“WarmteTerugWinning voor optimale diergezondheid en een beter bedrijfsresultaat”
I r. M a u r i c e O r t m a n s
Waarom WarmteTerugWinning? 1. WarmteTerugWinning verhoogt het rendement van de 2. 3. 4. 5. 6. 7.
intensieve veehouderij: economische drive Dieren produceren zelf zoveel warmte, meer dan in de stal nodig is voor verwarming Energie is reeds betaald uit voer Rendement van voerbenutting kan omhoog van 40% naar 70% Er moet meer energie de stal in omwille van gezondheidsredenen: via WTW de goedkoopste weg Zeer sterk maatschappelijk verantwoord argument voor onze sector met bovendien hoog rendement Onafhankelijkheid van aardgas mogelijk voor gehele intensieve sector
Hoeveel warmte produceren varkens? Voelbare Latente Totale warmteproductie warmteproductie warmteproductie [Watt] [Watt] [Watt] Big 23 kg
42
48
90
Vleesvarken 110 kg
127
98
225
Kraamzeug
391
254
645
Dragende zeug
200
130
330
Stal met 3.500 vleesvarkens
313 kW
240 kW
553 kW
Stal met 500 zeugen + biggen
185 kW
187 kW
372 kW
Bron: CIGR_4TH_WORK_GR
Hoeveel warmte produceren varkens? Stal met 3.520 vleesvarkens Per dag 7.000 kg voer stal in Voerprijs gemiddeld € 0,28 per kg Waarde voer in: € 1.960,- per dag
553 kW = 1.488 m3 aardgas/dag = € 746,- per dag
Bron: CIGR_4TH_WORK_GR
Rendement WKK-installatie
40% 60%
Stroom Warmte
Rendement Varken bij VC=2,5
40% 60%
Vlees Warmte
Rendement en Energie voor het oprapen
30%
30%
40%
Vlees Terug te winnen energie Warmteverlies
Huidige 60% verlies omzetten in Waarde! Terug te winnen warmte inzetten voor: Klimaatconcepten: 1. Vloerverwarming (kraamstal nest, vloeren in stallen) 2. Naverwarming biggenstal 3. Verwarming van de binnenkomende lucht (Triple EEE) Voerconcept: 4. Verwarmen/fermenteren voer
Klimaat- en gezondheidsproblemen in stallen
“Alarm vanuit Klimaatplatform”
“Minimum ventilatie moet omhoog om gezondheidstechnisch stappen te kunnen maken”
Stookkosten + Gezondheidskosten = € 150,- per zeug Altijd in Balans Minder stoken = meer gezondheidskosten “Symposium Inno+ Mei 2013, Frans Dirven”
“Er MOET meer energie de stal in” …….maar wel goedkope
We verprutsen onze vleesvarkens 50% van de tijd van het jaar
Vleesvarkens Buitentemperatuur: Buiten RV: CO2 in stal: RV in stal:
-10°C 100% < 3.000 ppm < 75% 23 kg
65 kg
110 kg
Ventilatie op basis van vocht [m3/uur]
4,0
8,2
10,8
Ventilatie op basis van CO2 [m3/uur]
5,5 RV = 56%
10,8 RV = 59%
13,8 RV = 57%
Ventilatie op basis van warmte [m3/uur]
0
5,8
9,1
Verwarmingsbehoefte [W/ vleesvarkensplaats]
71
60
69
Vleesvarkens Buitentemperatuur: Buiten RV:
-10°C 100%
NIET VERWARMEN in de praktijk heeft als gevolg:
23 kg
65 kg
110 kg
Ruimtetemperatuur [°C]
20
22
21
Ventilatie [m3/uur]
3,0
5,8
9,1
RV [%]
105
102
87
CO2 [liters/m3]
5,3
5,3
4,4
240
1.20
Vleesvarkens 30 kg 200
1.00
m p p , 160 e it ar t n e c120 n o ck ai n o 80 m m A
0.80
0.60
0.40
40
0.20
0
0.00 0
5
10 15 Minimum ventilatie, m3/uur NH3 CO2
20
25
% e m u l o v, e it ar t n e c n o c-‐ 2 O C
Oplossingsrichtingen: 1. Ve r w a r m e n m e t a a r d g a s o f p r o p a a n 2. Ve r w a r m e n v i a h o u t k a c h e l 3. Wa r m t e Te r u g Wi n n i n g v i a Wa r m t e p o m p
Concept 1 - E n e r g i e u i t l u c h t w a s s e r : - E n e r g i e u i t v e n t i l a t i e l u c h t : 4. B o d e m e n e r g i e : 5. Wa r m t e Te r u g Wi n n i n g t b v v e r w a r m i n g
