10/3/2008
Aanleiding
Energiezuinig telen Leo Marcelis & Ep Heuvelink Wageningen UR: ! WUR Glastuinbouw ! Leerstoelgroep Tuinbouwketens Met medewerking van: M. Bakker, S. Bakker, F. Buwalda, J. Campen, A. Dieleman, T. Dueck, A, de Gelder, J. Janse, F. Kempkes, E. Poot, C. Stanghellini
Energie is heel duur geworden !
Terugdringen CO2 uitstoot
Vruchtgroenten: 40!45 m3 gas per m2 per jaar
kan zonder grote investeringen terug naar ca. 30 m3 Hoe dan ? Financiers onderzoek:
Verloop commodity gasprijs afgelopen 6 jaar
Wat komt er aan de orde?
gas [€/m³] € 0.45 € 0.40
Energiebalans kas
Temperatuurintegratie (binnen etmaal, meerdaags)
Verschuiven plantdatum
Vochtregeling, minimumbuis
Gebruik van schermen
Rassenkeuze
Tips/conclusies
€ 0.35 € 0.30 € 0.25 € 0.20 € 0.15 € 0.10 € 0.05 €2-1-2003
2-1-2004
1-1-2005
1-1-2006
1-1-2007
1-1-2008
31-12-2008
Energiebalans kas tomatenteelt (referentie)
Bron: T. Dueck
Energiebalans kas tomatenteelt (temp. setpoint 2oC omlaag)
Bron: T. Dueck
1
10/3/2008
Energiebalans roos: temperatuurintegratie 24 uur ±2˚C
Energiebalans belichte teelt
Lampen: 50We/m2
Zwaar belichte teelten met WKK:
80 µmol/m2/s 6000 lux
Vrijwel continu warmte!overschot
Nauwelijks energie te besparen door temperatuur! of vochtregeling
Als warmte op is, durf dan temperatuur te laten zakken!
Bron: T. Dueck
Regeling kastemperatuur
Belangrijkste factor voor het energiegebruik (onbelichte teelt 75!90%)
Energiegebruik afhankelijk van:
Verwarmingssetpoint
Temperatuurintegratie
Isolatie kas (isolatiewaarde kasdek/gevels, raamopening, scherm)
Buitentemperatuur, wind, uitstraling
Temperatuurintegratie en ! compensatie
Zon de kas overdag op laten warmen (gratis) en ‘s nachts minder stoken
overdag minder stoken en juist ‘s nachts bij gesloten scherm meer stoken
Gebruikmaken van de speelruimte voor temperatuur die de plant ons biedt:
Via programma klimaatcomputer
Handmatig
Standaard
TI!zonnige dag
setpoint
Meerdaagse integratie
Temperatuur kaslucht
Binnen een etmaal
Gewas reageert in veel gevallen op lange!termijn gemiddelde temperatuur, en niet zozeer op preciese regime
Temperatuurintegratie (TI) binnen een etmaal
Temperatuurintegratie en ! compensatie
zonsopgang
Op dagen met veel wind of weinig zon lagere kastemperatuur ‘accepteren’; later inhalen (niet altijd nodig!) ; rekening houden met buitentemperatuur heeft geen zin
zonsondergang
Energiebesparing: lagere temperatuur in de nacht (verwarming) hogere temperatuur overdag (ramen dicht)
Extra voordeel van ramen dichter houden: hogere CO2 concentratie
2
10/3/2008
Temperatuurintegratie binnen etmaal bij paprika
Weinig licht lagere temperatuur Licht
Temperatuur
aanmaak assimilaten Gewicht
Drooggewicht vruchten (g/plant)
Optimaal: ! zelfde gemiddelde temp.; fluctuatie 16!30oC ! overdag minder ventileren, ‘s nachts minder stoken
gebruik van assimilaten Ontwikkeling (aantal bladen, lengte, etc)
Als weinig licht dan ook geen hoge temperatuur nodig (anders slechte kwaliteit)
300
200 optimaal standaard 100
0 5
10
15
20
25
30
Tijd (weken)
2.5 m3 gas bespaard; zelfde vruchtzetting en productie
Temperatuur integratie roos (dag warm/dag koud) Bij wisselingen: snellere uitgroei, minder lengte (zelfde effect als hogere temperauur)
Lengte (cm)
80
TI bij enkele siergewassen TI: max ±150 graaduren en bandbreedte 10˚C
20 °C continu 17 - 23 °C 15 - 25 °C
60
Bron: A. Dieleman.
