Koelen met zonnewarmte

Door een mechanische koeling aan te zetten als je eigen stroom produceert, kan je veel meer eigen stroom gebruiken, bespaar je vaak kosten en ontlast je het stroomnet.

Korte termijn buffer

Veel akkerbouwers hebben – zonder dat ze het weten -  al een korte termijn buffer op het bedrijf: de mechanisch gekoelde cel. De bewaarcomputer stuurt die cel normaal gesproken aan op basis van de temperatuur van het product. Maar wat gebeurt er als die cel op basis van het aanbod aan opgewekte stroom wordt gestuurd? Stroom die dan niet meer het elektra-netwerk op hoeft. "Met die vraag is DLV Advies aan de slag gegaan", zegt Harrie Versluis, projectleider Bouw bij DLV Advies, hierover. "Aan de hand van een aantal praktijkanalyses is gekeken wat er mogelijk is." Een project wat mede mogelijk is gemaakt door het energiefonds van de provincie Flevoland.

Ontlasten van het netwerk

Het ontlasten van het elektra-netwerk heeft niet alleen voordelen voor de netbeheerder. Tot op heden mag een kleinverbruiker zijn opgewekte energie salderen. Dat betekent dat men het overschot aan energie zonder kosten mag leveren en later dezelfde hoeveelheid zonder kosten mag afnemen. Het net functioneert als het ware als buffer. Er zijn echter plannen om dit af te bouwen.

Besparing in kosten

Een grootverbruiker daarentegen mag nu al niet salderen. Hij moet zijn overschot verkopen en als hij stroom tekort heeft moet hij stroom inkopen. Het voordeel om veel zonne-energie te gebruiken hangt dan uiteraard af van het energiecontract wat men heeft. Als je zonne-energie goedkoper terug moet leveren dan je inkoopt van het net heb je al direct een voordeel om die energie zo veel mogelijk zelf te gebruiken. Naast het inkoopverschil, geldt voor elke grootverbruiker dat ze transportkosten en energiebelasting moeten betalen voor de stroom die ze inkopen. Wanneer je bijvoorbeeld 10.000 kWh per jaar niet meer levert, maar direct zelf gaat gebruiken, dan kunnen de transportkosten en de energiebelasting jaarlijks met € 500 à € 1.000 dalen. Daarnaast betaalt een grootverbruiker voor zijn maandelijkse piekafname. Ook die besparing kan bij sommige oplopen naar enkele duizenden euro’s per jaar.

Draaiuren koeling

De opbrengst van zonne-energie wisselt van maand tot maand. De piek van het verbruik valt van mei t/m juli. Ook de maanden april en augustus ligt de productie nog hoog. Producten die in die maanden in de koeling liggen kunnen daarmee optimaal gebruik maken van zonne-energie. Het nadeel is echter dat zonne-energie alleen overdag beschikbaar is, maar ook nog eens van dag tot dag varieert. Voor beiden is eigenlijk een buffer nodig. Om te beoordelen of de koelcel gebruikt kan worden als buffer, heeft DLV Advies de draaiuren van de koeling geanalyseerd.

Koeluren uitgevoerd met eigen energie

Op een zonnige dag in mei sloeg de koeling 10 keer aan. In totaal draaide hij 12 uur op die dag. Het viel op dat tot 12 uur ’s middags de koeling 2 uur draaide en na de middag 10 uur draaide. Dat is eigenlijk ook logisch. Het duurt even voordat de warmte van buiten naar binnen is gedrongen. Het gevolg is wel dat tegen de tijd dat de koeling zijn uren aan het maken was, er nog maar weinig eigen energie beschikbaar was. Op die dag was het beter geweest als de koeling eerder was aangegaan, al op het moment dat de zonnepanelen begonnen te produceren. De benodigde 12 koeluren hadden dan volledig uitgevoerd kunnen worden met eigen energie. Het net als buffer was dan niet nodig geweest en de eigenaar had het verschil tussen de inkoop en verkoopprijs inclusief transportkosten en energiebelasting bespaart. Daarnaast, als je ’s morgens de koeling laat draaien in plaats van ’s avonds is het buiten nog koeler. Dit zorgt ervoor dat de compressor en condensor minder energie verbruiken.

Fluctuatie tussen zonnige en bewolkte dag minmaal

Maar wat nu op een bewolkte dag? Kan je dan ook alle energie in de koeling stoppen. In die perioden dat de zonnepanelen meer dan genoeg stroom produceren kan dat uiteraard altijd. Als het maandverbruik gelijk is aan de maandproductie dan is er een tekort aan energie. Een dag na die zonnige dag in mei, was er zo’n bewolkte dag. Op die dag was er slechts 50% van de maximale hoeveelheid energie beschikbaar. Maar ook de benodigde energiebehoefte was lager. Doordat de zon niet schijnt, is er minder instralingswarmte. Het gevolg was dat de koeling op die dag maar 10 uur draaide, oftewel 20% minder. Er blijft dan nog een tekort aan energie over van 30%. De partij zou daardoor in temperatuur stijgen. Maar is dat een probleem? Als we een product op de buitenlucht bewaren, zal de temperatuur door de week heen ook fluctueren. Wanneer je elke dag een keer ventileert stijgt de temperatuur ongeveer met 0,3 graden. Sla je een dag over dan kan die stijging oplopen naar 0,5-0,6 graden. De invloed hiervan op de kwaliteit van het product is gering. Als we die ruimte ook aan een mechanisch gekoeld product geven, dan kan je op een zonnige dag het product iets verder terugkoelen, waarna het op de bewolkte dag erna weer iets verder stijgt. Uit berekeningen van DLV Advies blijkt dat dit een fluctuatie tussen een zonnige dag in mei en een bewolkte dag in mei slechts 0,2-0,3 graden geeft. Als het een sterk levend product is zal de fluctuatie wat groter zijn, terwijl het bij een rustig product kleiner zal zijn. Voor bedrijven waarbij de koeling gemiddeld alle energie nodig heeft, helpt dit zeker. Maar ook op bedrijven die een variabele prijs krijgen voor hun geleverde energie kan dit een voordeel zijn. Op een zonnige dag is de prijs lager en kan je zo veel mogelijk eigen stroom gebruiken.

Besturing

Eerder de koeling aanzetten in combinatie met verder terugkoelen op een zonnige dag kan dus financieel voordeel opleveren en het net ontlasten. Hiervoor zal de besturing wel moeten weten dat er een aanbod van zonne-energie is. Ook zal de besturing moeten weten hoe ver die mag gaan in het schommelen van de temperatuur. Hou bij dat schommelen ook vooral de verdeling van de kou in de cel in de gaten. Als die verdeling goed is, zijn schommelingen vaak een minder groot probleem. In cellen met een slechte luchtverdeling moet mogelijk eerst dat probleem worden opgelost. Een slechte luchtverdeling zorgt namelijk normaal al voor temperatuurverschillen in de partij van 1,5-2,0 graden.

Wilt u meer weten over koelen met zonnewarmte, neem dan contact op met Harrie Versluis. 

Dit artikel is overgenomen van Landbouwmechanisatie