http://glasreg.khk.be/ www.khk.be
Energievoorziening & Rekenen Cursus klimaatsturing PCS 29 / 02 / 2012 Herman Marien
GlasReg: KHKempen
29/02/2012
Energievoorziening: waar staan we vandaag? 1. Vermogen & energie? 2. Warmteverliezen ? 3. Warmwater kostprijs? 4. Rekentools? 5. Brandstoffen? 6. Alternatieven? 7. Verantwoord investeren? © 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 • 3.000 kW = 3.000 * 860 = 2.580.000 Kcal/h
• 2 000 000 kcal/h = 2.330 kW
© GlasReg
1
GlasReg: KHKempen
29/02/2012
1.2 Energie • Joule
(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. 120.000 / (15*60) = 133 kW
• Calorie – Warmte nodig om 1 g water + 1 °C – 1 calorie
= 4,19 J
J= 0,24 cal
• Kilowattuur – Warmte nodig om 860 l water + 1°C => 1m³ - 1,163 kWh – 1 kWh = 1 kW gedurende 1u =1000 J/s x 3600 s = 3,6 MJ © GlasReg
1 MWH warm water • 1 m³ 1°C = 1,163 kWh • 1 m³ van 40°C – 90°C = 58,15 kWh • Buffer van 500 m³ = 29 MWH • 1 m³ van 50°C – 90°C = 46,52 kWh • Buffer van 500 m³ = 23 MWH
© GlasReg
2
GlasReg: KHKempen
29/02/2012
1 MWH warm water: wat • Serre 5 000 m² – K-waarde: 5,0 W/m²/°C – BuitenT°: -5° – BinnenT°:15 • Delta 20°C
– Dus 20 * 5,0 = 100 W/m² – Of 500 000 W vermogen of 500 kW
• 1 MWh = 1000 kWh • 1000/500 kWh/kW = 2 uur verwarmen © GlasReg
1.3 Warmteverliezen uit de serre
Ventilatie n
aandacht voor kleine openingen (n<0.5) Zijwanden afdichten bewuste vochtregeling
Transmissie U-waarde (K)
78,5 %
9,0 %
isolerende materialen Scherming Straling onderschepping
5,5 %
7,0 %
Ondergrond
17.5 w/m²
Niet te vochtig
© GlasReg
3
GlasReg: KHKempen
29/02/2012
1.4 Serre: verwarmend oppervlak • Vermogen:
• Verwarmingsystemen
– 6.5 tot 8.5 W/m²/°C
– Buisverwarming
– 200 kcal/h/m² of 230 W/m²
– Groeibuis
– Enkel HT-net: < 170 W/m²
– Tablet/bodem
• Energiescherm of folie
– HT + LT-net: > 200 W/m²
• CO2-verdeling
• Energiebehoefte: – 0.75 – 1.7 GJ/m² (200 – 480 kWh/m²) – Seizoens- en teeltafh.
