Categorie archief: Energiebesparing en energie-efficiëntie

Nieuwe stoomdeal met Essent mislukt: Attero steekt EUR 100 mln in eigen turbine

Attero en Essent hebben geen overeenstemming kunnen bereiken over de verlenging van het contract over de levering van stoom van de afvalcentrale van Attero naar de WKC van Moerdijk. Attero wil nu voor EUR 100 mln zelf een stoomturbine installeren die vanaf 2017 elektriciteit kan leveren. Essent reageert teleurgesteld.

AZN Moerdijk van Attero en de daarnaast gelegen WKC Moerdijk I van Essent zijn al vanaf 1997 (toen Attero nog onderdeel was van Essent) verbonden met een stoomleiding die hogedrukstoom met een druk van 100 bar en 400 graden Celsius vervoert die in de WKC wordt omgezet in elektriciteit. Dat contract loopt door tot eind 2017. “We hebben over verlenging van het contract geen overeenstemming kunnen bereiken”, zegt Attero-woordvoerder Léon Dirrix, die verder hierover geen details wil prijsgeven.
Lees verder Nieuwe stoomdeal met Essent mislukt: Attero steekt EUR 100 mln in eigen turbine

‘In plaats van perslucht kan je ook de bezem pakken’

In een tijd waarin een fles water in de supermarkt meer kost dan een pak melk zijn mogelijkheden om op energiekosten te besparen in de zuivelindustrie meer dan welkom. Verstandiger gebruik van perslucht kan hierin een bijdrage leveren.

Door Tijdo van der Zee

“Ik heb verstand van melk, van perslucht heb ik geen kaas gegeten”, zei technisch manager Paul Kreuger van Friesland-Campina Rotterdam onlangs. Hij vervolgde: “Het schijnt dat je van alle persluchtlekken slechts 20 procent hoort. Dat is maar goed ook. Als je alles zou horen kon je niet werken van het gesis.” Maar het zijn zeker niet alleen de grote, hoorbare lekken die geld kosten. Pneumatiekbedrijf SMC berekende onlangs dat een lek van 1 millimeter op 9 bar 2 euro per dag kost. Dergelijke lekkages komen overal in het systeem voor,maar vooral bij koppelingen, waaraan regelmatig gesleuteld wordt, of waaraan zelfs regelmatig de verkeerde formaat slangen worden bevestigd. Friesland-Campina besloot persluchtmanagement uit te besteden aan SMC en Cuyten Maintenance Services. In 2009 resulteerde dat in een energiebesparing bij de zuivelfabrikant van 8 procent. Er werden honderd lekken gevonden, waaruit dagelijks 9000 m3 perslucht verloren ging; een dagelijkse kostenpost van 100 euro.
Perslucht is een handige energiedrager, bij bijvoorbeeld verpakkingslijnen of om te roeren, maar ook een zeer onzuinige. Bij de omzetting van elektriciteit naar perslucht gaat 95 procent verloren aan warmte. Daarmee scoort perslucht nog maar net beter dan een gloeilamp. In de door NL Energie en Klimaat geïnitieerde gebruikersgroep voor de zuivelindustrie discussiëren vier keer per jaar energiecoördinatoren van grote zuivelbedrijven onder leiding van adviesbureau KWA over energiebesparing. Dit jaar wordt ingezet op perslucht.

Bezem
Volgens KWA zijn hier, naast de al genoemde lekdichting, grote besparingsmogelijkheden. “De belangrijkste is nog wel: gebruik geen perslucht als dat niet nodig is. Gebruik servomotoren bij regelkleppen en vulmachines. Gebruik blowerlucht in plaats van perslucht en je kunt ook gewoon de bezem hanteren als je de vloer schoon wil maken”, zegt KWA-adviseur Paul ten Have. Verder raadt Ten Have onder meer aan om de druk te reduceren. Veel systemen staan standaard op 8 bar, terwijl 6,5 bar ruimschoots voldoende is. Die reductie kan je het best invoeren met behulp van de ‘piep methode’, zonder de gebruikers op de werkvloer er over in te lichten en de druk met kleine stapjes te verlagen. Volgens compressorenfabrikant Atlas Copco reduceert 1 bar drukverschil het energieverbruik met 7 procent of, anders gezegd, elke 0,13 bar verhoogt de operationele kosten met 1 procent.

