Voorverwarmen van groene koffiebonen met restwarmte



Vergelijkbare documenten
Energie-efficiëntieverbetering bij (kleine) koffiebranders

Energie-efficiëntieverbetering bij koffiebranders

Energie-efficiënter geur bestrijden bij koffiebranders

Energie besparen in koffebranderijen. In opdracht van het ministerie van Economische Zaken

Energie besparingsmonitor

Energiebewustwording én blijvend bewustzijn in bedrijven

Programma van Eisen Frisse Scholen april 2012

EfficiEncy Duurzaam. EnErgiEbEsparing. Warmte en koude. KEnnis industrie. energie financiering. instrumenten. GebouwDe omgeving

Optimale benutting van de energie input van een houtgestookte centrale door plaatsing rookgascondensor en CO2- benutting met PVT

Learnshop. EN16001: Het kader voor uw energiemanagementsysteem? Nimaris b.v. Paul van Wezel Hertog van Brabantweg EA Loon op Zand

Warmte in Nederland. Onze warmtebehoefte kost veel energie: grote besparingen zijn mogelijk

Meer wooncomfort. en minder energieverbruik door een warmtepomp. voltalimburg.nl/warmtepomp

Duurzame verlichting voor woningcorporaties

GRUNDFOS pump audit HOE EFFICIËNT EN DUURZAAM ZIJN UW POMPEN?

In fabrieken worden warme vloeistoffen en gassen getransporteerd door leidingsystemen. Deze systemen zijn niet altijd afdoende geïsoleerd, hetzij

Onderwerp: Integrale aanpak warmte steenfabrieken, onderdeel Besturing

Warmtepompen. Een introductie

Duurzame systemen. Comfortabel genieten, maximale energiebesparing. Het goede gevoel, het juiste te doen

Marktinformatie isolatiematerialen, isolatieglas en HR-ketels

Duurzaam verwarmen en koelen met gas

Isolatie van appendages

Brammer Energy Savings

CO 2 -uitstootrapportage 2011

U ontvangt SDE-subsidie voor zonnepanelen. Hoe nu verder?

Afkorting Naam gebouw of variant Fit Cert Adv Fin huidig X X v ariant 1 Variant HR-ketel X X X v ariant 2 Variant isoleren X X X

Praktijknetwerk Stal vol Energie 23 maart Jan Onne Bosman

Verder gaan is elke stap zorgvuldig zetten.

Het optimale klimaat voor uw gasten... KOUDETECHNIEK. koudetechniek procestechniek cellenbouw airconditioning service en beheer

MJA-Sectorrapport 2011 Koffiebranderijen

Energieverbruik. Thermisch vermogen (GWth)

Advies Ontwerp Levering Installatiepartners Inbedrijfstelling

Contouren van de Value Case EET-café 27 mei 2014 Machiel Karels Lid van het EET

Programma Kas als Energiebron

BIOCHP. Enkele verschillende voorbeelden Kansen, mogelijkheden, calculaties

Spaar de natuur - Gebruik het juiste licht. Philips MASTER TL-D Eco. Energiezuinige TL-D verlichting waarmee u geld bespaart en de natuur spaart.

Workshop Metaalunie Gebruik restwarmte

INNOVATIE IN SUNNYHEAT

Rapportage PV Project Gemeentehuis Voerendaal Het installeren van een PV-installatie op de daken van het gemeentehuis te Voerendaal

Toelichting milieuneutrale verandering Abbott Healthcare Products B.V.

Samenvatting Validatie meetmethodieken biogas

Rapport. Opdrachtgever: Gemeente Mill en St. Hubert Postbus CA Cuijk. Documentnummer: R04. Projectnaam:

Zonne-energie voor ondernemers. Een zonnige en zuinige toekomst?

