presentatie van Feije de Zwart, Frank Kempkes en ... - Energiek2020

Ook de productie loopt qua helling gelijk met vorig jaar. Je kunt dus stelle dat de kas ‘heteven goed doet’ en dat het alleen aan de latere plantdatum ligt dat de eindproductie naaralle waarschijnlijkheid 4 tot 5 kilo lager zal uitkomen dan vorig jaar.4

De verandering van het gebruik van de buisrail heeft een duidelijk effect van dewatertemperaturen die nodig zijn. Grosso modo is de benodigde temperatuur 5 oC lager.5

Dat zou natuurlijk kunnen liggen aan andere buitenomstandigheden, maar als ik naardezelfde soort data kijk bij een praktijktuinder zie ik geen opvallend ander patroon.6

En als je dan de VenLow Energy kas vergelijkt met het gemiddelde van de praktijk over deafgelopen 2 jaar zie je een enorm veel lagere watertemperatuur, en ook een beduidendlager aantal stookuren (ongeveer 500 uur minder).7

Als we de VenLow kas ververgelijken met de Next Generation Kas, de andere tomatenkasop het IDC dan zien we een vrijwel gelijk aantal stookuren en een hogere benodigdebuistemperatuur, maar nog altijd een fors lagere aanvoertemperatuur dan in de praktijk.Enerzijds komt dit door de kleinere warmtevraag, maar vooral komt dit door het dubbel zogrote VO (20 in plaats van 10 51-ers per 8 meter tralie).8

Deze sheet toont de belangrijkste kenmerken van de NGSGK.9

Een belangrijke eigenschap van de NGSGK is ontvochtiging met een geslotenwaterkringloop.In dit plaatje is schetsmatig aangegeven hoe de plant warmte opneemt bij de verdamping.Deze energie is daarna ‘in latente vorm’ opgeslagen in de waterdamp van de kaslucht. Alsde kaslucht daarmee te vochtig wordt hoeft in de Next Generation Semigesloten kas hetscherm niet te kieren en hoeven de ramen niet open, maar kan de kaslucht door deluchtbehandelingskast worden gevoerd. Daar stroomt de lucht langs een koelblok en wordtde latente warmte uit de waterdamp overgedragen op het koelblok. Het water wat een halfuurtje daarvoor door de planten is verdampt druppelt dan als vloeibaar water uit hetkoelblok.Helaas haalt het systeem niet alleen de latente warmte uit de kaslucht, maar wordt er ookonverhoopt voelbare warmte op het koelblok overgedragen.De koelmachine haalt aan de verdamperzijde deze latente en voelbare warmte uit hetkoudwatercircuit en geeft die warmte af aan het verwarmingssysteem. Zo’n proces looptniet vanzelf en daar moet dus aandrijfenergie bij. Aan de warme kant van de koelmachinekomt dus voelbare + latente + aandrijfenergie vrij. In getallen betekent dit dat als ik 20gr/m 2 per uur wil ontvochtigen dat er dan ongeveer 40 W/m 2 warmte geproduceerdwordt, waarvan 30 W ‘recycling warmte’ is en 10 W aandrijfenergie. Die ‘recycling warmte’kan vaak direct weer gebruikt worden. 15 W/m 2 om de onverhoopt afgekoelde lucht weerop te warmen, 15 W/m 2 om de plant te kunnen laten verdampen en dan heb ik nog 10W/m 2 over (de aandrijfenergie) voor de verwarming van de kas.10

Afgelopen winter konden we met de NGSGK de kas inderdaad de eerste tijd helemaal dichthouden. Het toegepaste folie was niet geperforeerd.De luchtvochigheid was echter wel hoog, vaak boven de 90% RV. Toch blijkt nergens uit dathet gewas hier nadeel van heeft ondervonden. De eerste weken bleef de ontwikkeling vanhet gewas wel achter bij de VenLowEnergy kas, maar dit lijkt eerder het gevolg van minderlicht in de kas (in die eerste periode was de NGSGK donkerder dan de VenLow Energy kasdoor het folie en doordat overdag vaak ook het transparante doek dicht lag.11

Op 20 maart zijn er gaten in het folie gesneden en op 27 maart is het folie verwijderd. Bijhet verwijderen van het folie zien we de gemiddelde RV even iets terugzakken.12