Apparatuur
Betere apparatuur kan ook een besparing opleveren. Al gaat daaraan natuurlijk altijd eerst een investering vooraf. SMC zet bijvoorbeeld in op betere nozzles. “De juiste nozzle is al snel 2000 m3 perslucht per jaar minder nodig”, beweert Frank Schoutsen, manager energy saving bij SMC. SMC maakt nozzles met een gerichter brandpunt, waarbij alle energie gericht is op precies, bijvoorbeeld, 10 centimeter verderop. Dergelijke nozzles werken goed bij geautomatiseerde processen, maar niet bij handmatig gebruik, omdat de afstand minder precies kan worden ingeschat. Ook Atlas Copco heeft efficiënte apparatuur in de aanbieding. Zo is de Carbon Zero geïntroduceerd, een compressor waarbij alle vrijgekomen warmte wordt hergebruikt voor bijvoorbeeld ruimteverwarming of warmwatervoorziening. Een medewerker van Atlas Copco geeft toe dat zo’n systeem alleen zin heeft als er ter plekke ook daadwerkelijk behoefte is aan warmte. Vaak echter ligt de warmtebehoefte niet op dezelfde locatie, waardoor de aanleg van een apart leidingsysteem de investering onrendabel zou kunnen maken.

Bron: EnergieGids.nl mei 2010

 

Wormwiel en IE1 motor gaan er uit bij Vanderlande Industries

Wie overstapt op energiezuinige IE2 elektromotoren moet rekening houden met grotere afmetingen, een hoger toerental en een langere uitloop, vooral wanneer de reductor voorzien is van een kegel in plaats van een wormwiel. Vanderlande Industries, implementator van geïntegreerde logistieke systemen, heeft het gedrag van de vernieuwde elektromotor inmiddels onder de knie. De onderneming bereidt zich ondertussen stilletjes voor op een veel grotere belofte: de synchrone IE4 motor met permanent magneettechnologie.

Door Tijdo van der Zee

In: AT Aandrijftechniek April 2011

In juni is het zo ver. Dan verdwijnen de meeste IE1 elektromotoren uit de schappen en maken plaats voor de IE2 motor die zuiniger omgaat met energie. Na jaren testen kent de nieuwe techniek voor Vanderlande geen geheimen meer. Al sinds enige tijd verkoopt het bedrijf – vooral bekend van bagagesystemen op luchthavens, van distributiesystemen in logistieke centra en van pakketsorteercentra voor bedrijven als DPD, TNT en DHL – alleen nog systemen die zijn voorzien van de nieuwe motor. “Er zijn zelfs projecten waar we aanvankelijk overeen waren gekomen IE1 motoren te leveren. Maar omdat we wisten dat de oplevering niet voor juni plaats zou vinden, hebben we met de klant afgesproken om ook hier over te gaan op IE2-motoren. Op Schiphol bijvoorbeeld”, zegt Antonie Vos, Group leader R&D Baggage Handling. Maar een IE2 motor kan niet één op één in plaats van een IE1 motor worden geplaatst zonder een systeem daarop aan te passen. Een inkijkje in de zuiniger motor verschaft helderheid over de verschillen in prestaties.

