Duurzame energie
Dit onderwerp heeft weliswaar niet direct iets te maken met onze tuin, maak maakt net als de tuin deel uit van onze “way of life”.
In de periode eind 2010 – begin 2012 hebben we de woning bij FruitLent namelijk omgevormd richting energieneutraal door een combinatie van bodemwarmte, zonnewarmte, zonnestroom, windstroom en overige maatregelen.
Alle genomen maatregelen worden hieronder toegelicht. U kunt deze echter ook nalezen op de website van de Nationale Duurzame HuizenRoute.
Bodemgekoppelde warmtepomp met zonnewarmte:
Op 23 december 2010 werd een warmtepomp in gebruik genomen met een thermisch vermogen van circa 10 kW, aangesloten op twee gesloten verticale bodemwarmtewisselaars (VBWW) van elk 130 à 135 meter diep. De warmtepomp is voorzien van een warmtebuffer van 765 liter.
Op 18 juli 2011 zijn op dezelfde warmtebuffer een drietal zonnecollectoren met een gezamenlijk vermogen van 9,9 GigaJoule aangesloten. Op 15 mei 2012 is het collectorveld uitgebreid met nog één extra collector, zodat het totale gezamenlijke vermogen van de vier zonnecollectoren nu uit komt op 13,2 GigaJoule. Door deze zonnecollectoren zal de warmtebuffer in geval van voldoende zonnewarmte nagenoeg gratis worden opgewarmd. De warmtepomp schakelt daardoor pas in indien onvoldoende (gratis) zonnewarmte kan worden gewonnen.
Op de warmtebuffer is een tapwatermodule aangesloten, waarmee warm tapwater kan worden aangemaakt op het moment dat er vraag naar is. In deze tapwatermodule bevindt zich namelijk een platenwisselaar, waarmee koud leidingwater wordt opgewarmd tot ongeveer 45 graden door warmte aan de warmtebuffer te onttrekken. Er hoeft door dit systeem dus geen (stilstaande) warme tapwatervoorraad te worden aangehouden. Door het ontbreken van een warme tapwatervoorraad bestaat er geen legionella-risico in de voorraadbuffer en de temperatuur van het water hoeft daardoor niet tot 65 à 70 graden te worden verhoogd. Om te douchen is 45 graden immers meer dan voldoende. Het rendement van de warmtepomp, die veel minder goed presteert bij hoge temperaturen, kan door deze configuratie grotendeels in stand blijven.
Doordat de zonnecollectoren in ons geval zijn aangesloten op de volledige warmtebuffer, zullen deze niet alleen een bijdrage leveren aan het genereren van warm tapwater, doch zullen deze (met name in het voorjaar en in het najaar) ook een bijdrage leveren aan het verwarmingssysteem van de woning. De opgevangen zonnewarmte wordt dan dus optimaal benut !
Onze warmtepomp is ook voorzien van een koelvoorziening. Bij een bodemgekoppelde warmtepomp als de onze is sprake van passieve koeling. Bij passieve koeling blijft de compressor tijdens het koelprogramma uitgeschakeld (dit in tegenstelling tot luchtgekoppelde warmtepompen, waarbij koeling alleen mogelijk is met ingeschakelde compressor, zogenaamde actieve koeling). Doordat sprake is van passieve koeling, is het in de zomer mogelijk om de woning tegen zeer lage kosten te koelen. Er draaien alleen twee circulatiepompjes. Koeling vindt plaats door het water in de vloerverwarmingsslangen en de radiatoren terug te koelen tot 18 graden, via de bronnen in de bodem. Hierdoor warmen de bronnen in de bodem tijdens het koelprogramma langzaam een klein beetje op, waardoor bij de aanvang van het verwarmingsseizoen weer een iets hoger rendement op de warmtepomp kan worden behaald.
