In de ketelruimte van seniorencomplex in Krommenie staat sinds enige maanden een laptop opgesteld naast de regelkast. Op die laptop staat het softwareprogramma HeatMatcher. Dat programma laat verschillende onderdelen van de verwarmings- en warmtapwaterinstallatie met elkaar communiceren en onderling ‘bepalen’ welk onderdeel op welk moment de warmte levert, afhankelijk van prijs en beschikbaarheid. Uit eerste tests blijkt dat de HeatMatcher vaker dan normale regelunits gebruik maakt van de warmtepomp.

Door: Tijdo van der Zee
In: GAWALO juli 2013

Het comfortabele woonblok aan het Durghorstplantsoen van 79 woningen en een overdekt atrium werd een paar jaar geleden opgeleverd met een duurzame installatie van 80 vierkante meter zonnecollectoren en een (gesloten) WKO-systeem. De zonnewarmte wordt gebruikt om het tapwater te verwarmen. De WKO is de basis voor de ruimteverwarming. Het tapwatersysteem wordt geholpen door twee 65 kW Remeha-gasketels, de ruimteverwarming kan bij piekvraag rekenen op twee exemplaren van 115 kW. De gehele installatie wordt aangestuurd door een regelunit van Priva.

Energy Service Company (Esco) ZON Energie Groep uit Spanbroek is eigenaar van de installatie en voert het beheer uit. Daarbij betalen de bewoners een energiefactuur via het NMDA (niet meer dan anders)-principe, waaruit ZON Energie gas en elektriciteit aanschaft en afschrijvingen op de installatie betaalt. Hoe meer ‘gratis’ duurzame energie uit bodemwarmte en zonnecollectoren ZON Energie gebruikt, hoe sneller de investering zich laat terugverdienen.

In Krommenie werkt ZON Energie nu voor het eerst met het in ontwikkeling zijnde softwareprogramma HeatMatcher. Dat moet ervoor zorgen dat altijd de beste prestatie wordt geleverd, voor de laagste prijs. “De verschillende onderdelen van een installatie hebben ‘agenten’ gekregen. Die wisselen onderling informatie uit over prijs en warmteaanbod en -vraag. Op basis daarvan wordt automatisch bepaald welke component op welk moment warmte gaat leveren”, vertelt Huib Visser, adviseur bij ZON Energie. Het gaat in deze eerste proef alleen om de communicatie tussen een paar componenten bij de verwarmingsinstallatie. Warmtapwater doet nog niet mee. ZON Energie test hier vooral of de laptop met het programma HeatMatcher überhaupt gekoppeld kan worden aan de regelkast en de besturing van de installatie kan overnemen. Dat blijkt het geval. En in de perioden dat HeatMatcher het voor het zeggen had, blijkt dat de warmtepomp vaker wordt gebruikt ten koste van de gasketels dan in de normale situatie, zo laat Visser zien aan de hand van enkele grafieken.

Levensduur
Daarbij moet wel worden opgemerkt dat in een conventioneel ingeregelde installatie beide trappen van de warmtepomp niet vaak tegelijk worden aangezet omwille van de levensduur van warmtepomp en aansluiting. De HeatMatcher heeft met dit probleem nog geen rekening gehouden en wel beide units van de warmtepomp tegelijk laten draaien. “Dat soort praktische zaken kom je natuurlijk tegen in zo’n veldtest”, zegt Visser. “Hiermee hebben we informatie gekregen voor de volgende versie van HeatMatcher: met een kleine tijdsvertraging in de schakeling van de tweede trap blijft het voordeel van de HeatMatcher bewaard zonder concessies te doen aan de levensduur. HeatMatcher schakelt de warmtepomp vaker in en gebruikt dus minder gas.”

In een tweede veldtest, die eind dit jaar van start gaat in een groot woon-, scholen en winkelcomplex in Zandvoort, worden het warmtapwatersysteem en de ruimteverwarming beide aangestuurd door de HeatMatcher. Tussen deze systemen komen dan ook koppelingen, waardoor warmte van het zonnedak voor de ruimteverwarming kan worden gebruikt en warmte uit de bodem voor tapwater.

