De Charge van Masterwatt is te combineren met verschillende boilers in het assortiment van Masterwatt, zoals hier de staande Saga (200 - 300 liter).

Twee toepassingen

Dit alles resulteert in twee concrete toepassingen van de Green Energy Smartboiler. ‘Ten eerste is het een vervanger van de traditionele elektrische boiler’, aldus Bussman. ‘Deze boiler doet hetzelfde, maar dan een stuk efficiënter. In plaats van 30 procent kunnen bewoners met onze Smartboiler tussen de 50 en 70 procent van hun zelfopgewekte stroom inzetten. Dat is dus goed voor hun portemonnee, én het helpt om het net te ontlasten. Om die reden kan het ook geen kwaad om de boiler een maatje groter te selecteren dan je normaal zou doen, al moet je niet overdrijven. Dan ga je warmte opslaan die je toch niet gebruikt.’ De boiler kan volgens Bussman ook nog ondersteuning bieden als voorverwarmer voor de cv-ketel die minder vaak hoeft in te schakelen.

Thermische batterij voor warmtapwater

Ook slim is de Charge die Masterwatt dit voorjaar presenteerde op de BouwBeurs. ‘Het is een los kastje dat we aan onze boilers bevestigen’, vertelt Guus Gorlitz, manager Research & Development bij Masterwatt. ‘Dat kastje bieden we nog steeds aan, maar we hebben inmiddels ook een oplossing waarbij het slimme besturingssysteem al in het vat is ingebouwd.’ Voor de duidelijkheid: de Charge is dus zelf geen boiler, maar een slimme regeling om de boilers van de Noorse fabrikant OSO aan te sturen. Masterwatt is distributeur van dit merk in Nederland.
Gorlitz schetst verschillende toepassingen van de Charge. ‘De belangrijkste als het gaat om netcongestie, is de regeling op dynamische energietarieven. De Charge heeft toegang tot day-ahead data van Nord Pool, de Europese marktplaats voor energie. De unit weet daardoor wanneer de energieprijzen het gunstigst zijn en laadt op die momenten op. Mensen met een dynamisch energiecontract profiteren dus van flinke besparingen. En het net profiteert ook, omdat de boiler laadt op momenten dat er voldoende capaciteit beschikbaar is op het stroomnet.’

De Green Energy Smartboiler van Itho Daalderop neemt het denkwerk over om de opgewekte zonne-energie zo slim mogelijk om te zetten in een voorraadje warm tapwater.

Sturen op eigen opwekking

Omdat dynamische energiecontracten in Nederland nog aanzienlijk minder ‘gewoon’ zijn dan bijvoorbeeld in Noorwegen, wijst Gorlitz op een tweede toepassing van het systeem die voor de Nederlandse markt wél relevant is. ‘Je kunt met de Charge de boiler ook sturen op zelf opgewekte pv-energie. Daarvoor is geen directe koppeling met de P1-poort of pv-omvormer nodig. In plaats daarvan ‘meet’ het systeem de spanning in het net. Daarnaast voert de gebruiker in de bijbehorende app het aantal zonnepanelen in, en de richting waarin deze liggen. Deze informatie combineert de Charge met de weersverwachting en de informatie over het tappatroon van het huishouden. Dit laatste leert het systeem zichzelf aan, doordat het continu het warmwatergebruik monitort. Tot slot beschikt de boiler over een dompelbuis met drie sensoren, zodat de Charge altijd weet hoeveel warmwater er nog beschikbaar is in de boiler. Op basis van al deze informatie signaleert het systeem waar de pieken liggen in zowel de zelfopgewekte stroom, als in het verbruik. Zo gebruik je zoveel mogelijk eigen pv-energie om aan de warmtapwaterbehoefte te voldoen, en belast je het net niet.’

Blauwe batterij-functie

Gorlitz wijst nog op een derde toepassing van de Charge. ‘Het systeem is ook te gebruiken als ‘blauwe batterij’. De boiler is dan geen standalone warmwaterbereider, maar ook een voorverwarmer voor de cv-ketel. De ketel werkt dan efficiënter, omdat deze slechts vanaf bijvoorbeeld 30°C naar 60°C hoeft te verwarmen, in plaats van vanaf 10°C. Ook hier wordt de opgewekte stroom zo effectief mogelijk ingezet en hoeven de panelen dus minder terug te leveren aan het soms overvolle net.’