Mogelijkheden voor aardgasloze Benedenbuurt

gemeente Brasschaat houtsnipperinstallatie op laanbomen netwerkevent oogstbare landschappen biomassa 26 april 2018

een toekomst zonder gas Warmtepomp Het Warmte Effect

Omdat je van warmte houdt! Remeha Aquanta. Remeha Aquanta. Eindeloos veel comfort, eindeloos veel warm water

*D * D

Vermijden van verliezen bij het gebruik van industriële restwarmte

LED VERLICHTING & VvE s

Gezamenlijk aan de slag met Zonne-energie

Hoge energieprijzen. Mazout blijft een voordelige brandstof.

VRAGEN LOGISTIEK DIRECTEUR

Hoe kan ik de restwarmte van datacenters hergebruiken? APAC Airconditioning Martijn Kolk

Managementsamenvatting. Routekaart UMC s

Hoeveel kost 1 ton stoom?

MEE-Sectorrapport 2013 Metallurgische industrie

AT OSBORNE. Practice what you preach: Hoofdkantoor AT Osborne 3 jaar later. 19 september Gerhard Jacobs Directeur Huisvesting & Vastgoed

E-Serie. De meest compacte, betrouwbare en zuinigste CV-ketel

Frequentieregeling. In opdracht van het ministerie van Economische Zaken. In opdracht van het ministerie van Economische Zaken

Veel gebouwen worden in Nederland verwarmd door installaties die op aardgas werken. Het verbranden van aardgas veroorzaakt het broeikasgas CO2.

Zonne-energie voor ondernemers

een toekomst zonder gas Warmtepomp Het Warmte Effect

MJA-Sectorrapport 2014 Koffiebranderijen

Duurzaam gekoeld ventileren. Door Willem van Dijk

Hybride warmtepompen Wat, wanneer en hoe?

Ontwikkeling R&D-uitgaven industrie 2009 en 2010

VERDIEN AAN DE ZON. Zonnepanelen op het dak van uw huurwoning Goed voor uw portemonnee en voor het voor milieu!

Duurzame energie, dat loont voor u als akkerbouwer. Belangrijkste duurzame energietoepassingen in de akkerbouw

arotherm Energiebesparend, geschikt voor iedereen Het goede gevoel, het juiste te doen

DE RENDABILITEIT VAN HERNIEUWBARE ENERGIE (HE 03)

Klimaatklachten of een hoog verbruik? Maak gebruik van de Agema Installatie Monitor.

Hybride warmtepompen. Wat, wanneer en hoe? Simon Tuitel, Product Manager Warmtepompen, Controls & connectivity

5 Opstellen businesscase

Learnshop INDUSTRIE & MILIEU 24/03/10. Duurzaam hergebruik van warmte-energie uit afvalwater! Ir. Marc Feyten

Restwarmte: liever minder dan meer

MJA-Sectorrapport 2013 Cacao-industrie

Nefit VentiLine ventilatiewarmtepomp. Nefit houdt Nederland warm. VentiLine ventilatiewarmtepomp

Het Energiebeleid van komende jaren. dr.j.a. Vijlbrief DG Energie, Telecom en Markten

WKK in de glastuinbouw samen sterk. Mechelse Veiling 23 mei 2006

Nefit SolarLine II zonneboilers. SolarLine II Warm water met zonneenergie

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

Energy Solutions Pioneering for you

kwaliteit én duurzaamheid

Brammer Energy Savings

MJA-Sectorrapport 2015 Cacao-industrie

Supply Value Survey. Resultaten verslag VOORBEELD. Supply Value Versie 1.0 Maart 2010 Supply Value 2010 Alle rechten voorbehouden

Beantwoordt aan de beperkingen. Beheerste energie BEHEERSTE ENERGIE CONDENSATIETECHNOLOGIE VOOR STOOKOLIE B ESPARING P LANEET R ENOVATIE

Œrtli ŒCOSUN. Gecombineerde zonnesystemen

Alezio. >> Een winnende investering >> Tot 70% energiebesparing >> Behoud van het milieu. Warmte in al zijn éénvoud, warmte uit de lucht!

