November/December 2024
Wateraccu efficiënte oplossing voor opslag zonne-energie
Innovatie
De door Solyx Energy ontwikkelde wateraccu is even effectief als eenvoudig: een overschot aan elektriciteit van pv-panelen wordt tijdelijk opgeslagen als warmte in water. Het bedrijf van dochter en vader Emma en Hans Snaak uit Nijkerk hebben hiermee een sterk alternatief voor de thuisaccu in handen. Dankzij de lage investeringskosten met prima rendement is de wateraccu voor huishoudens met zonnepanelen op het dak erg toegankelijk.
Solyx Energy is een jong bedrijf waarin ing. Hans Snaak en dochter drs. Emma Snaak hun kennis en ervaring bundelen om de energietransitie te versnellen. Emma Snaak studeerde in 2017 af aan de universiteit van Utrecht als ‘energy scientist’ en werkte daarna achtereenvolgens bij Tesla, waar zij zich bezighield met het thema ‘laadinfrastructuur’, en bij Lilium, een Duits bedrijf dat elektrische vliegtuigen ontwerpt en bouwt.
‘Bij Lilium heb ik mijn opgedane kennis over laadinfrastructuur gebruikt voor een sector waar nog maar weinig gedaan is aan dit thema. De luchtvaart is stroperig en stappen maken in het kader van de energietransitie werd daar erg beperkt. Omdat mijn vader vanuit zijn loopbaan veel ervaring heeft met het ontwikkelen van laadpunten voor elektrische voertuigen die zijn afgestemd op huishoudens met pv-panelen, besloten we onze kennis te bundelen om de wereld een stapje beter te maken.’
Energiegebruik duurzaam afdekken
Een overschot aan energie van pv-panelen die op ‘standaard’-woningen liggen, is op verschillende manieren op te slaan. Thuisbatterijen zijn een logische oplossing en ook elektrische voertuigen worden wel als buffer gebruikt voor dit doeleinde. Maar er is meer mogelijk. Snaak: ‘We stelden onszelf de vraag op welke manier we een overschot aan zonne-energie van een gemiddelde woning met een gemiddeld aantal pv-panelen konden opslaan. Daarbij wilden we ons richten op een eenvoudige en toegankelijke oplossing zodat iedereen een stap kan maken in de energietransitie.’
‘Een gemiddeld huishouden gebruikt 20 procent van de energie voor elektrische apparatuur, 60 procent voor verwarming en 20 procent voor de productie van warm tapwater. Op zich geen nieuwe cijfers, maar ze benadrukken dat nog steeds het gros van de energie wordt gebruikt voor warmte. Nu is de koppeling van zon en verwarming niet direct logisch, aangezien de behoefte aan warmte vooral ontstaat wanneer de zon niet schijnt, terwijl er dan juist weinig overproductie is. Warm tapwater daarentegen is het hele jaar nodig en hiermee mooi te koppelen aan onbenutte zonne-energie. Een manier om alsnog 20 procent van je energiegebruik duurzaam af te dekken.’
Gemiddeld huishouden bespaart al gauw zo’n 350 euro per jaar
Alternatief thuisbatterij
‘Voor opslag zijn thuisbatterijen een logische oplossing, maar ook een dure,’ zegt Emma Snaak. ‘Thuisbatterijen zullen uiteindelijk wel betaalbaarder worden, maar vooralsnog is de terugverdientijd relatief hoog. Wij zijn ons daarom gaan richten op de mogelijkheden om elektrische energie afkomstig van pv-panelen om te zetten in warmte door een elektrische boiler. En dat blijkt niet zo gek uit te pakken. We hebben de oplossing gedoopt tot ‘wateraccu’.’ Door een wateraccu in te zetten wordt een belangrijk deel van het overschot aan elektrische energie in een elektrische boiler opgeslagen als warm tapwater.
De Nymo stuurt de elektrische boiler aan met exact de hoeveelheid zonne-energie die anders zou worden teruggeleverd aan het net.