De Nestore van Newton Energy Solutions is een vat dat een overschot aan zonnestroom kan absorberen en opslaan als warmte, zodat die stroom het overvolle elektriciteitsnet niet op hoeft.

Warmtebatterij met vacuümisolatie

Enkele jaren geleden introduceerde Newton Energy Solutions de NEStore. Bijzonder aan deze warmtebatterij is het minimale warmteverlies en de hoge energiedichtheid.  Dat betekent dat de warmte langer kan worden gebruikt dan die in traditionele boilervaten. ‘De basis van deze goede prestaties zit in onze speciale vacuümisolatie’, vertelt business developer Margot van Gastel. ‘Waar veel boilers per dag 20 tot 30 procent van hun warmte verliezen, is dat bij ons niet meer dan circa 1 procent per dag. Dat maakt dat we ook hogere temperaturen kunnen hanteren, tot wel 110°C. Bovendien houdt de NEStore die warmte dus langer vast, waardoor deze tot meer dan twee weken later nog steeds beschikbaar is.’
Hiervan profiteert volgens Van Gastel niet alleen de consument, maar ook het elektriciteitsnet. ‘Door de grote capaciteit, het minimale warmteverlies en het energiemanagementsysteem, kan de NEStore maximaal laden als er veel stroom beschikbaar is. En met het EMS kunnen we het laden in kleine stapjes op- en afschalen, waardoor je ook kunt laden in minder zonnige periodes. Is de NEStore vol, dan kan het vat een gemiddeld gezin gemakkelijk tot vijf dagen voorzien van warmtapwater, ook als jouw panelen bij somber weer een paar dagen geen stroom produceren.’

Elektriciteitsnet ontlasten

Van Gastel stelt dat de NEStore door de slimme sturing met 70 tot 90 procent (afhankelijk van de situatie) eigen zonnestroom laadt voor warmtegebruik binnen de woning. ‘En stel dat een rij woningen allemaal zonnepanelen en een NEStore hebben, dan kunnen zij gezamenlijk een overschot aan zonnestroom absorberen, zodat die stroom het overvolle elektriciteitsnet niet op hoeft. En je kunt de warmtebatterij in vrijwel iedere woning toepassen. De NEStore is beschikbaar in twee varianten: één van 200 liter (20 kWh) en één van 300 liter (30 kWh). Via een eigen EMS kan de bewoner het systeem regelen en verbinden met andere systemen.’ Daarnaast vereist de NEStore nauwelijks onderhoud. ‘Regulier onderhoud is sowieso niet nodig en bovendien kun je via het EMS op afstand meekijken. Als er iets afwijkt, zie je dit direct en kun je een storing vaak voor zijn.’

'Buffervat geen back-up voor ruimteverwarming'

Waar Bussman (Itho Daalderop) en Gorlitz (Masterwatt) mogelijkheden zien om boilers niet alleen in te zetten voor warmtapwater, maar ook als ondersteuning van de ruimteverwarming, is Alex Bout van Nibe over een soortgelijke toepassing van cv-buffervaten wat minder optimistisch. ‘In theorie kunnen cv-buffervaten op een vergelijkbare manier als thermische opslag dienen. Toch komt dit in de praktijk vrijwel niet voor’, ziet de product manager bij Nibe. En daar zal volgens hem ook niet snel verandering in komen. ‘Omdat er enkele praktische nadelen zijn. Als het buiten -10oC is, en je wil naast het verwarmen van de woning ook extra warmte voor de buffer produceren, dan heb je dus een groter warmtepompvermogen nodig. Daardoor ga je juist meer stroom gebruiken, wat weer een piek in het elektriciteitsverbruik oplevert. Daarbij is er een relatief grote buffertank nodig. Deze neemt niet alleen kostbare ruimte in beslag, maar moet ook naar hogere temperaturen worden gebracht om later warmte te kunnen afstaan. Dit gaat weer ten koste van het COP van de warmtepomp en brengt de noodzaak van een extra menggroepset met zich mee.’ In plaats daarvan kijkt Nibe liever naar andere oplossingen in slimme functies van de warmtepomp zelf. ‘In Zweden, waar de oorsprong van Nibe ligt, gebruikt men al vrijwel geen aardgas en worden dergelijke Smart Energy Management-functies al veel toegepast. In Nederland kunnen we daar ook gebruik van maken.’

Tekst: Lars van Mil
Fotografie: Itho Daalderop, NEStore, Masterwatt

Lees meer artikelen in het dossier Klimaat- en duurzame techniek