Energiebeheer

Door slim om te gaan met stroom kan er meer. Bovendien zorg je ervoor dat de stroom het altijd doet. De Homer gaat zo efficiënt mogelijk om met energie. Het huis kijkt voortdurend wat de gebruiker nodig heeft, in welke mate van urgentie, en waar er bespaard kan worden. Sommige dingen zijn vitaal, bijvoorbeeld warm water als je doucht. Andere dingen hoeven niet direct, zoals het filteren van drinkwater. Of ze hoeven niet gelijktijdig. De vaatwasser kan bijvoorbeeld even wachten tot je klaar bent met douchen. De Homer wordt elke dag optimaler, en dat is één grote fascinerende puzzel.  Hieronder lees je welke keuzes we hebben gemaakt en welke oplossingen zijn verwerkt in de Homer.

Energie gebruik

Er wordt een voorspelling gemaakt voor de te verwachte afname. Dat gebeurd op basis van eerder verbruik, en te verwachten gebruik voor bijvoorbeeld de warmtepomp, douche en de andere afnemers. Als het buiten koud is en de zon gaat onder, dan is er geen stroom te verwachten van de zonnepanelen. Misschien wel door een eventuele windgenerator. Als er verwacht wordt dat er te weinig stroom zou zijn om de nacht door te komen wordt er aangegeven dat de generator aan zou moeten. Dat kan automatisch zo worden ingesteld dat dat voor het slapen gaan gebeurd. Als je geen generator hebt, of je wilt deze liever niet gebruiken, dan kan je deze tijd beïnvloeden door bijvoorbeeld korter te douchen. Deze optie wordt eenvoudig visueel aangegeven in de douche. Aan de buitenkant van de meterkast is ook eenvoudig weergegeven wat de status van de energievoorraad is.

Zo is het ook een goede optie om de hout of gaskachel aan te zetten, waardoor je die nacht weer minder stroom verbruikt, omdat de warmtepomp minder hoeft te draaien. Het minimum wat je van de Homer kunt verwachten is dat je altijd verlichting hebt, en altijd je pc of tv kunt gebruiken.

Meterkast

de meterkast in de Homer regelt alle elektriciteit. Aan de inkomende kant wordt er gekeken welke energiebron het beste past, aan de uitgaande kant wordt er bijgehouden waar de stroom naar toe moet en kan.

Inkomende kant

Het systeem krijgt twee agm accu’s van 12 volt, die aan elkaar gekoppeld 24 volt geven.

Daarnaast komt er een 230v wisselspanning aansluiting die je kan aankoppelen als dat voorhanden is, met een acculader voor het op peil houden van de accu’s, en op een paar plekken een 230 volt stopcontact, voor apparaten die niet te vervangen zijn voor 24 volt. Voor als er geen 230 volt aanwezig is komt er een 24v – 230v omvormer, zodat er altijd ook 230 volt beschikbaar is. Deze is in de toekomst aan te sturen door de domotica. Deze gebruikt je liefst zo min mogelijk ivm energie verlies.

Optioneel zou nog een 24v generator zijn, en zonnepanelen.

Tijdens gebruik wordt er eerst gekeken of de Homer een externe 230 volt stopcontact is aangesloten. Als dat zo is dan schakelt de meterkast de omvormer in, die het voltage omzet naar 24 volt voor het hele huis.

Als de Homer niet is aangesloten op een externe bron schakelt hij automatisch over naar de accu’s. Als deze voldoende vermogen bevatten is dit de voeding.

Uitgaande kant

De basisgedachte is dat er alleen stroom loopt waar de stroom nodig is. Een groep staat alleen aan als er minimaal een afnemer stroom nodig heeft. De stroom is zo goed te regelen, en er is geen onnodig stroom verlies.

de meterkast regelt aan de uitgaande kant, voor de afnemers de verdeling. Als er geen stroom nodig is voor een bepaalde groep dan schakelt hij deze groep af. Als er afnemers zijn, dan kijkt de regeling in de kast of de maximum waarden niet worden overschreden, en als dat wel gebeurd schakelt hij de gebruiker af.

Met een druk op de knop kan bij het verlaten van het huis alles wat niet essentieel is direct uitgeschakeld wordt, zoals alle verlichting. Achter iedere groep zit nog een zekering, maar deze zou in theorie nooit door mogen branden. De software moet sneller dan de zekering zijn.

Uitschakelen

Hierdoor kan je bijvoorbeeld bij het verlaten van het huis op een knop drukken waardoor alles wat niet essentieel is direct uitgeschakeld wordt, zoals alle verlichting en alle stopcontacten, tenzij je aangeeft dat een stopcontact wel aan moet blijven.

Energie

Het is een hele uitdaging om goed om te gaan met energie, zeker als je de Homer flexibel wilt in kunnen zetten. En dan het liefst zo comfortabel mogelijk. De overwegingen en oplossingen waar we voor gekozen hebben leggen we hier onder uit. In de eerste plaats moet er gekeken worden naar het verbruik, waar kan er bespaard worden, en waar niet. Aan de andere kant, wat is het aanbod, en hoe betrouwbaar is dat aanbod.

