http://glasreg.khk.be/ www.kvlt.be
Energie besparen met beperkte middelen Zuiderkempen Glastuinbouw 11 november 2006 Herman Marien
GlasReg: iwt-TD
pressentatie Landbouwkredeit
Energiebeheer: van kennis tot besparing 1.
Kennis energie •
Eenheden/prijzen/markt/...
•
Energiebenutting?
2.
Registratie / vergelijken
3.
Warmte-CO2-productie
•
Kengetallen
4.
Klimaatsregeling
5.
Energiebesparing –
–
Controle •
Installaties
•
Optimale inzet
Investering kleine/grote
© GlasReg
1.1 Vermogen • Watt = Energie per tijdeenheid
(Joule/sec)
– Ketelvermogen van 3.000 kW
• Kcal/h = Energie per tijdeenheid (Kilocalorieën per uur) • 1 kW = 860 kcal/h
1 kcal/h = 1,163 W
• Ketelvermogen van 3.000 kW = 3.000 * 860 = 2.580.000 Kcal/h
• 2 000 000 kcal/h = 2 330 000 W of 2.330 kW
• Thermisch / elektrisch Vermogen • kWth: energie die per tijdseenheid kan overgebracht worden op het watercircuit • kWe: energie die per tijdseenheid op het elektriciteitsnet kan worden gezet.
© GlasReg
• Joule
1.2 Energie (W * sec)
– Warmte nodig om 1 g droge lucht + 1 °C • GigaJ = 1000 MegaJ= 1000 000 KJ = 1 000 000 000 J • 1 ha + 2 °C = 60.000 kg * 1 kJ * 2 °C = 120 Megajoule (MJ) • Op 15 min. Æ 120.000 / (15*60) = 133 kW
• Calorie – Warmte nodig om 1 g water + 1 °C – 1 calorie = 4,19 J
1 J = 0,24 cal
• Buffertank van 400 m³ 90°C – 45°C • = 400.000 l * 1 kcal * 45°C = 18.000.000 kcal = 75.420 MJ • Op 10 u Æ 75.420.000 / (10 *3600) = 2.095 kW
• Kilowattuur – Energieverbruik teruggerekend naar 1 uur – 1 kWh = 1 kW gedurende 1u =1000 J/s x 3600 s = 3,6 MJ = 0,0036 GJ • Gasverbruik van 4.166.666 kWh op 1 ha © GlasReg
17 -10 -2006
• = 4.166.666 * 3.6 / 10.000 = 1.500 MJ /m² of 1,5 GJ/m²
1
GlasReg: iwt-TD
pressentatie Landbouwkredeit
1.3 Warmte-inhoud van serrelucht • 1 kg droge lucht 1°C stijgen q
1 KJ
• 1 kg waterdamp 1°C stijgen
q
1,89 KJ
• 1 kg water laten verdampen
q
2500 KJ
Warmte-inhoud lucht 10°C - 20°C en 80% 60 kJ/m³ 50 kJ/m³
23,6 kJ/m³
40 kJ/m³
0,5 kJ/m³
30 kJ/m³
12,4 kJ/m³
20 kJ/m³
0,1 kJ/m³
10 kJ/m³
18,7 kJ/m³
0 kJ/m³
59,0 kJ/m³ q p 31,2 kJ/m³
34,9 kJ/m³
27,8 kJ/m³
10 °C water
20 °C waterdamp
lucht
© GlasReg
1.4 Brandstof prijsvergelijking Out Potplanten warm: 1.900 MJ/m² Tomaat: 1.750 MJ/m² Roosbelicht: 1.100 MJ/m² Potplanten koud: 750 MJ/m² Sla: 250 MJ/m²
CO2
GJ of kWh 91 %
Input brandstof : €/ton ; €/liters ; €/m³; €/kWh
voorraad Ton / liters / m³ / kWh © GlasReg
1.4 Brandstof: verbrandingswaarde • Verbrandingswaarde = Calorische bovenwaarde • Energie-inhoud: alle rookgassen naar 25°C Energie-inhoud •Energie-inhoud==verbrandingswaarde verbrandingswaarde 50 •50MJ/kg MJ/kg 45 •45MJ/kg MJ/kg
45,13 MJ/kg
45,98 MJ/kg
•38,81 MJ/l
•37,01 MJ/l
42,60 MJ/kg •42,60 MJ/kg
42,16 MJ/kg
40 •40MJ/kg MJ/kg
•35,20 MJ/Nm³ 32,90 MJ/kg •32,90 MJ/kg
35 •35MJ/kg MJ/kg 30 •30MJ/kg MJ/kg