referentie
TI
Takgewicht (g)
66
67
Aantal/plant
6.4
6.6
Roos
40 20
0 0
14
28
42
56
Tijd vanaf snoeien (dagen)
Veel gewassen hebben grote tolerantie: Afwijking ±150 graaduren (band 14!26˚C) Chrysant: ruime bandbreedte m.u.v. eerste weken van korte!dag behandeling
Bron: A. Dieleman.
TI bij enkele siergewassen TI: max ±150 graaduren en bandbreedte 10˚C referentie
Bron: F. Buwalda
Temperatuurintegratie (TI) en schermen bij freesia vier behandelingen vanaf half november Behandeling Scherm
TI
Ficus plantgewicht (g)
57.2
57.3
Lengte (cm)
47.8
47.2
Standaard
6/10oC
Maximale temp. som (graaduur)
Standaard + < 3oC
6/10oC
< 3oC
Gem 8oC
8oC (412oC)
600
TI ‘extra’ +*) < 3oC
Gem 8oC
11oC (314oC)
1000
(SLS 10 Ultra)
TI +
Gerbera Takgewicht (g)
70
69
Aantal/veldje
1705
1741 Bron: F. Buwalda
*)
Ingestelde Band temperat breedte
minder snel minimumventilatie inzetten + scherm open 1 uur na zonop
Bron: J. Janse
3
10/3/2008
Resultaten energiebesparing freesia
Scherm:
Productie en kwaliteit freesia
Schermen:
Schermen +TI:
Afhankelijk behandeling 775 tot 810 uur geschermd
Energiebesparing bij gesloten scherm ca. 45%
Gasverbruik in totale periode bij standaard 9,3 m3, met scherm 7,5 m3, besparing 1,8 m3 (zo’n 20%)
Circa 35% minder vaak hoge pieken in gasverbruik
Gelijk takaantal, taklengte en vroegheid, 0!8% hoger takgewicht (hoger CO2)
Schermen + TI, extra
TI + scherm: Energiebesparing 45 tot 53%: = 4 tot bijna 5 m3!
Gelijke productie en kwaliteit
6% minder takken, wel zwaardere takken (CO2+85ppm) Gelijke taklengte en vroegheid Eenmalig iets pokken
Bron: J. Janse
Onderzoek temperatuurintegratie komkommer
Standaardtemperatuur (ca. 20oC)
2 x 6 dagen 16oC, compensatie 2 x 12 dagen +2oC
2½ dag
10oC,
compensatie 12 dagen
+2oC
Bron: J. Janse
Verdere proefgegevens:
Plantdatum Aantal afdelingen Start koudeperiode
2 à 3 oC verschil tussen dag! en nachttemp.
Bron: J. Janse
: 17 dec. : 12 (3 x 4) : 5 febr (+28 febr)
Bron: J. Janse
Temperatuur per week
Eindproductie en kwaliteit tot en met week 17
24
Temperatuur ( oC)
23 22 21 20 19 18
"20oC" "2x16oC"
17
"10oC"
16
Temp. (oC) 20
Stuks/m2 % Klasse II 58,4 6,7
2x16
60,0
9,5
10
59,7
7,6
15 51 52
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17
Weeknr
Bron: J. Janse
Bron: J. Janse
4
10/3/2008
Conclusies temperatuurintegratie komkommer
Koude + compensatie: gelijk(e) plantlengte en bladaantal Géén effect op productie Bij 2x16oC tijdelijk iets lagere productie, maar later volledig gecompenseerd:
ca. 4 weken na koude juist hogere productie!
Wat doen we met deze kennis? (1)
Plant kan meer hebben dan we denken!
Vooral richten op etmaaltemperatuur
Zoveel mogelijk profiteren van gratis warmte zon + CO2
Meer grenzen opzoeken: ook lef hebben!
