Terugwinning van warmte voor de productie van warm water

Beschrijving techniek

Hieronder zijn verschillende systemen opgenomen om de warmte die in het bedrijf wordt opgewekt terug te winnen voor de productie van warm water.

De verschillende bronnen van restwarmte waarmee warm water kan geproduceerd worden zijn:

• uit de rookgassen met een rookgascondensor;
• uit flashstoom;
• uit proceswater;
• uit koelcompressoren (terugverdientijd tussen 3 en 6 jaar, referentie BREF § 4.2.13.5 en §5.1.4.8;
• uit de frituurdampen (productie van gefrituurde aardappelen), zie punt a;
• uit het overloopwater van de blancheurs, zie punt b en c;
• uit stoom van stoomschillers, zie punt d;
• uit koelwater van conserven.

Afhankelijk van het type van warmtebron en de temperaturen kan een warmtepomp nodig zijn. Zie ook "Gebruik van warmtepomp".

De voorkeur gaat uit naar technieken die ook een ander milieuvoordeel opleveren, zoals het reduceren van geur of het besparen van water.

Condensor voor frituurdampen

Frituurdampen van aardappelproducten bevatten veel waterdamp. Door deze waterdamp te condenseren komt veel energie vrij, welke kan gebruikt worden in elders in het productieproces. Hiervoor kan een pijpenbundelcondensor (zie Figuur 1) of een sproeicondensor gebruikt worden.

Omdat de frituurdampen ook veel vetten bevatten, welke zullen neerslaan in de condensator, is het van belang dat deze condensator op regelmatige tijdstippen (automatisch) gereinigd wordt, zodat een optimale warmteoverdracht gegarandeerd blijft.

Het is nodig om na de condensatie van de dampen nog een nageschakelde geurverwijderingstechniek te plaatsen. Zie ook "Beperken van geuremissies".

Figuur 1: Pijpbundelcondensor

Hergebruik van water uit de trommelblancheur

Bij een bandblancheur wordt water dat uit de koelzone komt hergebruikt in de voorverwarmzone. Bij een trommelblancheur kan het water dat uit de koelzone komt gebruikt worden om de groenten richting trommelblancheur te transporteren en voor te verwarmen.

Warmtewisselaar op het overloopwater van de blancheur (aardappelen)

Bij blancheurs en aardappelvoorverwarmers wordt continu water ververst. Voor de suppletie wordt vaak koud proceswater gebruikt. Het overloopwater heeft een temperatuur die gelijk is aan de temperatuur van de blancheur of voorverwarmer. Door de toepassing van een warmtewisselaar kan het koude suppletiewater worden voorverwarmd met het warme overloopwater (zie ook Figuur 2).

Omdat het overloopwater veel zetmeel bevat en stukjes van aardappelen, dient de warmtewisselaar voorzien te worden van een automatisch reinigingssysteem.

Figuur 2: Warmtewisselaar op het overloopwater van de blancheur

Warmtewisselaar op afblaasstoom van stoomschillers

Het schillen van aardappels, wortels of knolgewassen kan gebeuren in een batchstoomschiller. Bij het afblazen van de stoomschiller komt stoom met een hoge energie-inhoud vrij. De afblaas van deze stoomschillers wordt meestal naar de schouw gestuurd.

Door een platenwarmtewisselaar op deze afblaas over een warmtewisselaar te sturen, kan de warmte teruggewonnen worden (NN, 2011b).

Toepasbaarheid

De keuze van techniek hangt af van de opbouw van de installaties en het aanwezige leidingnet. Door het terugwinnen van warmte van proceswater, zal het influentwater van de waterzuivering kouder worden. Dit kan een negatief effect hebben op de biologische activiteit en leiden tot lagere verwijderingsrendementen. Bij de voorstudie voor het plaatsen van deze technieken, dient de invloed op de waterzuivering mee onderzocht te worden.

Proceswater kan beladen zijn met organisch materiaal, vetten of zwevende delen. Deze stoffen kunnen een neerslaan op de warmtewisselaar, waardoor de efficiëntie van de warmtewisselaar afneemt. Bij het ontwerp van de installatie dient hiermee rekening gehouden te worden.

Milieuvoordeel

Door een goede combinatie van verschillende systemen kan bespaard worden op het primaire energieverbruik. Daarnaast kan dit leiden tot een vermindering van het geurprobleem bij deze processtap.

Financiële aspecten

Een enkele of een combinatie van deze technieken is economisch haalbaar voor de AGF bedrijven. Hoe meer technieken er geïnstalleerd worden, hoe langer de terugverdientijd wordt. De situatie zal sterk variëren van bedrijf tot bedrijf.

Hieronder worden enkele indicatie terugverdientijden en investeringskosten opgesomd, zonder rekening te houden met de aanwezigheid van andere technieken:

• pijpbundelcondensor
  • terugverdientijd: 2,2 jaar
  • investeringskosten: 690 000 euro
• sproeicondensor
  • terugverdientijd: 1,2 jaar
  • investeringskost: 460 000 euro
• warmtewisselaar op het overloopwater van een blancheur
  • terugverdientijd: 2 jaar
  • investeringskost: 175 000 euro, de installatie kan op minder dan twee jaar worden terugverdiend .
• warmte terugwinning op de afblaas van stoomschillers
  • terugverdientijd: 4,4 jaar
  • investeringskost: 400 000 euro geraamd.