33 års erfaring og 7.000 vedvarende energiløsninger kommer dig til gode

Gyllekøling Kontrol af vilkår med BAT – hvordan? Klimadan Søren Jensen

Dagsorden Kort præsentation af Klimadan Hvad er et gyllekølingsanlæg og hvordan virker det? Ammoniakreduktionsniveau – beregningseksempel Hvad kan vi gøre for at maksimere ammoniakreduktionen? Forslag til vilkår Kontrol af vilkår Gennem gang af netop afsluttet afprøvning fra VSP Tid til spørgsmål

Historie og koncept Specialiseret indenfor varmepumper i landbruget Mere end 30 års erfaringer med varmepumper Ca. 7.000 anlæg i drift i Danmark (heraf 600-700 gyllekølingsanlæg) Udvikling og produktion af varmepumper Dimensionering og montage af varmepumpeanlæg Serviceorganisation med vagtordning døgnet rundt

Gyllekøling Det første gyllekølingsanlæg blev etableret tilbage i 1995. Dengang var tanken bare at få en høj stabil temperatur frem til varmepumpen, så der kunne produceres noget billigt miljørigtigt varme ude på gårdene. Med den viden vi efterfølgende har fået med hensyn til reduktion i ammoniakemissionen, må det siges at være en rigtig god ide man fik dengang.

Gyllekøling Hvordan virker det? Komponenter i et gyllekølingsanlæg

Gyllekøling Varmepumpeprincippet 1. I fordamperen overføres energien fra gyllen, staldluften, jorden, etc. til kølemediet. Fordampningstemperaturen på kølemediet er typisk mellem -3 gr. C og 10 gr. C 2. Trykket i kølemediet hæves vha. af kompressoren og derved stiger temperaturen væsentlig i kølevæsken 3. Energien i kølemediet opvarmer brugsvand eller radiatorvand. Kondenseringstemperaturen på kølemediet er typisk mellem 50 gr. C og 70 gr. C 4. Trykket i kølemediet reduceres vha. ventilen og hermed falder temperaturen også i kølemediet, så det kan optage energi fra omgivelserne igen.

Gyllekøling Varmeoptageren – hvad er kravene? Størst mulig effekt uden at det har negativ indflydelse på staldklimaet God kontakt med energikilden Ensartet køling over hele kølefladen Simpel og billig installation, der kan implementeres i traditionelle staldsystemer Mulighed for udvidelse

Gyllekøling Varmeoptageren i nye stalde Klimadan anvender en 25 mm PEL slange (fleksibel, lille bukkeradius) Afstand mellem slangerne er 35-40 cm (sikrer ensartet køling) Monteres typisk på rionettet i bunden af kummebunden (oftest er rionettet der i forvejen, da det anvendes som armering) ALLE kredse skal være lige lange (sikrer ensartet flow) Slangelængder på typisk 100, 150 eller 200 m, der parrallelkobles Alle kredse forbindes til hovedledningen vha. inspektionsbare manifolde

Gyllekøling Varmeoptageren i nye stalde

Gyllekøling Varmeoptageren i eksisterende stalde Samme slangetype som ved montage i nye stalde (Ø25 mm PEL slange) Monteres på bunden af kummebunden med specielle clips, der bores fast i betonen Udføres typisk ifm. sanering eller mellem 2 hold, da kummebunde skal gøres ren og udtørres I nogle tilfælde er det nødvendigt at fjerne noget af staldens inventar og spalter for at montere Samme afstand mellem slangerne som ved etablering i nye stalde. Hovedledning mellem slanger og varmepumpe føres typiske på væggen i stalden eller på loftsrummet.