Temperatuurintegratie op praktijkbedrijf: 12% besparing en geen productieverschil
Bij 2x16oC wat meer klasse II en stek
Bron: J. Janse
Wat doen we met deze kennis? (2)
Temperatuurintegratie op praktijkbedrijf: 12% besparing en geen productieverschil
Condensatie zoveel mogelijk voorkomen ivm schimmelziektes
Bron: J. Janse
Schuiven met de plantdatum: aanleiding Vruchtgroenteteelt : Planten in november/december 11 maanden later stoppen Teeltwisseling 2 tot 4 weken 40!45 m3 gas per m2 per jaar Start in periode met weinig licht en lage buitentemperatuur
Kan het ook anders?
Bron: J. Janse
Opties om energie te besparen:
Eerder stoppen met de teelt
Latere teeltwisseling (later beginnen, later eindigen)
Later starten, eerder eindigen
Teelt starten in deel van de kas (vervolgens grotere planten)
Opties om energie te besparen:
Eerder stoppen met de teelt heeft negatief effect op saldo tomaat (bij gasprijs van € 0,28 per m3, tomatenprijs € 0,90 per kg)
Twee tot zes weken latere teeltwisseling (later beginnen, later eindigen) leidt tot beter saldo tomaat 1,4 ! 1,9 € / m2
Bron: A. Dieleman
5
10/3/2008
Overige maatregelen:
Uitplanten in deel van de kas
Conclusies m.b.t. Teeltplanning (1)
1 tot 1,5 m3 m!2 minder energiegebruik
Lagere temperatuur aan het einde van de teelt
Bespaart 0,5 m3 m!2 gas Geen tot negatief effect op productie
Tomaat: Teeltwisseling van ca. 7 i.p.v. 4 weken (dec en jan) Energiebesparing 5!6 m3 per m2 per jaar Nauwelijks effect op jaarproductie Paprika: Teeltwisseling van ruim 1½ maand (nov en dec) Energiebesparing 5 m3 per m2 per jaar Kost ca. 0,5 kg productie per m2
Bron: A. Dieleman
Conclusies m.b.t. Teeltplanning (2)
Bron: A. Dieleman
Vochtbalans in een tuinbouwkas (Enkel dek)
Komkommer: Langere teeltwisseling bespaart energie, maar kost te veel productie Reden: 3 teelten Verkorten van een teelt maakt productietijd te kort Oplossing: 2 teelten?
400 kg op momenten waarop de ramen toch al open staan
110 kg waarvoor de ramen open gezet moeten worden
Bron: A. Dieleman
Warmteverlies door ontvochtiging 200 MJ (voelbaar) omdat de ramen opengezet moeten worden voor vochtafvoer
Bron: F. Kempkes, C. Stanghellini
Luchtvochtigheid (1)
Regeling kost 10!25% van het energiegebruik in kas Hogere RV toestaan:
110 kg waarvoor de ramen open gezet moeten worden
150 kg condensatie 660 kg verdamping
Verlaagd energiegebruik (3!12%) Nauwelijks effect op productie
Risico op schimmelziekten
6 m3 van de 45 m3 is voor ontvochtiging. ketel (Voor 110 kg waterdamp is 8 m3 a.e. nodig aan energie) Bron: F. Kempkes, C. Stanghellini
6
10/3/2008
Energiebalans kas komkommerteelt (RV setpoint 5% hoger)
Temperatuurverdeling in een kas van 3 (1.8 + 1.2) ha. Er wordt gelucht; Temperatuurverschil 4.5 oC 18-Sep-2007 12:00:00 Gemiddelde over 60 minuten dT: 4.4683
25
80
60
24
40
23 20
22
0
-20
21 -40
20
-60
-80 0
20
40
60
80
100
120
140
19
160
Bron: J. Campen
Variatie beinvloedt energiegebruik vooral i.v.m. tegengaan condensatie op koudste plekken
Bron: T. Dueck
Hogere luchtvochtigheid…
Minimaliseren kans op ziektes
Minimaliseren kans op condensatie op gewas[delen]
