Browser information:

This website uses CSS3 & HTML5. It is recommended to use a modern browser with at least the following version number:

  • Chrome 29.0
  • Edge 12.0
  • Explorer 11.0
  • Firefox 28.0
  • Safari 9.0
  • Opera 17.0

Problems? please contact me.

De belangrijkste vraag tijdens het ontwerp is: Hoe “groot” moet de installatie worden? Dat wil zeggen: hoeveel energie is er nodig en welke zonnepaneel capaciteit moet er geïnstalleerd worden?

In hoofdstuk 2.1 “De Verbruikers” is hier al even bij stilgestaan. Om een betaalbare installatie te ontwerpen is het belangrijk om het verbruik te beperken tot dat wat echt nodig is. De volgende tabel laat zien hoe het verbruik van elektrische energie in een gemiddeld Nederlands huishouden opgebouwd is. De gegevens komen uit het boekje “Energie in Nederland 2011” (gratis van www.energie-nederland.nl):

4-Verbruiks-tabel

De percentages zijn geschat uit een taartdiagram en zijn samen geen 100% omdat de kleinste categorieën weggelaten zijn.

4.1 De verbruikers

Om een budget voor een autonome- of noodstroominstallatie te maken is het nodig om van alle verbruikers te bepalen hoeveel energie zij mogen verbruiken. De nadruk ligt hierbij op het mogen verbruiken. Het is dan ook aan te raden om bij de inrichting van een huis een zo laag mogelijk energieverbruik na te streven. De volgende secties gaan met name in op het verbruik tijdens een noodstroom situatie. Al is het aan te bevelen sommige aspecten permanent te plannen.

4.1.1 Reiniging

De grootste categorie geeft ook aanleiding tot de meeste vragen: reiniging. Hieronder vallen o.a. stofzuiger, wasmachine, afwasmachine en droger. Droger en afwasmachine kunnen gemakkelijk vervangen worden door de waslijn en handwerk. Leuk is dat misschien niet, maar wat moet dat moet. Wasmachine en stofzuiger zijn lastiger. Voor een kortdurende noodsituatie (tot circa maximaal een week) kunnen we wel zonder stofzuiger en wasmachine. Maar daarna wordt het vooral voor de wasmachine toch wel nijpend. Handwas wil tegenwoordig bijna niemand meer aan. We kunnen natuurlijk een energiezuinige wasmachine aanschaffen, maar het kan nog beter: de meeste energie in een wasmachine wordt verbruikt door het verwarmingselement. En zoals reeds gezegd, verwarmers en verhitters moeten vermeden worden. Er zijn wasmachines met een warmwateraansluiting. Deze hoeven geen water te verwarmen, en dus kan hun energie verbruik lager uitvallen (altijd controleren). Het water kan dan middels een brander (bijvoorbeeld een geiser) verwarmd worden in plaats van elektriciteit. De juiste wastemperatuur halen deze wasmachines door koud en warm water te mixen.

Voor een stofzuiger zijn er ook alternatieven: het beste is een houten of stenen vloer. Eventueel met een los tapijt. Er zijn ook mechanische stofzuigers, de zogenaamde rolvegers. Ze werken minder goed dan een stofzuiger, maar zijn een goedkopere oplossing dan het vergroten van de zonnestroominstallatie.

4.1.2 Koeling

De drie meest bekende koelers zijn de vriezer, de koelkast en de airconditioner. Over een airconditioner kunnen we kort zijn, deze is in het Nederlandse klimaat overbodig. Een koelkast is wel handig maar die kan men bij uitval van het lichtnet leegeten. Een uitzondering zijn situaties waarin medicijnen koel bewaard moeten worden. In dat geval is het raadzaam om een zo klein en zuinig mogelijke koelkast aan te schaffen. Kleine draagbare koelboxen hebben vaak een lage isolatiewaarde en verbruiken soms meer dan een moderne keukenkoelkast. Er zijn ook alternatieve middelen om iets koel te bewaren, maar die vallen buiten de inhoud van dit boekje. Op het internet is hierover wel het een en ander te vinden. Zoek bijvoorbeeld eens op “terracotta koeling “.

Een vriezer moet koud blijven. Wel is het een overweging waard of men een vriezer wil gebruiken. Er zijn alternatieve bewaarmethoden zoals drogen, wekken of inblikken. Indien men een vriezer wil gebruiken dan loont het om oude modellen te vervangen door nieuwe energiezuinige modellen. Er bestaan al modellen die bijna 2 dagen lang zonder stroom kunnen zonder ontdooit te raken. Ook verdient het aanbeveling om een vriezer altijd vol te houden. Indien er weinig producten in liggen kan de lege ruimte opgevuld worden met flessen water (van kunststof!). Een grote massa houdt de koude langer vast dan een kleine massa. Voor het verbruik zijn de extra flessen niet belangrijk maar ze maken het mogelijk om de vriezer langere tijd uit te kunnen laten staan. Dat geeft flexibiliteit wanneer de vriezer even uitgezet moet worden om bijvoorbeeld een wasmachine aan te kunnen zetten.

