Smart Living Project – Flows voor energiemanagement met EEBUS en Homey

Wat is het FWD Smart Living Project?

Samen met een groot aantal partners maakt FWD een nieuwbouwhuis compleet ‘smart’. We gaan ruim een jaar mee in het proces van oriënteren, kiezen, vergelijken, installeren, programmeren en gebruiken. We laten zien wat de verschillende mogelijkheden zijn, wat de verschillende partijen te bieden hebben en waarom er bij de specifieke behoeften van deze nieuwbouwwoning voor de betreffende systemen gekozen is. Wil je meer weten over het idee achter dit project? Lees dan verder op onze projectpagina.

Voorbeeldflows

Net zoals in het vorige artikel eerst even een ‘disclaimer’. Voordat we je een aantal voorbeelden van flows (ook wel scenario’s genoemd) geven is het belangrijk om te vermelden dat dit flows zijn die alleen uitgevoerd kunnen worden als je ook de betreffende producten of vergelijkbare producten met dezelfde mogelijkheden hebt. Daarnaast is een flow op tal van manieren op te zetten en is er dus niet per definitie één juiste manier. Dit zijn flows die in onze situatie goed werken en zoals ook in het vorige artikel aangegeven blijf je altijd schaven aan belangrijke en geavanceerde flows. Tot slot zijn dit flows gemaakt in Homey, maar dat betekent niet dat ze niet ter inspiratie gebruikt kunnen worden voor andere platformen. Het ‘als dit, dan dat’-principe is immers overal hetzelfde. De manier waarop je de flows opzet en de mogelijkheden binnen flows kunnen verschillen.

Mocht je zelf suggesties voor flows hebben of graag bepaalde flows willen zien, laat het dan in een reactie onderaan dit artikel. Ook als je vragen over onderstaande flows hebt, aarzel niet te reageren.

Energiemanagement

Eén van de meest interessante onderdelen van een slim huis vind ik persoonlijk de manier waarop met energie omgegaan wordt. Allereerst natuurlijk het opwekken van eigen, groene energie in de vorm van de zonnepanelen. We hebben er 30 op het dak liggen, dus we kunnen even vooruit. Daarnaast natuurlijk relatief zuinige apparatuur, zoals een warmtepomp en een ventilatiesysteem die hun energie zo optimaal mogelijk omzetten in comfort en een gezond binnenklimaat. Maar, met een grote hoeveelheid beschikbare energie van eigen panelen wil je natuurlijk ook zoveel mogelijk van die energie zelf gebruiken. Een accu is vooralsnog niet interessant door de hoge prijzen en magere capaciteit, dus voor nu willen we die zonne-energie liefst direct inzetten.

Zoals eerder al uitgebreid beschreven maken we hiervoor gebruik van de SMA Sunny Home Manager, wat simpel gezegd een energiemeter is die precies uitleest hoeveel je opwekt, verbruikt en teruglevert. De Sunny Home Manager staat in direct contact met de zonnepanelen, maar kan ook apparatuur in huis direct aansturen. Dit kan via het eerder besproken EEBUS-protocol of middels een zelf gemaakt energiemanagementsysteem met Homey.

EEBUS

Allereerst bespreken we de ervaringen met EEBUS, het protocol dan onder meer door SMA, BSH (o.a. Siemens en Bosch) en Vaillant ondersteund wordt. Hoewel dit protocol heel interessant en veelbelovend is kwamen we er naar mate het project vorderde achter dat er nog wel wat haken en ogen aanzitten. De implementatie is hier en daar mager en de ondersteuning vanuit SMA is er nauwelijks. Onlangs kwam zelfs naar buiten dat BSH besloten heeft voorlopig te stoppen met EEBUS, juist omdat die implementatie en ondersteuning te wensen overlaten. Producten die al uitgebracht zijn en EEBUS ondersteunen blijven het ondersteunen, maar op nieuwe producten is het vooralsnog niet geactiveerd. Wij hebben een droger en wasmachine van Siemens die het protocol ondersteunen, maar de vaatwasser was net uit en ondersteunt het protocol niet. Hieronder laten we je zien wat de ervaringen met de wasmachine, droger en warmtepomp (Vaillant) met EEBUS zijn. Verderop bespreken we het zelfgemaakte energiemanagementsysteem waarmee we de vaatwasser aansturen.

