Vruchten plukken van hun werk: Koelen met aardkoeling

Vruchten plukken van hun werk: Koelen met aardkoeling
Praktijkvoorbeeld: Gebbers Farms
TAB_1_IMG_3518_0754img_3518_0754.jpg

Gebbers Farm oogst energie uit de bodem voor verser fruit en een groenere planeet

Het vers en koel houden van appels is een uitdaging voor veel boerderijen, maar Gebbers Farms kwam op een unieke manier met een oplossing.

In hun 9,290 vierkante meter grote gebouw aan de oostkant van het Cascadegebergte in Washington (VS) sorteert en verwerkt Gebbers dagelijks duizenden appels. Het bedrijf bracht in 2008 een radicale verandering teweeg in hun proces 'van land naar tafel' toen Doug Lockhart van Lockhart Industries, met 35 jaar ervaring in HVAC-systemen, een systeem voor aardwarmte en -koeling installeerde.

FOTO: Een systeem voor aardwarmte en -koeling koelt het water dat het fruit vers houdt in de productielijn bij Gebbers Farms in de Amerikaanse staat Washington.

Een groenere manier vooruit
Het systeem maakt nuttig gebruik van de natuurlijke, stabiele temperaturen van de aarde voor het koelen van het water en de ruimtes bij Gebbers. Geothermische warmtepompen zijn gekoppeld aan een aantal pijpen in lussen, die ter plekke door een grote vijver lopen. Overmatige warmte wordt in de zomer naar de vijver overgebracht, en in de winter uit de vijver gehaald. In feite is dit hetzelfde warmtewisselingsproces dat bij warmtepompen in huishoudens wordt gebruikt.

"Gebbers Farms gelooft in een proactieve aanpak als het gaat om verantwoord gebruik van de schaarse natuurlijke hulpbronnen", zegt Bob Grandy, woordvoerder voor Gebbers en ingenieur voedselveiligheid. "In onze bedrijfstak gebruiken we grote hoeveelheden water en elektriciteit om fruit te verwerken. Gelukkig zijn we hier in Noord-Centraal Washington voorzien van beide. Eerlijk gezegd zou het gemakkelijker en goedkoper zijn geweest om voor een 'conventioneel koelsysteem' te kiezen in het voorsorteergebouw dat we in 2009 bouwden. In plaats daarvan koos Gebbers voor aardwarmte en -koeling."

Bob Grandy legt uit dat Gebbers actief op zoek is naar nieuwe technologieën voor hun productielijn, waarvan het gebruik van geothermische technologie een voorbeeld is.

We kunnen ons geen uitval permitteren. Alles moet werken.

 

 

Bob Grandy, Gebbers Farms

Een drie verdiepingen tellend gestroomlijnd geheel van pompen, kleppen, HDPE leidingen en glanzende metalen koel- en condensatie-units vormt het "brein" van de installatie. Samen maken deze onderdelen een proces voor uitwisseling van aardwarmte mogelijk dat de eerste in z'n soort kan zijn binnen de fruitverwerkende industrie.

Binnen de voorsorteerinstallatie voor appels brengen vorkheftrucks houten kratten met ongesorteerde appels naar een dompeltank waar de appels worden schoongemaakt, en daarna wordt het fruit geïnspecteerd op oneffenheden, eerst elektronisch en daarna door mensenhanden.

Het water dat door heel de installatie wordt gebruikt wordt gekoeld met brijn uit het aardwarmtesysteem. Het gekoelde water stroomt daarna in een koeldouche en wordt weggeleid bij min 1,7 graad Celsius. Het water recirculeert een week door een gesloten systeem.

Gekoeld water houdt de frisse, glanzende staat van het fruit in stand, alsof het net van de boom is geplukt. Water van kamertemperatuur versnelt daarentegen het rijpingsproces, aldus Doug Lockhart.

TAB_1_IMG_3588_0824img_3588_0824.jpg

Volgens Doug Lockhart van Lockhart Industries, de leverancier van het systeem, is het koelsysteem via uitwisseling met de aarde bij Gebbers waarschijnlijk de eerste in z'n soort binnen de fruitverwerkende industrie.


Wal-Mart stuurde vertegenwoordigers om het nieuwe groene initiatief te bekijken dat betere appels produceerde en geld bespaarde, allemaal met een duurzame verwerkingsaanpak.

Hoogwaardige resultaten
“Met weinig meer dan wat innovatieve koelapparatuur, pompen en regelaars waren we in staat om de kwaliteit te verhogen”, zegt hij. We gebruiken ook minder water, zegt Bob Grandy, en het wordt efficiënter gebruikt.

Na het sorteren worden de appels in kratten gestapeld en overgebracht naar de koelruimte die het aardwarmtesysteem ook koelt tot min 1,7 graad Celsius.

“Een echt voordeel van het systeem is dat het ruimtes en water snel koelt”, zegt hij. “En pompen van Grundfos helpen goed bij dit proces, bij de warmte-uitwisseling die nodig is om het water te koelen.”