Duurzame. warmte in uw bedrijf. Tot maar liefst 75% minder CO 2 -uitstoot vergeleken met warmte uit gas. Warmte van HVC comfortabel en duurzaam

D a a l d e r o p, u i t z o n d e r l i j k e p r e s tat i e s i n wa r m t e e n wa r m wat e r c o m f o rt

D a a l d e r o p, u i t z o n d e r l i j k e p r e s tat i e s i n wa r m t e e n wa r m wat e r c o m f o rt

Spaar de natuur - Gebruik het juiste licht. Philips MASTER TL-D Eco. Energiezuinige TL-D verlichting waarmee u geld bespaart en de natuur spaart.

Schone handen, schone fabrieken, maar dan geldbesparend.

Building4life. Wilt u weten hoe? Building4life. Jan van Polanenkade 26B KM Breda Postbus BB Breda

Hoofdstuk 7 Stoffen en materialen. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

ZONNE-ENERGIE IS DE ENERGIE VAN NU ÉN VAN ONZE TOEKOMST!

Duurzaam Lage Weide Een bedrijventerrein vol kansen

Hoe groen wilt u uw nieuwe VORM woning hebben? Kies uit drie niveaus van duurzaamheid: VORM Groen, VORM Groen+ of VORM Groen++.

Review CO 2 -studie ZOAB Rasenberg

Transcriptie:

Voorverwarmen van groene koffiebonen met restwarmte Energie besparen en de productiecapaciteit verhogen Aanleiding Deze factsheet behandelt een studie naar het voorverwarmen van groene koffiebonen met restwarmte uit het brandproces. Dat bespaart energie en de productiecapaciteit neemt toe. Hoe zijn energiebesparing in het brandproces en stijging van de productiecapaciteit mogelijk? Aanpak Arcadis Nederland voerde in opdracht van Agentschap NL een literatuurstudie uit, hield gesprekken met verschillende voor de koffiebranche bekende leveranciers en stelde zo de Best Beschikbare Techniek (BBT) voor het voorverwarmen van groene bonen vast. De offertegegevens voor drie verschillende koffiebranders vormen de basis voor een rekenmodel. Het rekenmodel berekent voor een koffiebranderij de hoogte van de investering, de energiebesparing en het capaciteitsvoordeel. De uitkomst is echter een indicatie voor de mogelijkheden. Maatwerk moet de exacte verhouding tussen de verschillende voor- en nadelen bepalen. Conclusie Groene koffiebonen zijn met restwarmte op twee manieren voor te verwarmen: 1. Schone lucht opwarmen via een warmtewisselaar langs de afgassen en daarmee de groene bonen opwarmen (indirect). 2. De groene bonen opwarmen met de afgassen van het brandproces (direct). Direct voorverwarmen leidt tot twee keer zoveel energie-efficiencyverbetering en een twee keer zo hoge capaciteitsverbetering ten opzichte van indirect voorverwarmen. De invloed van het direct voorverwarmen op smaak en de volksgezondheid zijn echter onduidelijk waardoor het risico s oplevert om dit toe te passen. Met indirect voorverwarmen kunnen koffiebranderijen 12 procent energie besparen in het brandproces en neemt de capaciteit toe met 10 procent. De benodigde investering voor het indirect voorverwarmen ligt tussen de 330.000 en 350.000 euro. Op basis van besparingen op de energiekosten is een terugverdientijd van 15 jaar mogelijk. Benut een koffiebranderij echter de extra productiecapaciteit, dan leidt dit tot extra omzet en dus extra toegevoegde waarde. Bij 50 procent benutting van de extra productiecapaciteit is een terugverdientijd van 1 jaar mogelijk, afhankelijk van de productiecapaciteit.

