Met de MELCloud kan de vakman het warmtepompsysteem monitoren en kan de bewoner invloed uitoefenen op de aansturing van de warmtepomp.

Inschakelmomenten zelf bepalen
Bij Mitsubishi Electric ziet men veel potentie in het eigen MELCloud, in combinatie met slimme regelaars. Deze cloud stelt niet alleen de vakman in staat om het warmtepompsysteem te monitoren, maar zorgt er binnenkort ook voor dat de bewoner of eigenaar zelf invloed kan uitoefenen op de aansturing van de warmtepomp. ‘Als de bewoner een dynamisch energiecontract heeft, kan hij op basis van het energietarief bijvoorbeeld de lucht-luchtwarmtepomp in verwarmingsbedrijf inschakelen. ‘Vanaf eind dit jaar biedt MELCloud via een API meerdere energieleveranciers de mogelijkheid om via dynamische tarieven zowel de lucht-water- als de lucht-luchtwarmtepomp slim aan te sturen’, vertelt Erwin Tuijtel, adjunct-directeur van Mitsubishi Electric-distributeur Alklima. Met de centrale regelaars, de EW-C50 en de AE-C400, biedt de fabrikant een onmisbare schakel in een netbewuste verduurzaming met (H)VRF-warmtepompsystemen. De installateur kan hiermee het gevraagde vermogen van de warmtepomp slim begrenzen op momenten dat sprake is van piekvermogen. Tuijtel: ‘Binnen deze regelaars kunnen we vijf scenario’s programmeren. Zo kunnen we per binnenunit of ruimte prioriteiten geven; we kunnen specifieke units uitschakelen of in de ventilatiemodus zetten, of we kunnen de temperatuur tijdelijk 2 graden boven of onder het setpoint sturen. Bovendien zorgt dit systeem voor een moeiteloze samenwerking met energiemanagementsystemen. Op die manier kunnen we nu al peakshaving toepassen om het stroomverbruik te optimaliseren en balanceren. Of we zorgen dat de units juist inschakelen als het aanbod van wind- en zonne-energie hoog is.’

Systeemintegratie kan elektriciteits-netwerk ontlasten

Opslagsystemen

Opslagintegratie met warmtepomp
Sunamp presenteerde op de vakbeurs in Frankfurt aanvullende intelligentie voor haar thermische batterij. Dit opslagsysteem op basis van pcm’s wordt in Nederland al geruime tijd verkocht onder de merknaam Flamco als de FlexTherm Eco G2. De Britse ontwikkelaar van opslagsystemen, maakte op de ISH bekend dat haar warmtebatterij nu een integratie heeft met de Mitsubishi Ecodan PUZ-WZ-serie R290-warmtepompen. Ook is de warmtebatterij nu compatibel met de S2125 R290-warmtepompserie van Nibe en met de R290 M Arctic HT-warmtepompserie van Midea. Die integratie is mogelijk doordat de warmtebatterijen zijn uitgerust met de zogeheten Optimino sleutel (key). Optimino is feitelijk een regelaar in de warmtebatterijen die deze units in staat stelt om direct signalen aan de warmtepomp door te geven. Henk Brasser van Flamco meldt dat zij deze key ook in hun batterijen kunnen meeleveren. ‘Je hebt daarvoor een thermische batterij met twee wisselaars nodig. Wat de ‘key’ doet, is de warmtepomp laten weten of de batterij vol of leeg is. In feite wat een boilersensor ook doet.’
Brasser ziet de mogelijkheden van thermische buffers sterk toenemen, nu onder meer de salderingsregeling verdwijnt en mensen steeds vaker dynamische energiecontracten afsluiten. ‘De communicatie tussen warmtepomp en buffer wordt steeds belangrijker. Behalve met de ‘key’ kan dat ook via een vermogensregelaar en slimme regelsystemen, zoals die van Solar Edge of Myenergi. De FlexTherm Eco G2 is een perfect toestel om een tijdverschil te overbruggen. Want daar komt het toch op neer bij het slim aansturen van warmtepompsystemen’, aldus Brasser.

De Optimo sleutel van ­Sunamp is een intelligente regelaar die direct signalen aan de warmtepomp doorgeeft en laat weten of de FlexTherm Eco G2-batterij vol of leeg is.