Zowel voor de projecten in Krommenie als voor Zandvoort is er subsidie uit Europa (EFRO-gelden). Bij de projecten werkt ZON Energie samen met TNO, adviesbureau DWA, ontwikkelingsbedrijf NHN en de Hogeschool InHolland. HeatMatcher ontvangt dus diverse signalen en zet deze om in een opdracht aan de regelinstallatie. Die signalen komen onder meer van sensoren op en in de verschillende onderdelen die informatie doorgeven over temperatuur en debiet. Maar een signaal is ook de prijs van elektriciteit en gas. Of een weersvoorspelling: een onbewolkte lucht betekent namelijk veel opbrengst van de zonnecollectoren. “Zo kan de HeatMatcher bijvoorbeeld beslissen het buffervat van het tapwatersysteem nog maar niet bij te vullen met bodemwarmte, omdat er de volgende dag veel zonnewarmte verwacht wordt”, zegt Visser.

Integratie met Powermatcher ligt voor de hand. Dan krijgt het product misschien een naam als EnergyMatcher

Integratie met Powermatcher ligt voor de hand. Dan krijgt het product misschien een naam als EnergyMatcher. Het softwareprogramma HeatMatcher is eigenlijk een voortborduursel op de Powermatcher van TNO, die al een paar jaar op een aantal plekken in Nederland draait. De PowerMatcher doet ruwweg hetzelfde als de HeatMatcher, maar dan met elektriciteit. Voordeel van de elektriciteit is dat je een overschot makkelijk op het bestaande net kan injecteren en verkopen. Met warm water is dat een stuk lastiger. Daarvoor zou er ten eerste een soort ringleiding moeten zijn in een woonwijk, waar je de warmte op kwijt kan. Maar dan nog zit je met bijvoorbeeld de temperatuur van aanbieder en warmtenet die op elkaar moeten zijn afgestemd. Visser: “We tonen met dit project aan dat het interessant is de HeatMatcher te gebruiken tussen componenten binnen één gebouw. De inzet voor warmteuitwisseling tussen verschillende gebouwen ligt wel in de toekomst.”

Goedkopere sensoren
Als de techniek nog wat doorontwikkelt – zoals goedkopere sensoren – , dan verwacht ZON Energie dat een HeatMatcher-systeem voor honderd tot driehonderd woningen niet meer dan 20.000 euro gaat kosten. Toegepast op een goed gedimensioneerd regelsysteem weet de HeatMatcher 5 procent op energie te besparen. Maar aangezien lang niet alle systemen perfect zijn ingeregeld, denkt ZON Energie dat in veel gevallen zelfs 25 procent energiebesparing mogelijk moet zijn. Daar komt nog een besparing bij: er is minder tijd nodig voor de (elektrotechnische) engineering van
het systeem. Vooral bij complexe systemen kan die besparing aanzienlijk zijn. “Een engineer kan met complexe systemen echt een hele tijd bezig zijn. Alles moet perfect op elkaar afgestemd zijn. Bij de HeatMatcher is het in feite niet meer dan het plaatsen van sensoren en die koppelen aan de software”, zegt Visser. De afstemming tussen alle onderdelen gaat (in theorie) vanzelf en op de meest efficiënte manier. Een complex systeem is daarbij niet wezenlijk lastiger aan te sluiten dan een eenvoudig systeem.

Behalve in Zandvoort gaat ZON Energie binnenkort ook met de HeatMatcher aan de slag in IJmuiden, samen met Woningbedrijf Velsen in het nieuwbouw appartementencomplex Zeewaarts. Dit project heeft al een iets commerciëler karakter. Toch zal een grootschalige commerciële introductie waarschijnlijk niet voor 2017 plaatsvinden, denkt Visser. En als het dan zover is, zal HeatMatcher waarschijnlijk een tussenproduct zijn. “Smart grids zijn enorm in ontwikkeling en integratie met Powermatcher ligt voor de hand. Dan krijgt het product misschien een naam als EnergyMatcher. Uiteindelijk heeft slim regelen van alle energie, elektriciteit én warmte, de toekomst.”

^{Bijschrift grafiek: In de perioden dat HeatMatcher het voor het zeggen had, blijkt dat de warmtepomp vaker wordt gebruikt ten koste van de gasketels dan in de normale situatie.}