Energievoorziening & Rekenen

Transcriptie

1 Energievoorziening & Rekenen Cursus klimaatsturing PCS 29 / 02 / 2012 Herman Marien

2 Energievoorziening: waar staan we vandaag? 1. Vermogen & energie? 2. Warmteverliezen? 3. Warmwater kostprijs? 4. Rekentools? 5. Brandstoffen? 6. Alternatieven? 7. Verantwoord investeren? 1.1 Vermogen Watt = Energie per tijdeenheid (Joule/sec) Ketelvermogen van kw Kcal/h = Energie per tijdeenheid (Kilocalorieën per uur) 1 kw = 860 kcal/h1 kcal/h = 1,163 W kw = * 860 = Kcal/h kcal/h = kw 1

3 1.2 Energie Joule (W * sec) Warmte nodig om 1 g droge lucht + 1 C GigaJ = 1000 MegaJ= KJ = J 1 ha + 2 C = kg * 1 kj * 2 C = 120 Megajoule (MJ) Op 15 min / (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 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 2

4 1 MWH warm water: wat Serre m² K-waarde: 5,0 W/m²/ C BuitenT : -5 BinnenT :15 Delta 20 C Dus 20 * 5,0 = 100 W/m² Of W vermogen of 500 kw 1 MWh = 1000 kwh 1000/500 kwh/kw = 2 uur verwarmen 1.3 Warmteverliezen uit de serre Ventilatie n aandacht voor kleine openingen (n<0.5) Zijwanden afdichten bewuste vochtregeling 78,5 % 9,0 % Transmissie U-waarde (K) isolerende materialen Scherming Straling onderschepping 5,5 % 7,0 % Ondergrond 17.5 w/m² Niet te vochtig 3

5 1.4 Serre: verwarmend oppervlak Vermogen: 6.5 tot 8.5 W/m²/ C 200 kcal/h/m² of 230 W/m² Enkel HT-net: < 170 W/m² Energiescherm of folie HT + LT-net: > 200 W/m² Energiebehoefte: GJ/m² ( kwh/m²) Seizoens- en teeltafh. Verwarmingsystemen Buisverwarming Groeibuis Tablet/bodem CO 2 -verdeling Serre: benodigd vermogen Welk vermogen inzetten? 1,8 ha en 20 C : in serre Geschermd: 1,8 * 1,3 MW = 2,34 MW Niet geschermd: 1,8 * 1.7 MW = 3,06 MW 4

6 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 Buffer en energieverliezen Thermische verliezen beperkt tot 1-2%. Warmteoverdracht: combinatie van warmteovergang en geleiding Ijzer isolatie (20cm) Aluminium K-waarden van W/m²/K Oppervlakte Temperatuursverschil Maandgemiddelde en buffergemiddelde 5

7 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 Verwarmend oppervlak vaak te klein om potentieel naar de serre te brengen 6

8 1.7 Warmtevermogen: ketel/brander Brander: verbranden brandstof Luchttoevoer voor O 2 Brandstof Ketel: opname warmte in ketelwater Stralingsverwarmd oppervlak Stromingsverwarmd oppervlak Opgave: vermogen leveren aan verdeelstuk of buffer zodat buisverwarming gewenste vermogen kan afgeven 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 7

9 1 MWH warm water: kost Brandstof kost voor teelt Aardgas gasolie EZO 1% Kolen Hout warmwater kwh teelt tomaat 450 kwh/m² 15,8 33,8 27,9 13,7 4,5 /m² aardbei 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 Welke kostprijs/m² mag energie hebben? Basis voor berekening of een investering verantwoord is. 2.2 Energie: profielen 8

10 2.3 Energiekengetal: glasreg 2.4 Brandstoffen vergelijken 9

11 2.5 Brandstoffen vergelijken 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 10

12 3.Alternatieven Restwarmte Warmte mag geen commercieel product zijn. Lage temperatuur Verwarming Warmtekrachtkoppeling Geconditioneerd telen GAWP: gasabsorptiewarmtepomp Dampwarmtepomp (onderzoek) Welke investeringsruimte? Draagbare energiekost bepaalt investeringsruimte!!! 11

13 Andere alternatieven Gas als belangrijkste brandstof + Makkelijke voorziening + milieuvriendelijkst + CO 2 -plantenvoeding + Backupverwarmings installatie + Rendement + Met rookgascondensor GlasReg: motto Uw brandstofrekening daar steken we energie in. Contact: Herman Marien Kenniscentrum Energie KHKempen Kleinhoefstraat 4, 2440 Geel Tel: glasreg@khk.be 12