20,00 MJ/kg •20,00
25 •25MJ/kg MJ/kg 20 •20MJ/kg MJ/kg 15 •15MJ/kg MJ/kg 10 •10MJ/kg MJ/kg 5 •5MJ/kg MJ/kg 0 •0MJ/kg MJ/kg
•EZO 1%
EZO 1%
•gasolie
gasolie
•Lamppetroleum
Lamppetroleum
•Aardgas
Aardgas
•Kolen (vlam)
Kolen (vlam)
•hout
hout
© GlasReg
17 -10 -2006
2
GlasReg: iwt-TD
pressentatie Landbouwkredeit
1.4 Brandstof :
stookwaarde
• Stookwaarde = Calorische onderwaarde • Energie-inhoud:
– Alle rookgassen naar 25°C – Gevormde waterdamp blijft in gasvormige toestand
Energie-inhoud = stookwaarde + waterdampwarmte
50 MJ/kg 45 MJ/kg
42,41 MJ/kg
43,08 MJ/kg
40,06 MJ/kg
37,94 MJ/kg
40 MJ/kg 35 MJ/kg
31,10 MJ/kg
30 MJ/kg 25 MJ/kg
15,80 MJ/kg
20 MJ/kg 15 MJ/kg 10 MJ/kg
6,0%
6,0%
6,3%
10,0%
21,0%
5,5%
05 MJ/kg 00 MJ/kg EZO 1%
gasolie
Lamppetroleum
Aardgas
Kolen (vlam)
hout
© GlasReg
1.5 Situering van de Energieproblematiek Glastuinbouw is zeer intensief: ¾ één derde van productie van hele land- en tuinbouw ¾ op 8 % van de oppervlakte ¾ glastuinbouw 70 % van het energieverbruik ¾ 2000 Æ 250 – 300 Bef/m² ¾ 2006 Æ 13 – 16 €/m² ¾ Is dit houdbaar ? ¾ Welk zijn mogelijke oplossingen ?
© GlasReg
1.5 Energie glastuinbouw • Bedrijf met verwarming EZO
CO2
Input 1600 MJ/m²
90 %
Olie voorraad
EZO
verbruik
prijs
CO2
40,0 kg/m²
0,08 €/kg
- 3,20 €
Warmte
45,9 kg/m²
0,28 €/kg
- 12,85 €
Input
1850 MJ/m²
Totaal
per m²
- 16,05 €
© GlasReg
17 -10 -2006
3
GlasReg: iwt-TD
pressentatie Landbouwkredeit
1.5 Energie glastuinbouw • Bedrijf met aardgasverwarming
CO2
Input conde nsor
1600 MJ/m²
94 % 102 %
GASInput
verbruik
prijs
CO 2 1740 MJ/m²
4,4 kg/m²
0,08 €/kg
warmte
0,27 €/Nm³
46,6 m³/m²
- 0,35 € - 12,59 € - 12,94 €
totaal
© GlasReg
per m²
1.6 Best Beschikbare Technieken •
vormgeving en oriëntatie van de serre
• • • • • • • • •
Optimaal gebruik van de teeltruimte Gebruik van klimaatscomputer Goed geïsoleerde zijwanden (niet licht-gevoelige teelten) Vermijden van ongewenste ventilatie Optimalisatie van warmteproductie en verdeling Gebruik maken van WKK ( grote elektriciteit vraag) Gebruik maken van warmteopslagbuffer Rookgascondensor op aardgasverwarmingsketels Gebruik maken van beweegbare energieschermen (niet licht-gevoelige teelten) Vaste schermen Optimale verbranding Optimaliseren van vuurhaard CO2 uit rookgassen aanwenden voor bemesting Low NOx-branders
– Vroege teelt NO –ZW – Late teelt NW – ZO
• • • • • © GlasReg
1.7 Warmteverliezen uit de serre •
Ventilatie Æ n • • •
aandacht voor kleine openingen (n<0.5) Zijwanden afdichten bewuste vochtregeling
•
Transmissie Æ U-waarde (K)
78,5 %
9,0 %
• • •
isolerende materialen Scherming Straling onderschepping
5,5 %
7,0 %
•
Ondergrond Æ •
17.5 w/m²
Niet te vochtig
© GlasReg
17 -10 -2006
4
GlasReg: iwt-TD
pressentatie Landbouwkredeit
2.1 Energiekengetal: registratie Energiekengetal van uw bedrijf I Oppervlakte
