Eco Zonnewoning

Alle mogelijkheden, beslissingen en resultaten van de bouw van onze passieve energie-plus woning

Een jaar lang energiemeting

Na het plaatsen van specifieke energiemeters (zie de blog eerder) kan ik nu cijfers laten zien van een jaar lang meten; met onderscheid tussen het gebruik van de warmtepomp, de WTW en de Quooker. Omdat door de zomer en winter het gebruik varieert kan je alleen over een heel jaar een indicatie geven.

Overzicht jaar energie-opbrengst en -gebruik in kWh

Je ziet dat de zonnepanelen meer dan 10.000 kWh opwekken en het totaalgebruik ongeveer 7.000 kWh is.  Toch haal ik daarvan twee-derde uit het net, de zon schijnt immers niet 365 dagen x 24 uur per jaar.

Maar dan de verdeling van die 7000 kWh. 55%, bijna 3900 kWh wordt gebruikt om warmte te genereren en te behouden. De warmtepomp zorgt met 2600 kWh voor

  • vloerverwarming in het hele huis (rond 30°C). Het huis heeft een volume van 820 m³, best een ruim huis dus voor een gezin van vier.
  • warm-water-boilervat van 300 liter met water van 48°C

De WTW (warmte-terug-winning) zorgt met 800 kWh in het jaar voor

  • het overzetten van warmte uit ‘uitgaande’ (vieze) lucht naar ‘inkomende’ (verse) lucht. De verse lucht van buiten wordt dus opgewarmd. En de uitgeademde lucht gaat zonder warmteverlies naar buiten.
  • het in de zomermaanden extra koelen van de lucht als het buiten te warm is. Dit is dus een soort airco.

De Quooker in de keuken beneden (de warmtepomp en boiler staan op zolder) zorgt met 460 kWh voor

  • Kokend water voor thee
  • Snel warm water voor de afwas. Dit scheelt minutenlang wachten op warm water uit de boiler

Wat resteert is het thuisgebruik van 3200 kWh voor inductie-koken, wassen, drogen, tv en audio, computers, opladers, lampen, koelkast, oven en vriezer, etc. Dat vinden we voor een gezin van vier nog best veel en is dus 45% van het geheel.

Nu gebruiken we dus 3866 + 3226 = 7093 kWh per jaar. Omgerekend naar Joule, de eenheid van energie is dat 25.500 MegaJoule.

Vroeger, in 2015 in een jaren-30-huis van 418m³ met cv op gas en de kinderen wat kleiner gebruikten we 1400m³ gas voor warmte en 2900 kWh elektra. In gas zit veel energie en in totaal is dat 50.000 + 10.000 = 60.000 MJoule.

De allerbelangrijkste reden van dit enorme verschil is het gebruik van een warmtepomp in plaats van gas in combinatie met een superzuinig geïsoleerd nieuwbouw huis. Dan maakt dat meerverbruik aan het huishouden niet eens zo heel veel meer uit.

Qua bedragen ligt het overigens anders;

  • 1 kWh stroom met 3,6 MJoule kostte (voor de prijsstijgingen) ongeveer 20ct.
  • 1 m³ gas met 35,17 MJoule kostte (voor de prijsstijgingen) ongeveer 60ct
  • Dus in 2015 met gas € 840 en elektra € 580 = €1420 per jaar
    en in 2022 met warmte € 773 en huishouden € 645 = € 1418 per jaar
  • IDENTIEK dus !

Conclusie vóór de gascrisis: dit doe je voor het milieu en het comfort.

Met de huidige ‘idiote’ variabele energieprijzen 45ct voor elektra en 200ct voor gas was het met het gebruik van 2015 € 4100 en in 2022 € 3200 wel een duidelijke verlaging zichtbaar.

p.s.  Het overschot aan elektra levert mij door mijn vaste contract slechts 11ct per kWh op. Dat is dan weer een klein beetje jammer. De zonnepanelen zijn nog geen goudmijn. Het duurzame huis bespaart ons wel heel veel geld en zorgen.

Extra regenton

Naast de infiltratiekratten in de tuin en de regenton-van-een-wijnvat hebben we nog een ton gekregen; een IBC. Dat is een “Intermediate Bulk Container”

stock IBC

Met de dakgoot op het prieel is het regenwater op te vangen. IBC op een verhoging gezet zodat er onder de kraan nog een gieter kan staan.
De achterkant van het prieel heb ik nog niet voorzien van een dakgoot, maar dat kan er nog aan worden toegevoegd.
Ervaringen in het gebruik deze natte maanden; we hebben meeeeer dan genoeg water!

IBC als regenton naast prieel IBC op stenen regenpijp van dakgoot naar IBC

Toen kwam ik er ook achter dat er binnen de wereld van de IBC weer verschillende uitlaten zijn; S60 – S80 – S100, allemaal met verschillende diameters. Onze versie had ‘natuurlijk’ weer een incoerante S100, zodat ik de kraan niet gewoon halen in specialistenzaken maar zelfs moest importeren bij IBC-adapters.com . Bestellen, betalen en ontvangen via GLS-transporteur ging gemakkelijk dus een paar euro’s lichter kon ik weer mijn regenwater aftappen.

kraan op S100 uitloop IBC

Energiemeting in de meterkast

Ik wil energie vergelijken en ontwikkelingen zien. En ook ten opzichte van het vorige huis waar de cv ketel voor het warme water en de verwarming zorgt. Dat is nu allemaal elektrisch.