Het water wat dagelijks op het koude blok condenseert kunnen we nauwkeurig meten. Perdag wordt er 200 tot 250 cc onttrokken, maar er zijn hoge uitschieters. Begin maart zat hetfolie nog helemaal dicht en werd het buiten warmer waardoor de luchtvochtigheid en detemperatuur in de kas opliep. Dit maakt dat een koelblok makkelijker veel vocht kanonttrekken, wat terug te zien is in de grafiek. Eind maart ging het folie er uit en werd dekaslucht opeens veel droger. De condensatie op het blok loopt dan hard terug, ook omdathet systeem dan weinig uren draait.13

Al het vocht wat op het koelblok condenseert is niet naar buiten afgevoerd. Zonder ditkoelblok zou voor de afvoer van dezelfde hoeveelheid vocht buitenlucht binnengelatenmoeten worden en de opwarming van die koude buitenlucht zou 1.5 m3 aardgas hebbenbespaard. Dit is 9% van de warmtevraag.Dit is de directe besparing die de NGSGK oplevert. De NGSGK heeft echter ook het geslotenfolie mogelijk gemaakt en daar is ook minstens nog 1 tot 2 m3 gas mee bespaard.14

Dit plaatje toont dat de kas inmiddels 359 liter water heeft opgenomen. Ongeveer 25 literis in de plant en de geoogste vruchten gaan zitten. 62 liter is afgevoerd via deluchtbehandelingskast, waarbij tot nu toe de helft via condensatie op het koude blok en deandere helft middels buitenlucht.De rest van het water is via condensatie en via de ramen afgevoerd wanneer die geopendworden op temperatuur . Het onderscheid tussen die twee factoren is nauwelijks te makenen is hier samengevat in die 275 liter/m2.Verder wordt hier getoond dat de totale warmtevraag 16.7 m3/m2 bedraagt, hetstroomverbruik voor de ventilator 8 kWh/m2 bedraagt en dat er 12.3 kg CO2 per m2 istoegevoerd.15

Die 16.3 m3/m2 is hoog ten opzichte van de 9.6 m3 van de VenLowEnergy, maar hier moetbij worden opgemerkt dat de warmte die op het koelblok is onttrokken als bron vanduurzame warmte kan worden gezien.Het koelblok verzamelde tot nu toe 6.5 m3 aardgas equivalenten aan energie aan dekaslucht. Daarmee zou de hoeveelheid primaire energie die de kas gebruikt teruggebrachtkunnen worden tot 10.2 m3/m2.Zonder aquifer en door extra electragebruik is het energieverbruik echter 13.7 m3 aardgasper m2 per jaar.Dit getal is berekend door uit te gaan van een WKK van 120 kWe per ha en eenwarmtepomp van 80 kWe per ha.16

In dit plaatje is te zien dat het feit dat er zonder aquifer minder van de energiebesparingwordt gerealiseerd dan met een aquifer mogelijk zou zijn. Tijdens de teeltwisselingperiodeen de eerste week van de teelt is er geen ontvochtigingsbehoefte en, zonder aquifer, geenwarmtepomp activiteit mogelijk. Ook half maart is er geen ontvochtigingsbehoefte en dusgeen warmtepomp. De ketel moet dan flink bijspringen. De laatste weken is dewarmtevraag zover afgenomen dat de WKK bijna alle warmtevraag invult. Er kan (en is methet huidige systeem) in die periode veel warmte met de LBK worden geoogst, maar je hebter niks aan. Je zou in deze periode de acquifer kunnen opwarmen voor de warmteleveringin de eerder genoemde perioden.17

Dit plaatje toont de inpassing van de aquifer. Berekeningen geven aan dat in geval er eenaquifer was geweest de situatie met een 120 kWe WKK en een 80 kWe warmtepomp deNGSGK tot nu toe een gasverbruik van 11.3 m3 zou hebben gehad.In de eindrapportage zal worden doorgerekend hoe het gekozen WKK- en warmtepompvermogen invloed hebben op het uiteindelijke energieverbruik18

In alle berekeningen is uitgegaan van 200 m3/ha buffercapacitiet. Op een bedrijf van 4 hazou dat in 3 tanks van 270 m3 hebben gekund en zulke tanks zijn redelijkerwijs neer tezetten. Het systeem heeft ook een kleine hoog-temperatuur buffertank nodig voor tijdelijkeWKK-overschotten.19

De simulatie van het ketelhuis toont het bovenstaande totaalplaatje voor wat betreft deenergiestromen.Het feit dat er overdag prioriteit aan de WKK wordt gegeven maakt dat het grootste deelvan de CO2 behoefte uit rookgassen kan worden ingevuld.20