Opslag voor collectief systeem
Een ander veelbelovend opslagsysteem, zo vond ook de jury van de ISH DesignPlus Award die het product een prijs toekende, is die van Cartesian. Het Noorse bedrijf ontwikkelde de Thermal Box, een thermische batterij voor woon- en commerciële gebouwen. Deze opslagfaciliteit houdt thermische energie vast voor de meer omvangrijke, centrale verwarmings- en koelsystemen en kan 75 tot 125 kWh aan warmte of koude opslaan. De Thermal Box is daarmee zeer geschikt om in een (klein-collectief) warmtepompsysteem tijdens piekuren of de duurdere uren de woningen of het gebouw van warmte of koude te voorzien, zodat de warmtepomp tijdelijk niet aan hoeft. ‘Voor de hoeveelheid energie die we erin kunnen opslaan, is onze Thermal Box enorm compact’, vertelt Jonas Utvik, hoofd verkoop bij Cartesian. ‘We leveren het product kant-en-klaar, zodat deze direct aan te sluiten is op het warmtepompsysteem. Heb je meer capaciteit nodig, dan kun je meerdere batterijen in serie schakelen.’ De Thermal Box kun je ’s nachts opladen of op andere momenten wanneer energie in overvloed beschikbaar is. De batterij is gevuld met PCM’s op biologische basis. Het apparaat kan zes keer meer warmte per volume opslaan dan conventionele boilers. Volgens Utvik is de terugverdientijd van een Thermal Box-installatie, afhankelijk van het type gebruik, meestal 2 tot 5 jaar. Cartesian is nog bezig om een leverancier en/of distributeur in Nederland te vinden. Het bedrijf werkt ook aan een kleinere variant van de huidige batterij.

De bronnen

Ook het type (energie)bron voor de warmtepomp heeft invloed op het elektriciteitsverbruik. Zo is de temperatuur van een bodembron zeer constant, waardoor ook het elektriciteitsgebruik redelijk constant blijft. Alleen is dit type bron, zeker in bestaande bouw, kostbaar en vaak complex(er) om te realiseren. Buitenlucht is daarom de meest gebruikte, en tegelijk zeer variabele duurzame energiebron. De temperatuur varieert van 30 graden in de zomer tot -10 graden in de winter. Het rendement van het warmtepompsysteem en ook het elektriciteitsverbruik is daardoor erg afhankelijk van de weeromstandigheden. De laatste jaren zien we ook een toename van PVT-panelen als bron voor warmtepompen. Triple Solar en HR Energy zijn bekende partijen met PVT-panelen. Beide leveranciers hebben hun bronsysteem inmiddels uitgebreid naar een compleet warmtepompsysteem.

De LinQ thermostaat van HR energy geeft, in combinatie met de app, volledig inzicht in de werking van het warmtepompsysteem, inclusief gedetailleerde temperatuurmetingen en waarden.

Beter regelbaar
Triple Solar ontwikkelt sinds kort aanvullende intelligentie voor de warmtepomp, waardoor een systeem met PVT-panelen beter regelbaar wordt. ‘PVT-panelen zijn in de basis niet slim of intelligent. Daarom heeft onze nieuwe PVT-warmtepomp 5 een ‘overgedimensioneerd’ softwareplatform’, vertelt technisch directeur Frank van Maanen. ‘Zo maken we onze warmtepomp geschikt voor meerdere manieren van communicatie. Natuurlijk is deze Smart Grid Ready, maar ook communicatie via Modbus is mogelijk. Verder kun je al onze warmtepompen standaard via een sim-kaart online monitoren. En via een publieke API kunnen developers zelf hun eigen koppeling creëren. Daarnaast is de warmtepomp lokaal op het ethernet aan te sluiten. Tot slot gebruiken wij ook het OpenTherm-protocol, waarmee een gebruiker bijvoorbeeld via een thermostaat het systeem slim kan aansturen.’
Van Maanen geeft aan dat het slim aansturen in de meeste gevallen het boosten, dimmen of afschakelen van de warmtepomp betreft, afhankelijk van de opgewekte zonnestroom, belasting van de woningaansluiting, of de wijkspanning. ‘Daarvoor bouwden we een beveiliging in, zodat het toestel niet te vaak in- en uitschakelt. Wij zijn inmiddels met woningcorporaties aan het testen om de elektriciteitsvraag van de warmtepomp van bijvoorbeeld 1,5 kW naar 500 Watt terug te regelen als netcongestie dreigt. De software in onze nieuwe PVT-Warmtepomp 5 is daarvoor geschikt. En met Noorderlicht Ventures testen we bij woningcorporatie Cazas het optimaliseren van het directe gebruik van zonnestroom via de warmtepomp, zodat een thuisbatterij niet nodig is.
Daarnaast maakt de intelligente energiesturing van Econtro het in dit project mogelijk om een all-electric warmtepomp in een 5 kW-woning op een 1x25A te plaatsen, door als energieregisseur op te treden en load shifting toe te passen tussen inductiekookplaat en warmtepomp, om de aansluiting niet te overbelasten.’