Voorkomen dat gewastemperatuur te dicht bij dauwpunt van kaslucht komt
Toegepaste regelvolgorde vocht
schermkier
minimum raamstand
minimumbuis
Ventileren
Stoken
Dus, daarop regelen en niet op “vochtigheid”
Gebruik van energieschermen: voordelen
Lagere energiebehoefte Beperkt pieken (contractcapaciteit) Additioneel instrument voor klimaatregeling Hogere vochtigheid bij de start van de teelt
Gebruik van energieschermen: nadelen
Lichtverlies (dicht scherm; 20%) Lichtverlies (opgevouwen scherm; 3%) Kennis en ervaring Mogelijk te hoge RV Investeringskosten
7
10/3/2008
Energie!efficiente schermregeling
Buitenluchtaanzuiging tijdens schermen
maximaal 4% opening Kleine stappen (0.3%) en wachttijd 3!6% extra besparing vergeleken met proportionele of open/gesloten regeling Geen effect op productie en kwaliteit
Effect buitenlucht aanzuiging op RV beheersbaar houden van RV onder scherm
Buitenlucht aanzuigen, langs warmtewisselaar Voorkomen van te hoge RV onder scherm !Langer schermen, !Geen schermkier nodig !Minder Botrytis
Schermen tomaat Later openen (bij 50 W/m2 in plaats van 5 W/m2 straling): Geen effect op gewasgroei en productie 3.5% extra energiebesparing
95 90 85 80 75 70 65
00
:0 0
:0 0
:0 0
:0 0
0:
22
20
18
:0 0
:0 0
16
14
12
00
:0 0
00
RV- regeling 85 %
10
8:
00
00
6:
4:
2:
0:
00
60
RV regeling 85 % tot 3 uur
RV- geen installatie
Bron: A. de Gelder
Rassenkeuze
Niet alle rassen reageren hetzelfde op temperatuur
Als beter lage temperatuur, dan vaak nog beter bij normale temperatuur Tomaat: ras moet zowel bij lage als bij hoge temperatuur goed presteren Er zijn rasverschillen in temperatuur tolerantie 16°C
20°C
“Biaritz”
16°C Chrysant
20°C
“Dublin”
Seizoensafhankelijke rassenkeuze ?! Bron: A. van der Ploeg
8
10/3/2008
Effect van temperatuur op snijchrysant: grote cultivarverschillen
Conclusies
Cultivar Supernova Delianne Reagan Annecy
Langere teelt bij16oC dan 20oC (dagen) 4 7 13 11
Takgewicht
+/+ + +/-
Energiebesparing van ca. 25% (tomaat) tot 50% (freesia, sla) is mogelijk zonder grote investering Al gerealiseerd door enkele telers Kenmerkend daarbij:
+ hoger bij 16°C - hoger bij 20°C +/- geen significant verschil
Lage setpoints voor verwarming Hoge setpoints voor ventilatie Hoge relatieve luchtvochtigheid Veel uren schermgebruik Vloeiende overgangen in kasklimaatregeling
Bron: A. van der Ploeg
Energiebesparing tomaat: de cijfers op een rij
Referentie: 40 m3 a.e. per m2 per jaar
Later planten, kortere teelt: 2,5 m3 Schermregeling (enkel): 1 m3 Dubbel scherm: 3,7 m3 Temperatuurregeling: 3.2 m3 Vochtregeling: 2,5 m3 Bevochtiging: efficiëntere warmte afvoer !> hoger CO2 Luchtcirculatie: voorkomen lokaal vocht
Totale besparing meer dan 10 m3 Warmtewisselaars+WP+aquifer: vervangen 14 m3 gas door zonne!energie Totaal: 16 m3 a.e. per m2 per jaar nodig
Tips/Conclusies
Meer met buitenomstandigheden meebewegen
Maak gebruik van flexibiliteit gewas: Temperatuurintegratie
Geen minimumbuis
Meer schermuren en twee energieschermen
Vochtiger telen (maar voorkom condensatie)
Later planten (met grotere planten)
Bedankt voor uw aandacht Met dank aan financiers onderzoek:
© Wageningen UR
9
