De kwekerij van Leen Middelburg Chrysanten (LMC) in Made wordt flink uitgebreid. De eerste fase van de uitbreiding is vergevorderd, wat betekent dat de kweker er binnenkort een nieuwbouwkas van 7 hectare bij heeft. Onderdeel van deze kwekerij is een duurzaam energiesysteem dat Hortivision voor de kweker mocht ontwikkelen. Later, bij de realisatie van de tweede fase van dit nieuwbouwproject, wordt dit systeem uitgebreid naar de volgende 7 hectare.
Energiebesparing, verduurzaming van de warmtevoorziening en maximale flexibiliteit om te kunnen inspelen op de situatie op de energiemarkt. Die drie eisen gaf LMC mee bij de vraag om voor de nieuwe kas in Made een klimaat- en ontvochtigingsinstallatie te ontwikkelen. De experts van Hortivision ontwierpen daarop een energiesysteem dat nog niet eerder in de glastuinbouw is toegepast en dat vele, toekomstbestendige technieken in zich verenigt.
Dubbele luchtbehandeling
"Als eerste maakten wij, samen met de opdrachtgever, de principiële keus om voor buitenluchtaanzuiging te gaan in plaats van recirculatie van binnenlucht. De belangrijkste reden hiervoor is zo'n 10 tot 20% hoger ontvochtigingsrendement en een jaarrond goedkopere en hogere ontvochtigingscapaciteit. Dit leidde tot de keuze voor een klimaatsysteem dat uit twee typen luchtbehandelingskasten bestaat. Het feit dat we hier twee verschillende luchtbehandelingskasten gebruiken – een type aan de gevels en een type boven het middenpad door het dek – is al een unicum. Maar de wijze waarop we de luchtbehandelingskasten hebben ingericht is eveneens uniek", vertelt Maurice Hartman, projectmanager bij Hortivision.
Asymmetrische wisselaars
Beide typen luchtbehandelingskasten zijn volledig geïntegreerd in het kasontwerp. Hans van Tilborgh, ontwerper en technisch engineer bij Hortivision vertelt welke bijzonderheden in de LBK's zijn aangebracht. "Aan de beide buitenkopgevels hangen kasten die de benodigde voelbare warmte voor het ontvochtigen direct terugwinnen – zonder tussenkomst van een warmtepomp – met behulp van lucht-luchtwarmtewisselaars. Deze wisselaars zijn asymmetrisch ontworpen, omdat de energie in de vochtige kaslucht veel groter is dan wat de droge buitenlucht aan warmte kan opnemen. De kasten die boven het middenpad hangen, winnen de benodigde latente warmte voor het ontvochtigen terug via lucht-waterwarmtewisselaars. De terugwinning van deze warmte gebeurt juist indirect, dus met tussenkomst van een warmtepomp. Deze warmtepomp is kleiner en verbruikt dus minder elektriciteit dan nodig is bij een recirculatiesysteem, omdat het hier slechts om een deel van de benodigde warmte gaat."
Hogere rendementen
Behalve de genoemde warmtewisselaars, bevat de luchtbehandelingsinstallatie drie toerengeregelde ventilatoren, vier verstelbare luchtkleppen en één toerengeregelde koudwaterpomp. "We kunnen deze onderdelen stuk voor stuk onafhankelijk van elkaar aansturen, zodat we alle energiestromen apart kunnen regelen en optimaal kunnen afstemmen op de omstandigheden van het moment", aldus Van Tilborgh. Een elektrische water-waterwarmtepomp, centraal opgesteld in het ketelhuis, koelt het koude water dat de koudwaterpomp aanvoert. De warmte die bij dit proces vrijkomt, wordt opgeslagen in een laagtemperatuurwarmteopslag of direct gebruikt in de laagtemperatuurnetten. "De onafhankelijke aansturing van al die verschillende onderdelen maakt dat de installatie geschikt is voor het realiseren van recirculatie, ontvochtiging, koeling, warmteterugwinning, rendementsoptimalisatie én energie-oogst. Een nieuw ontwikkelde regeling bepaalt aan de hand van de wensen van de kweker en omstandigheden buiten en binnen in de kas de benodigde luchtstromen en gekoeld waterstromen."
Daardoor heeft de kweker enkele belangrijke voordelen, naast het feit dat het energetisch rendement van ontvochtigen met buitenlucht al zo'n 10 tot 20% hoger ligt dan bij ontvochtigen op basis van recirculatie. Zo heeft hij hierdoor een goedkopere en hogere ontvochtigingscapaciteit, en datzelfde geldt net zo goed voor de koelcapaciteit, aangezien veel kwekers hun ontvochtigingsinstallatie in de praktijk ook inzetten als koelinstallatie.
Oogsten van zonnewarmte
"Doordat we bij LMC gebruikmaken van een centraal opgestelde warmtepomp in combinatie met warmteopslag kan de kweker deze heel flexibel inzetten en voor meerdere doelen gebruiken. Naast de eerdergenoemde warmteterugwinning tijdens ontvochtigen en koelen, kunnen zij met de luchtbehandelingskasten boven het middenpad in de lente, zomer en herfst ook duurzame zonnewarmte uit de kas oogsten en opslaan voor later gebruik. Ook dit is een techniek die veel potentie heeft en die we bij LMC voor het eerst op zo'n grote schaal mogelijk maken", vertelt Van Tilborgh. De geoogste warmte kan worden opgeslagen in de nieuwe buffer die op de kwekerij is geïnstalleerd. Voor de elektriciteitsvoorziening van de warmtepomp, in die periode, ligt er op de daken van de bedrijfshal, waterruimte, logistieke corridor en energieruimte een groot aantal PV-panelen.
