Tweaker Bazz0847, in het echte leven Bas Vermulst, werd enkele jaren geleden actief in het forum Duurzaamheid, Energie en Installaties. Zijn bijdrage ging over het verduurzamen, verslimmen en zuiniger maken van zijn huis. Inmiddels loopt er sinds begin 2023 een eigen topic over zijn HeatBooster, een printplaatje waarmee het verwarmen van een huis relatief eenvoudig, efficiënt en goedkoop kan worden. Het geheel werkt, volledig in Tweakers-stijl, op basis van computerventilators. We vroegen hem hoe dit idee tot stand kwam, hoe het precies werkt en voor wie het interessant is.
Eerst even inleidend: je hebt een PhD in vermogenselektronica. Waarom ben je dat gaan studeren?
“Aan beide kanten van de familie zit techniek in de genen. Mijn opa werkte voor Philips en heeft patenten op zijn naam staan, net als mijn vader, die ook elektrotechnisch ingenieur is. Toen ik jong was, kreeg ik dat dus echt met de paplepel ingegoten. Als kind was ik eindeloos bezig met dingen bouwen, zoals knutselen aan zendapparatuur, maar ook programmeren in Quick Basic. Mijn kerstcadeaus waren vaak technische zaken, zoals een labvoeding, soldeerbout of oscilloscoop. Het was dan ook redelijk vanzelfsprekend dat ik later iets met techniek zou doen. Ik twijfelde tussen informatica en elektrotechniek; het werd het laatste, omdat ik daar beide kon doen. De interface tussen software en hardware vind ik erg leuk.”
Wat doe je nu voor werk?
“Ik ben assistant professor aan de TU Eindhoven en power electronics-specialist in de Electromechanics and Power Electronics-groep. Ik geef colleges, doe onderzoek en begeleid studenten. Het is mooi om toekomstige ingenieurs te mogen opleiden. Ook onderzoek vind ik enorm leuk om te doen en de TU/e biedt veel vrijheid om je eigen onderzoekslijn op te zetten. Zo zijn er inmiddels zes mensen werkzaam in mijn lab: vijf PhD’s en een postdoc, en ik heb nog vacatures open."
"We onderzoeken high-performance power electronics, zoals die onder andere in de chipindustrie gebruikt worden. Om bijvoorbeeld de snelheid van een actuator heel nauwkeurig te kunnen regelen, moet de vermogenselektronica ook zeer nauwkeurig zijn. Als dat soort elektronica nauwkeuriger en sneller kan werken, compacter wordt en met meer vermogen overweg kan, biedt dat enorme voordelen. Dat is bijvoorbeeld voor een bedrijf als ASML heel relevant, want dat wil een hoge mate van nauwkeurigheid voor de wafers die het belicht en ook veel wafers per minuut kunnen verwerken, zodat de chipproductie omhooggaat. Iets vergelijkbaars geldt voor MRI-scanners en plasmareactors. De projecten waar we aan werken, zijn erg gaaf én belangrijk, en ik werk met een fantastisch team waar ik enorm trots op ben.”
:strip_exif()/i/2006383974.jpeg?f=imagenormal)
zoals deze op gallium-nitride halfgeleiders gebaseerde converter van 3.6 kW met een nieuwe ultrasnelle delta-sigma aanstuurmethode.
Ik zag op LinkedIn dat je daarnaast zelfstandig ondernemer bent?
“Ja, na mijn master elektrotechniek ben ik gaan werken in de hightechindustrie, een ontzettend leuke sector, maar omdat ik in de industrie verdieping miste, ben ik vervolgens een PhD gaan doen. Dan kun je jezelf vier jaar volledig richten op interessante en relevante technische vraagstukken en dat leek mij fantastisch. Al die tijd bleef ik echter wel de connectie met de industrie houden in parttime functies, onder meer als consultant. De synergie tussen 'academia' en industrie is ontzettend belangrijk om onderzoek uiteindelijk zinvol te laten zijn; ze kunnen niet zonder elkaar."
"Na het behalen van mijn PhD ben ik mij meer gaan richten op verduurzaming. Er wordt veel over gesproken, maar ga het maar eens echt doen: handen uit de mouwen en zorgen dat we met zijn allen onafhankelijk worden van vervuilende kolen en Russisch gas. Samen met mijn compagnon Erik Lemmen ben ik daarom het bedrijf Solardoctor begonnen. Ook doen we nog steeds consultancy; denk dan bijvoorbeeld aan advies over verduurzaming en zonnepanelen, naast ondersteuning bij complexe elektronica- en ontwikkelvraagstukken.”