Samenvatttend zijn dit de specificaties van onze gecombineerde installatie voor bodemwarmte en zonnewarmte:
- Vaillant GeoTHERM plus VWS 104/2 warmtepomp met koelvoorziening
– verwarmingsvermogen bij B0W35 (dT5): 10,4 kW (compressorvermogen 2,4 kW, COP=4.4)
– verwarmingsvermogen bij B0W35 (dT10): 10,5 kW (compressorvermogen 2,3 kW, COP=4.6)
– verwarmingsvermogen bij B5W55: 11,0 kW (compressorvermogen 3,4 kW, COP=3.2)
– koelvermogen passief: 6,2 kW (bij VL 18° C / RL 22° C) - Vaillant VR60 mengmodule en Vaillant menggroep met toerengeregelde pomp
- Vaillant allSTOR MSS buffervat, type VPS 800/2, opslagcapaciteit 765 liter
- Vaillant allSTOR VPM 20/25 W tapwatermodule
- Vaillant allSTOR VPM 20 S zonnelaadstation
- 4 stuks Vaillant AuroTHERM VFK 150/V zonnecollectoren, afmetingen per collector: 1,233 x 2,033 meter, het gehele collectorveld heeft dus een oppervlakte van 10 m² en een gezamenlijk vermogen van 13,2 GigaJoule
Lucht-lucht warmtepomp:
Op 6 januari 2017 hebben we een extra warmtepomp in gebruik genomen ten behoeve van onze woonkamer. De woonkamer heeft veel glas heeft, dus veel warmteverlies. Met deze lucht-lucht warmtepomp kunnen we de ruimte sneller bijverwarmen en kan de basistemperatuur van de woonkamer bovendien lager worden ingesteld.
We gebruiken een lucht-luchtwarmtepomp als bijverwarming bij de vloerverwarming. Het betreft een volledig weggewerkt (onzichtbaar) Toshiba kanaalmodel warmtepomp, aangesloten op een buitendeel in de tuin.
Het buitendeel is een Toshiba RAS-2M18S3AV, het binnendeel is een Toshiba RAS-M13G3DV. Het gaat om een zeer zuinige combinatie: deze haalt volgens de specificaties in de verwarmingsstand een zeer hoge SCOP van 4,60 !
Alhoewel deze combinatie volgens de specificaties geluidsarm zou moeten zijn, komt dit beslist niet overeen met onze ervaringen. Het systeem maakt behoorlijk wat herrie. Vooralsnog geen aanrader deze Toshiba warmtepomp !!!
Zonnestroom:
(installatie 1)
Op 1 juni 2011 zijn op het dak van de schuur zonnepanelen in gebruik genomen, bestaande uit 36 stuks Yingli Solar YL 235P-29b panelen. Het gaat daarbij om polykristallijne panelen met een vermogen van 235 WattPiek per stuk (afmetingen 1,65 x 0,99 m).
De panelen zijn in twee strings van elk 18 stuks aangesloten op een Kostal Piko 8.3 omvormer. Door de panelen vooraf per string uit te sorteren, bedraagt het vermogen van de installatie geen 8.460 WattPiek, doch is deze verhoogd naar 8.484 WattPiek.
Bij afwezigheid van een dakvlak op het zuiden, is één string in ons geval georiënteerd op het westen en één string op het oosten. Onze panelen liggen dus niet op het zuiden, zoals destijds in 2011 als optimaal werd gezien. Heden ten dagen zien we zo’n oost-west georiënteerde installatie juist als optimaal, omdat deze de netbelasting midden op de dag iets minder hoog maakt en de opbrengsten beter over de gehele dag worden uitgesmeerd. Daardoor is het mogelijk om een iets hoger percentage van de opgewekte zonnestroom zelf te gebruiken (zodra de salderingsregeling wordt afgebouwd is dat financieel ook voordeliger).
Met de Kostal Piko 8.3 omvormer is het mogelijk om de resultaten van de zonnepanelen uit te lezen via ons ethernet-huisnetwerk.
⟹ Lees hier over onze ervaringen met deze zonnestroominstallatie.
Zonnestroom:
(installatie 2)
Gelet op de zeer goede resultaten van onze bovenstaande zonnestroominstallatie, is besloten om een onbenut gedeelte van een westelijk dakvlak te gaan gebruiken voor een tweede (kleinere) zonnestroominstallatie. Deze is op 30 augustus 2012 in gebruik genomen.
Deze tweede installatie bestaat uit twee stuks ZM Solar M-300 All Black panelen. Het gaat daarbij om volledig zwart gekleurde monokristallijne panelen met een vermogen van 300 WattPiek per stuk (afmetingen 1,956 x 0,99 m).
De panelen zijn in één string aangesloten op een Mastervolt Soladin 600 omvormer. Omdat deze panelen een plustolerantie hebben, ligt het vermogen van deze tweede installatie in ons geval op 601 WattPiek.