i n k o m e n d e l u c h t : Tr i p l e E E E : C o n c e p t 2
6. Wa r m t e Te r u g Wi n n i n g t b v f e r m e n t e r e n
Energiekosten vergelijk Aardgas
Propaan
Houtpellets
Houtsnippers
Elektra
Voer (start)
Energie inhoud
1 m3 gas = 32 MJ
1 liter = 25,2 MJ
1 kg = 17,8 MJ
1 kg = 18 MJ/kg
1 kWh = 3,6 MJ
1 kg = 13,55 MJ
Prijs per eenheid
€ 0,50 per m3 gas
€ 0,52 per liter
€ 0,20 per kg
€ 0,10
€ 0,10 per kWh
€ 0,30 per kg
Prijs per MJ Relatieve prijsverhouding
€ 0,0156 per MJ 1
€ 0,0206 per MJ 1,32
€ 0,0112
€ 0,0056
0,72
0,36
€ 0,028 per MJ 1,79
€ 0,0221 per MJ 1,42
Energiekosten vergelijk brandstoffen Kosten per MJ 0,03 0,025 0,02 0,015 0,01 0,005 0
Kosten per MJ
Energiekosten vergelijk Aardgas Houtkachel met pellets
Warmtepomp via WarmteTerugWinning
HoutTriple EEE kachel met snippers
Bodemenergie
Rendement verwarmings -toestel COP
100%
100%
420%
100%
7700%
3000%
1
1
4,2
1
>77
30 - 60
Relatieve prijsverhoud ing oplossing
1
0,72
0,43
0,36
0,025
0,065
Besparing
0
28%
57%
64%
97,5%
93,5%
Energiekosten vergelijk Oplossingen Relatieve Prijsverhouding 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0%
Concept 1A: WarmteTerugWinning via Warmtepomp uit luchtwasser
1. WarmteTerugWinning via WARMTEPOMP uit de luchtwasser:
Luchtwasser
WarmteTerugWinning Platenwisselaar
Warmtepomp
Concept 1B: WarmteTerugWinning via Warmtepomp uit ventilatielucht
WarmteTerugWinning Warmtewisselaar
Warmtepomp
Referenties / kwaliteit Inno+ heeft eerste WTW project gebouwd in 2004! Samenwerking met Carrier is reeds vanaf 2004, in met
name pluimveeprojecten In totaliteit meer dan 30 projecten gebouwd die intensief gevolgd en gemeten zijn op prestaties en rendement Technisch zeer stabiele concepten met weinig onderhoud (preventie belangrijk) Keuze in dit concept voor Carrier: beste kwaliteit/ prestaties + garanties ( 3 jaar + 100.000 draaiuren) ALLE warmtepompen met Datalogging Leerontwikkeling Inno+ organisatie in “lease” denken
Toepassing A: Gebruik van hergewonnen warmte t.b.v. vloerverwarming
Vloerverwarming kraamstal
Vloerverwarming kraamstal Vloerverwarming nest tussen 150 Watt en 200 Watt
per nest (gem. hier genomen 175 Watt) Ca. 50% van de nesten verwarmd Bij 1.000 zeugen en ca. 24% kraamhokken (240 stuks): 24 kW (+10% leidingverlies) = 26,4 kW
Verbruik: Kosten: Relatieve verhouding:
Biggenlamp 150 Watt, 14 dagen aan/ronde 176.602 kWh
Aardgas
Warmtepomp via WTW
26.076 m3
55.190 kWh
€ 17.660,-
€ 13.038,-
€ 5.519,-
135%
100%
42%
Terugverdientijd WP + WTW kraamstal Warmtepomp + WTW luchtwasser: Investering ca. Besparing WP t.o.v. aardgas:
€ 32.850,€ 7.519,-
Terugverdientijd incl. onderhoud
4% rente en EIA voordeel: ¡
5,8 jaar
Gasprijs € 0,55 per m3: terugverdientijd 4,9 jaar
Toepassing B: Gebruik van hergewonnen warmte t.b.v. ruimteverwarming en vloerverwarming
Ruimteverwarming biggen Bedrijf met 1.000 zeugen en 3.920 biggenplaatsen Totaal 14 afdelingen met elk 280 biggen Traditioneel CV: 38 Watt capaciteit per biggenplaats
Met WP:
Per afdeling: 10,65 kW Twin-buis (70-90):170 W/m Totaal: min. 63 m 38 Watt capaciteit per biggenplaats Per afdeling: 10,65 kW Twin-buis 28 mm: 92 W/m Totaal: min. 116 m
Ruimteverwarming biggen Totaal 14 afdelingen = 3.920 biggenplaatsen Maximaal vermogen stal in winter: 60% van afd.
