27. Sep 2023
Nicolas Colombi legt uit hoe het bewaken van het stroomverbruik van huishoudens en het beheren van zelf opgewekte elektriciteit kan leiden tot 90% besparingen.
Gezien de inflatie, de stijgende energieprijzen en de noodzaak om onze ecologische voetafdruk te verkleinen, is de druk groot om ons energieverbruik te verlagen en minder afhankelijk te worden van energieleveranciers. Zelf energie opwekken is een logische stap voorwaarts, maar voordat u dat doet, moet u de bestaande installatie controleren om ervoor te zorgen dat deze zo efficiënt mogelijk is.
Na verzoeken te hebben ontvangen van
verschillende luxe villa-eigenaren om hun energierekeningen te verlagen door
een zonnepanelensysteem (PV) te implementeren, ontwikkelden we een oplossing
die allereerst hun huidige verbruik bijhoudt en vervolgens hun voorgestelde
PV-installaties optimaliseert.
Afbeelding – bewaking - de eerste stap om energie te besparen is uit te zoeken hoeveel stroom uw apparaten verbruiken en een basislijn vast te stellen van waaruit u verbeteringen kunt aanbrengen.
De meeste oplossingen op de markt hebben slechts één functie. Bijvoorbeeld, u kunt zonnepanelen kopen om uw zwembadfiltratie en warmtepomp van stroom te voorzien. Of u kunt panelen kopen voor zelfverbruik zonder te weten welke apparaten tijdens de productie zullen worden gebruikt en deze handmatig moeten opstarten. Als omvormers zijn uitgerust met relais voor belastingsbeheer, bieden ze alleen een aan-uit-relaisregeling. Deze benadering is ontoereikend als u systemen hebt zoals verwarming/koeling-regeling per kamer, zwembadpompen met variabele snelheid of thermodynamische warmtepompen. Met KNX is het mogelijk om een groot aantal verwarmings- en koelsystemen te regelen door de temperatuur van elke kamer aan te passen of de temperatuur van de warmwatertank te verhogen of te verlagen.
We kunnen zelfs het zwembad (warmtepomp en filtratie) opdracht geven om te starten als de energieproductie voldoende is, en we krijgen onmiddellijke energiemetingen voor elk onderdeel van de apparatuur, zodat we in realtime de impact kunnen beoordelen bij het wijzigen van parameters.
De luxe villa's die contact met ons opnamen waren al uitgerust met KNX-automatisering voor verlichting, verwarming, warm water, zwembad en oplaadstations, dus besloten we om dit uit te breiden met energieopslag door middel van batterijen en energiebeheersoftware. Voorafgaand aan de installatie van zonnepanelen met opslag, hebben we aanbevolen om energiemonitoring te gebruiken om vast te stellen wie wat verbruikt en om te zien of er initieel bespaard kan worden.
Afbeelding - Graf'nX - (Links) Voorbeeld van een Can'nX Graf'nX dashboard gebruikt met (rechts) de Can'nX Emergy'nX gateway. Deze combinatie maakt het mogelijk om het energieverbruik te bewaken en vervolgens te optimaliseren.
We gebruikten het Can'nX Graf'nX-systeem, dat KNX-, Modbus- of IP-meters (MQTT) integreert in een online energiedashboard, om verbruikspatronen te begrijpen en afwijkingen te identificeren die door apparatuur worden veroorzaakt als gevolg van storingen of onjuiste instellingen. In eerdere projecten vonden we bijvoorbeeld een thermodynamische warmwatertank die constant op elektrische weerstand draaide (50kWh/dag); zwembadfilters die 24/7 in bedrijf waren (120kWh/dag), zelfs in het midden van het seizoen door een onjuiste instelling van de waterkwaliteit; en een zwembadwarmtepomp die aan bleef staan tijdens niet-bezette koudere maanden, wat 50kWh verbruikte tegenover 15kWh in warmere maanden. In dit eerste stadium was de winst voor de projecten in kwestie aanzienlijk, aangezien er bijna 25 MWh per project kon worden bespaard, wat resulteerde in een vermindering van 2,5 ton CO2-uitstoot.