/i/2006383976.webp?f=imagenormal)
Hoe kwam je op het idee voor de HeatBooster?
'Als warmte effectiever kan worden afgegeven, is een huis ook eerder geschikt voor een warmtepomp'
“Ik woon in een jarenzeventighuis met een gasketel, maar wilde naar all-electric. Dus de cv-ketel weg en een luchtwaterwarmtepomp daarvoor in de plaats. Vaak wordt gezegd dat je zo’n oud huis eerst enorm moet isoleren, omdat een warmtepomp anders niet voldoende warmte kan produceren. Nu heb ik wel wat aan isolatie gedaan, maar niet zoveel als vaak geadviseerd wordt. Ook omdat dit vaak complex is; in onze woning zijn de vloeren grotendeels geïsoleerd, maar de muren hebben folie in de spouw zitten, waardoor het lastig is om daar korrels in te spuiten. Toen ben ik gaan nadenken en berekenen of een warmtepomp toch zou kunnen werken. En zo is eigenlijk het idee ontstaan; zou er geen manier zijn om de warmte effectiever af te geven?”
Waar kwam je toen op uit?
Ik bedacht dat ventilators de luchtcirculatie rond de radiator konden verhogen, zodat warme lucht sneller en gelijkmatiger wordt verspreid in een ruimte, wat leidt tot een efficiëntere en snellere opwarming. Ik besloot dat te testen met computerventilators en zag dat het in de praktijk werkte. Het benodigde verschil in temperatuur tussen de radiator en de omgevingslucht wordt verkleind. Er kon dus met een lagere watertemperatuur gewerkt worden en een warmtepomp bleek realistisch. De voorwaarde is wel dat je geen te kleine warmtepomp gebruikt; ik heb daarvoor een rekensheet gemaakt. Een lagere watertemperatuur verhoogt overigens altijd de coefficient of performance, of CoP, van een warmtepomp. Dat betekent dat er meer warmte wordt gegenereerd per eenheid gebruikte energie. Overigens werkt dit concept ook voor cv-ketels.”
De pc-ventilators in de radiator
Wat is het rendement dan ongeveer?
“Het is altijd tricky om harde uitspraken te doen over het rendement, want dat is enorm afhankelijk van de situatie, zoals het type huis, het afgiftesysteem en het type cv-ketel of warmtepomp. Gemiddeld genomen gaat het bij warmtepompen om een 100 procent betere warmteafgifte en een 25 tot 30 procent lager energiegebruik, soms zelfs nog meer. Bij cv-ketels gaat het om een besparing van 10 tot 20 procent.”
Kun je uitleggen hoe dat technisch werkt, die besparing?
‘Door het radiatoroppervlak effectiever te gebruiken wordt verwarmen efficiënter.'
“Een warmtepomp werkt doordat warmte uit een bron, zoals de buitenlucht of een grondbron, opgewerkt wordt naar een hogere temperatuur. Dat opwerken kost een beetje energie. Hoe meer de temperatuur verhoogd moet worden, hoe meer energie het relatief kost. Het is dus belangrijk om de cv-watertemperatuur zo laag mogelijk te houden, zodat de compressor in de warmtepomp maar weinig arbeid hoeft te verrichten en je dus zuinig verwarmt. Dat bereik je door het radiatoroppervlak effectiever te gebruiken met ventilators. Daardoor neemt de algehele efficiëntie, de CoP, van de warmtepomp toe. Dat maakt het dus ook voor oudere woningen makkelijker om over te gaan op een warmtepomp. Ook een reguliere cv-ketel op gas wordt efficiënter als de watertemperatuur van met name het retourwater omlaaggaat, vooral als de ketel dan in condenserend bedrijf terechtkomt. Dan gebruik je ook de condensatiewarmte van de rookgassen, waar nog veel energie in zit die je dan ook kunt benutten."
Bas Vermulst
Nickname
Bazz0847
Herkomst nickname
Mijn naam met een kwinkslag en een quasi-random getal, afgeleid van de BC847 - een type NPN-transistor die ik regelmatig gebruikt heb
Hobby's
Onderzoek/ontwikkeling van elektronica, verduurzaming, sport (wielrennen en mountainbiken)
Leeftijd
38
Op Tweakers sinds
Mei 2004
Favoriete Tweakers-onderdelen
GoT forum natuurlijk, en de nieuwsfeed. Met name de uitgebreide achtergrondartikelen lees ik graag.
