Vrijwel volledige warmterecuperatie door dampdichte schermmaterialen en interne ontvochtiging in een belichte komkommerteelt

In het Europese Interreg-project Energlik werken kennis-instellingen en tuinbouw-toeleveranciers samen aan de ontwikkeling en toepassing van nieuwe technieken en teeltwijzen voor kassen die zonder gebruik van aardgas vergelijkbare productieniveaus opleveren als die we nu gewend zijn. Dit kan door meer gesloten te gaan telen, waardoor de energie uit het zonlicht en/of belichting zo goed mogelijk voor de verwarming wordt gebruikt. De kerntechnologien hierbij zijn schermen en energiezuinige ontvochtiging. Daarnaast worden hogere luchtvochtigheden geaccepteerd en wordt er minder strak op een temperatuurveranderingen geregeld. De partners in het project brengen theoretische kennis, industriële kennis en teeltkennis in. De praktijkproeven laten zien dat de theorie ook echt werkt.
De proeven in Tomaat (bij PSKW) en Paprika (bij PCH) van vorig jaar toonden aan dat de warmtevraag gehalveerd kon worden zonder dat de productie er onder te lijden had. Hier ging het om onbelichte teelten.
Dit jaar is er ook een belichte komkommerteelt in het proefschema opgenomen. Hiertoe is een proefafdeling van 500 m² op de proeftuin van Botany in Horst voorzien van energie-zuinige LED-belichting en een innovatieve interne ontvochtigingsinstallatie. transparante schermdoek gesloten kon blijven. Ook het verduisteringsdoek was meestal dicht. Dat gaat pas open als er meer dan 100 W/m² buitenstraling is en dat kwam afgelopen winter niet vaak voor. De schermen waren nauwelijks vochtdoorlatend zodat het overgrote deel van de vochtproductie van het gewas via condensatie in de ontvochtigingsunit werd afgevoerd, zonder uitwisseling met buitenlucht.

In de belichte komkommerteelt wordt er in de winter veel elektriciteit in de belichting gestoken. De toegepaste LEDs zijn met 3.4 µmol/J zeer efficient, maar door de 300 µmol/(m² s) belichtingsintensiteit wordt er bij een belichtingsduur van 17 uur toch 1.53 kWh toegediend. Deze energie wordt deels omgezet in warmte, maar vooral ook in vocht. Het ophopende vocht wordt in een standaard kas afgevoerd door condensatie op het kasdek, door ramen op een kiertje te zetten en door gebruik te maken van vocht-doorlatende schermen. Hiermee wordt de energie die in die waterdamp zit (de latente warmte) naar buiten afgevoerd.

In de Energlik afdeling bij Botany wordt deze latente warmte echter vooral binnen het kassysteem gehouden. In een luchtbehandelingskast wordt de vochtige kaslucht langs een koelblok geleid dat met behulp van een warmtepomp koud wordt gehouden. Hierdoor treedt condensatie op en daarbij wordt de latente warmte overgedragen op het koelblok. De warmtepomp zorgt er vervolgens voor dat die latente warmte op een temperatuurniveau van 40 tot 50 °C voor de verwarming kan worden gebruikt. En om zoveel mogelijk energie uit deze latente warmte te kunnen ‘oogsten’ zijn de gebruikte doeken zo min mogelijk vochtdoorlatend.
De warmtepomp gebruikt natuurlijk elektriciteit, en om dit elektriciteitsverbruik zo laag mogelijk te houden heeft de luchtbehandelingskast niet alleen een koelblok maar ook een passieve voorkoeler in de vorm van een lucht-lucht wisselaar. Hierdoor gebruikt dit systeem slechts 0.75 W koelvermogen per gram per uur ontvochtigingscapaciteit. Voor de meeste standaard luchtbehandelingskasten is dit al gauw rond de 1.4 W per gram/uur. Onderstaande grafiek laat de dagelijkse warmtevraag van de teelt zoals die nu bij Botany plaatsvindt zien en het aandeel van de warmtepomp daarvan kan invullen. De teelt is op 24 oktober gestart en zal lopen tot begin april. Het is duidelijk dat de warmte uit de ontvochtiging meestal voldoende is.

De verwachting is dat in april, als het gewas geruimd wordt, de teelt iets meer dan 50 kg komkommers per m² heeft opgeleverd bij een stroomverbruik van 250 kWh/m² (waarvan 80% voor de belichting) en een resterend gasverbruik van 1.5 m³/m².