Opbouw wateraccu
De wateraccu is een combinatie van een sensor, een aansturing en een elektrische boiler. Twee jaar geleden startte het bedrijf met de lancering van de Solar IBoost. Dit apparaat meet in de meterkast hoeveel zonne-energie niet gebruikt wordt en stuurt precies die hoeveelheid naar de boiler. Snaak: ‘De IBoost werkt prima, maar het probleem is dat deze aansturing alleen geschikt is voor een enkelfaseaansluiting. We moesten daarom in driekwart van de gevallen ‘nee’ verkopen. Daar is in oktober een oplossing voor op de markt verschenen. De Nymo, die Solyx Energy zelf ontwikkelde, kan met beide typen aansluitingen overweg. Ook is de installatie een stuk simpeler. Voor de Solar iBoost was een elektricien nodig om het product te installeren in de meterkast, de Nymo plug je simpelweg in op de P1-poort van de slimme meter. De sensor meet de teruglevering van onbenutte zonne-energie, afkomstig van de eigen pv-panelen, aan het net. Exact die hoeveelheid communiceert hij naar de Nymo, die hiermee de boiler aanstuurt. Dit doet hij traploos door exact het gemeten overschot toe te voeren; er gaat dus geen ‘zonnestraal’ verloren. Snaak: ‘Een belangrijk voordeel van deze oplossing is dat de boiler traploos is te regelen. Als er veel energie beschikbaar is, verwarmt hij op vol vermogen; wanneer er een beperkt overschot is, bijvoorbeeld als er wordt gekookt of de auto wordt geladen, dan vloeit er maar een beperkt deel naar de boiler. Of helemaal niets. Ook dat laatste is niet erg omdat dit betekent dat het volle vermogen van de zonnepanelen op dat moment wordt gebruikt door andere apparatuur. Het gaat er vooral om dat er niets verlóren gaat.’
Hiermee onderscheidt de wateraccu – dus het samenstel van sensor, aansturing en boiler – zich van een klassieke elektrische boiler die alleen een aan/uit-stand kent. Dus óf hij verwarmt niet en het verbruik is nul, óf hij verwarmt en trekt op dat moment 2.400 W. Ongeacht of dit wordt geleverd door pv-panelen of rechtstreeks uit het net komt. Daarbij is de combinatie van sensor en Nymo te koppelen aan elke elektrische boiler zónder elektronische functies. Een combinatie met een slimme boiler is dus niet mogelijk.
Met deze eigenschappen vult de wateraccu een belangrijke eis in van vader en dochter Snaak: ‘Het is een eenvoudige en voor bijna elk huishouden betaalbare oplossing die een maximaal rendement levert door elk overschot aan elektrische zonne-energie om te zetten in warmte. Daarbij is hij ook geschikt om van een bestaande, gewone boiler een wateraccu te maken door eenvoudig de sensor en Nymo te installeren en te koppelen aan de pv-panelen.’
Kosten en besparing
De Nymo met sensor is verkrijgbaar voor 649 euro. Aangezien tapwater wordt verwarmd op overtollige zonne-energie in plaats van op gas, bespaart een gemiddeld huishouden hierdoor volgens Solyx Energy al gauw zo’n 350 euro per jaar. Als de boiler al aanwezig is, is de Nymo dus binnen twee jaar terugverdiend. Voor een thuisaccu staat de gemiddelde terugverdientijd op ruim zes jaar. Omdat de wateraccu uitsluitend warm tapwater produceert, is de maximale energiebesparing gekoppeld aan het normale tapwatergebruik. In de praktijk komt het erop neer dat de wateraccu zo’n 70 procent van het warme tapwater produceert, wat overeenkomt met de hoeveelheid energie die gemiddeld ‘over’-blijft en dus meestal wordt teruggevoed aan het net. Nauwkeuriger gezegd zullen op zonnige dagen de pv-panelen 100 procent van het tapwater verwarmen, in de winter richting de 60 procent. De rest is bij te verwarmen door middel van een cv-combiketel of elektrisch via stroom uit het net. Voor een gemiddeld gezin leidt de inzet van de wateraccu tot een besparing van tussen de 20 en 25 procent van het totale energiegebruik.
Tekst: Marjolein de Wit – Blok, Ard Tuijp
Fotografie: Solyx Energy