dubbele rij volstaat om een voldoende sterke buitenmuur te verkrijgen. De holle stenen hebben een lage isolatiewaarde, vergelijkbaar met een ongeïsoleerde spouwmuur. Aan de buitenzijde worden de woningen gestuct met pleisterwerk. Tegenwoordig zie je dat de woningen aan de buitenzijde worden geïsoleerd door er een 10-15 cm dikke PUR of Tempex laag tegen te plaatsen die dan opnieuw wordt afgewerkt met pleisterwerk. Dat is een relatief kleine ingreep die aan de uitstraling van de woning weinig veranderd. De woning wordt er iets breder van maar aan de binnenzijde hoeven geen enorme ingrepen gedaan te worden.

Onze woning was aan de binnenzijde ook met pleisterwerk afgewerkt. In december 2012 heb ik de slaapkamers voorzien van een 2 cm houten voorzetwand gemonteerd op een houten regel met 2 cm tempex als isolatie en een dampdichte folielaag. Het effect op het energieverbruik is zichtbaar door de verminderde dagstroom in 2013 en 2014. De temperatuur in de slaapkamers wordt sneller bereikt. Maar door de isolatie van de muren ontstonden er op de koude plekken, vooral bij de ramen, schimmelplekken.

IR Verwarming als alternatief voor wandkachels

In de zomer van 2015 is ook de woonkamer op deze wijze geïsoleerd. De speicherheizung in de woonkamer is toen verwijderd en hiervoor in de plaats zijn IR warmtepanelen opgehangen. 4 stuks van elk 400 Watt in de woonkamer en eentje van 400 Watt in de keuken. In de grafiek zie je de nachtstroom teruglopen terwijl de dagstroom oploopt. Maar het totale energie verbruik daalt spectaculair. Een groot voordeel van de IR panelen op de dagstroom is dat zij ook de hele dag warmte kunnen afgeven. De speicherheizung kon dat hooguit 8 uur per dag, dan was de buffer leeg. Met de IR panelen kunnen we dus gemakkelijk tot 21 graden verwarmen, ook als het buiten -10°C is. Het kost alleen wat meer energie. Alle ruimtes zijn voorzien van eigen thermostaten zodat de panelen per kamer aan of uit geschakeld kunnen worden.

Op basis van deze positieve ervaringen heb ik in februari 2017 een extra set IR panelen besteld voor de hal (beneden 400W, boven 270W), de badkamer (350W) en de slaapkamers (elk 2 stuks van 200W, totaal dus 400W). De speicherheizung in de hal is verwijderd en ook de elektrische wandkachels in de slaapkamers zijn weggehaald. Ook is in de woonkamer een ventilatie unit in de buitenmuur geplaatst met warmte terugwinning. Het effect van deze ingrepen is goed merkbaar in het energieverbruik van 2017, 2018 en 2019.

Ventilatie tegen vocht

De ventilatie unit met warmteterugwinning in de woonkamer heeft als effect dat de luchtvochtigheid hier is teruggebracht van 70% naar circa 55-60% (afhankelijk van jaargetijde). De vochtige plekken in de slaapkamers zijn door de IR verwarming afgenomen maar de ramen bleven toch vaak beslagen. Het vochtigheidspercentage in de slaapkamers bedroeg rond de 70%. In de zomer van 2019 heb ik daarom een groter ventilatie systeem geplaatst met afzuiging in de keuken, badkamer (beneden) en de slaapkamers. Het slimme systeem meet zelf de vochtigheid en schakelt hoger of lager als dat nodig is. Het effect is goed meetbaar. In de slaapkamers heerst nu een vochtigheid van 55%,in de woonkamer is dit nog lager. De beslagen ramen behoren tot het verleden. Een aanzienlijke comfort verbetering. Oók in combinatie met de IR panelen!

