Het Varken als kachel. I r. M a u r i c e O r t m a n s

Transcriptie

1 Het Varken als kachel I r. M a u r i c e O r t m a n s

2 Hoeveel warmte produceren varkens? Vo e lbare w a rmteproductie: B ig 23 kg: 4 2 Wa t t Vleesva rken 11 0 k g: Wa t t K raamzeug: Wa t t D ragende z e ug: Wa t t D us s t a l met vleesva rkens: c a : k W! Zeugenstal met z e ugen: c a kw! L a t e nte w a rmteproductie: vocht gooien w e ook w eg

3 Vleesvarkens 23 kg 65 kg 110 kg Ruimtetemperatuur [ C] Totale warmteproductie [W] Voelbare warmteproductie [W] Latente warmteproductie [W] Vochtproductie [gram/uur] CO 2 productie [liters/uur] 14,7 28,5 36,6

4 Rendement WKK-installatie 60% 40% Stroom Warmte

5 Rendement Varken 60% 40% Vlees Warmte

6 Huidige 60% verlies omzetten in Waarde! Terug te winnen warmte inzetten voor: 1. Vloerverwarming (kraamstal nest, vloeren in stallen) 2. Naverwarming biggenstal 3. Verwarmen woning, warm watervoorziening 4. Verwarming van de binnenkomende lucht (Triple EEE) 5. Verwarmen voer

7 Er MOET meer energie de stal in.maar wel goedkope

8 Alarm vanuit Klimaatplatform Minimum ventilatie moet omhoog om gezondheidstechnisch verder te kunnen

9 We verprutsen onze vleesvarkens 50% van de tijd van het jaar

10 Vleesvarkens Buitentemperatuur: -10 C Buiten RV: 100% CO2 in stal: < ppm RV in stal: < 75% Ventilatie op basis van vocht [m 3 /uur] Ventilatie op basis van CO 2 [m 3 /uur] Ventilatie op basis van warmte [m 3 /uur] Verwarmingsbehoefte [W/vleesvarkensplaats] 23 kg 65 kg 110 kg 4,0 8,2 10,8 5,5 RV = 56% 10,8 RV = 59% 13,8 RV = 57% 0 5,8 9,

11 Vleesvarkens Buitentemperatuur: -10 C Buiten RV: 100% NIET VERWARMEN in de praktijk heeft als gevolg: 23 kg 65 kg 110 kg Ruimtetemperatuur [ C] Ventilatie [m 3 /uur] 3,0 5,8 9,1 RV [%] CO 2 [liters/m 3 ] 5,3 5,3 4,4

12 Ammoniakconcentratie, ppm CO2-concentratie, volume% Vleesvarkens 30 kg Minimum ventilatie, m3/uur NH3 CO2

13 Oplossingsrichtingen: Extra energie toevoegen om meer te kunnen ventileren via: 1. Verwarmen met aardgas 2. Verwarmen met warmtepomp 3. WarmteTerugWinning via Warmtepomp i.c.m. luchtwasser 4. Bodemenergie 5. Nieuwe concept met WarmteTerugWinning tbv verwarming inkomende lucht

14 Energiekosten vergelijk Aardgas Gasolie Propaan Elektriciteit Voer (start) Energie inhoud Prijs per eenheid 1 m 3 gas = 32 MJ 0,55 per m 3 gas 1 liter gasolie = 36 MJ 0,70 per liter gasolie 1 liter = 25,2 MJ 0,70 per liter 1 kwh = 3,6 MJ 0,12 per kwh 1 kg = 13,55 MJ 0,35 per kg Prijs per MJ 0,0172 per MJ 0,0195 per MJ 0,0218 per MJ 0,033 per MJ 0,0258 per MJ Rendement verwarmings -toestel Ca 100% Ca 100% Ca 100% Ca 100% Ca 100% Relatieve prijsverhoud ing gas/gasolie/ elektra 1 1,13 1,26 1,92 1,5