Anders dan een IE4 motor, die gebaseerd is op een wezenlijk andere technologie, zijn de IE2 en IE3 motor vooral efficiëntere variaties op de IE1 motor. De verbeteringen bij de IE2 en de IE3 zitten in het gebruik van beter geleidende materialen, een vergroting van de actieve delen en een kleinere luchtspleet. Zo heeft huisleverancier SEW Eurodrive bij een aantal motoren het aluminium in de kooi van de rotor vervangen door koper. Ook heeft de motor een grotere stator en dikkere draden. “Met deze aanpassingen verklein je de Ohmse weerstand en daarmee de geleidingsverliezen. Met een grotere stator en een betere kwaliteit van de stator en rotor lamellen worden de ijzerverliezen gereduceerd. Het magnetisch ompolen kost minder energie, waardoor je minder hystereseverliezen hebt. Tenslotte heb je minder wervelstroomverliezen”, zegt Jan Veldheer van SEW-Eurodrive.

De Europese richtlijn stelt slechts rendementseisen aan elektromotoren, waardoor bij technische beslissers de neiging zou kunnen ontstaan om de overige schakels in de overbrengingsketen te veronachtzamen. En dat is onterecht, zo meent men bij Vanderlande. Want de energiewinst door een zuinige motor kan met gemak teniet worden gedaan door ondoordachte oplossingen verderop in de keten, zoals bij de reductor en de transportbanden. Vooral wanneer de reductor voorziet in een haakse overbrenging met een wormwiel in plaats van een kegelwiel, is de energiewinst met de mooie IE2 motor al snel verloren. Het probleem is dat wormwielen in de meeste gevallen een veel lagere aanschafprijs hebben. Desondanks zal Vanderlande het wormwiel uitfaseren.

Waarom een wormwiel meer energie verbruikt dan een kegelwiel is niet moeilijk voor te stellen. De tanden van de worm schuiven de ribben van het schroefvormige wormwiel als het ware telkens voor zich uit. Dit levert veel glijdende weerstand op, veel meer dan de overbrenging met kegelwiel, waarbij de tanden telkens netjes in elkaar vallen en de rollende weerstand veel lager is. Maar het verschil in kosten en energiegebruik tussen wormwiel en kegelwiel is niet in alle gevallen even groot. De kostprijs wordt onder meer bepaald door de productiekosten en de materiaalkosten. De productiekosten voor kegelwielen liggen hoger, doordat het een complexere vorm is om te maken. Daar staat tegenover dat het materiaal waarvan wormwielen zijn gemaakt (brons) veel duurder is dan het hardbaar staal waaruit een kegeltandwiel bestaat. Volgens Veldheer ligt het omslagpunt wanneer een koppel van circa 1300 Nm moet worden gehaald, en dat is bij een bouwgrootte rond de 67 à 77.

SEW brengt motoren met haakse overbrenging op de markt die variëren van een koppel van 25 Nm tot 500 kNm. Vanderlande zit met zijn motoren echter in de meeste gevallen ruim vóór het omslagpunt. “Een kegelwiel voor een koppel van 400 Nm is ongeveer € 200 duurder dan een wormwiel”, aldus Veldheer. Dat is een bedrag om niet lichtzinnig over te doen. De vraag is dan ook of de kegel zichzelf terugverdient. Dat hangt uiteraard af van het aantal draaiuren, maar ook van de overbrengverhouding. “Wij hanteren de vuistregel dat een wormwiel niet minder kan vertragen dan een factor zeven. Onze meeste applicaties hebben een toerental van 60 min-1 tot 200 min-1. Met een elektromotor van 1500 min-1 kom je dus typisch uit bij een worm”, zegt René Potters, Lead Mechanical Development Engineer, Baggage Handling bij Vanderlande.