Laten we beginnen met het positieve: de Vaillant AroTherm Plus warmtepomp in combinatie met EEBUS. Dit werkt namelijk super. De koppeling tussen de warmtepomp en de Sunny Home Manager is via de app van Vaillant (VR921 internetmodule benodigd) kinderlijk eenvoudig. Je selecteert de functie ‘EEBUS’, zoekt naar een energiemanager en binnen enkele seconden is de koppeling gelegd. Klik je verder door naar de instellingen van EEBUS dan kun je zelf aangeven hoe de warmtepomp aangestuurd mag worden. Voor warm water kun je bijvoorbeeld kiezen voor Eco of Comfort. In Eco-modus is het energiemanagement maximaal en wordt het water dus opgewarmd op het moment dat de zonne-energie maximaal is. Is het water dan al warm? Dan wordt het extra verwarmd. In de Comfort-modus wordt alleen gekeken naar comfort en niet naar zonne-energie. Bij de vloerverwarming hebben we de keuze uit Comfort en Auto. Hiervoor geldt hetzelfde: bij Comfort wordt de zonne-energie genegeerd en bij Auto wordt het buffervat verwarmd zodra er een overschot aan energie is. Het koppelen van de warmtepomp met de Sunny Home Manager is dus zeer eenvoudig en werkt vanaf nu automatisch.

Maar, werkt het dan ook? Jazeker. In de app van SMA en de online Sunny Portal van het bedrijf zien we de warmtepomp direct terug als verbruiker. In de grafieken per dag zien we het verbruik van de warmtepomp vrijwel altijd netjes binnen de zonne-uren vallen. Soms ruim onder de opbrengst (dus volledig eigen gebruik), soms er net boven. Het kan zijn dat de warmtepomp door de energiemanager geactiveerd wordt en er daarna wolken voor de zon verschijnen, waardoor je toch elektriciteit van het net moet halen. Maar in grote lijnen doet de koppeling van de warmtepomp met de energiemanager wat er beloofd wordt. Toch draait de warmtepomp vaak ook vroeg in de ochtend, laat in de avond of in de nacht, terwijl er geen zon is. Dat is op zich logisch, want warm water moet er altijd zijn, ook na het douchen. En als de boiler of het buffervat leegraken moet er ook op die momenten bijgevuld worden. Het gaat er echter om dat de gedurende de zonnige dag zoveel mogelijk van de zonne-energie gebruik gemaakt wordt en dat lijkt het geval. Binnen de omgeving van SMA kun je ook nog instellen dat de warmtepomp een maximale hoeveelheid van de beschikbare zonne-energie gebruikt of dat er een minimaal percentage van het verbruik uit de zon moet komen. Aan de hand van deze informatie wordt de planning voor de warmtepomp aangepast. Tot slot kun je nog de energietarieven invoeren en aangeven of je ecologisch of economisch wilt verbruiken. Als je het optimalisatiedoel ecologisch kiest, berekent de Sunny Home Manager altijd de oplossing met het hoogste eigen verbruik. Een hoog eigen verbruik spaart het milieu, omdat geen energieverlies door stroomtransport in het stroomnet ontstaat. Als je het optimalisatiedoel economisch kiest, berekent de Sunny Home Manager aan de hand van het stroomtarief en de terugleververgoeding de financieel voordeligste besturing van de verbruikers. Onder bepaalde omstandigheden kan het soms voordeliger zijn de PV-stroom aan het stroomnet terug te leveren en de eigen verbruikers ’s nachts met netstroom te besturen.