Vereiste elektra aansluiting moet voldoende zijn

De totale energie afgifte met de IR panelen is 4.350 Watt. Alleen in de hal beneden is de capaciteit te laag. Dit is voorlopig opgelost door 1 van de oude elektrische wandkachels te plaatsen (1000 Watt) waarmee de totale warmteafgifte 5.350 Watt is. Vertaald naar een Nederlandse woning betekent dit dat minimaal een 35A enkelfase aansluiting of nog beter, een 3x25A aansluiting nodig is in de meterkast. Bedenk overigens dat de doorstroomverwarmer van 18kWh op een 3x35A aansluiting moet werken. Dat is in Nederland onbetaalbaar. In dat geval is een normale boiler dan een verstandiger oplossing om warm douchewater te krijgen. De nachtstroom aansluiting in ons vakantiehuis wordt dit jaar opgezegd, die wordt niet meer gebruikt. Gelukkig is er in Oostenrijk geen extra tarief voor een zwaardere aansluiting. En elektriciteit is ook al goedkoper dan in Nederland.

Wat kost dit allemaal aan investeringen?

Domoticaset (computer, thermostaten en schakelaars)

€ 750,-

Isolatie, hout, folie e.d.

€ 1.250,-

Infrarood panelen

€ 3.125,-

Ventilator WTW

€ 275,-

Centraal ventilatiesysteem

€ 450,-

TOTAAL

€ 5.850,-

Voor dit geld wordt het hele huis dus met elektriciteit verwarmd. Het comfort is enorm verbeterd door de IR panelen in combinatie met isolatie en ventilatie.

Bespaar je met elektrisch varen ook op brandstof?

Ik vaar nu zo’n 4 jaar met mijn elektrische sleepboot, de eerste proefvaart met de elektrische aandrijving was in juli 2015. Maar toen voer ik nog met de generator als energiebron. Nu 4 jaar later is alles goed op elkaar afgestemd en maak ik ook steeds langere tochten waarbij het hybride systeem zich goed bewijst. Eén van de vragen die ik voor mijzelf nog heb openstaan is of deze manier van varen ook brandstof bespaard.

Voor dag tochtjes vaar ik altijd met een volle batterij van huis weg. Thuis worden de batterijen via de walstroom met zonnepanelen opgeladen. En sinds kort zorgen de zonnepanelen op de stuurhut ook voor het laden van de batterijen. Milieu bewuster kan ik het niet maken. Maar die dagtochtjes houden na maximaal 3 uur wel op en dan moet ik rustig varen want dan zijn de batterijen leeg. Als ik lange stukken vaar gaat de snelheid wat omhoog en houden de batterijen het dus nog minder lang vol. Net als bij een elektrische auto. De generator regelt dan dat de batterijen onder het varen in minder dan 2 uur weer zijn opgeladen. Dat is allemaal destijds bij het ontwerp vastgesteld en werkt prima.

Deze zomer heb ik daarom de proef op de som genomen en een uitgebreide meting verricht naar het brandstofverbruik. In deze blog lees je daar alles over.

De trip gaat in een paar etappes van Oostknollendam, via Amsterdam naar Lelystad. Van daaruit via Lemmer naar Bergum en nog een etappe van Bergum naar Lauwerszee en weer terug.

Traject Afstand Duur Gemiddelde snelheid
Oostknollendam – Amsterdam 20,5 km 2 uur 36 minuten 7,9km/u
Amsterdam – Lelystad 35,3 km 4 uur 8,8 km/u
Lelystad – Burgum 95,7 km 12 uur, 22 minuten 7,7 km/u
Burgum – Lauwerszee vv 41,9 km 5 uur 18 minuten 7,9 km/u
Totaal 193,4 km 24 uur en 16 minuten 8 km/u

De tijden zijn inclusief wachttijden bij bruggen en sluizen, de gemiddelde snelheid is daardoor lager dan de gevaren snelheid. Op batterijen werd er rond 300 rpm gevaren (maximale voor batterijen), ongeveer 10km/u. Met de generator aan werd het toerental verhoogd naar 400 rpm, ongeveer 13km/u. Zie een verklaring voor rpm en snelheid dit blog artikel.

