Glas

Achtergrond laatste update:23 dec 2008

Zonnewarmtekas mag zich gaan bewijzen

Op het terrein van de locatie van Wageningen UR Glastuinbouw in Bleiswijk is de ZoWaKas verrezen. De kas is een variant op de semi-gesloten kas, met een hoge mate van energie-efficiëntie. Zonlicht wordt maximaal benut om zoveel mogelijk duurzame energie te kunnen produceren.DOOR PETER VISSERpeter.visser@reedbusiness.nl

De zonnewarmtekas (ZoWaKas) bij het Innovatie en
Democentrum van Wageningen UR Glastuinbouw in Bleiswijk is een proefkas van 550
vierkante meter. Deze semi-gesloten kas mag zijn theoretisch geclaimde
kwaliteiten in de praktijk gaan bewijzen. De kas werd gebouwd door P.L.J. Bom in
Naaldwijk en wordt gefinancierd door het ministerie van LNV, PT en de
Rabobank.

Zoveel mogelijk duurzame energie winnenDe ZoWaKas is
een van de drie winnaars van de vorig jaar door het PT uitgeschreven
Ontwerpwedstrijd Energieproducerende Kas. De opdracht van die ontwerpwedstrijd
was om zoveel mogelijk duurzame energie te winnen. Onderzoeker Feije de Zwart
van Wageningen UR Glastuinbouw, nauw betrokken bij het ontwerp van de
zonnewarmtekas: “Het gevaar bij dat uitgangspunt is dat je de verhouding tussen
de inbreng aan hoogwaardige energie en de opbrengst aan laagwaardige energie uit
het oog verliest. Zuinig omgaan met energie betekent namelijk zuinig omgaan met
hoogwaardige energiebronnen als gas en elektriciteit.We hebben daar rekening
mee gehouden, als extra stap in duurzaamheid. Als je bijvoorbeeld ontvochtigt
met buitenlucht gooi je warmte weg, waardoor je minder goed scoort op het
oorspronkelijke doel van de ontwerpwedstrijd. Wél verbetert het de verhouding
tussen de hoeveelheid elektriciteit die je er in stopt en de hoeveelheid warmte
die je er uit haalt.Vanuit de doelstelling van een energieproducerende kas
hadden we ook zonder problemen kunnen belichten, maar dat hebben we in de
ZoWaKas niet gedaan. De verhouding tussen hoog- en laagwaardige energie zou dan
helemaal scheef raken.”

Warmte voor derdenEen belangrijke factor voor de
rendabiliteit van het ZoWaKas-systeem is de waarde van de gewonnen
laagwaardige warmte. De Zwart: “Een groot deel van de investering doe je
namelijk voor warmtelevering aan derden, bijvoorbeeld woonwijken. Het is dus
belangrijk of daar vraag naar is. De wkk is dan ook de grootste concurrent voor
dit soort kas-systemen. Energetisch gezien is een wkk nu nog niet zo gek. Als
elektriciteit goedkoper wordt in verhouding tot de gasprijs, wordt de ZoWaKas
een veel aantrekkelijker alternatief. Wanneer de sparkspread zo blijft als nu
heeft een wkk echter gunstiger perspectieven dan de bouw van deze
kas.”Overigens blijft de wkk ook bij de ZoWaKas belangrijk, en niet alleen
voor de stroomvoorziening van luchtbehandelingskasten. “Die wkk is vooral nodig
voor de CO2-dosering. In een gesloten kas is de noodzaak voor CO2 groter, al is
de benodigde hoeveelheid juist veel kleiner dan in een traditionele kas.”De
verwachting is dat de ZoWaKas 1.650 megaJoule per vierkante meter aan warmte
levert, te vergelijken met de warmte uit 52 kubieke meter aardgas. Dit houdt in
dat een kas van 1 hectare ruim 500 huishoudens van warmte voorziet. Daarvoor is
wel 22 kuub aardgas per vierkante meter kas nodig, voor aandrijving van de
installaties en teruglevering van wkk-elektriciteit aan het net. Netto worden
dus 30 aardgasequivalenten aan zonnewarmte gewonnen.