15 Energiekosten vergelijk

16 Energiekosten vergelijk Aardgas Warmtepomp Verwarmen via Warmte Terug Winning + luchtwasser met warmtepomp Warmte- Terug- Winning uit uitgaande lucht tbv ingaande lucht Systeem met bodemenergie Rendement Ca 100% Ca. 450% Ca. 550% Ca. 7700% Ca. 3000% verwarmingstoestel COP 1 4,5 5, Relatieve prijsverhouding oplossing 1 0,43 0,35 0,025 0,065 Besparing 0 57% 65% 97,5% 93,5%

17 WarmteTerugWinning uit de luchtwasser: maken van warm water

18 Luchtwasser

19 WarmteTerugWinning Platenwisselaar Warmtepomp

20 WarmteTerugWinning Warmtewisselaar Warmtepomp

21 1. Gebruik van hergewonnen warmte t.b.v. vloerverwarming

22 Vloerverwarming kraamstal

23 Vloerverwarming kraamstal Vloerverwarming nest tussen 150 Watt en 200 Watt per nest (gem. hier genomen 175 Watt) Ca. 60% van de nesten verwarming Bij 700 zeugen en ca. 23% kraamhokken (160 stuks): 16,8 kw (+10% leidingverlies) = 18,7 kw Biggenlamp 150 Watt Aardgas Warmtepomp via WTW luchtwasser Verbruik: kwh m kwh Kosten: , , ,- Relatieve verhouding: 100% 52% 18%

24 Terugverdientijd WP + WTW kraamstal Warmtepomp + WTW luchtwasser: Investering ca ,- Besparing WP t.o.v. aardgas: 6.562,- Terugverdientijd: 4,6 jaar Excl. Voordelen van EIA, investeringsaftrek, excl schaalvoordeel wanneer WP ook voor andere doelen ingezet wordt.

25 2. Gebruik van hergewonnen warmte t.b.v. ruimteverwarming

26 Ruimteverwarming biggen Afdeling met 384 biggen Traditioneel CV: 38 Watt capaciteit per biggenplaats Per afdeling: 14,6 kw Twin-buis (70-90): 170 W/m Totaal: min. 85 m Met WP: 38 Watt capaciteit per biggenplaats Per afdeling: 14,6 kw Twin-buis 28 mm: 92 W/m Totaal: min. 160 m

27 Ruimteverwarming biggen Totaal 7 afdelingen = biggenplaatsen Maximaal vermogen stal in winter: 60% van afd. vraag = 7 x 14,6 kw x 60% = 61 kw Gemiddeld verbruik over jaar heen: ca. 30 kw Aardgas Warmtepomp via WTW luchtwasser Verbruik: m kwh Kosten: , ,- Relatieve verhouding: 100% 35%

28 Verwarmingskosten per zeugenplaats Capaciteit installatie = 61 kw biggen + 18,7 kw kraamstal = 80 kw Aardgas Warmtepomp via WTW luchtwasser Verbruik totaal: m kwh Kosten: , ,- Per zeugenplaats: 37,71 13,30 Relatieve verhouding: 100% 35% 62% van kosten in biggenstal en 38% in kraamstal

29 3. Gebruik van hergewonnen warmte t.b.v. woning,.

30 Zwembad verwarmen met energie van het varken

31 4. Gebruik van hergewonnen warmte t.b.v. verwarmen binnenkomende lucht

32 Triple EEE Concept

33 Triple EEE Concept WarmteTerugWinning Opwarmen van binnenkomende lucht + beter en gezonder binnenklimaat Constant klimaat in winter Winter: van -10ºC naar +8ºC Stabilisatie RV: geen vocht langs de muren Geen tocht (medicijnkosten!) >80% lagere energiekosten door warmteterugwinning WTW Installatie voor 40% van maximale ventilatiecapaciteit nodig

34 Stal Clephas-Jacobs

35 Stal Clephas-Jacobs

36

37

38

39

40

41 1 aug mei 2013 Verbruik: kwh Kosten Triple EEE: 124,- Voor 352 kraamopfokhokken

42

43 Verwarmingskosten Biggen B u i t e n c o n d i t i e : n a W T W : - 10 C/100% 8 C / 2 5 % R V Dag 1 Dag 7 Dag 42 Verwarmingsbehoefte [W/plaats] Besparing stookkosten via gas Besparing stookkosten via warmtepomp (57% besparing t.o.v. aardgas) 71% 91% 100% 88% 96% 100%