Studie
PhD in vermogenselektronica
Beroep
UD @ TU Eindhoven
Smartphone
Xiaomi Redmi Note 10 Pro
Computer
Saaie workstation: HP EliteDesk met i7-6700 en GTX1050-Ti, 16 GB RAM, 512 GB SSD + 2 TB HDD, 34"/4K en 24"/1080p monitoren. Daarnaast een Fujitsu Primergy TX1330 M1 server met 32 GB ECC RAM, 3x SSD + 2x HDD die dienst doet als NAS, ontwikkelplatform, webserver, etc.
Gameconsole
C64, Amiga 500, Amiga 600, Super Nintendo, en een heuse Game Boy Color! Ze functioneren allemaal nog (met het nodige onderhoud). De Amiga 500 wordt het meeste gebruikt (momenteel in een intense pinball-challenge met mijn partner - die ik overigens altijd verlies). De Amiga is gerecapped, geretrobright en voorzien van een KCS PowerPC board.
Tablet
Samsung Galaxy Tab 7 FE
Domotica
NodeRed + Home Assistant
Website
www.sdr-engineering.nl
research.tue.nl/en/persons/bas-jd-vermulst/
Er loopt ondertussen een uitgebreid topic over deze HeatBooster. Hoe evolueerde dit van je eigen project tot een heuse gebruikersgroep?
“Ik begon met vijftien printplaatjes voor slimme aansturing van de ventilators. Ik had er toen zelf een stuk of zeven nodig voor mijn radiators, dus ik had er wat over, wat ik in een topic in het Duurzaamheid, Energie en Installaties-forum meldde. Die waren snel weg en daarna vroegen anderen of er nog meer waren, dus die tweede batch was ook snel weg. Zo zijn de aantallen steeds groter geworden.”
Het was de afgelopen weken best koud. Werkt het ook bij -10?
“Ja, in mijn geval wel en dat hoor ik ook van andere gebruikers. Ik kreeg onlangs een mail van iemand die het systeem gebruikt in een huis uit 1910 en daar werkte het ook goed. Hij is van een cv-ketel naar een warmtepomp gegaan. Het is wel belangrijk om je huiswerk goed te doen voordat je de overstap maakt. Dat is op papier best een uitdaging, want terwijl een cv-ketel warm water van ongeveer negentig graden gebruikt, is dat bij een warmtepomp zo’n veertig graden. In mijn geval gebruik ik een 12kW-monoblock voor verwarmingswater en twee losse warmtepompboilers voor tapwater.”
Hoe kwam je erop om simpelweg pc-koelers te gebruiken?
“Dit is iets waar veel tweakers al mee bekend zijn en ze voldoen prima. Ze passen bovendien uitstekend in veel radiators door het diverse aanbod aan afmetingen. Zo kun je voor smalle radiators kleine ventilators gebruiken en voor brede radiators grote ventilators kiezen. Ik raad wel continuous operation fans aan, met kogellagers. Die gaan langer mee en zijn dus net wat duurzamer, bijvoorbeeld van Arctic of Noctua, al is Noctua een stukje duurder. Tot 40 procent vermogen hoor je ze niet draaien en verplaatsen ze al veel lucht.”
Waarom hebben fabrikanten van radiators niet zo’n systeem met ventilators?
“Een radiatorbouwer is vaak een metaalboer; die houdt zich traditioneel niet bezig met elektronica. In de cv-wereld worden radiators al zolang we ze kennen op de standaardmanier gebruikt. Dat het ook beter kan, is vaak niet bekend of simpelweg te veel gedoe. Tegenwoordig zijn er wel kant-en-klare radiators met ventilators, zoals de Jaga DBE; dat laatste staat voor Dynamic Boost Effect.”
Je krijgt veel feedback van gebruikers over hoe het systeem bij hen functioneert. Een aantal daarvan heb je ook op de openingspost gezet. Kun je wat met die feedback?
“Zeker! Ik ben hier nu iets meer dan 2,5 jaar mee bezig en mede dankzij de feedback van gebruikers is de webapp enorm uitgebreid en verbeterd. Het gaat dan niet alleen om bugs, maar ook om nieuwe features met handige toevoegingen en soms ook specifieke featurerequests. Zo is er bijvoorbeeld boostmodus, waarbij de ventilators even maximaal gaan draaien, wat bijvoorbeeld vroeg in de ochtend handig is. De opwarmtijd is daardoor korter. Verder ziet de interface van de webapp er nu veel overzichtelijker uit, kunnen updates over-the-air worden uitgevoerd en is er een ontdooicyclusdetectie ontwikkeld die het systeem nog iets efficiënter maakt. Bovendien is het ontzettend leuk om te zien wat het effect is; sommige gebruikers voegen zeer complete analyses en grafieken toe in het topic.”