Gyllekøling Varmeoptageren i eksisterende stalde Hvad skal man være opmærksom på: Mere tidskrævende installation end i nye stalde Kan ikke laves i stalde med linespil Samme effekt som i nye stalde Varmeoptagerens levetid reduceres ikke selvom slangen er i direkte kontakt med gyllen

Gyllekøling Varmepumpen Temperaturen på vandet ind til varmepumpen (brinen) er normalt mellem 8 og 15 gr. C og brinen afkøles på ca. 4 gr. C i varmepumpen Jo højere brinetemperatur, jo bedre effektfaktor har anlægget Størrelsen på varmepumpen dimensioneres efter: Varmebehovet (hvor varmegenvinding er det primære behov) ELLER Kølebehovet (hvor ammoniakreduktion er det primære behov) Den maksimale køleeffekt må ikke overstige 20-40 W/m2 gyllekumme (jf. eksisterende BAT-blade)

Gyllekøling Varmebehov og ammoniakreduktion Klimadans holdning til dimensionering af gyllekølingsanlæg: ”Som udgangspunkt bør størrelsen på gyllekølingsanlægget dimensioneres efter ejendommes varmebehov. Det vil sige, at der ikke produceres mere varme end der kan afsættes på ejendommen. Dette giver den bedst mulige driftsøkonomi for anlægget, men kan også være en begrænsning for størrelsen på ammoniakreduktionen. I tilfælde, hvor en høj ammoniakreduktion er påkrævet, kan frikøling komme på tale, som et økonomisk ansvarligt alternativ til andre teknologier til ammoniakreduktion.”

Gyllekøling Eksempel: Ny smågrisestald Ny smågrisestald med ca. 4.000 stipladser Stalden bygges traditionelt med 1/3 spalter, 1/3 fast gulv og med 1/3 fast gulv med overdækning I alt 912 m² gyllekummer med træk-og-slip Der etableres gyllekøling i alle kummer Varmen genanvendes i stalden i form af rumvarme og gulvvarme

Gyllekøling Eksempel: Ny smågrisestald Varmebehov: Den forventede maksimale effektbehov i stalden er ca. 79,4 kW Det forventede energiforbrug i stalden er ca. 238.200 kWh (ca. 30.000 L olie)

Gyllekøling Eksempel: Ny smågrisestald Varmepotentiale: Der installeres et varmepumpeanlæg, der køler ca. 35 W/m² gyllekumme, hvilket svarer til en samlet køleeffekt på 31,9 kW Varmepumpen har en varmeafgivelse på ca. 45 kW Det forventes at varmepumpen kan levere ca. 85 % af det samlede energibehov (202.000 kWh) Varmepumpens årlige driftstid er ca. 4.500 timer pr. år.

Gyllekøling Eksempel: Ny smågrisestald Beregning af ammoniakreduktion ved genanvendelse af varmen: Gennemsnitlig køleeffekt: (4.500/8.760)* 35 W/m² = 17,98 W/m² Ammoniakreduktionsformel (ved træk-og-slip system): Red (%) = -0,004*x² + x, hvor x er køleffekten målt i W/m² Red (%) = -0,004*17,98² +17,98 = 16,7 % Den gennemsnitlige ammoniakreduktion som følge af gyllekøling er altså 16,7 %

Gyllekøling Eksempel: Ny smågrisestald Beregning af ammoniakreduktion ved genanvendelse af varmen: Gennemsnitlig køleeffekt: (4.500/8.760)* 35 W/m² = 17,98 W/m² Ammoniakreduktionsformel (ved linespil system): Red (%) = -0,008*x² + 1,5x, hvor x er køleffekten målt i W/m² Red (%) = -0,008*17,98² +26,97 = 24,4% Den gennemsnitlige ammoniakreduktion som følge af gyllekøling er altså 24,4%

Gyllekøling Hvordan kan man hæve ammoniakreduktionsprocenten? Anvende linespil, hvor det er muligt. (linespil er dog oftest anvendelig i løbe- og drægtighedsstalde). Forsøge at øge antallet af driftstimer ved at genanvende varmen andre steder i produktionen). (eksempelvis opvarmning af andre stalde, beboelser, opvarmning af fodervand, vaskevand, fedttanke, etc.) Forsøge at afsætte energi til naboejendomme, hvis de bor tæt på ejendommen.