44 Triple EEE Concept WarmteTerugWinning Investeringskosten: 1,- tot 1,50 per geinstalleerde m 3 lucht Per m 3 WarmteTerugWinning: 2,- tot 2,70

45 Triple EEE Concept WarmteTerugWinning S t o o k k o s t e n p e r z e u g e n p l a a t s : 3 7, 7 1 * * P r a k t i j k g e g e v e n s 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 ( wp): 6, 8 3 E n e r g i e k o s t e n p o m p Tr i p l e EEE: 0, 2 2 N e t t o b e s p a r i n g p e r z e u g e n p l a a t s : 3 0, 6 6 Te r u g ve r d i e n t i j d : m a x. 5 8 j a a r E x c l. 1 6, 5 0 p e r z e u g E X T R A e n e r g i e v o o r o p w a r m e n a l t i j d c o n s t a n t n a a r 8 C Te r u g ve r d i e n t i j d d a n : max 3 t o t 4, 5 j a a r E x c l. v o o r d e l e n c o n d i t i o n e r i n g E x c l. S y n e r g i e v o o r d e e l l u c h t w a s s e r

46 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] Ventilatie [m 3 /uur] 5, RV [%] CO 2 [liters/m 3 ] 3,0 2,0 1,7 Verwarmingsbehoefte [W/vleesvarkensplaats] Bij vleesvarkens 23 kg bij opleg, ZONDER naverwarming, wordt de ruimtetemperatuur 23,5 C bij 5,5 m3/uur ventilatie

47 5. Gebruik van hergewonnen warmte t.b.v. verwarmen voer of fermenteren

48 Voer verwarmen of fermenteren

49 Voer verwarmen of fermenteren Gegevens: soortelijke warmte: 4200J/kgK betekent 1 C opwarmen van 1 liter voer, kost 4200J voerbehoefte: 29333kg per dag Totale nodig energie voor opwarming met 35 C 4312MJ Stel dat voer opgewarmd wordt met aardgas: 1 m 3 aardgas = 32MJ stel bij 100% rendement is er nodig per dag 134,8m 3 aardgas prijs per m 3 aardgas 0,55 per m 3 Totale kosten 74,11 per dag Stel dat voer wordt opgewarmd met een warmtepomp met COP = 4 (rendement van 400%): 1 m 3 aardgas = 8,9kWh per dag nodig aan kwh 1199,3 kwh COP warmtepomp = 4, dus verbruik warmtepomp: 299,8kWh Kosten met WP verwarmen 39,92 per dag Stel dat voer met energie uit voer door het vleesvarken zelf opgewarmd moet worden 1 kg voer = 8800kJ 1 kg voer = 1,1kg EW 1 kg voer levert aan metabole energie: 12100kJ is gelijk aan: 12,1 MJ Per dag nodig aan voer om voer 35 C op te warmen: 356,4 kg voer Voer kost ca. 0,30 per kg Totale kosten: per dag Voordeel op jaarbasis (inzet van warmtepomp i.p.v. voer): ,-- per jaar

50 6. Warmteproductie kan overschot opleveren in zomer, dan moet er gekoeld worden

51 Geo-Balance Concept

52 Geo-Balance Concept Gesloten horizontale bodemwisselaar Bronnen

53 Geo-Balance Concept Doel: Constant klimaat Zomer: van 30ºC naar 18ºC Winter: van -10ºC naar +8ºC Geen tocht 35 50% Minder ventilatie (=minder luchtwassen) 60 80% Lagere energiekosten door gebruik bodemenergie

54 Warmtewisselaar in luchtinlaat Warmtewisselaar Besturing

55

56

57 Trend komende 10 jaar Complete intensieve veehouderij zal door benutting van restwarmte afgesloten worden van gasnet! Warmtepomp gaat de CV ketel compleet vervangen Bedrijven worden stookkosten neutraal Restwarmte gaat zorgen voor significante verlaging van de voerkosten en significantie verbetering van diergezondheid

58 Topklimaat met varkensenergie tegen lagere kosten Dank voor uw aandacht