⟹ Lees hier over onze ervaringen met deze zonnestroominstallatie.
Windstroom:
Op 27 maart 2012 is op de achtergevel van onze schuur een mini-windturbine geplaatst van het type Windgenerator Black 300, afkomstig van het Duitse bedrijf preVent GmbH. De mini-windturbine is via een overspanningsbeveiliging aangesloten op een omvormer van het type Mastervolt Windmaster 500.
De turbine staat op een mast die 2,5 meter boven de nok van het dak uitsteekt. Deze nok bevindt zich op ongeveer 5,5 meter boven maaiveld, zodat de ashoogte van de mini-windturbine zich nu derhalve op circa 8 meter boven maaiveld bevindt. De turbine wordt niet wezenlijk gehinderd door objecten in de omgeving (zoals hoge gebouwen of hoge bomen).
In het geval van de Windgenerator Black 300 gaat het om een kleine turbine met een rotordiameter van 1,22 m en een rotoroppervlakte van 1,16 m². De rotor van deze turbine begint al te draaien bij een windsnelheid vanaf slechts 0,8 m/sec en de turbine gaat al stroom aan het net leveren vanaf een windsnelheid van slechts 1,8 m/sec. Turbines van andere merken / types staan bij dergelijke lage windsnelheden gewoonlijk nog stil. Het vermogen van 300 Watt wordt bij de Black 300 echter pas behaald bij een windsnelheid van ongeveer 9,7 m/sec. Bij nog hogere windsnelheden is het maximaal vermogen van deze turbine 450 à 500 Watt, waarna de overspanningsbeveiliging in werking treedt (download hier de opbrengsttabel, PDF-bestand van 6 kB).
Overige voorzieningen:
Na de bovenstaande beschrijvingen van onze installaties voor duurzame energie, moet nog het volgende benadrukt worden: energie die je NIET verbruikt is natuurlijk altijd nog het duurzaamst ! Daarom zijn tevens de navolgende maatregelen voor energiebesparing in gebruik:
- spouwmuurisolatie met met HR++ Termoparel® (circa 6,5 cm)
- vloer- en dakisolatie
- voor de verlichting wordt grotendeels gebruik gemaakt van LED-lampen en een klein deel van EcoHalo-lampen;
- enkele ruimtes zijn voorzien van bewegingssensoren op de verlichting, waardoor de verlichting automatisch uit schakelt zodra er geen beweging meer wordt waargenomen (en de verlichting dus niet nodeloos blijft branden);
- we gebruiken een Plugwise® Energy Control & Management System;
- de wasmachine wordt gevuld met water dat is verwarmd via zonnewarmte of bodemwarmte;
- één van onze drie toiletten aangesloten op onze eigen watervoorziening, ter besparing van leidingwater.
Met de bovenstaande technische maatregelen houdt het niet op. Zelf doen we zelf ook nog wat, te weten:
- aanpassen van eigen gedrag door bewustwording;
- als vanzelfsprekend contracteren we één van de energieleveranciers die door onderzoek van Greenpeace, de Consumentenbond, Natuur & Milieu en WISE een 10 scoren op de stroomranglijst. Deze leveranciers leveren 100% echt groene stroom (en dus geen groene “sjoemelstroom” die via een administratieve truc groen wordt gewassen);
- bij de aanschaf van nieuwe elektrische apparatuur letten we op het verbruik, ook in de stand-by stand;
- we zijn lid van diverse burger-energiecoöperaties, zoals:
– de Energiecoöperatie WPN U.A.
– de Burgerwindcoöperatie Geldermalsen-Neerijnen B.A.
– de Coöperatie Rijn en IJsselenergie U.A.
– de Coöperatie Vrijstad Windwinning U.A.
waarmee we mede-eigenaar zijn van diverse reeds gerealiseerde of nog te realiseren projecten voor de opwek van duurzame energie en proberen onder andere daardoor een extra bijdrage te leveren aan de energietransitie; - we zijn investeerder in nog andere projecten voor Duurzame Energie (geothermie, windparken op zee, WKO, PV, EnergiePlus woningen e.a.).
Resultaat:
Met al deze voorzieningen (bodemwarmte, zonnewarmte, zonnestroom, windstroom, besparingen) was het de bedoelding dat we per saldo op jaarbasis ongeveer energieneutraal zouden worden. We zijn hier nog niet helemaal (maar wel grotendeels) in geslaagd.