4.1.3 Verlichting

Eigenlijk is het een verrassing dat verlichting zo hoog scoort. Dit zou niet nodig moeten zijn. LED-lampen zijn extreem zuinig en hebben een lange levensduur. Dat maakt hun nog relatief hoge prijs meer dan goed. Behalve LED-lampen is ook de bekende TL-buis een goed alternatief voor gloeilampen. Een TL-buis heeft een vergelijkbaar verbruik als een LED-lamp. Spaarlampen zijn niet aan te raden: door de giftige stoffen in de lampen zijn ze een probleem bij de afvalverwerking en als ze stukgaan kunnen ze een probleem vormen voor de eigen gezondheid. Bovendien is hun levensduur bij veel aan/uit schakelen vaak niet zo goed.

Om de capaciteit van de noodstroominstallatie nog kleiner te houden kunnen lampen met een kleiner vermogen op voorraad gehouden worden. Bijvoorbeeld: in plaats van 3 maal een 8W LED-lamp in de woonkamer kunnen deze bij (langdurige) lichtnet uitval vervangen worden door 1 of 2 maal een 3W LED-lamp.

Bij lampen geldt vooral: uitschakelen indien niet in gebruik. Bewegingsdetectors kunnen daarbij helpen, maar pas op met bewegingsdetectors in combinatie met LED-lampen. LED-lampen verbruiken zo weinig dat het permanente verbruik van een bewegingsdetector de besparing teniet kan doen. Een bewegingsdetector verbruikt ongeveer 1kWh per jaar. Hierop kan een 6W (LED) lamp ongeveer 166 uur branden. Dat komt overeen met ca 13 uur per maand.

4.1.4 Verwarming

Over verwarming kunnen we kort zijn: verwarmen met stroom is uit den boze. Zeker in noodsituaties zijn er vele andere manieren om te verwarmen. Verwarmen met stroom moet vermeden worden. Alleen wanneer elektriciteit nodig is om een verwarming draaiende te houden moet er binnen het stroombudget rekening mee gehouden worden.

Hetzelfde geldt voor warm water. Wanneer deze elektrisch wordt gemaakt dan doet men er beter aan deze niet te gebruiken bij afwezigheid van het lichtnet.

De CV gebruikt een pomp om het water te laten circuleren en de nodige elektronica om de verbranding te sturen. Met name de laatste jaren zijn CV en vooral de pomp veel zuiniger geworden. Overweeg het vervangen van de pomp door een zuiniger model als deze nog van voor het jaar 2005 is.

4.1.5 Audio en video

Hieronder valt zowel vermaak als ook informatievoorziening. Wat vermaak betreft, dat moet iedereen voor zichzelf bepalen. Er is wel wat voor te zeggen dat, met name ook tijdens noodsituaties, een zekere band met de normaliteit kan worden gehandhaafd door een beetje vermaak toe te staan. Voor muziek biedt zich natuurlijk een mp3-speler aan. Deze kunnen met weinig energie veel plezier geven. Voor video ligt het wat moeilijker; een TV verbruikt behoorlijk wat stroom. Het is beter om uit te wijken naar een laptop of tablet.

Informatievoorziening is essentieel. Juist tijdens een noodsituatie. Maar een hifi-installatie is te veel van het goede. Een eenvoudige draagbare radio met AA batterijen, of misschien zelfs een radio met ingebouwde dynamo, voldoet ook.

4.1.6 Koken

Koken is essentieel. Maar elektrisch koken bij afwezigheid van het lichtnet is niet aan te bevelen. Dit geldt zowel voor een elektrisch fornuis als ook voor de magnetron en de waterkoker. Het is te kostbaar om ook hiervoor stroom uit de noodstroominstallatie te gebruiken.

Indien men geen andere kookgelegenheid heeft verdient het aanbeveling om er een camping gasstel bij te nemen om op te kunnen koken tijden stroomuitval. Nog beter is het natuurlijk alle kooktoestellen te vervangen door gasgestookte kooktoestellen. Daarbij is het Nederlandse gasdistributie systeem robuuster dan de elektriciteit distributie. Zelfs bij een lichtnet uitval blijft het gas stromen. (De netbeheerders hebben back-up systemen om de uitval op te vangen.)

Net als bij de verwarming kan het zijn dat een gasfornuis elektriciteit nodig heeft om te kunnen werken. Indien dit het geval is moet dit meegenomen worden in het stroombudget.