Energie vraag

Warm water

Warm water kan op verschillende manieren geregeld worden. Het beste zou de warmtepomp zijn. Elektrisch is een mooie optie als er teveel stroom is. Dat zal vaker het geval zijn als de zon schijnt, en het niet zo koud is buiten.

Koken

Koken vraagt in korte tijd ook veel energie. Het onhandige is dat stroom niet de beste oplossing is. Gek is het om te bedenken dat de stroom meestal ver weg wordt opgewekt, door iets te stoken, zelfs te koken, dat drijft dan een turbine aan, die weer een grote dynamo aandrijft, de stroom die daar wordt opgewekt moet dan over vaak een lange afstand getransporteerd worden, om bij jouw te komen, en daar moet het weer omgezet worden in warmte.

Het rendement daarvan is in deze situatie zo dat het hoogste haalbare rendement om elektrisch te kunnen koken, en dat is met een inductie kookplaat, 15 % is. Ter vergelijking: een goed gestookt open vuur (een afrikaanse driepoot met een pot er boven) is 25 %! Dat komt door alle verliezen. Een gasfornuis heeft een rendement van 23 %.

Koelen

een airco vraag veel energie, maar kan soms wel nodig zijn om het nog enigsins confortabel te kunnen hebben. In Nederland is het niet strikt noodzakelijk, maar wel fijn. Voordeel is wel dat er, als het buiten warm is, er ook veel zon is, en er dan ook vaak wel energie genoeg is.

Stroom

Verder is er natuurlijk nog stroom nodig, voor alle systemen, huishoudelijke apparaten, verlichting, laptops, tv enzovoorts. Hier is het ook goed om te kijken naar rendement en verbruik. Door 24 volt te gebruiken (zie stroomvoorziening) wordt er al voor een grote besparing gerealiseerd.

Energie aanbod

Het ligt voor de hand om, de energie die van de zon komt ook op te vangen met PV panelen. Het rendement is alleen zeer laag in de wintermaanden. Zonneboilers hebben een zeer hoog rendement, als je dat wilt gebruiken voor warm water, maar het nadeel is dat het niet allemaal direct gebruikt wordt en dat je de energie dan ook graag op wilt slaan. Dat is in een Homer niet zo geschikt. Dat valt daarom ook af voor de Homer.

Een windmolen zou ook nog een leuke aanvulling kunnen zijn, dat zou, als het mee zit, de inkomsten van stroom wat kunnen vergroten in de wintermaanden, als je niet veel van de zon hebt.

Iets verstoken zou nog kunnen, maar dat moet je inkopen, en regelen. Hout is niet praktisch, en het mag ook lang niet overal. Pellets zou kunnen, maar is in een kleine ruimte ook niet ideaal. Als pellets nu echt afval zou zijn uit de industrie dan valt er nog wel wat voor te zeggen, milieutechnisch gezien, maar aangezien de vraag zo groot is dat er ook gezonde bossen voor gekapt worden, is dat ook niet  helemaal de ideale oplossing. Bovendien is er bij de productie van pellets ook al aardig wat energie in gaan zitten.  Gas is eenvoudig en goed te doen, en het rendement redelijk hoog. Dat komt doordat de verhouding voor de winning en het rendement bij het verbranden best nog wel hoog is. Nog leuker zou het natuurlijk zijn als het gas uit een biovergasser zou zijn. Als je dat gas dan ook nog eens zelf zou kunnen maken, dan is het cirkeltje helemaal rond.

Energie in de Homer

Voor de totale energievraag zijn er voor een aantal oplossingen gekozen. In de eerste plek is er uit 6 zonnepanelen genoeg stroom te krijgen om gedurende 9 maanden genoeg energie te hebben om in alle energie behoefte te voorzien. Zou je twee keer zoveel panelen nemen, dan zou je krap aan de winter maanden ook nog kunnen redden, maar dat wordt dan wel krap. Niet echt een fijn idee. Daarbij komt dat je in de zomer veel teveel stroom zou hebben. Een windgenerator zou nog wat extra’s bij kunnen dragen, maar als het buiten min 5 graden is, en het is windstil, dan is dat ook onacceptabel. Daarom is er voor gekozen om in de wintermaanden, het tekort aan energie, met gas bij te springen. Omdat het koken op gas door veel mensen als prettiger wordt ervaren, en elektrisch koken een redelijk grote aanslag geeft op je accu’s, is er voor gekozen, omdat er dan toch al gas is, ook te koken op gas. Dit geld overigens niet  als je ergens de Homer in een stopcontact kunt steken. Dan kan je makkelijk elektrisch koken en verwarmen. Omdat er stroom genoeg is voor de overige maanden biedt een warmtepomp uitkomst. Voor het douchen wordt er gebruik gemaakt van een douche die het water her circuleert en filtert, waardoor de energievraag nog maar 1/8 e deel is van een conventionele douche. Er is daardoor geen, of een beperkte hoeveelheid warm water nodig. Dit bespaart dus enorm.