Smart Living Project: installatie energie en klimaat

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.

Zonnepanelen met energiemanager

Een slim huis kan natuurlijk niet zonder zonnepanelen waarmee we nagenoeg zelfvoorzienend kunnen zijn. We hebben dan ook bij de eerste tekeningen al rekening gehouden met de ligging en voldoende ruimte op het dak. Samen met De Duurzame Jongens zijn we vervolgens gaan kijken naar de beste oplossing voor zoveel mogelijk zonne-energie én een oplossing voor het energiebeheer in huis. Uiteindelijk hebben we gekozen voor 30 zwarte panelen van Canadian Solar, met een vermogen van 365wp per stuk. Met een totaal van 30 panelen moeten we ruim 10.000kWh kunnen opwekken, wat voldoende moet zijn om het huis (in ieder geval tijdens de maanden met veel zonlicht) zelfvoorzienend te hebben. De panelen zijn aangesloten op een SMA Tripower omvormer en de Sunny Home Manager.

De installatie van de panelen zelf nam een volle dag in beslag, maar nog meer tijd ging er zitten in het aansluiten en instellen van de Sunny Home Manager. Dit apparaatje, dat in de meterkast gehangen wordt, verzamelt alle informatie over de gebruikte energie (zowel energie die je zelf opwekt en meteen gebruikt als energie die je afneemt van het net) en de opgewekte energie. Hiermee krijg je een duidelijk overzicht van hoe de energie in huis gebruikt wordt, wanneer er piekmomenten zijn en hoe je het beste in kunt spelen op de beschikbare hoeveelheid zonne-energie. Het aansluiten en instellen van de Sunny Home Manager komt nogal precies en daarom waren we erg blij met de ondersteuning van De Duurzame Jongens. Ook voor hun was het een eerste keer en dus de perfecte plek om ervaring op te doen met een energiemanagementsysteem.

Maar wat kunnen we hier nu precies mee? Allereerst hebben we dus binnen de Sunny Portal en de SMA-app een overzicht van alle energieflows. Normaal gesproken is het niet eenvoudig te zien hoeveel van de energie die je op een specifiek moment opwekt direct gebruikt wordt. De app van je energieleverancier geeft immers ook alleen aan wat je van het net afneemt en hoeveel je teruglevert. Dat komt nooit overeen met wat je daadwerkelijk opwekt. De Sunny Home Manager maakt die rekensom in realtime voor je waardoor je ziet wat er vandaag verbruikt is of nu verbruikt wordt, en welk deel daarvan direct uit de zon komt en welk deel er van het net komt. Maar met die informatie willen we ook actief aan het werk. Zo kunnen we deze informatie ook uitlezen binnen Homey, dankzij de SMA-app voor Homey. De omvormer en Sunny Home Manager zijn hierin toe te voegen waardoor je alle data tot je beschikking hebt en vervolgens scenario’s kunt gaan maken. Die scenario’s bekijken we later, de koppeling is in ieder geval gelegd.

Een derde optie is EEBUS, een protocol waar we eerder uitgebreid op ingegaan zijn. Producten die EEBUS ondersteunen kunnen met elkaar communiceren over energie waardoor het energieverbruik geoptimaliseerd wordt. De Sunny Home Manager is de spil in het web en stuurt de andere producten aan. Bijvoorbeeld: de zonne-energie is op zijn hoogtepunt, dan kan de wasmachine aangezet worden. Of: er is een overschot aan zonne-energie, dan kan de warmtepomp de boiler op temperatuur brengen. Hieronder lees je meer over EEBUS in combinatie met de warmtepomp.