Totale energieverbruik

Dit levert dan de volgende grafiek op voor het totale energieverbruik:

Gestart op 30 juli werd er met een volle batterij (geladen door de zonnepanelen) SOC = 94%). De batterijen zijn ontladen tot SOC=10% waarna deze weer werden geladen mbv de generator tot 91%. De totale afname bedroeg 71 kWh voor het stuk Oostknollendam – Lelystad. De volgende dag een vergelijkbaar patroon, totale afname 113 kWh tot aan Burgummermeer. Op 2 augustus werd de vaartocht naar Lauwerzee vv gevaren, goed voor bijna 43 kWh. Totaal is er dus 227 kWh elektrische energie verbruikt. Dat is 1,17 kWh per kilometer. Dit komt overeen met een eerdere test uit september 2016 bij de opgegeven snelheden.

Elektrische energieverbruik uitgesplitst tussen batterij en generator

Als we kijken naar het verbruik uitgesplitst tussen batterijen en generator zien we het volgende:

Voor de eerste trip (Oostknollendam – Leleystad) werd er ruim 24kWh uit batterijen verbruikt en ruim 46kWh uit de generator. Bedenk dat hierbij niet wordt weergegeven hoeveel energie er vanuit de generator is toegevoegd aan de batterijen. Beide grafieken geven louter de totale consumptie aan. Met uitzondering van de eerste trip (geladen door de zon) zijn alle andere batterij ontladingen afkomst van de generator. Voor de tweede dag was dit 29kWh uit de batterijen en 83kWh uit de generator. Voor de 3e dag was dit 18kWh uit de batterijen en 24kWh via de generator. Gemakshalve kun je ervan uitgaan dat de energie die uit de batterijen is gehaald, met een rendement van minstens 98% uit de generator afkomstig is. Voor de verdere berekeningen gebruiken we dus de totalen die hiervoor zijn vermeld.

Hoeveel dieselbrandstof is daarvoor nodig?

Dit is de vraag die mij bezighoudt en het makkelijkst is natuurlijk om dit nauwkeurig te meten. Maar daarvoor ontbreken (op dit moment) de juiste meetgereedschappen. Een dieselflowmeter op een dieselmotor is (met uitzondering van auto’s) best lastig te realiseren. Je kunt de aanvoer uit de tank meten maar elke dieselmotor zal meer dieselolie oppompen dan nodig is voor de verbranding. De rest (>90%) wordt namelijk als koeling van de brandstofpomp gebruikt en via de retourleiding weer teruggepompt naar de tanks. Een goede flowmeter houdt daar rekening mee maar kost dan ook minstens 1000 euro. Ik heb een bestelling lopen via Aliexpress (€ 39,-) maar die is nog steeds niet binnen.

Een andere methode om het dieselverbruik te meten is om het niveau in de tanks zo nauwkeurig mogelijk te meten en vandaaruit terug te rekenen. Maar daar zit een behoorlijke onzekerheid in vanwege gewichtsverdeling in de boot, uitzetting van de brandstof als gevolg van het opwarmen door de retourstroom en andere factoren. Bij benadering is er circa 80 liter brandstof voor deze gehele trip verbruikt.

De generator is van FG Wilson, een bedrijf onder de vlag van Caterpillar maar het motorblok is een Perkins 1103. En daarvan zijn de brandstofverbruik gegevens beschikbaar. Maar laten we eerst eens naar de energiebalans kijken.

Wat is de Energiebalans van de Perkins 3 cylinder diesel generator

De energiebalans zegt iets over de verhouding tussen de energie die uit diesel kan worden gehaald, en de mate waarin in de Perkins dit omzet in nuttige energie.

Energie waarde diesel per 10 liter 106 kW 100%
Power output generator 42,2 kW 39,8%
Power output koeling en smeering 26 kW 24,5%
Power output uitlaat 30 kW 28,3%
Power output straling 7 kW 6,6%

Hieruit blijkt dus dat een dieselmotor een rendement heeft van slechts 40%. De rest gaat verloren in de vorm van warmte.

Wat is het brandstof verbruik van de Perkins diesel generator per uur

De grafiek toont 4 verschillende waarden die overeenkomen met de belasting van de generator bij 25%, 50%, 75% en 100%. De dieselgenerator van de Cecilia is zo afgeregeld dat deze bij 75%-80% van het vermogen zeer efficient de batterijen kan laden en de boot op kruissnelheid kan houden. Zie hiervoor de voorgaande blogs waarin dit allemaal is uitgerekend.