Gyllekøling Frikøling Ved frikøling ”tvangsstyres” varmepumpen, så driftsstiden ikke afhænger af varmebehov, men af ammoniakreduktionen. Den varme, der ikke kan anvendes i produktionen, afsættes gennem frikøleren, som i princippet er en udendørs radiator. Man må forvente en merinvestering på ca. 10-20 % af den oprindelige investering, hvis varmepumpeanlægget skal udbygges med frikøling. Frikøling vil oftest være aktuel i sommermånederne, hvor behovet for varme er minimalt.

Gyllekøling Forslag til vilkår 1. Staldanlæggets gyllekanaler, i alt X m², skal være forsynet med gyllekølingsanlæg. Anlægget skal køle med en effekt på min. X W/m² for at opnå en ammoniakreduktion på X %. Samlet skal køleeffekten være mindst X kW på staldanlægget. Varmepumpernes kapacitet skal dimensioneres herudfra. 2. Inden ibrugtagning skal der indsendes en beregning for antal varmepumper og kapacitet samt deres nødvendige driftstid (timer pr. år) for at opnå en ammoniakreduktionsprocent på X %. Varmepumperne skal være forsynet med timetæller. Den månedlige driftstid skal indføres i en driftsjournal og forevises på myndigheden på forlangende. 3. Der skal monteres en typegodkendt elmåler, der måler varmepumpens elforbrug. 4. Køleanlægget skal være forsynet med trykovervågningssystem samt en alarm og en sikkerhedsanordning, der i tilfælde af lækage på varmeoptageren stopper anlægget. Anlægget må ikke kunne genstarte automatisk. 5. Der skal udføres en årlig service på anlægget. Denne service skal udføres af en installatør med køleautorisation. Anlægget skal i øvrigt vedligeholdes ifølge fabrikantens vejledning herom.

Gyllekøling Kontrol af vilkår Timetælleren kontrolleres på varmepumpen. Timetælleren kan være en traditionel mekanisk mekanisk timetæller, eller en elektronisk timetæller som er indbygget i styringen. Gyllekølingsanlæggets driftsjournal tjekkes.

Gyllekøling Kontrol af vilkår Hvis der er krav om at der skal monteres en typegodkendt energimåler, aflæses denne.

Gyllekøling Afprøvning fra VSP Erfaring nr. 1312 Forfatter: Malene Jørgensen Anders Leegaard Riis Poul Pedersen Udgivet: 17. Maj 2013 EFFEKTEN AF GYLLEKØLING I SLAGTESVINESTIER MED DRÆNET GULV I LEJEAREAL Sammendrag Gyllekøling blev ved fire hold slagtesvin afprøvet på Videncenter for Svineproduktions (VSP) Forsøgsstation Grønhøj. Kølemaskinen var fra Klimadan (tidligere KH Nordtherm). Afprøvningen blev gennemført i to klimakamre, som var indrettet med drænet gulv i lejearealet. Kontrol: Drænet gulv i lejeareal. Forsøg: Drænet gulv i lejeareal med gyllekøling Formålet med afprøvningen var at undersøge gyllekølingens effekt på ammoniak- og lugtemissionen i stier indrettet med drænet gulv i lejearealet. Gyllekølingen var i afprøvningsperioden indstillet, så den gennemsnitlige køleeffekt var 55 W/m2 gyllekumme i forsøgsgruppen. Resultaterne viste, at der blev opnået 51 % lavere ammoniakemission ved at anvende gyllekøling sammenlignet med kontrolgruppen uden gyllekøling. Resultaterne viste, at gyllekøling ikke havde effekt på lugtemissionen.

Gyllekøling Afprøvning fra VSP Figur 2. Den forventede sammenhæng mellem køleeffekt og ammoniakreduktion beregnet teoretisk i svinestalde med gyllesystem. Figur modificeret efter kurve i BAT-bladet omhandlende gyllekøling i svinestalde [5].

Spørgsmål?