22.000 m²
Teelt
Tomaat
vul hier uw aangekochte hoeveelheden in
brandstof 1 EZO 1%
brandstof 2 Lamppetroleum
brandstof 3
Januari
200.000 Kg
10.000 Liters
Februari
150.000 Kg
10.000 Liters
Maart
50.000 Kg
15.000 Liters
100.000 Kg
20.000 Liters
Mei
25.000 Kg
30.000 Liters
Juni
25.000 Kg
30.000 Liters
Juli
25.000 Kg
30.000 Liters
Augustus
25.000 Kg
25.000 Liters
Kg
15.000 Liters
April
September Oktober
75.000 Kg
November
om in te vullen © http://glasreg.khk.be
II Aangekochte brandstof
15.000 Liters
75.000 Kg
10.000 Liters
December
150.000 Kg
10.000 Liters
Totaal
900.000 Kg
220.000 Liters
0
40,91 Kg
10,00 Liters
0,00
per 1 m²
III Aangekochte energie 38.341 in GigaJ 1,74 per 1 m²
totaal
8.142
GJ GJ
0
GJ
0,37 GJ
46.483
GJ
0,00 GJ
GJ
2,11 GJ
IV Nuttig energieverbruik in de serre stookrendement in GigaJ
installatie 1 90%
32.449
per 1 m²
© GlasReg
installatie 2 95%
7.248
GJ
1,47 GJ
installatie 3 90% GJ
0,33 GJ
totaal
0
39.697 1,80
GJ
0,00 GJ
GJ GJ
3.1 Brandstoffen vergelijken Brandstofomrekening
om in te vullen
stook-η
verbruik
90%
50,0
EZO 1%
92%
Gasolie
95%
Lamppetrol
95%
48,91 52,03 54,72 55,79
brandstof
EZO 1%
kost
prijs kg
285
€/TM
14,25 €
kg
285
€/TM
13,94 €
100% 98%
liter
440
€/1000 l
22,89 €
161%
liter
490
€/1000 l
26,81 €
188%
komt overeen met
Aardgas
102%
Propaan
100%
m³
25,0 €/MWh
13,64 €
96%
27,52 €
193%
0,244 €/Nm³ Kolen
80%
Hout
83% as-%
68,81 72,46 165,70
2%
liter
400
€/1000 l
kg
135
€/TM
9,78 €
69%
kg
30
€/TM
4,97 €
35%
vocht-% 25%
© http://glasreg.khk.be
© GlasReg
3.2 Effect van stook-η Effect van stookrendement
brandstof
©
om in te vullen
prijs/eenheid
stook-η 1
stook-η 2
http://glasreg.khk.be
Financieel verschil GJ/m² m²
1,70
10.000
EZO 1%
285,0 €/TM
88%
91%
0,45 €
gasolie
440,0 €/1000 l
90%
94%
0,97 €
9.697 €
Lamppetroleum
490,0 €/1000 l
91%
95%
1,11 €
11.114 €
0,95 €
9.476 €
Aardgas
0,24 €/Nm³ €
25,00 €/MWh
95%
102%
100%
100%
135,0 €/TM
79%
82%
0,34 €
3.417 €
30,0 €/TM
80%
85%
0,24 €
2.373 €
Propaan
400,0 €/1000 l
Kolen (vlam) Hout
4.531 €
-
€
-
€
© GlasReg
17 -10 -2006
5
GlasReg: iwt-TD
pressentatie Landbouwkredeit
3.3 CO2 uit rookgassen Prijs van CO 2 I brandstof
om in te vullen
© http://glasreg.khk.be
prijs
stook-η
EZO 1%
90%
270
€/TM
Gasolie
93%
420
€/1000 l
Lamppetrol
95%
470
€/1000 l
Aardgas
102%
25,0 €/MWh
0,24 €/Nm³
53%
22,8 €/MWh
0,11 €/Nm³
WKK (warmte) Propaan
100%
400
€/1000 l
80%
135
€/TM
30
€/TM
Kolen Hout
83% as-%
2%
vocht-%
25%
II herkomst
prijs / kg CO2
hoofdbrandstof
Zuivere CO2
prijs / kg bij benutten van warmte 0,090 €
100%
Lamppetrol
0,188 € EZO 1%
0,089 €
Aardgas
0,136 € Kolen
0,038 €
43%
Wkk
0,059 € Aardgas
-0,011 €
-13%
99%
Propaan
0,280 € Gasolie
0,053 €
59%
een negatief getal betekent dat CO2-brandstof goedkoper is dan hoofdbrandstof © GlasReg