Maar die worm heeft een verschillend rendement bij verschillende overbrengverhoudingen. Bij reducties van i=5 tot i=10 is het rendement tot boven 90%. Wanneer de reductie oploopt tot i=100, haalt het wormwiel nog maar een rendement van 50%. Bij lagere toerentallen neemt het rendement van een wormwiel sterker af dan een kegelwiel. Het is altijd lastig om over terugverdientijden te spreken. In een denkbeeldige situatie waarin een kegel 10% zuiniger is, bij een motor van 1 kW, een energieprijs van € 0,10/kWh en een gebruik van 10 u/dag, 350 dagen per jaar, bespaar je € 35,00 per jaar. Kortom, wie puur naar de kosten kijkt, doet er wellicht goed aan om per situatie te bekijken of een wormwiel vervangen zou moeten worden door een kegelwiel. Voor het gemak, maar ook vanwege het bedrijfsbeleid, heeft Vanderlande echter besloten in alle gevallen alleen nog met kegelwielen te werken. “We vonden het eigenlijk niet goed uit te leggen als we niet tegelijk met de motor ook de reductor zuiniger zouden maken”, verklaart Vos.

Maar al die nieuwe technieken hebben consequenties voor het gedrag van de machines waarin de motoren zijn toegepast. Een eerste betreft het uitloopgedrag. Doordat de IE2 meer massatraagheid heeft dan de IE1 motor, duurt het langer voordat de band stil staat nadat de motor is uitgezet. Dit effect wordt nog eens versterkt door de vervanging van het wormwiel door een kegel, omdat het wormwiel een grote mate van zelfremmendheid heeft. In het geval van Vanderlande betekent dit dat de banden nu 600 mm door draaien na een motorstop, in plaats van 300 mm in de oude situatie. Het bedrijf uit Veghel heeft dit opgelost door de fotocel, die meet waar en wanneer er een koffer langs komt op de band, een eindje naar voren in het proces te verplaatsen, waardoor er meer tijd is om de conveyorbelts op de juiste manier aan te sturen. Een tweede verandering heeft te maken met het opstartkoppel. Vanwege de hogere opstartstroom in IE2 en IE3 motoren is ook het opstartkoppel hoger. “De versnelling van de banden is dus groter en als er koffers op liggen, kunnen deze gaan verschuiven. Ook is de mechanische belasting op de constructie groter en dat is niet goed voor de levensduur”, zegt Potters.

Ten derde is er bij zuinige elektromotoren een iets hoger uitgaand toerental. In sommige gevallen betekent dit dat je de motor eerder uit kan zetten, maar in andere gevallen (zoals bij ventilatoren die altijd aan staan) heeft de gebruiker niet zo veel aan dit hogere toerental. Hier is dus sprake van overbodig gebruik van energie, waardoor een groot deel van je eerdere winst in dit geval letterlijk wordt weggeblazen. Een frequentieregelaar zou hier kunnen helpen, ware het niet dat deze apparaten ook energie verbruiken. Een laatste consequentie is de grotere afmeting die inherent is aan de oplossing die gekozen is voor de IE2 en IE3 motoren. Omdat motoren vaak precies passen, kan een groter model flinke problemen opleveren.

Bovengenoemde consequenties heeft Vanderlande inmiddels in het ontwerp van de machines verwerkt. Maar omdat bij de stap van IE2 naar IE3 dezelfde problemen te verwachten zijn – nog grotere afmetingen, nog meer uitloop, nog grotere opstartversnelling – wil Vanderlande zich hierna richten op de IE4 motor. Dat is een synchrone motor met permanent magneten in de rotor, waardoor door de rotor geen stroom meer loopt. In plaats van een door een rotorstroom opgewekt koppel is er nu een roterend magneetveld in de stator, dat wordt opgewekt door een standaard aanwezige frequentieregelaar en dat wordt gevolgd door de magneten in de rotor. Hierdoor is er geen verlies meer in de rotor. Dit geeft de motor een groter rendement, maar zorgt er door verminderde warmteontwikkeling ook voor, dat geen of een kleinere ventilator en koelribben meer nodig zijn, waardoor de motor een stuk kleiner kan worden. Veldheer geeft aan dat SEWEurodrive binnenkort een IE4 op de markt brengt met haakse aandrijving. De kwestie van de keuze tussen wormwiel en kegel blijft hier spelen. “Al verwacht ik niet dat bij toepassingen die continu draaien, het wormwiel in een haakse  reductor nog vaak zal worden gebruikt”, aldus Veldheer.