Karakteristieken van de studie Via een deskstudie, expertise uit de branche en gesprekken met leveranciers zijn verschillende technieken van voorverwarming kwalitatief beoordeeld. Daarbij is gekeken naar inpassing, homogeen verwarmen, warmteafdracht, schade aan de groene boon, energieverbruik en het beheersen van de temperatuur. Voorverwarmen door middel van een roterende trommel of in een container met schoepen blijkt de Best Beschikbare Techniek (BBT). Vanuit kostenoverweging kiezen leveranciers voor een container met schoepen. Dit is het uitgangpunt in de studie. Discussie rondom afgassen Hebben afgassen wel of geen invloed op de smaak van de koffie? Via direct voorverwarmen komen stoffen uit de afgassen in contact met de groene bonen. Door indirect voor te verwarmen wordt dit voorkomen. Een warmtewisselaar verwarmt schone lucht die vervolgens de groene bonen voorverwarmt. Hieronder is het direct en indirect voorverwarmen schematisch weergegeven. In dit onderzoek zijn de volgende vier scenario s doorgerekend. Scenario Capaciteit installatie Voorverwarmen 1 350 kg/batch Indirect 2 350 kg/batch Direct 3 150 kg/batch Indirect 4 150 kg/batch Direct Groene bonen Verwarmen groene bonen Katalysator Voorverwarmde groene bonen Brandproces Direct voorverwarmen Bruine bonen Schone lucht Warmte wisselaar Verwarmen groene bonen Groene bonen Katalysator Voorverwarmde groene bonen Brandproces Indirect voorverwarmen Bruine bonen 2 Voorverwarmen van groene koffiebonen met restwarmte

Energie besparing (%) Toename Capaciteit (%) 25 20 15 10 5 0 35 30 25 20 15 10 5 Ontwikkelingen en toepassingen De volgende grafieken, gebaseerd op de efficiëntiecurve van Neuhaus Neotec, laten de energiebesparing en toename van de capaciteit zien in relatie tot de duur van de voorverwarming. Lokale omstandigheden veroorzaken de gehanteerde bandbreedte in de figuren. Directe voorverwarming is twee keer zo efficiënt ten opzichte van indirecte voorverwarming. Directe voorverwarming Indirecte voorverwarming 0 2 4 6 8 10 Tijd (minuten) Directe voorverwarming Indirecte voorverwarming 0 2 4 6 8 10 Tijd (minuten) Gezien het grote efficiëntieverschil tussen indirect en direct, is meer duidelijkheid over de invloed van afgassen op de smaak en de gevolgen van aanwezige stoffen op de gezondheid wenselijk. De aanbeveling is om extra onderzoek te doen naar wat de mogelijke invloed is en/of hoe deze bijvoorbeeld met filter tussenstappen tot een acceptabel niveau kan worden gereduceerd. Resultaten en conclusies Invloed op smaak en gevolgen op geur zijn relevante aspecten van het voorverwarmen, gebaseerd op praktijkervaringen van toegepaste systemen in Duitsland. Invloed op smaak In de afgassen zitten bepaalde stoffen waardoor deze bij een directe toepassing invloed kunnen hebben op de smaak. Praktijkervaring leert dat deze invloed klein is, maar soms wel waarneembaar. Indirecte voorverwarming heeft geen invloed op smaak. Sterker nog: door groene bonen continue voor te verwarmen tot 100 C, vlakt men de seizoensinvloeden uit en is het mogelijk met het brandproces een constantere kwaliteit te produceren. Gevolgen op geur Het voorverwarmen heeft zowel bij de directe als indirecte uitvoering geen invloed op de hoeveelheid geur. Wel daalt de temperatuur van de afgassen waardoor de stijging van de afgassen uit de schoorsteen minder is. Dat heeft een invloed op de verspreiding van de afgassen. Maatwerk moet bepalen hoe groot de invloed is en of dit leidt tot geurhinder. Implementatie Het installeren van de benodigde installaties en leidingwerk vindt voornamelijk tijdens de productie plaats. De installatie vraagt een ruimte van circa 2 bij 2 bij 4 meter boven de brander. Die kan ook ergens anders worden geplaatst, maar dan zijn de investeringen hoger en het rendement lager. De brandregimes past men aan nadat het systeem functioneert. Door voorverwarmen is alleen de starttemperatuur anders; de verwachting is dat brandregimes relatief eenvoudig zijn bij te stellen. Daarnaast dienen de processtappen voor en na het branden, bijvoorbeeld het koelproces, aandacht te hebben voor de vraag of het veranderde brandregime geen invloed heeft op de doorlooptijd van deze processtappen. Terugverdientijd Gebaseerd op de energiebesparing van 12 procent op het aardgasverbruik in het brandproces is een terugverdientijd van 15 jaar realistisch. Dit lijkt geen aantrekkelijke terugverdientijd. Maar het voorverwarmen leidt ook tot een capaciteitstoename van 10 procent met dezelfde installatie. Extra productiecapaciteit benutten, leidt tot extra omzet en dus extra toegevoegde waarde. Bij 50 procent benutting van de extra productiecapaciteit is de terugverdientijd terug te brengen tot 1 à 10 jaar. 3 Voorverwarmen van groene koffiebonen met restwarmte