Anti-reflectieglas en warmtewerend schermOp het dek
van de kas ligt enkel glas met een anti-reflectiecoating, om zoveel mogelijk
zonne-energie binnen te halen. Met het oog op isolatie had dubbel glas beter
voldaan, “maar het is niet zo erg als je wat duurzame energie verliest.’ Dat is
voor een groot deel gratis zonnewarmte en daarom wordt isolatie minder
belangrijk. Dit lijkt tegenstrijdig met energiezuinigheid. Met een dubbeldeks
kasdek zou inderdaad minder warmte uit de kas ontsnappen, maar er komt door de
lagere transmissie ook minder energie binnen.”Bovenin de kas bevindt zich
een dubbel scherm. Aan de bovenkant van de tralie is een sterk isolerend,
aluminium schermdoek gemonteerd, voor maximale isolatie ’s nachts. Tegen het
onderste profiel van de tralieligger zit een speciale heldere folie. Deze
zogenoemde NIR-folie sluit bij zeer sterke instraling. De exacte grens daarvan
moet nog worden bepaald, maar waarschijnlijk zal het foliescherm dicht gaan bij
een instraling boven 750 Watt per vierkante meter.De selectieve folie
reflecteert warmtestraling. Daarbij wordt niet alle NIR-straling gereflecteerd,
en wordt ook niet alle PAR-licht doorgelaten. De verwachting is dat dit scherm
de warmtebelasting met ongeveer 30 procent verlaagt, maar dat het PAR-licht
slechts met 20 procent afneemt.“Je probeert zoveel mogelijk energie binnen
te halen met een heel lichtdoorlatende kas, maar je moet het ook weer niet
overdrijven. Voor die laatste paar procent zonnewarmte zou je in verhouding
teveel installatiecapaciteit voor koeling nodig hebben. Met wegschermen heb je
misschien 10 procent minder warmte-opbrengst, maar de installatie kan dan wel 25
procent kleiner worden uitgevoerd. Je verliest natuurlijk ook nog wat productie,
maar dat valt net in perioden met lage prijzen.”De folie heeft ongeveer
dezelfde isolatiewaarde als een gangbaar LS-10 schermdoek. Meer besparing
nastreven is niet noodzakelijk. “Zodra de zon een beetje gaat schijnen, hoef je
al niet meer te verwarmen. Het moet wel héél keihard vriezen, wil de zon dit
overdag niet bij kunnen stoken.”

Boven- en onderkoelingDe ZoWaKas werkt zowel met
koelinstallaties bovenin als onderin de kas. “Alleen van bovenaf koelen is niet
zo gek, maar je hebt toch ook een systeem onderin nodig, dat geschikt is voor
verwarmen en ontvochtigen. Want juist onderin het gewas zijn de vochtrisico’s
het grootst, door de daar relatief kleine luchtbeweging.De
luchtbehandelingskast (lbk) onderin is gedimensioneerd op de warmte- en
ontvochtigingsvraag. Voor de inzet als koeling blijf je dan op een kwart van de
benodigde koelcapaciteit steken. Driekwart van de capaciteit komt dus voor
rekening van de bovenkoelers, maar het systeem onderin is wel het belangrijkst
voor de klimaatbeheersing.” Via een inlaatrooster in de gevel kan buitenlucht
worden aangezogen. “Ontvochtiging gaat toch het goedkoopst met buitenlucht. Die
is bijna altijd droger dan kaslucht.” De buitenlucht is in elke verhouding bij
te mengen met de kaslucht die van boven uit de kas wordt afgezogen.Vanuit de
luchtbehandelingskasten komt de geconditioneerde lucht in een verdeelleiding
langs de gevel terecht. Op deze leiding zijn een flink aantal luchtslurven
aangesloten, met een diameter van 40 centimeter. Voor de niet zo grote proefkas
in Bleiswijk had een veel kleinere diameter volstaan, maar de gekozen
maatvoering komt nu overeen met een praktijklengte van ongeveer 100 meter. Onder
elke teeltgoot hangt een luchtslurf.Het maximale koelvermogen is ongeveer
550 Watt, maar de capaciteit van de koelinstallatie is altijd sterk afhankelijk
van de temperatuur. Als (incidenteel) hogere kastemperaturen worden getolereerd,
neemt het koelvermogen van de koelblokken toe.Een vernevelingsinstallatie
versterkt het effect van de koeling. “Verneveling verhoogt de koelcapaciteit van
de luchtbehandelingskasten en geeft tevens een klimatologisch voordeel. Ook in
een traditionele kas heeft het voordelen. Ik zou nu al elke teler adviseren om
verneveling toe te passen.”

Kader

Koelmethoden vergelijken
Uitgangspunt voor de praktijkbeoordeling van de ZoWaKas was een
tomatenteelt. Omdat nu in de zomer wordt gestart, komt er eerst echter een
hogedraadteelt komkommer in te staan. Op 19 juni is geplant. Uit de registraties
van meetgegevens moet meer kennis komen over de diverse koelmethoden. “We kunnen
de diverse apparaten nu nog niet zomaar met elkaar vergelijken. Van de FiWiHEx
in Bergerden kennen we al heel precies de karakteristieken, met kengetallen van
de invloed die de watertemperaturen- en hoeveelheden hebben op de
luchttemperatuur, en de mate van koeling en ontvochtiging die dat oplevert.
Straks weten we dat ook van de bovenkoelers en de lbk’s onderin de ZoWaKas.
Verder zijn we bezig met vergelijkende software, die gaat aangeven hoeveel
aandrijfenergie je bij de verschillende systemen nodig hebt per hoeveelheid
overgebrachte warmte of kou. Een ijkpunt hierbij is dat je ongeveer 50 keer
zoveel kou kan leveren dan je aan ventilator- en circulatiepomp-energie nodig
hebt.

Redactie GFActueel

Of registreer je om te kunnen reageren.