Hoewel EEBUS heel interessant klinkt (en onze eerste ervaringen ook positief zijn) moet er een kanttekening bijgeplaatst worden. Het is een protocol dat nog niet breed ondersteund wordt. Onder meer SMA, Vaillant en BSH (o.a. Siemens en Bosch) ondersteunen het protocol. Eerder schreven we ook al over EEBUS-ondersteuning van de wasmachine, droger en vaatwasser die we gebruiken. Deze week kwamen we er echter achter dat de vaatwasser toch geen EEBUS-ondersteuning aan boord heeft. Aangezien dit het topmodel van Siemens betreft hebben we de fabrikant benaderd voor uitleg en dat leverde helaas geen positieve reactie op. BSH heeft namelijk afgelopen april besloten geen nieuwe producten meer uit te brengen die EEBUS ondersteunen. De reden hiervoor is niet duidelijk, maar als je EEBUS wilt gebruiken moet je dus een 2020-model aanschaffen. Wij vinden dit bijzonder jammer aangezien EEBUS een veelbelovend protocol is, maar gezien het feit dat maar weinig partijen het ondersteunen is het ook wel te begrijpen. Voor de vaatwasser (en in de toekomst met nieuwe apparatuur) zijn we dus aangewezen op eigen scenario’s die we gaan maken op basis van de data van de Sunny Home Manager. In de artikelen over het automatiseren gaan we hier verder op in. Ook duiken we nog in de werking van EEBUS, met de apparaten die we hebben staan.

Warmtepomp met EEBUS en eigen zone-aansturing

Wat betreft de warmtepomp hadden we voordat we over EEBUS lazen nog geen specifieke voorkeur qua merk. Kwaliteit is belangrijk, maar ook het budget speelt een rol. Nibe is één van de beste merken op dit gebied, maar naast dat je daar ook aardig wat voor betaalt biedt het merk vooralsnog geen warmtepompen die kunnen communiceren met EEBUS. Twee fabrikanten die dat wel aanbieden zijn Wolf en Vaillant, waarvan met name de laatstgenoemde in Nederland bekend is. Na wat gesprekken met installateurs en de fabrikanten zelf is de keuze gevallen op de nieuwste warmtepomp van Vaillant: de aroTHERM plus. Deze lucht/water-warmtepomp voorziet in alle behoeften voor ons huis, is zeer energiezuinig, komt met een eigen online platform/app en kan communiceren met het EEBUS-protocol. Voor dat laatste is overigens nog wel een Vaillant-communicatiemodule (VR 920 of VR 921) benodigd. In tegenstelling tot BSH geeft Vaillant aan het EEBUS-protocol voorlopig nog wel te blijven ondersteunen.

De algemene installatie en aansluiting van de warmtepomp laten we even voor was het is. Dat is een technisch verhaal dat hier niet past, maar het koppelen met EEBUS en het domoticasysteem is des te interessanter. Allereerst EEBUS, want eenvoudiger dan dit wordt het niet, wat ook een van de redenen is waarom we enthousiast zijn over het protocol. Wanneer de warmtepomp is aangesloten en de VR921 communicatiemodule actief is kun je de Vaillant-app downloaden en een account aanmaken. Vervolgens zie je in de Vaillant-app alle informatie over je warmtepomp terug. In de instellingen staat een optie voor EEBUS en wanneer je deze activeert wordt er contact gezocht met een energiemanager (de Sunny Home Manager). Binnen enkele seconden is de verbinding gelegd en is EEBUS actief. 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 energiemanagament 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. In de Sunny Portal kun je de details van de aansturing bekijken, waar we later dieper op ingaan.