4.1 Energiebesparing via klimaatscomputer • Regeltechniek • Verwarming en ventilatielijn – Overgangen/vertragingen – Temperatuursintergratie
• Scherminstallatie interessantste instrument voor besparing – Aandacht voor open/dichtsturing en horizontale temperatuursverschillen
• Minimumbuisregeling – oordeelkundig inzetten
• CO2-dosering: gebruik van buffer en rookgascondensor • Gebruik van grafieken © GlasReg
4.2 Regeltechniek • Regeling op basis van gemetenwaarden (feedback) en sturen op basis van buitenomstandigheden (feedforwards) • Grote dode tijd (late reactie) • Lange tijdsconstante (correctie duurt lang) • Meestal Aan/Uit sturingen – Uitmiddelen • lichtmeting
– Vertragen • schermdoek
– Dode zone • CO2-dosering © GlasReg
17 -10 -2006
6
GlasReg: iwt-TD
pressentatie Landbouwkredeit
4.3 Temperatuurregeling • Verwarmings- of stooklijn – Minimale temperatuur • voor dat teeltstadium • voor dat moment van dag
• Ventilatie- of luchtingslijn – Temperatuur vanaf wanneer • Kastemperatuur mag afgekoeld worden • luchtuitwisseling © GlasReg
4.3 Verwarmings- ventilatielijn verwarmingslijn
dagoverzicht
•
Overgang, schakelmoment
22
zon op
21
• Voor zonop
ventilatielijn
zon onder
20
• groei op hoger niveau:
19
• verdamping en transport • condensatie problemen opvangen
18 17 16 15 14
• Door de zon :
0:00
2:00
4:00
6:00
8:00
10:00
12:00
14:00
16:00
18:00
20:00 22:00
0:00
• zeker aandacht voor geleidelijke temp.• Vochtproblemen bij plots doorbreken zon
• Einde dag verwarming / ventilatie verschillend • (vochtschokken vermijden)
• Extra periodes • Voornacht: dieper wegzakken om etmaaltemp È • Nanacht: hoger uit de nacht • Vochtstoot/hommelstoot © GlasReg
4.3 Verwarmings- ventilatielijn • Vertragingen • Technisch de installatie tijd geven (extreme buistemperaturen) • Buis 20 min circulatiesnelheid • Ventilatie Ætraagheid meetbox
• Condensatie problemen voorkomen • (N Æ D) • Verdampend weer
zon op
• Koude nacht (kop) 21
• 1°C per uur of 45 min (zelfs langer)
verwarmingslijn
dagoverzicht 22
ventilatielijn
zon onder
20 19 18 17 16 15 14 0:00
2:00
4:00
6:00
8:00
10:00
12:00
14:00
16:00
18:00
20:00 22:00
0:00
© GlasReg
17 -10 -2006
7
GlasReg: iwt-TD
pressentatie Landbouwkredeit
4.4 Buis- en pompinstellingen • Een rustige regeling is vaak een energiezuinige • 2- trapspompen • Frequentiegestuurde pompen
• Maximumbuizen niet te hoog instellen • Pompinstellingen ifv • Berekende minimum buis (vb 20°C) • Ruimte temperatuur • Voldoend grote differentie over stooktemperatuur
• Regelen van worteltemperatuur bij kleine gewassen © GlasReg
4.4 Buisregeling : Minimumbuis • doel duidelijk bepalen en nagaan • Voor vochtregeling Æ dan minimale luchtuitwisseling • Inschakelen op momenten van gevaar • Positief effect op horizontale temperatuursverschillen