Voor de VenLow energy kas blijkt dat deze minder stroom nodig heeft, minder water,minder gas, maar meer CO2. Dat laatste komt doordat de hoge isolatie van de kas maaktdat de ramen vaker open moeten en de kas dus meer CO2 verliest.Hierdoor is de ontvochtigingsbehoefte van de VenLowEnergy kas ook kleiner. Er is nog maar20 liter water/m2 via het ventilatiesysteem afgevoerd, waar dit voor de NGSGK 62 literwater was.21

De NGSGK heeft tot nu toe 2 kg meer productie per m2 opgeleverd.De verwachting is dat die meerproductie nog flink gaat toenemen omdat de NGSGKaanzienlijk meer licht binnenkrijgt dan de VenLow Energy kas.22

In deze grafiek is de productie van dit jaar in beide kassen vergeleken met de productie inde VenLowEnergy kas van vorig jaar. Op de x-as staat evenwel niet de tijd, maar decummulatiev lichtsom in de kas. Er blijkt tot nu toe een zeer rechtlijnig verband te zijn. Dehelling van de lijnen lijkt niet te verschillen dus de omzetting van licht naar oogstbaarproduct loopt in de drie teelten die hier getoond worden gelijk. Aangezien de NGSGK op ditmoment 14%-punten meer licht binnenkrijgt zal het verschil in productie tussen deze tweekassen gedurende de rest van de teelt steeds groter worden.23

Parallel aan het onderzoek naar de NGSGK in Bleiswijk wordt er ook een soortgelijksysteem bestudeerd bij Lans in Rilland.In de proef in Rilland is een oppervlak van 3680 m2 met luchtslangen onder de teeltgotenuitgevoerd (2 slangen per 8 meter tralie). De lucht die door deze slangen wordt geblazen(max 10 m3/m2 uur), wordt uit een hoek van de kas afgezogen en dan in een groteluchtbehandelingskast ontvochtigd en zonodig weer verwarmd.24

Het systeem zou in 8 van de hierboven getoonde gevel-units kunnen worden ingebouwd,maar omdat de proef in een bestaande kas is ingebracht is gekozen voor zo’n grotecontainer die de functie van 8 units overneemt.25

In de afgelopen teeltperiode kon bij Lans 30 liter/m2 worden ontvochtigd. Vaak ging ditmet een capaciteit van ongeveer 150 cc per m2 per dag, maar de laatste weken liep dit opnaar meer dan 450 cc per m2 per dag. Dit waren warme en vochtige dagen in een periodewaarin eerdere problemen met een onvoldoende koude koelwatertemperatuur warenopgelost.26

Wanneer de installatie altijd over de beoogde 7 oC koelwater had kunnen beschikken waser inmiddels 44 liter/m2 mee ontvochtigd27

In dit plaatje is af te lezen dat de installatie bij Lans ongeveer hetzelfde patroon oplevert alsde installatie in Bleiswijk (behalve in de periode dat er bij Lans wel een gewas in de kasstond en in Bleiswijk niet). In Februari en Maart deed de installatie in Bleiswijk veel meer.Dit was vanwege het gebruik van het niet-geperforeerde folie, waardoor deluchtvochtigheid in die periode in Bleiswijk beduidend hoger was dan in Rilland.28

In deze grafiek is het cummulatief energieverbruik van de kas getoond. Het zijn drie lijnen.De blauwe lijn is de warmtevraag van de referentie-afdeling bij Lans. De rode lijn is dewarmtevraag in de NGSGK. Dit is de warmtevraag in de buizen + de warmte die nodig isvoor de naverwarming van de lucht die via het koelblok is ontvochtigd.Op het eerste gezicht lijkt de energiebesparing dan niet groot, maar feit is dat de NGSGKaan dat koelblok energie oogst die niet via aardgas hoeft te worden aangevoerd. Als deduurzame energie die hier verzameld wordt wordt meegerekend is het energieverbruik vande NGSGK tot nu toe 26 m3. In vergelijking van de 35 m3 in de standaard-kas is dit eenbesparing van 9 m3 aardgas tot nu toe.29

Dit schema toont de warmtestromen zoals die rond de installatie bij Lans tot nu toe zijnbepaald.30

En dit schema toont hoe ketel, WKK en warmtepomp de warmtevraag invullen.Hierin is duidelijk te zien hoe er met 26.5 m3 aardgas 33 m3 aardgas equivalenten aanwarmte wordt geproduceerd.31

Dan rest mij nu nog u te danken voor uw belangstelling en wil ik nog even de aandachtvestigen op de verschillende financiers die in deze onderzoeken een rol spelen.32