Vanuit de grafiek kun je aflezen dat er dan circa 27 kWh wordt geleverd en het brandstofverbruik circa 8,2 liter per uur bedraagt. Van die 27 kWh wordt 10 kWh gebruikt voor het laden van de batterijen en 17 kWh voor de voortstuwing. Dat levert dan bij een RPM van 400 een snelheid op van maximaal 13 km/u (afhankelijk van aangroei onderwaterschip, stroming, wind e.d.).

Hoeveel draaiuren heeft de generator dan gedraaid?

Dit is de vraag waarom het draait. De vaartocht heeft in totaal 24 uur en 16 minuten geduurd. Het aantal draaiuren wordt zowel door de generator als, en zeer nauwkeurig, door de Victron software bijgehouden.

Voor de berekening van het dieselverbruik is in dit rapport een waarde van 8,2 liter per uur gebruikt.

Dus samengevat zijn er van de 24 uur en 16 minuten varen, slechts 10 uur en 26 minuten op de generator gevaren, ofwel 43% van de tijd. Zou je het totaal aantal liters delen door de vaartijd, is dat circa 3,5 liter per uur met een gemiddelde snelheid van 8 km/u inclusief wachttijden bruggen en sluizen.

Ik ben benieuwd welke verbruikservaringen andere (sleepboot) vaarders hebben. En als ik de nauwkeurige meetgegevens heb, zal ik deze ook delen.

Tijd voor een accu update

Het laatste blog bericht over de Elektrische Sleepboot Cecilia dateert alweer van september vorig jaar. Tijd voor een update!

De afgelopen winter is er weinig gevaren maar heb ik vooral veel timmer- en schilderwerk verricht. Een nieuwe zitbank in de roef, de keuken, extra opbergruimte, wandbekleding, nieuwe vloer, dat soort klussen. En nadat het gestopt was met regenen en de zon weer ging schijnen was de buitenboel aan de beurt. Schilderen! En nu eens echt helemaal van voor tot achter en van boven tot de waterlijn. De naamborden, luiken, boordlichten, mast met antennes, verschansing, alles is weer blinkend mooi.

Figuur 1: strak in de verf langs de Zaanseschans

Storingen Victron Quattro

De enkele keer dat ik ging varen bemerkte ik, ook in de winter, dat één van de Victron omvormers erg veel warmte ontwikkelde. Het gevolg was dat de omvormer nog maar 60% van de capaciteit kon leveren voordat deze oververhit raakte, zowel bij het leveren van energie voor de elektromotor als voor het laden van de Lithium batterijen. De omvormer die de fout veroorzaakte was dezelfde die na de brand oxidatie sporen had en ook na reinigen en doorsolderen telkens fouten gaf. Eerst heb ik geprobeerd het op te lossen met extra geforceerde ventilatie rondom de omvormer én een extra ventilatieopening door het achterdek. Warmteontwikkeling is sowieso iets om goed rekening mee te houden met elektrisch varen, daar straks meer over. Maar het werd snel duidelijk dat reparatie of vervanging van de unit de enige goede oplossing zou zijn.

Victron Quattro vervangen

Begin april heb ik de unit uit de boot gehaald en opgestuurd naar Victron. Die constateerden dat vervangen of herstellen van de prints zeer kostbaar zou zijn. Victron deed mij een aanbod om tegen een sterk gereduceerde prijs een nieuwe unit te leveren. Dat aanbod heb ik maar geaccepteerd.

Figuur 2: Nieuwe unit

De nieuwe Quattro werd geleverd met nieuwe firmware en dus moesten ook de andere twee units van nieuwe software worden voorzien. Daarna opnieuw de configuratie inlezen en testen. Een nieuwe optie die zichtbaar werd op het Venus CCGX display is de temperatuur van de batterijen. Er zit immers een Victron-temperatuursensor op de minpool van één van de batterijen die de laadspanning en laadstroom terugregelt als de temperatuur van de batterij te sterk oploopt. En vanaf nu kan dus ook de temperatuur van die accupool worden uitgelezen.

