Microsoft PowerPoint - Presentation heatpump_DE entg
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Einsatz einer Gasabsorptions-Wärmepumpe in Kombination mit einem Bohrloch-Energiespeicher Vegetable research centre Kruishoutem Belgium Vortragsüberblick 1. Konzept 2. Bohrloch-Energiespeicher 3. Messungen • Energie • Luftfeuchtigkeit 4. Weitere Forschung Vegetable research centre Kruishoutem Belgium 1. Konzept Energieeffizientes Heizen • isoliertes Gewächshaus (U-value 2,75 W/m² K) mit Niedrigtemperatur Heizung (< 55 °C) • Nutzung einer Luftentfeuchtung • große Heizflächen im Gewächshaus • halbgeschlossenes Gewächshaus • effizientes Heizen mit 3 Gasabsorptions-Wärmepumpen (120 kW and COP of 130 – 170 %) • kurzfristige Wärme- und Kälte-Speicherung (2 water tanks of 45 m³) • lanfristige Wärmespeicherung im Boden (Bohrloch-Energiespeicher) Angepasst für den Ökologischen Anbau • kleine Unternehmen mit verschiedenen Kulturen / Ökologischen Kulturverfahren • Alternative zur Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) • Amortisation in weniger als 10 Jahren Vegetable research centre Kruishoutem Belgium 1. Concept Konventionelles Gewächshaus mit 2500 m² u. 6 Abteilungen • 4 Abteilungen mit Salat von 1100 m² • 1 Abteilung für Gurke von 400 m² • Kräuter und Salat in mobilen Rinnen 400 m² • nicht isoliert Öko-Gewächshaus von1250 m² mit 6 Abteilungen • 4 Abteilungen von 80 m² mit Tomaten und Gurken • 1 Abteilung von 400 m² mit Tomaten • 1 Abteilung von 400 m² mit Paprika • isoliert und mit Doppelschirm Vegetable research centre Kruishoutem Belgium Provinciaal Proefcentrum voor de Groenteteelt, Kruishoutem Vegetable research centre Kruishoutem Belgium 2. Rondgang serres Provinciaal Proefcentrum voor de Groenteteelt, Kruishoutem Vegetable research centre Kruishoutem Belgium Vegetable research centre Kruishoutem Belgium MAXIMUM ISOLATING GREENHOUSE 1 3 9 8 2 4 5 1. Aluminium gutter Better isolation 2. Anti reflection glass 6% more transmission Less reflection 3. Climate screen 63% energy saving 65% light screening 4. Energy screen 45% energy saving 14% light screening 5. Air treatment equipment Thanks to dehumidification more closed culture Better use of CO2 and heat 6. White coating More light reflection on the infrastructure 7. Polycarbonaat in the outdoor walls (two chambers 16 mm) Better isolation U = 2,3 W/m².K 8. Low temperature network, growpipes Ø 51 mm Better use of low temperature 9. CO2 coming from the GAHP 6 7 1. Alu-Rinne 2. Anti-Reflex-Glas 3. Schattierschirm 4. Energieschirm 5. Luftbewegung 6. Weiße Beschichtung 7. Stegdoppelplatten (PC) 8. Niedrigtemperaturheizung 9. CO2 von der Gasabsorptions-WP U-value = 2,75 W/m².K Vegetable research centre Kruishoutem Belgium SUMMER SITUATION (and warm periods) CO2 COLD STORAGE HEAT STORAGE condensor Gas absorption heat pump evaporator Main energy Minor energy Drillhole energy storage Vegetable research centre Kruishoutem Belgium 2. Bohrloch Energiespeicher (DES) Tiefe der Bohrlöscher und der Oberflächen DES • 5 – 6 m zwischen jedem Bohrloch • Temperatur der oberen 20 m ist nah an der Lufttemperatur • unterhalb 20 m ist die Temperatur bei +- 12 °C • alle 100 m erhöht sich die Temperatur um 3 °C • 40 € – 50 € pro Meter • PCG: 28 Bohrlöcher von 100 m • 4000 € für ein Bohrloch von 100 m Vegetable research centre Kruishoutem Belgium Vegetable research centre Kruishoutem Belgium Vegetable research centre Kruishoutem Belgium 2. Bohrloch-Energiespeicherung • Diesen Sommer wurden bei einer Durchschnittstemperatur von 20 °C 8 MWh gespeichert • Die Wärme wird genutzt durch die Wärmepumpe in der kalten Periode/Winterzeit • Die Wirksamkeit