Maar, met alleen de EEBUS-koppeling zijn we er nog niet. We moeten het warmtepompsysteem ook nog actief uitlezen en aansturen om de vloer te kunnen verwarmen of koelen. Om te zien of de warmtepomp koelt of verwarmt maken we gebruik van een Fibaro Smart Module. Deze leest het potentiaal vrije contact van de warmtepomp uit en vertelt het domoticasysteem of het contact open (koelen) of dicht (verwarmen) staat. Op basis hiervan kunnen we de flows voor koelen of verwarmen inschakelen. De circulatiepomp schakelen we in wanneer er vraag naar koelen of verwarmen is vanuit de verschillende ruimten in huis (afhankelijk van of de warmtepomp koelt of verwarmt). De circulatiepomp wordt aangestuurd door een Fibaro Smart Module, waarvan het contact aan (pomp aan) of uitgezet (pomp uit) wordt. Tot slot moeten de kleppen van de vloerverwarming nog geopend of gesloten worden. Hiervoor maken we gebruik van 230v thermische motoren die aangesloten zijn op Fibaro Smart Modules (begane grond) en een Heatit Z-Water schakelmodule (eerste verdieping). Als er vraag is naar koelen of verwarmen vanuit een specifieke ruimte (en de warmtepomp staat in de juiste modus), dan wordt de circulatiepomp gestart en worden de betreffende kleppen geopend. De scenario’s voor de vloerverwarming en -koeling zijn tot op heden de meest ingewikkelde scenario’s gebleken en moeten zich dan ook vooral in de praktijk bewijzen. Het koelen is tot op heden goed gegaan, dus we zijn hoopvol voor de koudere dagen. Zodra alles nagenoeg perfect werkt delen we de scenario’s voor de vloerverwarming in een apart artikel. Overigens moeten we voor het fysiek aansluiten van alle componenten de vrienden van de DomotiFactory erg dankbaar zijn. Dat was een flinke klus, waarbij kennis van elektra bijzonder welkom is.

Ventilatie met CO2-sensoren

Nieuwbouwhuizen worden vandaag de dag voorzien van een WTW-systeem met balansventilatie. Een ventilatorbox zuigt vuile lucht af in badkamers, toiletten en de keuken. Frisse lucht wordt gevoerd naar de slaapkamers, woonkamer, keuken en andere ruimtes waar frisse lucht gewenst is. Tijdens de afvoer van de vervuilde warme binnenlucht wordt de warmte afgegeven aan de binnenstromende frisse lucht. De lucht wordt via de warmtewisselaar aan- en afgevoerd waardoor de warmte kan worden doorgegeven. Omdat er hierdoor minder opwarming nodig is van de schone binnenstromende lucht, bespaar je hiermee energie. Dit systeem wordt WTW genoemd. In ons huis hebben we gekozen voor een klasse D-ventilatiesysteem met WTW (warmteterugwinning) van Zehnder: de ComfoAir Q450. Deze unit beschikt ook over een 100% bypass. De unit bepaalt aan de hand van de buitentemperatuur wanneer het zomer is. Is de buitentemperatuur in de zomer koeler dan de binnentemperatuur dan wordt de bypass automatisch geopend. Wanneer de bypass opent gaat de afvoerlucht niet door de warmtewisselaar en vindt er dus geen overdracht van warmte meer plaats. De binnenkomende lucht wordt niet meer opgewarmd waardoor er (relatief) koele lucht het huis binnenkomt.

In ons eerdere artikel over energie en klimaat spraken we nog over de intentie om het ventilatiesysteem zelf actief aan te sturen met sensoren. Je kunt de meeste systemen, waaronder ook de ComfoAir Q450, met een 0-10v module aansturen. De module wordt dan aangestuurd door zelfgeschreven scenario’s die gebaseerd zijn op de data van sensoren die je in huis hebt hangen. Na een aantal gesprekken met de fabrikant en het doel om het huis niet ingewikkelder te maken dan nodig hebben we besloten om niet voor actieve aansturing vanuit het domoticasysteem te kiezen. Wat het nog extra ingewikkeld maakte is dat we hebben gekozen voor een ventilatiesysteem met twee zones (begane grond en eerste verdieping). Bovendien zouden we bij het zelf aansturen van de ventilatie het wiel opnieuw gaan uitvinden. Het systeem komt namelijk al met eigen sensoren en algoritmes die het geheel aansturen, per zone. Een ventilatiesysteem draait eigenlijk continu op de achtergrond, zelfs al ben je niet thuis. En de enige input die het systeem nodig heeft is de CO2-data van verschillende ruimtes en de data over de temperatuur en luchtvochtigheid. De CO2-data komt vanuit de eigen CO2-sensoren van Zehnder, die we in de slaapkamers en woonkamer geplaatst hebben. De temperatuur en luchtvochtigheid worden door het apparaat zelf geanalyseerd wanneer de lucht door de kanalen gaat. Eigenlijk hoeven we hier helemaal op in te grijpen. Je kunt dit natuurlijk met eigen sensoren en scenario’s doen (wat absoluut goedkoper is dan CO2-sensoren van Zehnder zelf) maar dit maakt het in onze optiek onnodig moeilijk, met een risico op fouten. Dat gezegd hebbende kijken we de komende tijd aan hoe het systeem zijn werk autonoom doet, bijvoorbeeld wat de luchtvochtigheid in de badkamers betreft. Mocht dat niet naar wens zijn dan kunnen we altijd nog kiezen voor eigen aansturing. De sensoren hiervoor hebben we al hangen en een actor is zo aangesloten.