Werkt het ook met bestaande automatiseringssystemen?
“Ja, het werkt prima met Domoticz en Home Assistant. Je sluit de HeatBooster aan, verbindt hem met wifi en vervolgens kun je een MQTT-server opgeven. Je ziet in Home Assistant vervolgens alle HeatBoosters die je hebt draaien, inclusief de gegevens van de sensors. Je kunt daarin ook direct aanpassingen doen, zoals de snelheid van de ventilators instellen. Met automations kun je de functionaliteit verder uitbreiden, zoals op een bepaalde tijd of bij een andere trigger de ventilators inschakelen op een bepaalde snelheid.”
Hoeveel radiators met ventilators heb je zelf in gebruik?
“Momenteel zeven stuks, met ieder zeven tot tien ventilators. Ik gebruik ze vooral in ruimtes waar vaak mensen zijn, zoals in de woonkamer, keuken en op onze werkkamer. In de hal beneden heb ik een grote convectorradiator met veel ventilators, die ik kan gebruiken om snel warme lucht naar de bovenetage te krijgen. Het leidt ook tot meer comfort, doordat de ventilators voorkomen dat de warmte vooral in een hoek van een ruimte blijft hangen. Koelen kan trouwens ook, bijvoorbeeld in de zomer. Met koud water wordt dan koele lucht verspreid.”
Wat voor huisautomatisering heb je verder nog ingesteld?
“Onze kippen worden iedere nacht gewogen met een loadcell aan de zitstok en het kippenhok wordt bij zonsondergang automatisch afgesloten tegen ongedierte, met een servo op het deurtje. Heel veel andere dieren eten ook graag kippenvoer, blijkt. Het houdt ook onze haan tot acht uur ‘s ochtends binnen; dat spaart de buren een beetje. Verder wordt het bms van een 3,2kWh-zelfbouwaccu in onze elektrische scooter via MQTT uitgelezen, heb ik een zelfgemaakte slimme deurbel en nog wat zelfgemaakte slimme luchtkwaliteitssensors in de werkkamer en woonkamer, net als een systeem om de energiemeter uit te lezen via een RS485-interface.”
In 2022 begon de energiecrisis na de inval van Rusland in Oekraïne. Huishoudens gingen toen massaal gas besparen, maar ook op zoek naar alternatieven, zoals zonnepanelen en warmtepompen. Zag je toen een grote groei in de vraag?
“Ja, Nederlandse huishoudens verbruikten ineens 20 procent minder gas dan normaal. Er is nu ook veel meer bewustwording over de prijs van energie en duurzame alternatieven. Maar ook nu is er nog steeds een groot effect; aan de bestellingen is duidelijk te merken of het zomer of winter is. En in de zonnepanelenbusiness is het exact andersom. Geld besparen is vaak een duidelijke incentive en het mooie is dat niet alleen energie wordt bespaard, maar dat dit meteen ook een duurzaamheidseffect heeft.”
:strip_exif()/i/2006383964.jpeg?f=imagenormal)
Doe je dit alleen?
“Nee, ik werk hieraan samen met anderen. Met mijn zakenpartner Erik Lemmen doe ik de zonnepanelen en consultancy, en met mijn vriendin Paola ter Maat heb ik de HeatBooster ontwikkeld. Paola doet de hele niet-technische kant van de webshop en als kritische waf speelt ze ook een belangrijke rol. Ikzelf ben vooral met de technische zaken bezig.”
Hoeveel HeatBooster-gebruikers zijn er ondertussen?
“Hoeveel gebruikers weet ik niet exact. Veel mensen bestellen er meer dan een, maar er zijn inmiddels meer dan tweeduizend HeatBoosters operationeel."
Is het leuk om te zien dat anderen een product gebruiken dat jij bedacht hebt?
“Absoluut! De Tweakers-community heeft echt een grote bijdrage geleverd. Het voelt als een eer dat mensen je werk waarderen. Het is bovendien erg leuk om de enthousiaste reacties te lezen als er bijvoorbeeld nieuwe firmware uitgebracht is. Andersom geldt dat trouwens ook; in mijn huis zit best veel gezamenlijke kennis, afkomstig van het forum. Mijn warmtepomp, bijvoorbeeld, heb ik ook op basis daarvan uitgezocht.”
Suggesties?
Dit artikel kwam tot stand na een tip van Kiwi_Kevin. Ken je andere projecten binnen de community die interessant kunnen zijn? Meld ze dan in dit topic of stuur een PB.