• realiseren in functie van het doel • Als minimale verdamping Æ wegnemen als situatie normaal is
• energieverbruiker (40 °C = ± 12.5 % extra) • realiseren van lager voornacht in de weg • 4 x 51/ 3.2m Æbuis +2.5°C Æ ruimte +1°C
• afstellen op • RV • licht (200 - 300 W/m²) • condensor © GlasReg
5.1 Controle • Apparatuur – Rendementen – Kieren/openingen – Afstellen
• Instellingen – Buis°T (Max. ifv seizoen/min.buis) – Raamregeling (rustige regeling) – GrafiekenprogammaÆ oplossingen – Schermregeling © GlasReg
17 -10 -2006
8
GlasReg: iwt-TD
pressentatie Landbouwkredeit
Scherminstallatie • Afdichting en steundraden
© GlasReg
Scherminstallatie • Bevestiging aan – Meeneemprofiel – Tralieligger
© GlasReg
Scherminstallatie trek/duw • tandlat • aandrijving tandlat • trekduwstang • afdichting spant • diabolorol • afdichting zijkant • afdichting zijkant detail • afdichting zijkant detail2 • afdichting kopkant 1 • afdichting kopkant 2 © GlasReg
17 -10 -2006
9
GlasReg: iwt-TD
pressentatie Landbouwkredeit
Scherminstallatie • Prijzen – Totale Scherminstallatie:
4,5 – 7 €/m²
• 1/3 installatie – 1/3 scherm – 1/3 arbeid • Goedkoper: lege serre / nieuwbouw
– Schermdoek: • • • •
Phormilux PH super PH 15 PH 55
(13% - 45%) (15% - 45%) (55% - 58%)
0,82 1,15 1,10 1,93
€/m² €/m² €/m² €/m²
– Folies • Extra Helder (EH 0.03) 0,093 €/m² • AC-folie 0,15 – 0,186 €/m² • Perforaties Ø 6mm 0,009 €/m² (10 x 10) ; 10 x 20 ; 20 x 20 © GlasReg
Folie economisch • Prijzen – AC-folie
0,15 €/m²
– Afschrijving 2 jaar:
0,075 €/m²
– Arbeid (1000 m² 10 u)
0,125 €m²
• Jaarkost
= 0,2 €/m²
– Helder folie
0,09 €/m²
– Arbeid
0,125 €/m²
• Jaarkost
= 0,215 €/m²
– Noppenfolie (250 m)
0,8 €/m² (gevel)
• Snappers/draad – Afschrijving 4 jaar:
• Arbeid
0,35 €/m²
0,25 €/m²
• Jaarkost • Verhouding
0,6 €/m²
= 0,6 €/m² gevel 15/100 gevel/grond
= 0,09 €/m²
© GlasReg
Klimaatsregeling : Instellingen • Scherming • interessantste instrument voor energiebesparing • klimaatschermen of vochtschermen • Energieschermen • Gesloten scherm (geen bandjes weglaten)
• extra aandacht voor regeling • open/dichtregeling afstemmen op verwarmingcapaciteit • vochtregeling ( in stappen van 0.25% tot 4% = ± 12 cm) • 5 -10 min wachttijd voor volgende sturing • Min. Buis als RV-plant te hoog blijft. • Tot 10°C scherming gebruiken • horizontale temperatuursverschillen © GlasReg
17 -10 -2006
10
GlasReg: iwt-TD
pressentatie Landbouwkredeit
Verdamping verlagen •
Gevaar op productievermindering
– antitranspiranten – Substraat met hoge hydraulische weerstand – EC perspectieven – Selectief bladplukken – Variëteiten met minder blad – Worteltemperatuur – Wateraanvoer Twee grote groepen – Geavanceerde vocht- en verdampingsregelaar in klimaatscomputer – Beperken van waterdampafgifte rekening met kwaliteit en productie
•
•
© GlasReg
Energie-audit:
Temperatuursregistratie •
Horizontale en verticale temperatuursverschillen – 1,5 °C = OK – 3 °C = slecht
•
Oorzaken – Scherm vaak grotere verschillen – Transportleiding – Afwijking meetbox – Buisrail verschillen – Koude/warme gevel – Kieren / stukken – Ramen
•
Voordelen – Uniform klimaat : kwaliteit / ziekte druk – Productie stijging: 5 % – Energiebesparing: tot 10 % (lagere temperatuur)
© GlasReg
5.3 Alternatieve brandstofkost ©
II Bedrijfsgegevens oppervlakte serre
22.000 m²
energiebehoefte in de serre
1,90 GJ/m²
http://glasreg.khk.be
totaal 41.800 GJ
11.611 MWh
III Referentie %-herkomst
stook-η
€/eenheid
EZO 1%
79%
90%
0,285
36.691 GJ
Lamppetroleum
21%
0,490
9.240 GJ
zuivere CO2
95% kg/m²
Aankoop
kost
915.904 kg 266.436 liters
0,090
kost/m²
261.033 € 130.554 €
0 kg
0€ 391.586 €
%-herkomst 100%
Lamppetroleum
0%
zuivere CO2
30,0
stook-η
€/eenheid
90%
0,285
46.444 GJ
0,490
0 GJ
95% kg/m²
0%
0,090
behoefte
kost
1.159.372 kg
5,93 €
0
-
€
CO2 kg/m² 0 kg 30 kg 0 kg
17,80 €
30 kg
verschil referentie
kost/m²
330.421 €
0 liters 660.000 kg totaal
0€
15,02 € -
0
€
0
0 kg 0 kg
59.400 €
2,70 €
30 kg
389.821 €
17,72 €
30 kg
1.765 €
0,08 €
0%
Besparing
V Simulatie 3 %-herkomst
stook-η
€/eenheid
0%
Aardgas
100%
102%
0,244
40.980 GJ
Aardgas
0%
102%
0,244
0 GJ
zuivere CO2
0,0
kg/m²
behoefte
kost
1.293.573 Nm³
0,090
kost/m²
316.207 €
14,37 €
0 Nm³
0€
-
€
0 kg
0€
-
€
totaal verschil referentie
316.207 € 75.380 €
12.648 106 kg 0
3,43 €
0 kg 0 kg
14,37 €
106 kg -19%
Besparing
VI Simulatie 4 %-herkomst
stook-η
€/eenheid
Aardgas
28%
102%
0,244
11.475 GJ
Hout
72%
80%
0,030
37.620 GJ
zuivere CO2
0
Besparing
IV Simulatie 2 EZO 1%
MWh gas
11,87 €
0,0
kg/m²
0,090
0%
behoefte
kost
362.200 Nm³
kost/m²
88.538 €
4,02 €
3.542
2.381.013 kg
71.430 €
3,25 €
0
0 kg
0€
totaal verschil referentie
-
€
159.968 €
7,27 €
231.618 €
10,53 €
30 kg
0 kg 0 kg 30 kg
-59%
© GlasReg
17 -10 -2006
11
GlasReg: iwt-TD
pressentatie Landbouwkredeit
VLIF-steun voor glastuinbouw ¾ De VLIF-steun 10 - 40 % ¾ geplafonneerd op 1 miljoen € / 500.000 € per VAK
¾ 40% voor: ¾ nieuwe gasverwarmingsinstallatie of omschakeling naar gasverwarming (248 dossiers over 2001-2004) ¾ rookgasreiniging (18) ¾ energiebesparing: energieschermen, combischermen en warmtebuffers (482) ¾ energiebesparende kasomhulling: dubbel glas, gecoat glas, kunststofkanaalplaten (89): ¾ rookgascondensors © GlasReg
¾ …
Verantwoord investeren • Tellen is de boodschap – Afschrijving – Jaarkost – Terugverdientijd
• Voorbeeld – Scherminstallatie – Houtverbandingsinstallatie – Warmtekrachtkoppeling © GlasReg
GlasReg: moto
Uw brandstofrekening daar steken we energie in. Contact: Kilto vzw Kleinhoefstraat 4 , 2440 Geel Tel: 014 56 23 47 Fax: 014 56 23 31
[email protected] http://glasreg.khk.be © GlasReg
17 -10 -2006
12
