HRe-apparaten lijken sterk op de hoogrendementsketel die op veel zolders staat. Een HRe-ketel maakt vooral warmte en in mindere mate elektriciteit. Hij is daardoor beter geschikt voor minder goed geïsoleerde huizen, waar relatief veel gas wordt verbruikt voor warmte. Daarnaast krijg je een hoeveelheid ongeveer 1 kilowatt. Dat is ruim voldoende voor de elektriciteitsbehoefte van een gezin dat tijdens een winteravond televisie kijkt. De besparing op de elektriciteitsrekening kan oplopen tot 500 euro per jaar. Doordat de HRe-ketel iets meer gas verbruikt, stijgt de gasrekening met zo’n 180 euro, waardoor er ruim 300 euro op jaarbasis kan worden bespaard.

Dat is te weinig om het prijsverschil tussen een HRe-installatie ( 6.000 euro) en een ‘ouderwetse’ HR-ketel (2000 euro) binnen een redelijke termijn goed te maken. Vandaar dat er subsidie op te krijgen is.

Doordat de elektriciteitsopwekking veel efficiënter gebeurt, daalt de uitstoot van CO₂ van een gemiddeld huishouden met zo’n 1.000 kilogram per jaar. Dat is vergelijkbaar met 4.500 kilometer rijden in een gemiddelde benzineauto, inclusief de uitstoot die de raffinage van benzine met zich meebrengt. De besparing is 20 %. Je hebt wel meer gasverbruik maar je hoeft minder elektriciteit in te kopen. Als je 1500 m³ gas nodig hebt kan je 2500 kWh elektra produceren en dus hetzelfde besparen. De terugverdientijd is 5 jaar.

Je kunt er niet snel je huis mee opwarmen. Het kan wel maar dan bespaar je niet. Een hulpmotor springt dan bij.

Nederlandse huishoudens verbruiken 10 miljard m³ aardgas, 24 TWh elektriciteit (10¹²) en 30 Mton CO₂. De besparing is 300-400 m³ aardgasequivalenten = 700 - 800 kg CO₂ per huishouden. In 2030 kan de besparing door HRe 1-2 miljard m³ gas zijn ofwel 50-55 PJ (=10¹⁵) en 1,5 - 3,0 Mton CO₂

Een ander type

Er wordt tevens gewerkt aan een ketel met een brandstofcel. Het verschil is dat de brandstofcel vooral elektriciteit produceert, waarbij warmte een bijproduct is. Dit is vooral een oplossing voor moderne, goed geïsoleerde huizen waar de kachel veel minder vaak aanslaat Mogelijk komt het apparaat in 2011 op de markt.

De EcoPower Mini-WKK is een milieuvriendelijk product dat elektriciteit en warmte opwekt. De EcoPower reduceert het primaire energieverbruik met 33% en zorgt voor een CO2-reductie van circa 60%. Het is een compacte, eenvoudig aan te sluiten unit. Uiterst geschikt voor de kleine utiliteit als woningbouw, scholen, hotels, restaurants, sportcentra en zwembaden.

Ameland gaat duizend thuiscentrales plaatsen die 2500 kW leveren naast warmte. Kostenbesparing zo'n 300 euro per jaar.

MicroWKK = HRe ketel in huis. Een mini WKK is een installatie voor verschillende huizen. In Japan staan er zo 70.000 geplaatst buiten de woningen. Duizenden mini WKK's samen vormen een virtuele centrale. Je kunt ze centraal aansturen met computers ook in relatie met windenergie. De netverliezen zijn dan laag en je hebt weinig opwekkingskosten.

Er bestaat microWKK op basis van Stirling. Levert 1 op 6 maar dat moet naar 1 op 3. 1elektra op 3 warmte. Bij het stirlingprincipe wordt de cilinder aan de buitenkant verwarmd waardoor gas expandeert en de zuiger beweegt. Vervolgens gaat het gas naar een gekoeld gedeelte. De lage temperatuur warmte kan voor de verwarming gebruikt worden en de mechanische energie voor de opwekking van stroom. De apparaten hebben weinig onderhoud, geluid, zijn klein en hebben een vrij goede verhouding warmte / elektriciteit. Het typische elektrische vermogen van een Stirling motor ligt tussen de 1 en 10 kW. Een elektrisch rendement van maximaal 25% en een totaal rendement van maximaal 90% kan worden behaald.

De gasmotor WKK
Gas met een vonk geeft expansie => 47 % rendement. Wel veel geluid, en rookgasreiniging is nodig. Goed voor glastuinbouw. In Japan staan er 70.000 buiten de woningen.Gas motor Een elektrisch rendement van 26% tot 32% en een totaal rendement van maximaal 90% kan worden behaald.

Brandstofcel HRe
Hieruit is veel elektriciteit te halen maar brandstofcellen zijn duur.

Organic Rankine Cycle
ipv stoom gebruikt men organische stoffen die eerder verdampen.