Airconditioning

De airconditioning is nu al één van de keuzes waar we het gelukkigst mee zijn. Zeker nu we nog geen zonwering hebben warmt het binnen snel op en in een volledig geïsoleerd huis is de warmte lastig weer buiten te krijgen. Met drie binnenunits op de eerste verdieping kunnen we in ieder geval genieten van koele nachten, en zelfs de benedenverdieping wordt een aantal graden koeler als we alle units aanzetten.

Voor een koeler klimaat maken we gebruik van een Panasonic CU-3Z52TBE buitenunit die aangesloten is op één 3.5kW Etherea binnenunit en twee 2,5kW Etherea binnenunits. Voor de keuze qua airconditioning zijn een aantal zaken van belang geweest. Zo moet het systeem zo energiezuinig mogelijk zijn, het binnenklimaat verbeteren, niet te opvallend zijn (relatief mooi zijn dus) en te koppelen zijn met ons smarthomesysteem. Na een lange zoektocht en verschillende gesprekken met fabrikanten kwam Panasonic Etherea als de beste oplossing voor ons huis naar voren.

De installatie van de units nam een lange ochtend in beslag en werd door een gecertificeerde installateur uitgevoerd. Deze installateur heeft onze buitenunit ook in het mat zwart laten spuiten, wat de unit nagenoeg onzichtbaar maakt op het dak van de carport. De montage ging soepel en ook de eerste ingebruikname was eenvoudig. De binnenunits van Panasonic zijn met de meegeleverde afstandsbediening te bedienen, maar je kunt ook de Panasonic Comfort Cloud-app downloaden en de units met deze app bedienen. Het koppelingsproces van de units met de app is wat omslachtig en middeleeuws maar na een half uurtje stappen doorlopen (soms meerdere malen door een error) waren de drie binnenunits aan de app gekoppeld. Met de app kun je nagenoeg alles bedienen, kun je timers instellen en data over de temperatuur en het energieverbruik inzien. Het is een handige app, maar als we heel eerlijk zijn mag deze wel vernieuwd worden. De app is zeer traag en wil nog wel eens spontaan stoppen. Let er ook op dat je voor elke gebruiker en eigen account aanmaakt, waar je de binnenunits weer individueel aan toevoegt. Doe je dit niet dan worden bij elk gebruik de andere gebruikers uitgelogd.

Dankzij de koppeling van Comfort Cloud met onze smarthomehub (Homey) kunnen we de units ook via scenario’s aansturen. Gebruikmakend van sensoren in huis kunnen we de units op elk gewenst moment automatisch aansturen. Is het bijvoorbeeld een uur voor het slapen gaan in de slaapkamer erg warm terwijl de vloerverwarming al op koelen staat en het buiten niet echt koeler wordt, dan wordt de airconditioning automatisch in de gewenste stand aangezet zodat je in een koele slaapkamer kunt slapen. Is de luchtvochtigheid hoog, dan kun je de unit op de droog-functie zetten. Nu klinkt dat in de basis erg goed, maar toen we de Comfort Cloud-app voor Homey installeerden en de drie units wilden koppelen dook er een probleem op. Het is namelijk vooralsnog niet mogelijk om meer dan één unit via Homey te koppelen. De developer van de app zegt echter te werken aan een update waarmee dit wel mogelijk wordt dus we moeten nog even geduld hebben voordat we met scenario’s aan de slag kunnen. En ook hier geldt: maak een apart account aan voor gebruik met Homey want anders wordt je elke keer uitgelogd als Homey de airconditioning aanstuurt of aanroept.

