De impact van dekruiten boven het aquarium

Inleiding

Zoals we in ons artikel over het referentiejaar en actiepunten voor onze elektriciteitsbesparing aanhaalden, staat de verwarming van het aquarium voor minstens 12% van ons totale elektriciteitsverbruik in. Zoals je daar ook kon lezen, is dit het eerste waar we elektriciteit op willen besparen.
In dit artikel lees je wat de besparingsinvloed van het plaatsen van dekruiten op het energieverbruik is om het aquarium tot 25ºC te verwarmen.

Lees ook: Aquariumverwarming 1 graad lager

Verbruik in 2016

Het aquarium bevat ongeveer 700 liter water, is niet afgedekt en wordt verwarmd door 2 verwarmingselementen van 250 Watt, die bij meting met onze Voltcraft Energie Monitor elk 235W aangeven. Per uur dat de verwarmingselementen warmte afgeven, is het verbruik:

2 x 0,235kW x 1 uur = 0,470kWh.

Uit de statistieken van het domotica-systeem halen we het exacte verbruik van de aquariumverwarming sinds 21 februari 2016.

2016	Verbruik (kWh)
februari (*)	65.42
maart	110.43
april	113.70
mei	67.10
juni	45.09
juli	26.25
augustus	27.55
september	25.38
oktober	102.25
november	94.90
december	103.24
(*) vanaf 21/2 14:00	781.30

Op basis van deze tabel, kunnen we stellen dat het jaarverbruik van de aquariumverwarming rond de 900kWh zal bedragen. Dat komt overeen met 14% van het jaarverbruik van het referentiejaar. Het werkelijke verbruik ligt dus hoger dan de 12% die we eerder gegokt hadden.

Warmteverlies

Net zoals bij de centrale verwarming van de woning, heeft de buitentemperatuur een grote invloed op het warmteverlies. Hoe groter het verschil tussen de temperatuur van het aquariumwater (25ºC) en de temperatuur van de woonruimte, hoe meer warmteverlies er optreedt en hoe meer warmte er toegevoegd moet worden om de temperatuur van het aquariumwater constant te houden. Net zoals bij het vergelijken van het verbruik van aardgas voor het verwarmen van de woning, dienen we rekening te houden met dit temperatuurverschil. (ΔT, ofwel delta T)

In 2013, heb ik de berekening gemaakt van het warmteverlies dat het aquarium zou hebben. Hiervoor heb ik de methode gebruikt die Eddy Keijzers beschrijft in het artikel "Energiebesparing met isolatie".

In mijn geval zou het neerkomen op een warmteverlies door geleiding van 3,6kWh per dag bij een ΔT van 5ºC. Om dit verlies te beperken, werd een achterwand gemaakt van materialen die isolerende eigenschappen hebben. Als we dit niet zouden doen, zouden we op jaarbasis ca. 1300kWh aan warmte moeten toevoegen om het verlies door geleiding te compenseren. Aangezien ons werkelijke verbruik een pak lager ligt (zie hoger), kunnen we stellen dat die isolerende achterwand een goede keuze was al dan niet in combinatie met een gemiddelde ΔT kleiner is dan 5ºC.

Volgens de auteur van bovenstaand artikel zou er bijna geen verdamping plaats vinden als er geen ventilatie is boven het aquarium. Op basis van het waterniveau in het filtervak op een aantal tijdstippen te meten, kon ik bij benadering bepalen dat er bij een watertemperatuur van 25ºC ongeveer 1 liter water per 7 uur verdampt. Er moet bij vermeld worden dat dit een meting met hoge onnauwkeurigheid was. Aangezien het aquarium in een gesloten kast is ingewerkt (en er dus geen ventilatie is), kan ik tot de conclusie komen dat deze meting bovenstaand artikel enigszins tegenspreekt.
Op basis van de gemeten verdamping rekende Frank Alaerts voor mij uit dat er elk jaar 834kWh aan warmte moet worden toegevoegd om het warmteverlies ervan te compenseren. Dit in de veronderstelling dat die snelheid van verdamping heel het jaar door constant is. Het afdekken van het aquarium zou tot 80% van dit energieverlies tegen houden, wat een jaarlijkse besparing van 667kWh betekent.

Meetmethode

Naar aanleiding van de berekende potentiële winsten werd beslist om dekruiten te plaatsen. Het leuke van het domoticasysteem is dat we de mogelijkheid hebben om de werkelijke impact van deze ingreep op een vrij accurate manier op te volgen.

De historiek van de temperatuur van het aquariumwater en die van de buitentemperatuur (= de temperatuur van de woonruimte) zijn beschikbaar, waardoor we ΔT op elk moment van de dag kunnen berekenen. Als de temperatuur van de woonruimte groter is dan de aquariumtemperatuur, hanteren we ΔT=0 in plaats van een negatieve waarde. Dit valt tijdens de zonnige zomerdagen wel eens voor. Op dat moment is er eigenlijk warmteverlies van de woonruimte naar het aquarium, maar dit negeren we in de meetmethode.
Volgens deze methode bleek dat de gemiddelde ΔT vanaf 1 mei 2016 tot en met 31 januari 2017 gelijk was aan 2,29ºC i.p.v. de theoretische 5ºC. De maximale ΔT in die periode bedroeg 6,42ºC. Dit verschil verklaart waarom het werkelijke verbruik lager ligt dan het theoretische warmteverlies dat we bij een delta T van 5ºC zouden moeten ondervinden. In onze metingen missen we natuurlijk een deel van de winter en het voorjaar, waardoor de gemiddelde ΔT op jaarbasis waarschijnlijk eerder naar de 2,50ºC neigt.

