Zuinige koeling van witloofwortels door slimme instelling van de koelinstallatie

Door een koelinstallatie slim in te stellen, kan heel wat energie bespaard worden. Aan de hand van computermodellen kan er gesimuleerd worden wat het effect is van verschillende instellingen. Het verschil tussen het inschakelpunt en het uitschakelpunt van de koelinstallatie (of koeldifferentieel) verkleinen, blijkt minder energie te verbruiken, maar zorgt voor een hogere gemiddelde temperatuur.

Eén witloofwortelcel koelen op drie wijzen

Als model staat een witloofwortelkoelcel, gevuld met 120 palloxen witloofwortels (in totaal 67 ton witloofwortels). De koeleenheid bestond uit vijf ventilatoren die het totale luchtvolume in de koelcel 75 keer per uur met een koude lucht van -3,5°C verversten. Er werd ook rekening gehouden met de warmteproductie van de witloofwortels door hun ademhaling en het binnendringen van warmte doorheen de wanden van de koelcel, waarbij de omgevingstemperatuur rond de koelcel 10°C bedroeg. Het koelproces alterneerde tussen koelen en niet-koelen. Dit proces werd geregeld op basis van de luchttemperatuur aan de temperatuurvoeler en het aangelegde koeldifferentieel (0,5, 1 of 1,5°C) rond een ingestelde temperatuur van -1,8°C. Gedurende het hele koelproces werd er continu met een constante snelheid geventileerd.

Wat is het zuinigst?

Het einde van de koeltijd wordt na 8 minuten, 38,5 minuten en 90 uur bereikt voor respectievelijk het 0,5, 1 en 1,5 °C koeldifferentieel. De koeltijd voor het 1,5°C koeldifferentieel ligt erg hoog in vergelijking met de andere twee situaties. Dat kan verklaard worden doordat het verschil tussen de uitblaastemperatuur (-3,5°C) van de lucht en de luchttemperatuur aan de voeler op het moment dat de koelactie moet stoppen (-2,55 °C) zeer klein is. Men kan de koeltijd voor deze situatie verkorten door te koelen met een lagere uitblaastemperatuur. Maar door te koelen met té koude lucht kunnen de bovenste palloxen in de stapeling vriesschade oplopen. Een mogelijke oplossing voor dit probleem is het afdekken van de bovenste palloxen met een plasticfolie zodanig dat de koude lucht niet direct op de producten valt.

Als we aannemen dat de koeleenheid een COP van 2,2 heeft, de bewaarperiode negen maanden duurt en de gemiddelde prijs per kWh €0,11 is, dan kunnen we op basis van de analyse in Figuur 3 de koelkost per ton product per seizoen berekenen (Tabel 1). Logischerwijs vereist het toepassen van een 1,5°C koeldifferentieel het meeste energie en bijgevolg is de koelkost per seizoen hier het hoogst. Tussen het 0,5 en 1°C koeldifferentieel is er slechts 7% verschil in koelkost per seizoen en kan men een afweging maken tussen de kostprijs en de gemiddelde producttemperatuur.

Ofwel kiest men voor het koelproces op basis van een 0,5 °C koeldifferentieel, waarbij de gemiddelde temperatuur iets hoger ligt, maar de energiekost lager is, ofwel investeert men iets meer energie om de producten op een lagere temperatuur te bewaren.

 Tabel 1. - Berekening van de koelkost per seizoen per ton witloofwortels voor de drie verschillende situaties

In het project ‘Energiezuinige koeling van groenten en fruit’ met steun van het Agentschap Innoveren en Ondernemen, gaan het Vlaams Centrum voor Bewaring van Tuinbouwproducten (VCBT) en MeBioS KULeuven op zoek naar manieren om te besparen op koelenergie.  

Ann Schenk - VCBT