Kengetallen van deze studie Voor de berekeningen zijn de volgende uitgangspunten gehanteerd: Uitgangspunt Grote brander (350 kg/batch) Kleine brander (150 kg/batch) Totale investering 350.000,- 330.000,- Jaarlijkse hoeveelheid ruwe koffie 16.000 ton 1.250 ton Jaarlijks energieverbruik 727.273 Nm 3 73.529 Nm 3 Energie-efficiency van het brandproces 22 kg/nm 3 17 kg/nm 3 Kosten aardgas 0,27 0,29 Benutten extra productiecapaciteit 50% 50% Toegevoegde waarde gebrande koffie 500,-/ton 500,-/ton Massa bruine boon t.o.v. groene boon 85% 85% Het voorverwarmen van groene bonen heeft de volgende voordelen: Indirect verwarmen Direct verwarmen Batchduur Energiebesparing Toename capaciteit Energiebesparing Toename capaciteit (minuten) 4 10% 7% 19% 15% 6 12% 10% 23% 18% 8 14% 11% 25% 20% 10 16% 12% 27% 22% Hierbij zijn de volgende randvoorwaarden en uitgangspunten relevant: De brander heeft een geavanceerde besturing waarop de voorverwarming kan aanhaken; De brandertijden per batch zijn bij voorkeur langer dan 4 minuten; Het voorverwarmen tot een groene boon temperatuur van 100 C; De kosten van het indirect voorverwarmen zijn vergelijkbaar met de kosten van het directe voorverwarmen; Direct voorverwarmen is twee keer zo efficiënt ten opzichte van indirect voorverwarmen. Wat kunt u ermee? Heeft uw installatie een productiecapaciteit die nagenoeg gelijk is aan 350 of 150 kg/batch? Dan kunt u na een check op de gehanteerde uitgangspunten de resultaten van de studie gebruiken voor uw besluitvormingsproces. Als uw productiecapaciteit of de te hanteren uitgangspunten in uw situatie aanzienlijk afwijken van deze studie, dan biedt het rekenvoorbeeld op pagina 5 een houvast om zelf berekeningen uit te voeren. De terugverdientijd is berekend op een gemiddelde aardgaskostprijs van 0,27 voor grote branderijen en 0,29 voor kleine branderijen. Het financiële voordeel van extra productiecapaciteit is gebaseerd op een toegevoegde waarde van 0,50 per kg verkochte koffie. Gezien de grote invloed van dit kental is bewust gekozen voor een behoudende benadering. 4 Voorverwarmen van groene koffiebonen met restwarmte