Uiteindelijk zou het aardwarmtesysteem mogelijk gebruikt kunnen worden voor vloerverwarming, of onderdeel kunnen uitmaken van de biologische waterzuivering. Gebbers wil de koeling met aardwarmte in fasen invoeren.

Grundfos CR pompen werden uitgebreid gebruikt vanwege hun veelzijdige inzetbaarheid.

“Ze zijn erg efficiënt en kunnen flexibel omgaan met toerentalregeling”, zegt Doug Lockhart. “Toen CR pompen werden gekoppeld aan de juiste CUE frequentie-omvormer (aandrijving met variabele frequentie), kon het Direct Digital Control systeem het debiet op maat aanpassen aan de behoefte.”

TAB_1_IMG_3557_0793img_3557_0793.jpg

FOTO: Het systeem voor aardwarmte en -koeling brengt in de zomer overmatige warmte de bodem in, en haalt het in de winter uit de bodem. In plaats van het creëren van kou verplaatst een warmtepomp bestaande kou.

Overtroffen verwachtingen
"Technici van Gebbers hebben aangegeven dat de pompen van Grundfos goed werken, efficiënt zijn, en doen wat ze moeten doen", aldus Bob Grandy. Hij benadrukt dat het onderhoudsteam tevreden is met de prestaties van de pompen. "We zijn niet in de luxe positie dat we uitvaltijd kunnen hebben. Alles moet werken."

Klanten zijn ook tevredener. Diverse belangrijke klanten van Gebbers hebben vertegenwoordigers gestuurd om een kijkje te nemen bij het nieuwe groene initiatief dat appels van betere kwaliteit produceert, economische besparingen oplevert en volgens een duurzame verwerkingaanpak werkt.

"Hoewel het nieuwe systeem duurder was dan een conventioneel systeem, was onze indruk dat de nauwkeurigheid, de wijze van servicen en de algehele prestaties voldeden aan onze verwachtingen - of deze zelfs overschreden", aldus Bob Grandy. "Als alles optimaal werkt, dan denken we dat het systeem nog meer economische en duurzame milieuvoordelen voor ons bedrijf zal opleveren."

- Tekst en foto's door Lora Shinn

Grundfos leverde
TAB_2_IMG_3576_0812img_3576_0812.jpg

Grundfos CR pompen en CUE frequentie-omvormers zijn geïnstalleerd voor de voornaamste warmte-uitwisseling in de grote koeler, de condensor en de vijver.

• De pompen voor de koelgoot zijn van het type Grundfos LM; die relatief kortdurend hoeven te verpompen.

• Grundfos TP slakkenhuispompen worden gebruikt in de gootcondensor.

• Grundfos UPS pompen worden zowel gebruikt in de ketel als in de vloercirculatie om zo weinig mogelijk apparatuur hoog aangebracht te hebben; ze kunnen tegen de watertemperatuur van het systeem voor aardwarmte en -koeling en de temperatuur van de reserveketel.

FOTO: Grundfos UPS pompen kunnen tegen de watertemperaturen van het systeem voor aardwarmte en -koeling en de reserveketel.

Gebbers in aantallen
TAB_3_GEBBERS-48x30 PROOF_p1.jpg

Opgericht in 1909.
Gevestigd in Brewster, Washington, VS.
Meer dan 2,000 medewerkers tijdens het piekseizoen (juli/oktober).
Ploegendienst/7 dagen tijdens het piekseizoen.
Beheert meer dan 22 vierkante kilometer aan appels en 8 vierkante kilometer aan kersen.
Produceert meer dan 225,000 kisten vol appels en meer dan 20,000 ton kersen per jaar.

FOTO: Gebbers Farms beheert bijna 32 vierkante kilometer aan fruitbomen in het Cascadegebergte in Washington, VS.

Koeling uit de grond
TAB_4_IMG_3633_0869img_3633_0869.jpg

Over aardwarmte
Het aardwarmte-systeem bij Gebbers is gebaseerd op warmtepompen en een netwerk van bestendige plastic leidingen die naar en in een vijver lopen. De leidingen, gevuld met een oplossing van antivries en water, werken als een warmtewisselaar en zorgen voor onttrekking of afgifte van warmte aan het water, afhankelijk van het seizoen of de behoefte van het gebouw.

Net als bij een koelkast thuis verplaatst de warmtepomp van het systeem energie (de eerste wet van de thermodynamica); de warmtepomp creëert dus zones met hoge energie voor plaatsen waar warmte nodig is, en dientengevolge zones met lage energie voor plaatsen waar koeling nodig is. Binnen Gebbers verdelen waterleidingen gekoeld water door de appelgoten.

Volgens de US Environmental Protection Agency zijn aardwarmte-systemen de meest energiezuinige, milieuvriendelijke en rendabele systemen voor HVAC die verkrijgbaar zijn.

FOTO: Een drielaags geheel van pompen, kleppen, HDPE leidingen en metalen units om te koelen/condenseren vormen het "brein" van de voorziening bij Gebbers.





    Facebook Twitter LinkedIn Technorati