4.1.7 Binnenhuisklimaat

Ook de airconditioner moet het ontgelden tijdens een noodstroomsituatie. Deze apparaten verbruiken gewoon veel te veel energie. Denk wel aan de mechanische ventilatie, met name in de winter kan het nodig zijn deze af en toe te gebruiken om vochtvorming te voorkomen. Heeft men mechanische ventilatie dan is het aan te bevelen hiervoor ruimte in het budget te maken.

4.1.8 Overige verbruikers

Er zijn nog vele andere elektriciteitsverbruikers in huis. Bijvoorbeeld keukenapparaten, speelgoed, computer, telefoon, gereedschap, etc. Het is een goed idee om eens door het huis te gaan en te zien welke verbruikers noodzakelijk zijn in een noodsituatie, of welke men niet wil missen met een autonome installatie. Daarbij is niet alleen de noodzakelijkheid van de primaire functie doorslaggevend, maar ook de psychologische werking. Zo is het bijvoorbeeld handig wanneer een spelcomputer voor de kinderen ook in een noodsituatie opgeladen kan worden. En het spreekt voor zich dat ook aan de huisdieren gedacht moet worden, bijvoorbeeld een aquarium.

Het is gebruikelijk om in het noodstroombudget ruimte te houden voor een computer (maar dan wel een laptop), telefoon en de capaciteit om enkele setjes AA of AAA accu’s op te kunnen laden.

Er zijn ook apparaten die juist tijdens een stroomuitval gebruikt worden. Denk hierbij bijvoorbeeld aan communicatieapparaten als portofoons of verlichting middels zaklampen.

De laatste categorie die nog vernoemd moeten worden is de beveiliging. Indien er een beveiliging is in de vorm van buitenverlichting, camera’s of andere detectoren dan moet ook hiervoor gebudgetteerd worden.

4.2 Budget controle

Wanneer een budget gemaakt is, is het goed deze te vergelijken met de landelijke gemiddelden. Zo kunnen eventuele fouten opgespoord worden voordat deze tot problemen of kosten leiden.

Zoals reeds vermeld ligt het gemiddelde verbruik van de Nederlandse huishoudens rond de 3.500kWh per jaar. Maar op de website van Cogas (oktober 2012) vinden we nog de volgende specificatie:

4_2-Budget_controle

Deze tabel laat ons zien dat de basislast begint bij 1.400kWh per jaar. Daar komt dan voor iedere persoon extra (kind of volwassene) 800kWh per jaar bij. Pas bij 4 personen wordt de toename iets kleiner.

Natuurlijk kan het verbruik tijdens een noodstroomsituatie behoorlijk omlaag. Gebaseerd op schattingen die in het verleden gemaakt zijn lijkt een halvering van dit verbruik doenbaar. Dat wil zeggen 700kWh basisverbruik en 400kWh per persoon daarbij opgeteld. Het lijkt verder aannemelijk dat de toename al bij twee personen kleiner wordt in plaats van 4. Een gezin met twee kinderen komt zo op een minimaal noodstroom/autonoom budget van ca 1.500 tot 1.800 kWh.

Wijkt het eigen budget ver van deze getallen af, dan is een controle en verklaring van de afwijking aan te bevelen alvorens men tot het ontwerp en de componentenkeuze overgaat.

4.3 Overdimensioneren, veroudering en veranderingen

Als het budget staat, moet er nagedacht worden over mogelijke veranderingen. Een zonnestroominstallatie wordt gebouwd om zeker 20 jaar mee te gaan. In die tijd kan er veel veranderen.

De grootste verandering is het verloop van het aantal personen in een huishouden. Kinderen worden geboren en kinderen gaan uit huis. Als een huishouden kleiner wordt is een bestaande installatie wellicht overgedimensioneerd. Dan heeft men te veel geïnvesteerd. Indien er een gezinsuitbreiding gepland is, is het verstandig om hier vooraf al rekening mee te houden.

De eigen leeftijd speelt natuurlijk ook een rol. Naarmate men tot de oudere generatie gaat behoren neemt het energieverbruik vaak af.

Het energieverbruik in de Nederlandse huishoudens is de laatste jaren aan het teruglopen. Slechts in geringe mate, maar toch. Dit is vooral een gevolg van apparaten die steeds zuiniger worden. Aangenomen dat deze trend zicht zal voortzetten hoeven we geen ruimte in het budget te reserveren voor een groeiend verbruik per persoon.