In onze meetmethode gebruiken we per uur één meting die we afzetten tegenover de hoeveelheid warmte die gedurende dat uur werd toegevoegd aan het aquarium. We tellen alle delta-T-waarden per maand op om tot het totaal aan delta-T-uren van die maand te komen. Als we dit delen door 24, krijgen we het aantal delta-T-dagen, die ik voor het gemak graaddagen noem in dit artikel...

Onderstaande tabel, toont vanaf mei 2016 hoeveel graaddagen er in elke maand precies waren en hoe hoog het verbruik van de aquariumverwarming in die maand was. Dit wordt uitgedrukt in aantal seconden dat de aquariumverwarming tijdens die maand aan stond. Tot slot bekijken we ook hoe efficiënt de aquariumverwarming in die maand was door het aantal seconden verwarming per graaddag af te zetten.

					Aantal seconden verwarming
Resultaten	Maand	Graaduren	Graaddagen	Tijd aan	Per graaduur	Per graaddag	Verbruik in kWh
2016	mei	1,521.75	63.41	501,074	329.28	7,903	65.4
	juni	947.32	39.47	345,367	364.57	8,750	45.1
	juli	451.81	18.83	201,028	444.94	10,678	26.2
	augustus	454.40	18.93	210,995	464.34	11,144	27.5
	september	397.86	16.58	194,412	488.64	11,727	25.4
	oktober	2,572.38	107.18	783,174	304.46	7,307	102.2
	november	2,667.38	111.14	726,891	272.51	6,540	94.9
	december	2,932.38	122.18	790,777	269.67	6,472	103.2

In een grafiek ziet dit er als volgt uit:

Zoals verwacht merken we onmiddellijk dat het verbruik van de aquariumverwarming sterk samenhangt met het aantal graaddagen. Een tweede vaststelling is dat er in de zomer per graaddag dubbel zoveel warmte aan het aquarium toegevoegd wordt dan tijdens de wintermaanden. De rode gebieden zijn immers groter tijdens de zomermaanden.

De impact van dekruiten

Op 11 januari 2017, rond 18:30 werd het aquarium voorzien van 4mm dikke plexiglazen dekruiten. Hierbij moet worden opgemerkt dat het filtercompartiment niet werd afgedekt, wegens een wirwar van toekomende kabels en leidingen. Dit filtercompartiment neemt ongeveer 20% van de totale oppervlakte in.

Met onze meetmethode die hierboven beschreven werd, was de impact reeds na minder dan een dag duidelijk: Het aantal seconden verwarming per graaddag (en dus ook het verbruik) zou bijna halveren! Aangezien ik het belangrijk vond om te zien of deze vroege euforie ook op langere termijn gegrond is, heb ik het eind van de maand afgewacht. Hieronder zie je dezelfde grafiek als hierboven, maar dan aangevuld met de gegevens van januari 2017.

Het aantal graaddagen in januari was de hoogste is van alle maanden waar meetgegevens van beschikbaar zijn en het verbruik lag beduidend lager. Ook het aantal seconden verwarming per graaddag is op het meest efficiënte punt van de hele meetperiode.

Als we de meetgegevens van januari uitsplitsen in de periode zonder en de periode met dekruiten, krijgen we een duidelijk beeld op de werkelijke impact van onze ingreep.

Hier zien we dat:

• het verbruik in de periode met dekruiten lager is dan in de periode zonder dekruiten. De periode met dekruiten is ongeveer dubbel zo lang als de periode zonder dekruiten.
• het aantal graaddagen in de periode met dekruiten bijna het dubbele is als het aantal graaddagen in de periode zonder dekruiten. Er is dus minder verbruik om het dubbel aantal graaddagen op te vangen.
• het aantal seconden verwarming per graaddag sinds het plaatsen van de dekruiten meer dan gehalveerd is t.o.v. de periode zonder dekruiten. Merk op dat de waarde van 6414 seconden per graaddag die de periode tot 11 januari liet optekenen reeds de meest efficiënte was sinds de start van de metingen in mei 2016.

We kunnen bijgevolg voorzichtig concluderen dat het plaatsen van dekruiten het verbruik van de aquariumverwarming meer dan halveert.

Terugverdientijd

De investering van de op maat gemaakte plexiglazen dekruiten bedroeg ongeveer 75€.

Hiermee sparen we jaarlijks ongeveer 450kWh aan elektriciteit uit.
De elektriciteitsprijs bij Ecopower bedraagt momenteel 0,25€ / kWh.
De jaarlijkse besparing is dus:

0,25 €/kWh x 450 kWh = 112,50 €.

Op financieel gebied is onze investering na 8 maanden terugverdiend, maar wat belangrijker is, is dat elke kWh die niet meer onnodig verbruikt wordt, onmiddellijk beschikbaar is voor een andere Ecopower-coöperant.



Vragen, opmerkingen of aanvullingen? Of heb je zelf een aquarium en ken jij het verbruik ervan? Laat dan hieronder even een berichtje na!

Deze blogpost is onderdeel van een reeks artikelen die onze inspanningen beschrijven om ons doel te bereiken om 20% energie te besparen.

« Elektriciteit: Referentiejaar en actiepunten

Alle artikels in deze reeks

Alle artikels in deze reeks

Aquariumverwarming 1 graad lager »