Gasturbines of stoom en gasturbines (STEG's). Lucht gaat door een compressor en op druk is er stroom en warmte te maken.

Dieselmotor Het elektrisch rendement is maximaal 45% en het totale rendement maximaal 90%.
Viertact motor: Het elektrisch rendement is maximaal 45% en het totale rendement maximaal 90%.

Nu produceren ze warmte en is de stroom bijzaak. Dus als je veel warmte nodig hebt is het OK en krijg je de stroom er bij. Het moet naar het omgekeerde of gecombineerd met warmteopslag en elektricitietsopslag b.v. in auto's.

In 2020 moeten er 250.000 mini WKK''s geplaatst zijn. De Stichting Slim met Gas (van de gasunie) is er mee bezig. De Smart Power Foundation (van ketelfabricanten) ook. Cogen is de belangenverenigijng voor WKK's.

De eisen voor het aansluiten van microwarmtekrachtcombinaties op het openbare laagspanningsnet zijn vastgelegd in de NEN-EN 50438:2008 en (zie www.nen.nl).

Huiscentrales die warmte en voornamelijk stroom leveren via brandstofcellen (op (flessen)waterstof)

Een technologie die binnenkort door een lokale woningcorporatie in de Arnhemse wijk Schuytgraaf wordt toegepast, is energiewinning door middel van een brandstofcel. Qua opbouw lijken brandstofcellen een klein beetje op bijvoorbeeld een accu. Beide leveren elektrische energie via een chemische reactie. Waterstof (H2) en zuurstof (O2) gaan de cellen in en worden door een membraan geleid. Bij dit proces komt elektriciteit, warmte en water (H2O) vrij, zonder dat er koolstofdioxide (CO2) wordt geproduceerd. Verder is de omzetting ook veel efficiënter dan het mechanische proces bij ‘gewone’ verbranding. Cumae maakt voor de brandstofcel gebruik van flessen met waterstof. Die zijn natuurlijk nog vrij duur. Maar Cumae is optimistisch en schat in dat er in de toekomst genoeg mogelijkheden zijn om waterstof op grote schaal duurzaam te produceren om deze dan in tanks in woonwijken op te slaan.

Essent Retail Service en GasTerra uit Groningen hebben begin 2008 een samenwerkingsovereenkomst gesloten om meer inzicht te krijgen in de toepasbaarheid van HRe-ketels op basis van brandstofcel, ofwel microWKK's (WarmteKrachtKoppeling). Dergelijke ketels leveren zowel warmte als electriciteit. De verwachting is dat de consument met de nieuwe ketel tot 750 euro per jaar kan besparen.

Het onderzoeksprogramma moet uitwijzen welke typen op brandstofcel gebaseerde HRe-ketels het meest geschikt zijn voor huishoudelijke toepassing. In dat kader starten Essent en Gasterra deze maand met de allereerste Nederlandse consumenten veldtest waarbij een geschikte brandstofcel onder realistische omstandigheden wordt getest en geëvalueerd. Het doel is om na te gaan welke energiebesparing met dit nieuwe geavanceerde systeem in een huishouden kan worden bereikt.

Met de huidige generatie HRe-ketels met Stirlingmotor kan in huis ongeveer 2500 kWh worden geproduceerd. Hiermee bespaart de gemiddelde consument rond de 300 euro per jaar. De toekomstige generatie brandstofcel HRe-ketel zal ca. 5000-6000 kWh kunnen produceren (maakt bij het huidige prijspeil een besparing mogelijk van zo'n 750 euro per jaar). Met de extra geproduceerde energie kan bijvoorbeeld een auto elektrisch worden aangedreven (voor 20.0000 kilometer is ongeveer 3.500 KWh nodig). Tevens kan de auto dienen als accupakket om elektriciteit tijdelijk in op te slaan.

Op het gebied van brandstofcellen zijn verschillende technologieën voor huishoudelijke toepassing in ontwikkeling, in het bijzonder de SO (Solid Oxide) en de PEM (Proton Exchange Membrane) Fuel Cell. Deze brandstofcellen kunnen gebruik maken van aardgas als brandstof. In de brandstofcel wordt aardgas omgezet in warmte en elektriciteit. Dit nieuwe type HRe-ketel heeft een zeer hoog elektrisch rendement waarbij de resterende warmte nuttig kan worden gebruikt voor ruimteverwarming en warm tapwater. De HRe-ketel op basis van brandstofceltechnologie is op grond van de huidige inschattingen ook uitermate geschikt voor nieuwbouwwoningen met een lage warmtevraag.

Deze veldtest wordt door Essent en GasTerra samen met Kiwa Gastec uitgevoerd en loopt tot maart 2010.

Cursus Op www.fuelcellknowhow.com staat een hele cursus met info en zaken over onderhoud en reparaties Hier onder een greep uit de moodle op internet.