Thermal Box kan zes keer meer warmte opslaan dan conventionele boilers

Slimme thermostaat
HR energy brengt het Qsilence PVT-warmtepompsysteem op de markt. ‘Als je met PVT-panelen als bron werkt, heb je een warmtepomp nodig die met een andere dynamiek kan omgaan dan een ‘gewone’ water-waterwarmtepomp’, zegt Jeroen Prinsen van HR energy. ‘De wijze waarop we de compressor aansturen als de brontemperatuur sterk varieert, zoals bij PVT-panelen vaak gebeurt, is anders dan wanneer het toestel grondwater oppompt of een bodemwisselaar gebruikt.’ Als besturing heeft HR Energy daarom de LinQ, een soort slimme thermostaat, aan het systeem toegevoegd. ‘De LinQ is het centrale punt voor het regelen van het klimaat in huis en biedt ook inzicht in je energieverbruik. Het is speciaal ontwikkeld voor systemen met PVT-panelen en warmtepompen. LinQ geeft je, in combinatie met de app, volledig inzicht in de werking van je systeem voor zowel warm water als verwarming, inclusief gedetailleerde temperatuurmetingen en waarden. Je kunt het systeem hiermee ook eenvoudig aanpassen op basis van je dagelijkse routine en voorkeuren.’

EnergyPlus is een digitale dienst van Vaillant waarmee je de bedrijfskosten van een warmtepompsysteem verlaagt door optimale inzet van zelf opgewekte zonnestroom.

Energiemanagementsystemen

Uiteindelijk zullen woningen en gebouwen steeds vaker over een energiemanagementsysteem beschikken. Dat stuurt niet alleen de warmtepomp aan, maar ook andere onderdelen die in de energiehuishouding een voorname rol spelen. Internationale bedrijven als Solar Edge, Myenergi, maar ook ABB of een bedrijf als Wibutler waarmee Daikin samenwerkt, bieden een uitgebreid portfolio van systemen. Sommige systemen zijn afkomstig uit of zijn een doorontwikkeling van omvormers van pv-systemen, zoals bij Solar Edge. Andere partijen, zoals ABB en Wibutler, komen juist vanuit de regel- en energietechniek en hebben bijvoorbeeld veel kennis van elektrotechniek en/of het sturen van werktuigkundige installaties.

Digitale diensten
Ook leveranciers van warmtepompen kijken naar manieren om zelf die slimme aansturing naar een hoger niveau te brengen. Zo lanceerde Vaillant op de ISH de nieuwe digitale diensten EnergyPLUS en EnergyFORECAST. Met de eerste dienst kunnen eigenaren van warmtepompen de bedrijfskosten van hun systeem verlagen door bijvoorbeeld zelf opgewekte zonnestroom in de combinatie met een warmtepomp te optimaliseren. Ook regelt deze dienst dat de warmtepomp inschakelt zodra dynamische elektriciteitstarieven laag zijn. EnergyFORECAST is daarbij een dienst die de verwachte bedrijfskosten van verschillende verwarmingssystemen berekent en vergelijkt. Tot slot is er ook nog de dienst OptimisationPLUS die voor een voortdurende bewaking en optimalisatie van de werking van warmtepompen zorgt. Volgens Vaillant kan deze dienst tot 15 procent aan energie- en kostenbesparing leiden. De woordvoerder van Vaillant Nederland vertelt dat deze diensten naar verwachting vanaf 2026 gefaseerd in Nederland beschikbaar komen.

Tekst: Rob van Mil
Fotografie: Alklima, HR energy, Triple Solar, Vaillant, Sunamp, Cartesian

Lees meer artikelen in het dossier Klimaat- en duurzame techniek

Meer weten over de nieuwste installatietechnieken en de laatste richtlijnen?
Meld u dan nu aan voor onze gratis tweewekelijkse nieuwsbrief.