Sleepbootdagen Vianen

In april besloot ik om dit jaar tijdens het Hemelvaartweekend voor het eerst eens mee te doen met de Sleepbootdagen in Vianen. Met een mooi geschilderd bootje kon dat een leuk evenement zijn. Van Oostknollendam via de Zaan, over het IJ en het Amsterdam-Rijnkanaal en een klein stukje Lek. Mooi stuk varen maar wel druk en ook best een lang stuk. Vlak voordat ik het Amsterdam-Rijnkanaal wilde opvaren, kreeg ik een foutboodschap dat de accu een hoge temperatuur bereikte. Het display gaf 55 graden Celcius aan….. Ik heb de boot even aan de kant gelegd, het bed gelicht en inderdaad, een batterij voelde behoorlijk warm aan, samen met de kabels. Op de andere batterij brandde de rode fout-LED. Deze was niet warm.

Defecte batterij.

Een snelle diagnose stelde dat de warme accu nog prima funtioneerde maar alle stroom moest leveren en daarom warmte ontwikkelde. De andere accu met de rode LED stond namelijk in storing en bleek behoorlijk diep ontladen te zijn. Ik heb wat telefoontjes gewisseld met de distributeur en geprobeerd om de defecte accu alleen aan de lader te zetten in de hoop dat de beveiliging zou deactiveren en de batterij weer opgeladen kon worden. Maar dat lukte niet. Een resetknop zit er niet op. De ontwikkelaar heeft er voor gezorgd dat de lithium batterij zich geheel afschakelt om rampen te voorkomen.

Ik heb daarom met de ontwikkelaar Wolter Buikema van de ACES Energy accu gebeld en samen besloten om de defecte accu af te schakelen en alleen nog door te varen met de goede accu. Om dat veilig te doen mocht ik niet meer dan circa 150A ontlaadstroom trekken en moest ook de laadstroom beperkt blijven. Gelukkig is dat allemaal gemakkelijk in te stellen op de Victron apparatuur. 150A ontlaadstroom betekent helaas wel een beperking in de snelheid op batterijen maar met de generator aan kon er gewoon doorgevaren worden. Inmiddels had ik wel 2 uur vertraging opgelopen maar ik was blij dat dit niet was overkomen óp het Amsterdam-Rijnkanaal. Op één batterij kon het ook maar Wolter en ik spraken af om te bekijken of we de batterij konden herstellen als ik in Vianen was gearriveerd.

Tijdens de sleepbootdagen heb ik veel mensen aan boord gehad. Gezin, familieleden, een collega van het werk en natuurlijk ook geinteresseerden die afkwamen op de leaflet die ik op de mast had gehangen waarop overzichtelijk alle technische informatie van de Cecilia was opgeschreven.

Figuur 3: Aan het ponton in Vianen

Best leuk om iets over de elektrische sleepboot te vertellen. Velen hadden al iets over mij gelezen in de Beting of op Internet. Maar ja, als je zo aan een ponton ligt kun je er weinig van laten zien. Volgend jaar dus maar eens meedoen met de sleepproeven, dan laten we zien dat het werkt!

Zaterdag kwam Bouke nog langs om te proberen de defecte batterij te repareren. Dat lukt helaas niet omdat de sealing zo taai was dat daarvoor wat grover gereedschap nodig was. Met een paar sterke armen hebben we batterij (85kg) van boord getild en in zijn auto gezet. Ik zou zondag de terugweg weer moeten varen met halve batterij capaciteit. Geen probleem, de generator doet zijn werk wel!

Halverwege juni heb ik de gerepareerde batterij weer opgehaald. Wat er nu precies defect was geraakt bleef enigszins onduidelijk. Of er nu sprake was van diep-ontlading en daardoor automatische bescherming of dat er een mosfet defect was geraakt, bijvoorbeeld door een spanningspiek, we weten het niet. De Victron logfiles geven ook geen duidelijkheid. Ik heb de boel weer aangesloten, de onderlinge accukabels verdubbeld om een nog lagere weerstand te verkrijgen en ben weer uitgebreid gaan testen.

