Enrichissement carboné par récupération du CO 2 d un système de chauffage central et stockage de chaleur Gilles urcotte, agronome Marco Rondeau Vic Mirabella
Plan de la présentation Chauffage central Récupération et distribution du CO 2 Stockage de l eau l chaude Système de chauffage «Open Buffer» Système de contrôle intégr gré : Maximiser et Intégro de Priva
Chauffage central Source : Argus Source : CIFL
Chauffage central 2,5 3,0 MW / ha - 2 chaudières Besoin annuel : 60 70 m 3 gaz / m 2 1 m 3 gaz = ~ 9 kwh, 1,8 kg CO 2 et 1,4 litres H 2 O En théorie, c est c 108 126 kg CO 2 / m 2 Besoin en CO 2 c est environ 5 fois MOINS CO 2 «gratuit»»
Récupération du CO 2 Enrichissement avec CO 2 contenu fumées refroidies (< 55 C) et déshumidifiées fumées ~ 200 C Récupère chaleur sensible et latente Améliore le rendement de la chaudière
Récupération du CO 2 1 seule chaudière sur 2 ou 3 Brûleur à vitesse variable 1 m 3 gaz donne 13,3 m 3 de fumées Indispensable circuit basse 40-50 C Passage de 200 C à 40 C 70% H 2 O va condenser Sauve 6 à 8% d énergie Source : CIFL
Distribution du CO 2 Vanne de mélange m avec l air l (extérieur) pour finir le refroidissement max 55 C Distribution souterraine ou aériennea Environ 10% de CO 2
Distribution du CO 2 Dimensionnement du ventilateur Détermine la capacité de l enrichissementl Chaudière avec un facteur 1,2 1 m 3 de gaz brûlé 13,3 m 3 de gaz à 60 C Capacité maximale d enrichissement d de 30 g CO 2 / m 2 / h (théorique) 2 250 m 3 / ha / h
Distribution du CO 2 14-16 m 3 AIR / m 3 gaz naturel Si combustion incomplète CO, NO x et C 2 H 4 C 2 H 4, éthylène toxicité à 0,05 PPM Propane propylène Détecteur de CO Maximum 30 PPM de CO dans le flux de gaz non dilué Arrêt automatique de l apportl
Distribution du CO 2 Source : OMAFRA Source : OMAFRA uyaux de PVC Distribution souterraine ou hors sol Équilibrage de pression facteur essentiel Vannes de purge pour l eaul Source : OMAFRA
Distribution du CO 2 Densité du CO 2 : 1,78 kg / m 3 Air : 1,16 kg / m 3 CO 2 diffuse facilement dans l airl Gaines de plastique En général, g 1 gaine / rang
Distribution du CO 2 Sur le sol, au-dessus ou sous les gouttières ube de 4 cm. Rang > 40 m : tube de 6 cm et + Perforations Ø = 0,8 ou 1 mm 2 à 4 trous à tous les 30, 60 ou 90 cm Uniformité de la pression = uniformité de la distribution Pression = 4 à 6 cm d eau. d Delta maximal de 2 cm d eaud
Distribution du CO 2 Équipements de mesure 1 PPM = 1.83 mg CO 2 dans 1 m 3 air Serre de 14 (4,3 m) ~ 6 m 3 air / m 2 plancher + 700 PPM = ~ 8 g CO 2 / m 2 Photosynthèse se = 2 5 g CO 2 / m 2 / h Capacité moyenne d enrichissement d de 20 g CO 2 / m 2 / h
Position d échantillonnage = zone de photosynthèse se maximale emps d échantillonnage ± 5 minutes Étalonnage régulierr
Stockage de l eau l chaude Pourquoi? CO 2 «gratuit»» Découplage production de chaleur (CO 2 ) et de sa distribution dans la serre Réservoir d acier d isolé : vertical ou horizontal pour les plus grands réservoirsr Besoin d un d tampon pour expansion de l eau l (azote gazeux) 150 à 200 m 3 par ha et + + Dimensionné selon besoin de chaleur, besoin de CO 2 et de la capacité à déstocker pendant la nuit
Stockage de l eau l chaude
Stockage de l eau l chaude La chaleur de 7 m 3 de gaz peut être stockée dans 1 m 3 d eau Chaque m 3 «contient» ~ 12 kg de CO 2 1 000 m 3 / ha ~ 1 200 kg de CO 2 Enrichissement potentiel de 120 g / m 2 / jour
Système «Open Buffer» Comparaison système classique / Open Buffer Optimisation dimensionnement chaudières Optimisation production chaleur-co 2 vs besoins en serre Consommation de gaz plus régulière re Économie potentielle de 2 à 5% Meilleure gestion de l énergie Source : CIFL
