Lectoraat onderzoekt gelijkstroom in modulair huis

24 maart 2017

†Het lectoraat Meet- en Regeltechniek van de Hogeschool van Arnhem en Nijmegen (HAN) ontwikkelt een elektrisch systeem voor het All Electric DC Wikihouse. ‘We willen laten zien dat we alles op gelijkstroom kunnen laten werken.’

All Electric DC Wikihouse

Op het Industrie Park Kleefse Waard in Arnhem staat het All Electric DC Wikihouse. Deze proefopstelling wordt gebruikt voor de integratie van technische installaties en bouwkundige principes.

Wisselstroomstandaard

Energie is een belangrijk thema, binnen het project. Het All Electric DC Wikihouse wordt gebruikt voor lokale opwek en opslag van elektriciteit. En - zoals de naam van het huisje al verraadt - het elektrisch systeem is gebaseerd op gelijkstroom. Dat is bijzonder, omdat wisselstroom van oudsher de standaard is.

Door de opkomst van duurzame energie, en de ontwikkeling van energietechnologie in het algemeen, ontstaan discussies over wisselstroom. Het zou weleens efficiŽnter kunnen zijn om gelijkstroom leidend te maken. Zonnepanelen leveren bijvoorbeeld gelijkstroom. Nu wordt die elektriciteit vaak twee keer omgezet: bij de omvormer van het zonnepaneel en in het apparaat dat de energie gebruikt.

Goedkoper en zuiniger

Dat zorgt niet alleen voor energieverlies; daardoor moeten fabrikanten omvormers in hun apparaten plaatsen, wat kosten met zich meebrengt. Er komen bovendien steeds meer huishoudelijke apparaten die gelijkstroom gebruiken. Denk bijvoorbeeld aan mobiele telefoons, laptops en tablets. Alleen apparaten met draaiende onderdelen en pompen, zoals wasmachines en koelkasten, gebruiken meestal wisselstroom.

Een ander nadeel van wisselstroom is de storing die het kan veroorzaken. ‘Bij wisselstroom heb je frequenties. Die kunnen interfereren met allerlei dingen. Met telefoonkabels bijvoorbeeld of computers’, zegt Ballard Asare-Bediako, onderzoeker bij het lectoraat Meet- en Regeltechniek. Organisaties die werken met systemen die niet verstoord mogen worden, zoals banken, kan het verstandig zijn om een gelijkstroom-backbone te hebben.

Hybride systemen

De HAN vindt overigens niet dat alle elektrische systemen op gelijkstroom gebaseerd moeten zijn. ‘Wij proberen objectief naar de situatie te kijken’, zegt Asare-Bediako. ‘Wij willen weten wat geschikt is voor wisselstroom en wat geschikt is voor gelijkstroom. Als het gaat om woonwijken, denken wij dat hybride systemen de beste oplossing zijn.’

De onderzoeker geeft aan dat we niet weten welke technologie in de toekomst zijn intrede doet. Daarom is het niet verstandig om wisselstroom of gelijkstroom uit te sluiten in onze systemen. ‘Niemand had bijvoorbeeld voorzien dat de elektrische auto zijn intrede zou doen, toen elektrische systemen voor huishoudens ontwikkeld werden. We dachten dat auto’s altijd brandstof zouden gebruiken’, zegt Asare-Bediako.

Veiligheidsissues

Het gebruik van gelijkstroom levert niet alleen maar voordelen op. Veiligheid is bijvoorbeeld een issue. ‘Als je een stekker uit het stopcontact haalt, kunnen vonken ontstaan’, zegt Asare-Bediako. Een andere grote uitdaging is de standaardisering. Apparaten worden nu gebouwd met omvormers. Als we een nieuwe standaard in het energiesysteem willen, moet een groot aantal stakeholders overtuigd worden: overheid, bedrijven en onderzoekers.

Om het onderzoek naar gelijkstroom voort te kunnen zetten, zoekt de HAN bedrijven die ‘gelijkstroomproducten’ leveren. Huishoudelijke apparaten, die werken op gelijkstroom, zonder omvormers erin. Het lectoraat Meet- en Regeltechniek wil deze toepassen in het Wikihouse. De HAN geeft deze zomer een demonstratie, om te laten zien dat een all DC-huis tot de mogelijkheden behoort.

Bron: HAN Centre of Expertise - SEECE