Bovendien berekent het energiedashboard cruciale waarden voor de installatie, zoals de basisbelasting van de installatie, het schijnbare vermogen (opgenomen vermogen in kVA) en de piekbelasting. Hierdoor kan de grootte van de elektrische aansluitingen goed worden geverifieerd, zodat de aansluitkosten en de besparing op de kWh-prijs kunnen worden aangepast. In sommige projecten hebben klanten besloten een lagere aansluitwaarde te nemen om te kunnen profiteren van goedkopere energiekosten per kWh dankzij tariefbeschermingsmechanismen.
Na het analyseren van verbruikspatronen en een paar aanpassingen aan de elektrische warmwatertank door een installateur, hebben we een script opgezet in een Kloud'nX cloud account waarmee we een lastscheidingssysteem konden implementeren. Hierdoor worden bepaalde verbruikspieken vermeden zonder dat dit ten koste gaat van het comfort, waardoor het energieverbruik van de klant daalt.
Na enkele maanden verbruiksmonitoring stelden we een oplossing op maat voor met zonnepanelen en opslag in combinatie met de energieoptimalisatiesoftware Can'nX Emergy'nX. Hybride omvormers voor de stroomopwekking door middel van zonnepanelen, in combinatie met energieopslagbatterijen, werden geïntegreerd in de bestaande KNX-installatie die bestaat uit warmwatertanks, HVAC, zwembadfiltratie, zwembadwarmtepompen en oplaadstations voor elektrische voertuigen.
Met de energieoptimalisatie-software kan de automatische regeling van de belangrijkste energieverbruikers nauwkeurig worden afgesteld, met prioriteitsvolgordes die door de bewoner worden gekozen, zonder dat dit ten koste gaat van hun comfort. Op basis van schommelende energiekosten en productieniveaus van zonnepanelen regelt het nauwkeurig de laad- en ontlaadcycli van de batterijen en de automatische werking van de benodigde apparatuur om een energieoverschot te creëren, waardoor het verbruik tijdens perioden met hoge elektriciteitsprijzen wordt geminimaliseerd.
Afbeelding - Can'nX grafiek - Grafiek die toont hoe energiebesparingen toenemen naarmate zonnepanelen, batterijopslag en optimalisatie worden geïntroduceerd.
De implementatie van energiebeheer in combinatie met hernieuwbare energiebronnen leidt tot aanzienlijke besparingen:
In de context van de bovengenoemde projecten hebben we te maken met villa's met aansluitingen variërend van 50-120kVA, met een jaarlijks verbruik van 50-100MWh. De resulterende winst in energiebesparing is aanzienlijk en kan oplopen tot tientallen MWh, wat zich vertaalt in een CO2-reductie van enkele tonnen.
Het implementeren van basis energiebewaking levert in de meeste installaties een besparing op van ongeveer 15%. Binnen het eerste jaar na de installatie konden we defecte en sterk energieverbruikende elektrische apparaten detecteren, die vervolgens werden geoptimaliseerd. Daardoor heeft de installatie een terugverdientijd van 1-2 jaar.
Het gebruik van zonnepanelen zorgt voor een reductie van 30-40% van het verbruik op basis van het geïnstalleerde vermogen. Met een terugverdientijd van 8-11 jaar voor een installatie met een piekvermogen dat gelijk is aan het aangesloten vermogen.
De bijkomende installatie van een batterij, met een opslagcapaciteit van ongeveer 2 x het maximaal geproduceerde vermogen in kWh, leidt tot een extra energiebesparing van 15-30%. De terugverdientijd van deze configuratie is ongeveer 12-15 jaar.
KNX-gebaseerd energiebeheer verbetert het rendement van de investering door een nauwkeurige, doorlopende lastregeling en apparatuurregeling mogelijk te maken op basis van dynamische energieprijzen, zonne-energieproductie, energieopslag en prioriteit ingesteld door de bewoner. Het Can'nX EMergy'nX-systeem kan namelijk tot 90% van de energierekening besparen en door de zonnepanelen en de batterij iets op te schalen wordt autonoom gebruik zelfs haalbaar.
Nicolas Colombi is de CEO van Can'nX, leverancier van KNX- en IoT-oplossingen voor het ontwerpen, implementeren en optimaliseren van verbonden gebouwbeheersystemen.