Dan is er de veroudering van de componenten. Met name de accu is aan veroudering onderhevig. In mindere mate ook de zonnepanelen. Chemische processen in een accu zorgen er voor dat een accu op den duur steeds minder energie kan opnemen en afgeven. Een accu verliest het snelst capaciteit wanneer deze ongunstig geplaatst is (bijvoorbeeld te warm of te koud). Dit kan men compenseren door de accu’s groter te kiezen dan uitgerekend was in het budget. Te ver moet men hiermee niet gaan omdat het vaak goedkoper is om tijdig over te stappen op nieuwe accu’s. Uitgaande van een levensduur van 20 jaar voor het complete systeem moeten accu’s ten minste 1 keer vervangen worden. Koopt men goede accu’s met een lang leven dan is overdimensionering interessanter omdat men dan inderdaad slechts 1 keer hoeft te vervangen. Koopt men goedkopere accu’s met een kortere levensduur dan moet men de accu’s sowieso 2 of zelfs 3 keer vervangen, overdimensioneren heeft dan iets minder zin.

Overdimensioneren wil zeggen dat de componenten een grotere capaciteit krijgen dan ze zouden moeten hebben. Bijvoorbeeld wanneer men uitgerekend heeft dat een accu 200Ah moet hebben, kiest men een accu van 240Ah. De gekozen accu is dan 20% overgedimensioneerd.

Zonnepanelen verliezen wel aan opbrengst, maar dit is niet al te veel. De meeste leveranciers geven aan dat hun paneel na 20 jaar nog steeds 80% van het nominale vermogen zullen leveren. Overdimensioneren met 20% op grond van veroudering voor zowel de accu als ook de panelen lijkt dus een goede waarde.

Persoonlijk zou ik 25% overdimensioneren wanneer het aantal bewoners constant verondersteld wordt. Daarvan is dan 15 à 20% voor de veroudering, en 5 à 10% als reserve.

4.4 Voorbeeld energiebudget

Hier een klein voorbeeld van een noodstroom-energiebudget. Het is op dagbasis berekend.

4_4-Voorbeeld_budget_tabel

Een snelle controle van de orde van grote: een normaal gezin verbruikt ongeveer 3.500 kWh per jaar, dat is ongeveer 9.600 Wh per dag. Daar zit dit voorbeeld behoorlijk onder. Tenzij het hier een 1-persoonshuishouden betreft zou men voor een gezin van 4 personen eens moeten controleren waar het verschil in zit. De reiniging lijkt een goede kandidaat want dat is met 2 wasbeurten per week wel erg weinig voor een gezin met 4 personen. Ook zijn er geen permanente verbruikers opgenomen zoals een telefoonadapter, elektronica die op stand-by (sluimer stand) staat etc. Vooral apparaten op stand-by kunnen veel stroom verbruiken. Een typisch verbruik van 6W per apparaat geeft al 24 x 6W = 144Wh per dag. Bij 10 van zulke apparaten (en/of adapters) praat je dan al snel over 1.500Wh per dag extra. Apparaten op stand-by zijn dan ook de lieverdjes van de energiemaatschappij!

De installatie moet in bovenstaand voorbeeld gemiddeld 1.366Wh per dag leveren. Dit gemiddelde is de basis voor de capaciteit bepaling van de panelen, maar de voor de accu’s moeten we met de grootst mogelijke dagafname rekenen. In dit voorbeeld is dat een dag met een kookwas, op die dag is 1.540Wh extra nodig, voor een totaal van 2.906Wh.

Nu is het echter niet zo dat een zonnepaneel elke dag de accu tot de volle 100% zal kunnen opladen. De vraag is hoe lang de accu moet kunnen overbruggen zonder bijladen. Laten we eens van 3 dagen uitgaan, waarvan 1 dag met een kookwas. Dan moet de accu in totaal 2x 1.366Wh + 1x 2.906Wh = 5.638Wh aan vermogen kunnen leveren. Met 25% overdimensionering komen we op een capaciteit van ruim 7.000Wh

Voor een 12V accu betekent dit hij een capaciteit van 7.000Wh : 12V = 580Ah moet kunnen leveren. Dat is al een hele forse (en dure) accu. En dan hebben we het nog niet eens over de maximale ontlading van de accu (deze wordt later besproken, in hoofdstuk 6).

Hier wordt langzaam zichtbaar waarom noodstroom duur is. Zelfs zonder de zonnepanelen. Dit was dan ook de reden voor de uiterst krappe schatting van het noodstroombudget. Wil de installatie een kans hebben binnen een financieel budget te passen, dan zal behoorlijk gesneden moeten worden in het normale stroomverbruik. In de meeste gevallen zal het financiële budget het noodstroombudget bepalen.

Browser information:

This website uses CSS3 & HTML5. It is recommended to use a modern browser with at least the following version number:

  • Chrome 29.0
  • Edge 12.0
  • Explorer 11.0
  • Firefox 28.0
  • Safari 9.0
  • Opera 17.0

Problems? please contact me.