Een rekenvoorbeeld De volgende tabellen maken een onderscheid tussen het indirect en direct voorverwarmen van groene bonen. Ook leest u de invloed van de duur van een batch en dus de duur van het voorverwarmen. Grote brander (350 kg/batch) Indirect voorverwarmen Direct voorverwarmen Berekend aspect 4 minuten 6 minuten 8 minuten 4 minuten 6 minuten 8 minuten Besparing aardgas ( /j) 19.636 23.564 27.491 37.309 45.164 49.091 TVT (jaar) 18 15 13 9 8 7 Toename capaciteit (ton/jaar) 952 1.360 1.496 2.584 3.128 3.400 Extra benutte capaciteit (ton/jaar) 476 680 748 1.292 1.564 1.700 Opbrengst extra capaciteit ( /jaar) 238.000 340.000 374.000 646.000 782.000 850.000 Totale TVT (jaar) 1,4 1,0 0,9 0,5 0,4 0,4 Kleine brander (150 kg/batch) Indirect voorverwarmen Direct voorverwarmen Berekend aspect 6 minuten 8 minuten 10 minuten 6 minuten 8 minuten 10 minuten Besparing aardgas ( /j) 2.559 2.985 3.412 4.904 5.331 5.757 TVT (jaar) 129 111 97 67 62 57 Toename capaciteit (ton/jaar) 106 117 128 244 266 287 Extra benutte capaciteit (ton/jaar) 53 58 64 122 133 143 Opbrengst extra capaciteit ( /jaar) 26.563 29.219 31.875 61.094 66.406 71.719 Totale TVT (jaar) 11,3 10,2 9,4 5,0 4,6 4,3 Totale investering Kosten installaties + montagekosten + kosten bekabeling + opstartkosten + transportkosten en verzekering Energiebesparing Jaarlijks aardgasverbruik brandproces (Nm 3 ) x % energiebesparing x kostprijs 1 m 3 ( ) Opbrengst extra capaciteit Ruwe koffie (ton/jaar) x % verhouding massa bruine boon t.o.v. groene boon x % toename capaciteit x % benutte extra capaciteit x toegevoegde waarde gebrande koffie ( /ton) Terugverdientijd Totale investering ( ) / (energiebesparing ( /jaar) + opbrengst extra capaciteit ( /jaar)) Routekaart 2011 Als jarenlange en actieve deelnemer aan het MJA-convenant startte de koffiesector met een routekaart Koffie. Een thema van deze routekaart is het efficiënt branden van koffie. Daarom zijn drie haalbaarheidstudies bij koffiebranderijen uitgevoerd, vastgelegd in vier aparte factsheets. De factsheets Energie-efficiëntieverbetering bij koffiebranders behandelen het optimaliseren van het volledige brandproces bij grote en kleine branderijen. Voorverwarmen van groene bonen en Efficiënte geuremissie van het brandproces zijn onderdelen van dat volledige brandproces. 5 Voorverwarmen van groene koffiebonen met restwarmte

Over het MJA-programma De meerjarenafspraken energie-efficiency (MJA s) zijn overeenkomsten tussen de ministeries van EL&I, IenM, Financiën, IPO, bedrijven en instellingen over het effectiever en efficiënter inzetten van energie. Klantcontact Agentschap NL (op werkdagen tussen 9:00-12:00 uur en 14:00-16:00 uur) Telefoon: (088) 602 92 00 E-mail: info.mja@agentschapnl.nl Internet: www.agentschapnl.nl/mja Dit is een publicatie van: Agentschap NL NL Energie en Klimaat Croeselaan 15 Postbus 8242 3503 re Utrecht t 088 602 70 00 (receptie Utrecht) www.agentschapnl.nl/mja Agentschap NL juli 2012 Publicatie-nr. 2MJAP1173 Hoewel deze publicatie met de grootst mogelijke zorg is samen gesteld kan Agentschap NL geen enkele aansprakelijkheid aan vaarden voor eventuele fouten. Agentschap NL is een agentschap van het ministerie van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie. Agentschap NL voert beleid uit voor diverse ministeries als het gaat om duurzaamheid, innovatie en inter nationaal. Agentschap NL is hét aanspreekpunt voor bedrijven, kennisinstellingen en overheden. Voor informatie en advies, financiering, netwerken en wet- en regelgeving. De divisie NL Energie en Klimaat versterkt de samenleving door te werken aan de energie- en klimaatoplossingen van de toekomst.