Beschrijving

Dat er een energietransitie gaande is, kan niemand ontgaan zijn. Die is jaren geleden al in gang gezet b.v. door de grootschalige aanleg van windmolens, zonnepanelen en -parken. En later ook door de opkomst van de elektrisch auto. Recent zijn we in Europa door de schaarste aan aardgas verder geconfronteerd met de noodzaak tot drastische herziening van energieverbruik en -opwekking.

In deze energietransitie spelen verschillende zaken een rol en ze hangen met elkaar samen:

• ontwikkelen van andere energiebronnen en -dragers, zoals windmolens, zonneparken en H2
• benutten van andere energiebronnen voor bestaande toepassingen; denk aan elektrische auto en de inzet van warmtepompen in huishoudens
• aanpassen en uitbreiden van de bestaande distributiemogelijkheden van energie in de vorm van nieuwe delen van elektriciteitsnetwerken en de ombouw van gasnetwerken naar H2 netwerken en
• tenslotte mogelijkheden voor energieopslag en -buffering, b.v. in de vorm van thuisaccu’s

Deze thuisaccu’s zijn echter nog niet door iedereen even enthousiast ontvangen. Enerzijds vanwege de economische aspecten. Anderzijds omdat de veelal gebruikte reguliere Li-Ion of LiFePO4 accu’s, schaarse grondstoffen hebben. En sommige accu fabrikanten gebruiken ook conflictmineralen, waaronder Cobalt.

Het was voor ons interessant om in November 2022 in contact te komen met een Nederlandse start-up die een andere route heeft gekozen voor de buffering van energie in huishoudens: water / warmtebuffering. Het ontwikkelt een oplossing voor energiebuffering in de vorm van een meerdaags traag proces van opgewarmd water. Dat warme water wordt vervolgens langdurig gebruikt om huishoudelijke verwarming met een warmtepomp te helpen.

Het water zelf wordt in een vat op temperatuur gebracht en gehouden door het relatief nieuwe prijsmodel voor particulieren: dynamisch beprijzen, waardoor je lage daltarieven benut om het vat met water weer op te warmen.

Energiebuffering

Een eerste prototype in de praktijk, werkt al enige tijd. Een volgende fase komt eraan met een beperkt aantal installaties. Om dit innovatieve idee tot een verder succes te maken, zijn er verschillende disciplines van deskundigheid nodig. In het afgelopen paar jaar is opdrachtgever erin geslaagd om een werkend prototype te ontwikkelen en het benodigde team te formeren. Echter er ontbrak nog wel iets. En daarvoor zijn wij in beeld gekomen.

Wat hebben we aan opdracht gekregen?

Opdrachtgever heeft ons gevraagd om een Industrial Internet of Things (IIoT) oplossing, voor een deel van het geheel te realiseren voor de volgende praktijkfase, aanvullend op bestaande besturingselektronica. Ons deel aanvullend laten zijn is ook van belang omdat doorlooptijd en budget beperkt zijn in deze fase. Daardoor is er onvoldoende ruimte om een complete end 2 end IIoT gebaseerde besturingsoplossing te ontwikkelen.

Wat zetten we in en realiseren we?

Uit de verschillende oplossingsrichtingen die er zijn voor het vraagstuk, hebben we het volgende ontworpen:

• Een industriële Single Board Computer “on device”
• Met een standaard TimeseriesDB
• Node-RED voor deels logica en I/O inclusief publieke APIs
• Interfacing naar sensors en actuators voor de werking van “het vat” via de bestaande besturingselektronica
• APIs interfaces om data over weer, weersvoorspelling en energieprijs voorspelling te verkrijgen om te verwerken
• 4G Internet toegang op een beveiligde manier

Wat doet de opdrachtgever zelf?

Opdrachtgever doet zelf ook een belangrijk deel, waardoor er een intensieve vorm van samenwerking nodig is om dit geheel te smeden tot een functioneel gewenst resultaat:

• Het ontwikkelt zelf het benodigde machine besturingsmodel en de software, dat vervolgens geïntegreerd wordt op de SBC
• Wij leveren daarvoor het benodigde koppelvlak

We zijn er trots op dat we aan deze start-up met dit innovatieve idee, onze bijdrage mogen leveren op het gebied van Industrial Internet of Things (IIoT), secure connectivity en device software ontwikkeling.

Uiterlijk medio maart moet dit geheel werkend worden opgeleverd. Dan kunnen we er weer wat meer over vertellen.