Tot zover het goede nieuws. We hebben namelijk ook gepoogd de wasmachine en droger van Siemens met de energiemanager te koppelen. Dat koppelen lukte uiteindelijk, na vele pogingen en omslachtige instructies. En ook het activeren van de apparaten is gelukt, waarna we beide apparaten in de omgeving van SMA terugzagen als ‘slimme verbruikers’. Zodra je één van deze apparaten door de energiemanager wilt laten starten moet je ze op ‘Flex Start’ zetten en een tijd instellen waarbinnen het apparaat klaar moet zijn. Bijvoorbeeld: om 9u in de ochtend stel ik in dat de wasmachine vóór 17.00 klaar moet zijn. Dit betekent dat wanneer er niet voldoende zonne-energie is het programma toch altijd op tijd begint zodat deze om 17.00 klaar is. De energiemanager ziet dit en geeft de tijdsplanning ook aan in zijn eigen portal. Daar blijft het echter bij. Beide apparaten worden niet automatisch gestart, ongeacht de hoeveelheid zonne-energie. Uiteindelijk worden de programma’s wel gestart om de tijd van 17.00 te halen, maar dit doen de apparaten zelf. Er is geen trigger vanuit de energiemanager die de apparaten doet starten. Navraag bij BSH levert helaas ook geen positief nieuws op. Dit soort problemen zijn al langer bekend en juist de redenen om voorlopig met EEBUS te stoppen. De verantwoordelijkheid voor het starten van de apparaten ligt bij SMA, en daar gaat het dan ook fout. Er is ook ondersteuning vanuit SMA gevraagd maar zij laten weten nog altijd geen update uit te brengen voor deze problemen. Helaas moeten we het qua EEBUS dus vooralsnog doen met alleen de warmtepomp.

Eigen energiemanagement en starten witgoed

Gelukkig zijn er alternatieven en die hebben we zelf gemaakt middels flows. Hier moet wel bij gezegd worden dat deze flows zich in de zogenaamde testfase bevinden. We zijn er nog uitgebreid mee aan het testen, en bovendien is het plan om na de winter het verbruik en de verdeling tussen de fases in de meterkast nog eens onder de loep te nemen. Maar, voor nu werkt het.

Wat we gedaan hebben is eigenlijk vrij simpel, maar hiervoor heb je wel een energiemanager nodig. Je moet namelijk weten wat er opgewekt wordt en wat er verbruikt wordt. Op deze manier kun je zelf het ideale moment bepalen om apparaten te starten. Zoals gezegd maken wij gebruik van de Sunny Home Manager, waarmee we exact kunnen zien wat we opwekken, verbruiken en wat er teruggeleverd wordt aan het net (grid feed-in). Vooral dat laatste is interessant voor ons energiebeheer want dit getal geeft precies weer wat we over hebben.

Maar, we kunnen niet zomaar een momentopname van dat getal gebruiken. We willen graag kunnen inschatten of de hoge opbrengst van de zonnepanelen een kort moment is of juist een langere periode. Je hebt er immers niet zoveel aan als de panelen kort 5.000 watt opwekken en vervolgens vrijwel niets. Nu is dat zonder de integratie van lokale weersvoorspellingen sowieso erg lastig om te doen, maar door het nemen van een gemiddelde over een korte periode kunnen we in ieder geval een betere inschatting maken.

De volgende flow laten we elke vijf minuten lopen, tussen vroeg in de ochtend en laat in de avond. Waarom elke vijf minuten? Er is niet echt een trigger die alles in huis heeft om de flow regelmatig te starten en de hele dag door te weten wat het gemiddelde energie-overschot is. We maken een virtueel apparaat aan waarmee we continu het overschot in kunnen zien, in één oogopslag, en op basis daarvan ook handmatig iets zouden kunnen aanzetten of uitzetten. Bovendien kunnen we de grens voor het overschot en dus het starten van apparatuur zo eenvoudig aanpassen, bijvoorbeeld in de winter. Kortom, de eerste flow:

We gaan nu op drie momenten het overschot aan energie (grid feed-in) in een variabele laten zetten, zodat we na de derde keer een gemiddelde kunnen berekenen.
* het lijkt erop dat de gegevens van de Sunny Home Manager niet goed tonen in het voorbeeld. Op de plek van het vraagteken staat de data ‘grid feed-in’.