Laag- en hoogtemperatuurwarmte
De warmtestromen binnen het bedrijf zijn opgedeeld in laag- en hoogtemperatuurwarmte. Deze stromen zijn van elkaar gescheiden en hebben hun eigen warmteproducenten, -afnemers en -opslag. Voor een maximale flexibiliteit – een harde ontwerpeis vanuit de opdrachtgever – zorgt Hortivision dat de kweker zowel de bovennetten (monorail verwarming) als de ondernetten (hijsbare gewasverwarming) vanuit het hoogtemperatuursysteem als ook uit het laagtemperatuursysteem kan voeden. De systemen werken volgens het zogenaamde openbufferprincipe, waarbij zowel de producenten als de afnemers in cascade zijn aangesloten (hoogtemperatuur en laagtemperatuur in serie met elkaar). "Dit resulteert in lagere volumestromen en een hoger opslagrendement", vertelt Van Tilborgh. "De kweker kan voor de exacte volumecapaciteit van de laag- en hoogtemperatuuropslag per seizoen kiezen uit drie verhoudingen: 25-75%, 50-50% en 75-25%. Ook is hij – binnen de ontwerpgrenzen – vrij in de keuze van de aanvoertemperatuur van de laagtemperatuurwarmte."
Geïsoleerde luchtverdeelslangen
"Een andere noviteit, die wij in korte tijd al op circa 30 hectare bij twee andere kwekers toepasten, zijn de geïsoleerde luchtverdeelslangen die vanuit de gevelkasten de luchtverdeling verzorgen. Deze slangen zijn uitgevoerd in geïsoleerd folie. Hierdoor kan het systeem lucht tot 10oC onder de kastemperatuur inblazen, zonder dat condensdruppels van de slang af vallen", vertelt Hartman. "Ook stemmen we de grootte en positie van de gaten in de slang af op de kapdoorsnede", gaat Van Tilborgh verder, "waarbij we ook de plaats en uitstroomhoek van de lucht nauwkeurig bepalen. Bovendien toonden we met proeven en modelberekeningen aan dat geïsoleerde slangen de voelbare koeling 30% gelijkmatiger verdelen dan niet-geïsoleerde slangen. Door de slang halverwege ook nog te laten verlopen naar een kleinere diameter – dit doen we hier voor het eerst – bereiken we hier nog een extra, soortgelijke verbetering van de voelbare koeling."
WKK met dubbele rookgascondensor
Tot slot beschikt de nieuwe kwekerij over een warmtekrachtinstallatie met dubbele rookgascondensors. De tweede condensor is aangesloten op het gekoeldwaterdeel van de warmtepomp. Zo kan de warmtepomp ook in de winter, als het warmteoverschot in de kas nul of negatief is, toch maximaal bijdragen aan de warmtevoorziening van het bedrijf en wordt het totaalrendement van de warmtekrachtinstallatie aanzienlijk verhoogd. Net als de eerste condensor en de tweede trap interkoeler van de WKK en uiteraard de warmtepomp is ook de condensor van de stoomketel aangesloten op het laagtemperatuur openbuffersysteem.
Koppeling met andere kassen
Leen Middelburg Chrysanten heeft in Made de mogelijkheid om zijn areaal met nog eens 7 hectare kassen uit te breiden. Het energiesysteem dat nu bij de eerste 7 hectare wordt gerealiseerd, staat ook in de tweede nieuwbouwfase op de planning. De systemen zullen daarvoor aan elkaar worden gekoppeld. Daarnaast realiseert Hortivision een hoogtemperatuur warmtekoppeling met de naastliggende, al langer bestaande chrysantenkas van 6 hectare. Via deze koppeling kan Leen Middelburg Chrysanten warmte over alle locaties uitwisselen en verdelen. Ook is er een verbinding met het warmtenetwerk van de Amercentrale, dat de kwekers in deze regio op termijn voor aardwarmtedistributie willen gaan gebruiken.
Optionele keuzes
Door de modulaire opbouw en onafhankelijke regeling van de verschillende componenten zou het ook mogelijk zijn, zo vertelt Van Tilborgh, om delen van de ontworpen installatie weg te laten. Telers zouden zo uit investeringsoverwegingen een minder vergaand ontwerp kunnen realiseren. Uiteraard zijn dan de mogelijkheden en de te behalen rendementen ook minder.
Zo worden de luchtbehandelingskasten bij LMC voorzien van geïntegreerd insectengaas, wat uiteindelijk de ziektedruk verkleint en de risico's op insecten en andere vervuiling in de kas en in de slurven vermindert. Maar ook dit is een optie die mogelijk niet voor elke kweker relevant of belangrijk is.
Enkele kengetallen van het energiesysteem
- Kas: 7 hectare in aanbouw; ruimte voor uitbreiding met nog 7 hectare
- Warmtekoppeling met bestaande glasopstanden 5 MWth
- WKK 3,35 MWe / 4,60 MWth (max.), later uit te breiden met 1,56 MWe / 2,10 MWth (max.)
- WP 2,0 MWth, later uit te breiden met 2,0 MWth
- Stoomketel 10 ton stoom per uur
- Warmteopslagtank 6.000 m3 (totaal hoogwaardig en laagwaardig)
Voor meer informatie:
Hortivision
www.hortivision.nl