Extra producten voor een gezond binnenklimaat

Naast een ventilatiesysteem, vloerverwarming en -koeling, en airconditioning hebben we ook wat losse apparaten in huis geplaatst waarmee we het binnenklimaat aangenamer kunnen maken. In onze specifieke situatie zijn ze niet per se nodig, maar we willen ze graag meenemen en belichten omdat niet iedereen de oplossingen in ons huis heeft en ook niet iedereen een compleet nieuw huis bouwt. We maken hiervoor gebruik van de producten van het Nederlandse Duux.

Het eerste toestel dat we inzetten is de Whisper Flex Smart Ventilator die niet alleen bedraad maar ook draadloos dankzij een ingebouwde accu te gebruiken is. De ventilator kan met de app en een afstandsbediening bediend worden. De Tube Smart Luchtreiniger analyseert momenteel in de woonkamer de kwaliteit van de lucht en indien nodig wordt de lucht gereinigd. In de babykamer staat de kleinere variant: de Bright. De luchtreinigers verwijderen 99,97% van alle zwevende stofdeeltjes en vervuiling, en in de app krijg je statistieken te zien over de luchtkwaliteit in de betreffende ruimte.  Tot slot zetten we de Beam en Beam Mini Luchtbevochtigers in die zorgen voor de juiste luchtvochtigheid in de ruimte. Deze apparaten gaan hun effect vooral hebben in het najaar en de winter, als het buiten kouder wordt.

Belangrijke update: Duux stopt de ondersteuning voor Homey in de nieuwste generatie apparaten. Deze beschikken over een chip waarmee de koppeling niet meer gemaakt kan worden.

De slimme producten van Duux zijn met knoppen op het apparaat of de remote te bedienen of je kunt de Duux-app voor bediening gebruiken. Maar, het grote voordeel in onze situatie is de integratie met Homey. Alle slimme producten van Duux zijn namelijk eenvoudig te koppelen aan Homey. Hiervoor download je de Duux-app voor Homey op je hub en koppen je jouw Duux-account door een PIN-code uit de Duux-app naar de Homey-app te kopiëren. Vervolgens worden alle Duux-producten gevonden en kun je ze toevoegen aan Homey. Niet alleen is dit handig voor scenario’s waarmee je bijvoorbeeld de ventilator aanzet of de luchtbevochtiger activeert, je kunt namelijk ook de data van de apparaten zelf gebruiken om scenario’s met andere producten te starten. Zo kun je de temperatuurdata van de Tube Smart gebruiken als data voor je vloerverwarming. Of je gebruikt het fijnstofniveau voor het openen van je dakraam. Met de Duux-producten heb je dus zowel actoren als sensoren toegevoegd aan je domoticasysteem. Later dit jaar publiceren we een review van de luchtreinigers en luchtbevochtigers van Duux.

De komende weken

De eerste fase van voorbereidingen en bouw is inmiddels afgerond, al moeten er nog wat zaken in en rondom het huis gebeuren. Op het gebied van domotica kunnen we echter aan de slag en dat betekent dat we in de komende weken artikelen publiceren over de installatie van verschillende systemen en productgroepen. Zo gaan we nog dieper in op de installatie en plaatsing van de deursloten en deurbel, de tuin en natuurlijk de basis van dit alles; de smarthomehub en sensoren die als basis dienen voor vele flows. Vervolgens is het tijd voor fase 3, waarin we daadwerkelijk gaan automatiseren en dus het huis echt slim gaan maken.

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.