  • De warmtepomp; levert warm water en verwarmt in de winter het huis
  • De Quooker zorgt voor snel warm water in de keuken
  • De WTW (warmte-terug-winning van de verse lucht) zorgt dat er minder warmte het huis uit gaat
  • wat overblijft is gebruik door het huishouden.

 

schema verdeling energie opwek en gebruik

Om dit te kunnen meten zet ik achter de Quooker een Gosund switch incl energiemeting.

De andere apparaten hebben een eigen groep in de meterkast, dus daar kunnen meterkast-meters komen.

Afbeelding Gosund SP111 Energy plugEastron SDM120 Eastron SDM630-modbus-v2

 

 

 

 

 

Natuurlijk wil ik dat allemaal op 1 dashboard zien, dus maak ik met mijn domotica (“Home Assistant” verbinding met deze apparaten.

De Gosund heeft software in zich (in mijn geval speciaal Tasmota geplaatst) zodat deze zeer eenvoudig informatie naar HomeAssistant stuurt.

De Eastron meterkast meters werken anders; die hebben een pulserend lampje, een bijbehorende pulsuitgang en een Modbus  aansluiting.

Modbus is een protocol op 2 draadjes waarbij er met een digitaal signaal informatie over en weer kan worden gestuurd. Door gebruik te maken van ID’s (elk apparaat heeft een eigen ID) kan elk apparaat worden aangesloten op dezelfde 2 draadjes….een ‘bus’ in ICT-termen.

Elektrisch wordt er gebruik gemaakt van RS485

Van ‘vroeger’ uit de meterkast had ik nog een Arduino Mega 2560  liggen.

Arduino Mega 2560

Dat is een uitbreiding op een Arduino Uno met meer poorten en (vooral) meer geheugen. Aangeschaft in het tijdperk vóór de ESP8266 & ESP32’ers en zonder netwerkmogelijkheden zoals WiFi of RJ45-internet (ergo, de ESP-01 was ooit ontwikkeld om OP een Arduino te stoppen zodat je WiFi toevoegde). Ik heb er een netwerk-addon board erbij die zowel op een Arduino Uno als Arduino Mega past. Ze noemen hem ook wel eens een ‘Internet Hat’.

Arduino W5100 Ethernet Hat

Foto van Arduino Mega met Internet HatAangezien ik toch internet in de meterkast heb kan ik daar mooi gebruik van maken. En dan heb ik nog een paar poorten (pinnetjes) over om de RS485 op aan te sluiten.

De Arduino kan relatief eenvoudig communiceren met een RS485-Modbus-signaal met een RS495-TTL-shield. Deze heeft aan de ene kant de A- en B-pinnen en aan de andere kant DI, DE, RE en RO. (Driver In, Driver Enable, Receiver Enable en Receive Out).

Een video waar ik veel van geleerd heb is die van Antony Cartwright  . De TTL is een implementatie van het RS-232 protocol zoals uitlegd op Sparkfun  en de Arduino’s kunnen met een RX en TX signaal hier mee communiceren. Oftewel…. We sluiten een RX, TX en een stuurpin aan op het TTL-shield en we kunnen communiceren. In de arduino software maak ik gebruik van een ModbusMaster – bibliotheek .

Elke Eastron-modbus-energiemeter heeft registers (vakjes met waardes) die je kan opvragen. En zo vraag ik elke 10 seconden door het doorgeven van een ID en een reeks van registernummers de energiegegevens op.

programmeercode in Arduino

Om het RS485-shield beter op de Arduino Mega te monteren heb ik een prototype-boardje gemaakt.

DS3231 RTC Clock proto board - draadjes 4x20 lcd met informatie

 

 

 

 

 

Daarnaast heb ik een verbindingsmogelijkheid gemaakt voor een LCD en een RealTimeClock: een DS3231. En dan zit de testopstelling er zo uit….

Testopstelling met alle elektronica

 

Gegevens doorgeven aan HomeAssistant

Om gegevens van sensoren te ontvangen gebruik ik bij HomeAssistant MQTT. De Arduino maakt dus berichten van alle gemeten waarden en stuurt die naar HomeAssistant. En kan je ook bekijken met een windows-software MQTT Explorer.

 

schermprint MQTT Explorer

 

Uiteindelijk kan je de gegevens en grafieken tonen in HomeAssistant want HA heeft een mogelijkheid om binnenkomende MQTT-gegevens als SENSOR aan te merken.

Hardware in de definitieve vorm

Tenslotte bouwen we alles in de meterkast in. De Eastron SDM-meters moeten door een installateur geworden geplaatst!

Modbus draadjes bovenop de Eastron

Overzicht meterkast Hardware Arduino aan de muur van de meterkast

 

 

 

 

 

En ooit maak ik een mooi doosje om de Arduino met RS485 en LCD… ooit…

En toen hadden we kippen….en eieren

De kers op de taart is de aanschaf van de kippen. Eerst nog een poging Welsumer kippen (een zeldzaam fokras uit de buurt) te krijgen, maar de fokkers hadden geen beschikbaar. Uiteindelijk zijn het Lohman Brown’s geworden. Ook goed eigenlijk. Heerlijk tamme beesten welke mijn dochter al met veel aan het knuffelen is.

« Oudere berichten

© 2022 Eco Zonnewoning

Thema gemaakt door Anders NorenBoven ↑