des Erdspeichers liegt bei 50% bis 90% Vegetable research centre Kruishoutem Belgium 25 700 21/07 22/07 23/0 7 24/07 25/07 26/07 27/07 600 20 500 Temperature Energy (kWh) 15 400 °C kWh 300 10 200 5 100 0 0 Vegetable research centre Kruishoutem Belgium 3. Messungen zur Energie Ökologisch angebaute Tomaten und Paprika • 2 Gewächshäuder von 400 m² • Messungen seit Anfang Januar • Entfeuchtung wird genutzt • Erdkulturen mit hoher Feuchtigkeit • das CO2 der Wärmepumpe wird im Gewächshaus genutzt Vegetable research centre Kruishoutem Belgium kWh/m² 350 300 250 200 Som bio tomaat som bio paprika 150 100 50 0 Vegetable research centre Kruishoutem Belgium 3. Messungen zur Energie 266 days (06/01 – 28/09) Total Bio greenhouse Peppers– 245 d Tomato – 252 d 533.36 333.10 108.44 127.75 380.11 237.39 77.28 91.04 46259 28890 9405 11080 Efficiency HP 140,32 % 140,32 % 140,32 % 140,32 % Heat per m² (kWh/m²) / 326.57 271.10 319.38 232.74 193.21 227.61 20.19 16.76 19.74 Heat (MWh) Gas (Mwh) Gas (m³) Gas per m² (kWh/m²) Gas per m² (m³/m²) / Vegetable research centre Kruishoutem Belgium 3. Messungen zur Energie Prognose bis Ende November - - Referenzenergiebedarf liegt für Paprika bei • 36 m³ gas per m² / 417.0 kWh/m² Messungen PCG • 20.5 m³/m² or 236.58 kWh/m² • 28.72 % Einsparung durch die Wärmepumpe • 20.39% Einsparung durch die Gewächshausisoloierung • Gesamteinsparung 43 % Vegetable research centre Kruishoutem Belgium 3. Messungen zur Energie - Referenzenergiebedarf für Tomaten liegt bei • 40 m³ gas per m² / 528.2 kWh/m² - Messungen von PCG • 23.5 m³/m² gas or 270.96 kWh/m² • 28.72 % saving heat pump • 17.56% saving isolated greenhouse • Total saving of 41 % Vegetable research centre Kruishoutem Belgium 3. Messungen zu CO2 - CO2-meters • Durchfluss und Konzentration • Durchfluss bei Ökotomaten und Ökopaprika - CO2 Produktion durch die Wärmepumpe • Gas wird als CO2 Quelle genutzt • 2,20 kg CO2 per m³ gas • an sonnigen Tagen wird mehr CO2 benötigt • überschüssige Wärme wird gespeichert in Wassertanks (ST) oder DES (LT) Vegetable research centre Kruishoutem Belgium 3. Messungen zu CO2 - Minimale CO2 Konzentration für Tomaten und Paprika ist 800 ppm Durchschnittliche CO2 Konzentration für Tomaten liegt bei 1120 ppm Day Radiationsum J/cm² Tomato kg co2 Peppers kg co2 % of total co2 used Total CO2 kg 14/06 2500 27,13 kg 4,2 kg 48,3 % 110 kg 19/06 2050 45,77 kg 7,5 kg 56,3 % 208,9 kg 20/06 2160 36,94 kg 5,9 kg 56,6 % 175 kg 26/06 2433 45,09 kg 7,7 kg 57,3 % 175 kg Vegetable research centre Kruishoutem Belgium 4. Stand van zaken - Metingen CO2 Provinciaal Proefcentrum voor de Groenteteelt, Kruishoutem 3. Messungen zur Feuchtigkeit Entfeuchtung der Luft • Ökotomaten und Ökopaprika • 4750 m³/h in einem Gewächshaus von 2650 m³ (1.8) • weniger Wärme geht im Winter verloren • Entfeuchtung, geringerer CO2-Verlust und kühle Gewächshäuser im Sommer • 30 - 40 l Wasser pro Stunde • bei Tomaten 90 % relative Luftfeuchte am Morgen • +- 80 % relative Luftfeuchte tagsüber Vegetable research centre Kruishoutem Belgium 4. Weitere Untersuchungen - Reduzierung des Energiebedarfs durch den Einsatz von Klimakontrolltechniken • Temperatur integration+ • Pflanzensensoren • niedrige Rohrtemparatur • Nutzung von (mehr) screening-Verfahren • Elektrizitätsmessungen de • Ertragsmessungen - Wirkung und Effizienz von Bohrloch-Energiespeichern - Referenzwertmessung oder Kontrolle in nicht isolierten Gewächshaus - ökonomische Kalkulation - Treffen zwischen Praktikern und Forschung • Klimakontrolle • Klimaeinstellungen und Daten Vegetable research centre Kruishoutem Belgium Financing Vegetable research centre Kruishoutem Belgium