Vervolgens is het een kwestie van de rekensom starten om het gemiddelde overschot van de afgelopen vijf minuten te zien.

Als de variabele ‘zonne-energie gemiddeld’ veranderd is en boven de 1.500 watt ligt (wat dus het overschot is van dat moment), dan kunnen we de ja/nee-variabele ‘zonne-energie overschot’ aan laten passen.

Nu we deze informatie hebben kunnen we apparaten op basis van de ja/nee-variabele laten starten. Maar, we willen ook continu snel kunnen zien wat het overschot aan energie is. Daarvoor maken we een virtueel apparaat aan, waarvan we de sensorwaarde de waarde van het overschot meegeven.

Afhankelijk van je slimme apparatuur in huis en hoe deze aangestuurd wordt kun je nu grootverbruikers op momenten met veel zonne-energie laten starten. In dit voorbeeld gebruiken we de vaatwasser. Het gaat om een Siemens vaatwasser die beschikt over Home Connect en via de integratie van Home Connect met Homey op afstand bediend kan worden door Homey. In het geval van de Siemens vaatwasser kunnen we zien of de deur dicht is, wat in ons geval betekent dat de vaatwasser vol is en aangezet mag worden. Mocht je de vaatwasser ook dicht doen terwijl hij nog niet vol is, dan is er nog geen probleem. Het contact van de deur wordt immers pas als dicht geregistreerd wanneer het apparaat aanstaat. Gaat de deur dicht terwijl het apparaat uitstaat dan wordt het dus niet aangemerkt als een dichte deur. Vaatwasser vol? Apparaat aan en deur dicht. Pas dan kan de volgende flow gestart worden.

Maar, wat nu als de vaatwasser pas in de middag vol is en de variabele voor het overschot aan energie al naar ‘ja’ gezet is? Daar bouwen we ook een check voor in. Zodra de vaatwasser aangezet wordt en de deur dichtgaat geldt ook dit als trigger, mits er een overschot aan energie is.

Maar, wat als iemand nu handmatig de vaatwasser aanzet? Dan hoeft dat niet nog eens te gebeuren. Ook daar bouwen we een check voor in, middels de ja/nee-variabele ‘vaatwasser gedraaid?’.

Ongeacht op welke manier er een programma gestart wordt, die variabele wordt omgezet waardoor de vaatwasser niet twee keer achter elkaar zal draaien of juist een actief programma stopt. Heel vroeg in de ochtend wordt de variabele gereset, voor een nieuwe dag.

Deze flows kunnen natuurlijk gebruikt worden voor elk willekeurig apparaat, of het nu verbonden is met een slimme stekker of zelf slim is. De komende tijd gaan we ook de wasmachine en droger op deze manier aansturen en mochten we nog verbeteringen of aanvullingen hebben dan werken we dit artikel bij.

De komende weken

Op het moment van schrijven wordt er nog hard gewerkt aan de tuin. Zodra die af is heb je van ons de installatie van de slimme producten in de tuin en natuurlijk het automatiseren van de tuin nog tegoed. Daarnaast delen we nog een aantal geavanceerde flows, en volgende maand mag je onze video-serie verwachten.

Heb je zelf verzoeken van flows die je graag wilt zien of ben je benieuwd naar hoe we bepaalde dingen aanpakken of opgelost hebben? Laat het in een reactie onder dit artikel weten en we nemen het mee. Ook suggesties voor mooie flows zijn zeker welkom.

Houd de website en social media in de gaten!

Ben je benieuwd naar hoe wij het aanpakken, voor welke producten en technieken we kiezen en hoe het bouwproces verloopt? Houd dan de website in de gaten. Houd vooral ook onze FWD Smart Living Project pagina in de gaten voor links naar alle artikelen, social media-kanalen en partners. Volg het FWD Smart Living Project op de voet via Instagram of Facebook. Hier plaatsen we regelmatig korte updates, foto’s en video’s over de bouw van het slimme huis.