Zonnepanelen

Tussentijds heb ik de 2 zonnepanelen die op de stuurhut liggen vervangen door 2 CIS panelen. De oude panelen (Panda 205W per stuk) zijn 48 cells PV panelen die een spanning geven van circa 24 Volt. In serie geschakeld dus 48 Volt maar dat is onvoldoende om de Lithium batterijen te laden. Maar die 2 Panda panelen hebben via een Victron MPPT lader ruim 7 jaar lang de 24 Volt VRLA accubank volgehouden en die accu’s zijn nu 12 jar oud en functioneren nog uitstekend. Via die 24 Volt accu bank draaide het hele boordnet, de koelkast en alle besturingscomputers.

De 2 Solar Frontier dunnefilm panelen leveren per stuk een spanning van 80 Volt (max 170Wp) en kunnen parallel op de MPPT lader aangesloten worden. Hiermee kan dan met behulp van dezelfde laadkarakteristiek van de Victron Quattro laders, de Lithium batterij tot 58 Volt worden geladen.

Figuur 4: Consumptie vs Solar

Het effect van die 2 parallel geschakelde zonnepanelen is wel aardig in bovenstaande grafiek weergegeven. Op 30 juni werd met een volle batterij gevaren (SOC=97%) en is een kleine 17 kWh verbruikt (3 uur vaartocht). Bij terugkomst thuis was de SOC=15%. Maar er is tijdens die dag ook 1,37 kWh zon energie toegevoerd. Normaliter leg ik de boot na thuiskomst aan de kabel zodat de batterijen weer volgeladen zijn. Maar zoals je kunt zien genereren de PV panelen gemiddeld 2 kWh per dag op een zonnige dag, minder op een bewolkte dag, waarmee in een week de batterijen weer aardig vol geladen kunnen zijn. De grafiek laat een SOC groei zien van 15% naar 55% in 7 dagen. Maar toen stond de koelkast wel gewoon aan. Van 55% naar 95% via de walstroom duurt circa 45 minuten, dat kun je goed plannen.

Ik heb de Victron MPPT lader ingesteld dat deze de batterijen oplaadt tot 95% en daarna in floating status keert totdat de SOC = 80% en daarna weer gaat laden. Het pendelen tussen SOC 80% en SOC 95% is beter voor de Lithium batterijen dan deze continue op 95-100% te houden.

Op de foto is de MPPT lader (onder) en de DC-DC converter te zien. De DC-DC converter maakt van 48 Volt 24 Volt voor het boordnet (25,6 zodat de oude VRLA accubank geladen blijft).

Koeling is een serieus onderwerp

Ik schreef er al over maar koeling van de elektronica is een serieus onderwerp. Er zijn een aantal aandachtspunten die je in het ontwerp van een elektrische boot moet meenemen:

  1. De elektronica zelf genereert warmte, zie ook het artikel over de rendementsberekeningen. Gemeten tussen accu opname en schroef afgifte ligt dat tussen 10-20% (afhankelijk van vermogen). Dus bij een gemiddeld vermogen van 10 kW aan de schroef wordt er minstens 1 kW aan warmte gegenereerd.
  2. Het dek wordt in de zomer zeer warm. Ondanks dat het licht grijs is geschilderd, wordt het op zeer warme dagen te heet om op blote voeten te lopen. Het dek is deels wel geïsoleerd maar je merkt dat het benedendeks uiteindelijk ook behoorlijk warm wordt.
  3. De generator levert zeer veel warmteverlies. Gemiddeld genomen geldt voor elke brandstof motor dat van de totale energie uit brandstof, 30% voor voortstuwing, 30% via de uitlaat, 30% via koeling en 10% voor straling moet worden gerekend. De stralingswarmte is in mijn geval dus minstens 10kW, nog los van het feit dat de uitlaat (geïsoleerd) en de koelslangen ook door de ruimte lopen.

Je kunt hieruit opmaken dat in mijn situatie er dus veel warmte wordt gegenereerd en die moet ergens worden afgevoerd. Ik heb met een aantal 24 Volt computer ventilatoren een luchtstroom opgewekt die de temperatuur onderdeks beperkt tot ongeveer 45 graden. Ik zoek nog naar een manier om dit te beperken tot 35 graden. Iemand suggesties? Work in progress.