© GlasReg
Serre: benodigd vermogen
• Welk vermogen inzetten? – 1,8 ha en ∆ 20°C : in serre • Geschermd: 1,8 * 1,3 MW = 2,34 MW © GlasReg
• Niet geschermd: 1,8 * 1.7 MW = 3,06 MW
4
GlasReg: KHKempen
29/02/2012
1.5 Warmtevermogen: buis Niet geschermd
170 W/m² = buisrail 70°C + Groeibuis 60°C
Geschermd
130 W/m² = buisrail 65°C op 1,33 m of Buisrail 70°C op 1,60 m
© GlasReg
Buffer en energieverliezen • Thermische verliezen beperkt tot 1-2%. • Warmteoverdracht: combinatie van warmteovergang en geleiding – Ijzer – isolatie (20cm) –Aluminium • K-waarden van 0.175 – 0.345 W/m²/K • Oppervlakte • Temperatuursverschil – Maandgemiddelde en buffergemiddelde
© GlasReg
5
GlasReg: KHKempen
29/02/2012
Warmtevermogen: buffer
•
Het maximum vermogen van een buffer wordt bepaald door: – Maximum vultemperatuur – Retourtemperatuur
•
Voorbeeld – Buis 52,5/45 – buffer 90°C = 1048 kW – Buis 70/60 – buffer 90°C = 698 kW – Buis 52,5/45 – buffer 60°C = 349 kW
• © GlasReg
Verwarmend oppervlak vaak te klein om potentieel naar de serre te brengen
© GlasReg
6
GlasReg: KHKempen
29/02/2012
1.7 Warmtevermogen: ketel/brander • Brander: verbranden brandstof – Luchttoevoer voor O2 – Brandstof
• Ketel: opname warmte in ketelwater – Stralingsverwarmd oppervlak – Stromingsverwarmd oppervlak
• Opgave: vermogen leveren aan verdeelstuk of buffer zodat buisverwarming gewenste vermogen kan afgeven © GlasReg
1 MWH warm water: kost • Gas: 30 €/MWh (cbw) – 30/0,903/95%
= ± 35 €
• HBO: 700 €/1000 l – 700/10,13/92%
= ± 75 €
• EZO: 620 €/TM – 620/11,13/90%
= ± 62 €
• Kolen: 220 €/TM – 220/8,64/82%
= ± 31 €
• Hout: 35 €/TM – 35/3,72/80%
= ± 10 €
© GlasReg
7
GlasReg: KHKempen
29/02/2012
1 MWH warm water: kost Brandstof kost voor teelt warmwater teelt tomaat
Aardgas
gasolie
EZO 1%
Kolen
Hout
1.000 kWh
35
75
62
30
10
€
450 kWh/m²
15,8
33,8
27,9
13,7
4,5
€/m²
175 kWh/m²
6,1
13,1
10,8
5,3
1,7
€/m²
komkommer
400 kWh/m²
14,0
30,0
24,8
12,1
4,0
€/m²
paprika
350 kWh/m²
12,3
26,3
21,7
10,6
3,5
€/m²
aardbei
• Welke kostprijs/m² mag energie hebben? • Basis voor berekening of een investering verantwoord is. © GlasReg
2.2 Energie: profielen
© GlasReg
8
GlasReg: KHKempen
29/02/2012
2.3 Energiekengetal: glasreg
© GlasReg
2.4 Brandstoffen vergelijken
© GlasReg
9
GlasReg: KHKempen
29/02/2012
2.5 Brandstoffen vergelijken
© GlasReg
Warmtekracht in de kleiner teelt • Belangrijkste: – Kostprijs • Eiland opstelling - netaansluiting (E & G)
– Kwalitatieve wkk & WKB – Dimensionering • Warmtevraag – Max-vermogen & duur
• Elektriciteitsvraag – Elektrisch verbruik (zwavel/heftruck/...) – Belichting (fotoperiodisch/assimilatie) – Met ass. Bel. Zeker onderzoeken.
• Micro-wkk: tot 50 kW © GlasReg
10
GlasReg: KHKempen
29/02/2012
3.Alternatieven • Restwarmte – Warmte mag geen commercieel product zijn.
• • • • •
Lage temperatuur Verwarming Warmtekrachtkoppeling Geconditioneerd telen GAWP: gasabsorptiewarmtepomp Dampwarmtepomp (onderzoek)
© GlasReg
Welke investeringsruimte? • Draagbare energiekost bepaalt investeringsruimte!!!
© GlasReg
11
GlasReg: KHKempen
29/02/2012
Andere alternatieven • Gas als belangrijkste brandstof + + + + +
Makkelijke voorziening milieuvriendelijkst CO2-plantenvoeding Backupverwarmings installatie Rendement + Met rookgascondensor
© GlasReg
GlasReg: motto
Uw brandstofrekening daar steken we energie in. Contact: Herman Marien Kenniscentrum Energie KHKempen Kleinhoefstraat 4 , 2440 Geel Tel: 014 56 23 47
[email protected] http://glasreg.khk.be © GlasReg
12
