De EXE-kas in actie

In het innovatieve project ‘EXE-kas’ of ‘EXergie-Efficiënte kas’ werden enkele hoofdcomponenten ontwikkeld van een totaalconcept voor een economisch rendabele kas met een hoge energiebesparing. We streven naar een reductie van netto primair energieverbruik van maar liefst 58% ten opzichte van een ‘standaard’ tomatenteelt.

De EXE-kas start bij een betere isolatie

Energieverliezen in de EXE-kas worden beperkt door een betere isolatie van de serre met ‘Dag Energy Balancing’(EB)-schermen. Deze EB-schermen beperken het warmteverlies gedurende de dag waarbij gestreefd wordt naar een zero energiebalans van de kas (energiebalans zonder verwarming).

Het bovenste scherm is een PVDF AC scherm met een dikte van 25 µm, ontwikkeld door Hyplast. Deze beperkte dikte heeft twee redenen: ten eerste is de grondstof voor de productie van PVDF duur en ten tweede geeft een klein schermpakket het minste lichtverlies.

Het onderste scherm bestaat uit een klassieke PE AC folie, gemonteerd op een beweegbare sherminstallatie.

De diffuse lichttransmissie van deze twee schermen samen is 75-80%. De gemodelleerde warmtevraagreductie gedurende de dag door het gebruik van deze dagschermcombinatie is 33 – 50%.

Fig. 1 PVDF scherm met AC-coating zorgen voor een goede isolatie

Een dampwarmtepomp voor ontvochtiging

Een intensief gebruik van energieschermen houdt het vocht in de serre, omdat ventilatie en condensatie worden beperkt. In klassieke kassystemen is maar liefst 25% van de totale warmtevraag bij tomaat gerelateerd aan ontvochtigen via ventilatie. De serrelucht moet dus op een andere manier worden ontvochtigd. In dit project hebben we ervoor gekozen om de vochtige serrelucht te behandelen in een dampwarmtepomp. Hiermee kan de overmaat aan vocht in de kaslucht terug worden omgezet in voelbare warmte. Dit proces gebeurt met een hoge Coefficient of Performance (COP). Het project heeft als doel een COP van 7 te halen voor ontvochtiging.

De dampwarmtepomp bestaat uit twee componenten: een warmtemassawisselaar en een mechanische dampcompressie-eenheid.

De warmtemassawisselaar brengt de vochtige kaslucht in contact met een hygroscopische zoutoplossing volgens het tegenstroomprincipe. Hierdoor ontstaat er droge warme lucht en een verdunde zoutoplossing.

Het basisprincipe van deze warmtemassawisselaar werd ontwikkeld gen geoctrooieerd door ILVO en UGent.

De warmtemassawisselaar werd ingebouwd in een luchtslurven die zich bevinden onder de teeltgoten. Dit ontwerp werd geoctrooieerd door Maurice Kassenbouw, het Proefstation voor de Groenteteelt, ILVO en UGent.

Fig. 2 Ontvochtigting met de warmtemassawisselaar

De verdunde zoutoplossing moet vervolgens opnieuw geconcentreerd worden. Voor dit proces is een mechanische dampcompressie eenheid gebouwd. Deze installatie verdampt de zoutoplossing waarbij de geproduceerde stoom gecomprimeerd wordt en als energiebron dient voor het verder verdampen van de zoutoplossing.

De EXE-kas werd vorig jaar geïmplementeerd in een serre op het Proefstation voor de Groenteteelt. In 2017 zal een tomatenteelt gedurende een volledig teeltseizoen worden gemonitord. Aan de hand van de verzamelde gegevens kunnen we nagaan hoe de teelt zich gedraagt en of we in een praktijksituatie de voorspelde energiebesparing kunnen realiseren.

Lieve Wittemans (Proefstation voor de Groenteteelt)

Filip Bronchart (ILVO – Eenheid Agrotechniek)