Exemple Open Buffer volledig VULLEN + VULLEN + KASVRAAG 1 4 ketel smoorklep OPEN 4 1 4 3 ketel shuntpomp 2 a-ketel? KEEL? 1 2 2 2 meng pomp AAN a-buffer BUFFER aanvoer retour VERDEELSUK r-ketel? 1 2 r-buffer 4 ByPass klep DICH 1 ketel pomp REGEL 3 4 1 4
Exemple Open Buffer LEGEN volledig + + LEGEN KASVRAAG 1 4 ketel smoorklep DICH OPEN 4 ketel shuntpomp 1 2 a-ketel? KEEL? 1 2 2 2 meng pomp AAN UI a-buffer 3 BUFFER aanvoer retour VERDEELSUK r-ketel? 1 2 r-buffer ByPass klep DICH 1 ketel pomp REGEL UI 3 4 1 4
Système de contrôle intégr gré Gestion ÉNERGIE serre vs ext. Lumière, CO 2, HR Irrigation
Système de contrôle intégr gré
Système de contrôle intégr gré Chauffage Aération Gestion HR oiles thermiques CO2 Brumisation Ventilation Refroidissement Éclairage photosynthétique Humidity Water & Nutrients Light emperature CO 2
Système de contrôle intégr gré Chauffage Aération Gestion HR oiles thermiques CO2 Brumisation Ventilation Refroidissement Éclairage photosynthétique Humidity Water & Nutrients Light emperature CO 2
Système de contrôle intégr gré Chauffage Aération Gestion HR oiles thermiques CO2 Brumisation Ventilation Refroidissement Éclairage photosynthétique Humidity Water & Nutrients Light emperature CO 2
Système de contrôle intégr gré Chauffage Aération Gestion HR oiles thermiques CO2 Brumisation Ventilation Refroidissement Éclairage photosynthétique Humidity Water & Nutrients Light emperature CO 2
Système de contrôle intégr gré Chauffage Aération Gestion HR oiles thermiques CO2 Brumisation Ventilation Refroidissement Éclairage photosynthétique Humidity Water & Nutrients Light Irrigation emperature CO 2
Système de contrôle intégr gré Chauffage Aération Gestion HR oiles thermiques CO2 Brumisation Ventilation Refroidissement Éclairage photosynthétique Humidity Water & Nutrients Light Irrigation emperature CO 2
Gestion du CO 2 avec le Maximiser Enrichissement en CO 2 basé sur : Position des ouvrants Rayonnement global Plusieurs sources de CO 2 : récupérationco 2, CO 2 liquide, générateur de CO 2
Gestion du CO 2 avec Intégro Enrichissement en CO 2 basé sur : Position des ouvrants Rayonnement global Plusieurs sources de CO 2 : récupérationco 2, CO 2 liquide, générateur de CO 2 6 périodes / jour Capacité de stockage de chaleur actuelle et capacité de stockage prévue Stratégie basée sur le nombre de kg CO 2 / ha / h HR et foliaire Intégration possible de plusieurs facteurs
Gestion de l ÉNERGIEl Chaudière gaz Biomasse Gestion chauffage Réservoir chaleur CO 2 externe Gestion CO 2 CO 2 liquide
Gestion du chauffage Chaudière gaz Biomasse Réservoir chaleur CO 2 externe CO 2 liquide Gestion chauffage Gestion CO 2 Besoin chauffage
Gestion du CO 2 Chaudière gaz Biomasse Réservoir chaleur CO 2 externe CO 2 liquide Gestion chauffage Gestion CO 2 Besoin CO 2 -
Gestion de l ÉNERGIEl Chaudière gaz Biomasse Réservoir chaleur CO 2 externe CO 2 liquide Gestion chauffage Gestion CO 2 Besoin chauffage Besoin CO 2 -
Prévévisions météo Gaz naturel Biomasse Controle sources Gestion stockage Gestion chauffage Demande chauffage prévue Demande Chauffage actuelle Stratégie climatique Réservoir chaleur
Prévévisions météo Gaz naturel Biomasse Réservoir chaleur Controle sources Gestion stockage Gestion chauffage Demande chauffage prévue Demande Chauffage actuelle
Prévévisions météo Gaz naturel Biomasse Controle sources Storage management Gestion chauffage Demande chauffage prévue Demande Chauffage actuelle Réservoir chaleur
Prévévisions météo Gaz naturel Biomasse Controle sources Gestion stockage Gestion chauffage Demande chauffage prévue Demande Chauffage actuelle Réservoir chaleur Stratégie climatique
MERCI! Période de questions Gilles urcotte, agronome Marco Rondeau Vic Mirabella