vraag = 14 x 10,65 kW x 60% = 90 kW Gemiddeld verbruik over jaar heen: ca. 45 kW Aardgas
Warmtepomp via WTW
Verbruik:
44.350 m3
93.857 kWh
Kosten:
€ 22.174,-
€ 9.386,-
100%
42%
Relatieve verhouding:
Verwarmingskosten per zeugenplaats Capaciteit installatie = 90 kW biggen Aardgas
Warmtepomp via WTW
Verbruik:
44.350 m3
93.857 kWh
Kosten:
€ 22.174,-
€ 9.386,-
100%
42%
Relatieve verhouding:
Investering ca. Besparing WP t.o.v. aardgas: Terugverdientijd: Gasprijs € 0,55 per m3: Na correctie EIA:
€ 57.000,€ 12.788,4,2 jaar
terugverdientijd 3,6 jaar terugverdientijd 3,8 jaar (3,3 bij € 0,55)
Verwarmingskosten per zeugenplaats Capaciteit installatie = 88,2 kW biggen + 26,4 kW kraamstal = 114,6 kW Aardgas
Warmtepomp via WTW
Verbruik totaal:
69.536 m3
147.170 kWh
Kosten:
€ 34.768,-
€ 14.717,-
€ 34,77
€ 14,72
Per zeugenplaats:
Investering ca. Besparing WP t.o.v. aardgas: Terugverdientijd incl. onderhoud 4% rente en EIA: Gasprijs € 0,55 per m3:
€ 81.500,€ 20.051,4,7 jaar Terugverdientijd 4,0 jaar
Concept 2: Triple EEE concept
Triple EEE Concept
1 aug 2012 – 15 mei 2013 Verbruik: 1.031 kWh Kosten Triple EEE: € 124,Voor 352 kraamopfokhokken
Triple EEE Concept WarmteTerugWinning
Stookkosten per zeugenplaats:
€ 35,-
**Praktijkgegevens
S t o o k k o s t e n Tr i p l e E E E c o n c e p t ( w p ) : E n e r g i e k o s t e n p o m p Tr i p l e E E E : Netto besparing per zeugenplaats: Te r u g v e r d i e n t i j d : •
•
max. 5 – 8 jaar
Excl. € 16,50 per zeug EXTRA energie voor opwarmen altijd constant naar 8°C
Te r u g v e r d i e n t i j d d a n : •
€ 6,83 € 0,22 € 27,95
max 3 tot 4,5 jaar
Excl. voordelen conditionering Excl. Synergievoordeel luchtwasser
Verwarmingskosten Biggen Buitenconditie: na WTW:
-10°C/100% 8°C/25% RV
Dag 1
Dag 7 35
Dag 42
Verwarmingsbehoefte 38 [W/plaats]
11
3
29
0
Besparing stookkosten via gas
71%
91%
100%
Besparing stookkosten via warmtepomp (57% besparing t.o.v. aardgas)
88%
96%
100%
Vleesvarkens: waar moeten we naar toe! Temperatuur na Triple EEE: +8°C RV na Triple EEE: 25% Triple EEE met buiten -10°C/100% RV 23 kg
65 kg
110 kg
Ruimtetemperatuur [°C]
25
22
21
Ventilatie [m3/uur]
5,5
17
27
RV [%]
60
43
39
CO2 [liters/m3]
3,0
2,0
1,7
Verwarmingsbehoefte [W/ vleesvarkensplaats]
16
0
0
Bij vleesvarkens 23 kg bij opleg, ZONDER naverwarming, wordt de ruimtetemperatuur 23,5°C bij 5,5 m3/uur ventilatie
Concept 3: Fermenteren van voer mbv WTW
Voer/Fermentatie concept met WTW warme stallucht
10 °C
warm water tank5 m3
15 °C warmte -pomp AIR WTW warmtewisselaar
water toevoer
max. 65 °C
60 °C
ca. 65 °C fermenteren
Voer/Fermentatie concept met WTW + verwarming warme stallucht water toevoer
10 °C 15 °C AIR WTW warmtewisselaar
max. 65 °C warm water tank 5 m3
warmtepomp 60 °C
ca. 65 °C fermenteren
45 °C aanvoer verwarming
buffervat 40 °C
retour verwarming
Dank voor uw aandacht