Vanderlande heeft al een IE4 motor geïnstalleerd op één van zijn conveyorbelts, niet geheel toevallig de Greenveyor geheten. Maar deze motor is nog wel duur, waardoor niet iedereen er direct warm voor zal lopen. Toch is het niet alleen energiebesparing die klanten over de streep moet trekken, menen zowel Vanderlande als SEW. Zo is dezelfde IE4 – binnen een bepaalde range uiteraard – breder inzetbaar voor verschillende uitgaande vermogens. “One gear drive wordt dit genoemd. Het is handig en het scheelt veel ruimte met verschillende reserveonderdelen”, zegt Potters. Veldheer wil ook het decentrale concept niet ongenoemd laten. “Alle regelaars zitten decentraal door de fabriek. Hierdoor bespaar je op installatiekosten en kabels.”

Los hiervan heeft de IE4 motor een aantal eigenschappen die hem volgens Vanderlande geschikt maakt om geheel nieuwe diensten te ontwikkelen. Zo wordt er bijvoorbeeld gewerkt aan een conveyor onder een landingsbaan door, om bagage van de ene naar de andere terminal te vervoeren. Dat moet gebeuren op hoge snelheid en over een afstand van minimaal 400 m, maar liever nog 1 km. Koffers worden in transportbakken – Tubtrax geheten – getransporteerd en dienen altijd op een ongeveer gelijke afstand van elkaar vervoerd te worden, want als er te veel bakken op één conveyor staan, kan de motor overbelast raken.

Koffers van verschillend gewicht zorgen in principe voor een verschil in snelheid, omdat asynchrone motoren een lager toerental draaien wanneer ze hoger belast worden. “Bij lage snelheden kun je dit makkelijk compenseren, maar bij hogere snelheden heb je maar een fractie van een seconde, dat redt je niet”, zegt Potters. De synchrone IE4 motor zou hier wonderen kunnen verrichten. De afstandsverschillen tussen de Tubtrax liggen in proeven veel lager dan bij asynchrone elektromotoren en worden alleen nog veroorzaakt door rek in de banden. Potters: “Met de IE1 halen we 100 m, met de IE2 halen we 150 m en met de IE4 minimaal 1 km.”

[Kader]

Europese regelgeving

De Ecodesign-richtlijn heet voluit Richtlijn 2005/32/EG inzake ecologisch ontwerp voor elektromotoren. Deze voorziet in een drietrapsmodel dat ingaat op 16 juni 2011. De kleinste motor die binnen de richtlijn valt, een motor met een uitgaand vermogen van 0,75 kW, moet in 2011 een rendement hebben bereikt van tenminste 77,4%. De grootste motor binnen de richtlijn, een 375 kW motor, moet een rendement van 95% halen. Voor 2015 stelt de richtlijn nog scherpere eisen ten aanzien van de elektromotor: nog energiezuiniger (IE3) of voorzien van een frequentieomvormer, voor motoren van 7,5 kW tot 375 kW. In 2017 gaat de laatste fase in: ook in de vermogenscategorieën vanaf 0,75 kW gelden dan bovenstaande eisen.

Elektromotoren worden nu nog ingedeeld in de Eff-classificatie, waarbij Eff2 staat voor conventioneel en Eff1 voor zuinig. In de nieuwe IE-indeling krijgt een energiezuinig model juist een hogere notering; die loopt van IE1 voor conventioneel tot IE4 tot extreem zuinig met energie. Voor IE4 zijn de rendementseisen nog niet vastgesteld. Overigens loopt Europa niet bepaald voorop met deze rendementsvereisten. In 1997 golden in Canada en de Verenigde Staten al dezelfde eisen voor elektromotoren. In 2011 stapt ook China over op energiezuinige motoren. Er is hier en daar nog onduidelijkheid of IE1 motoren na 16 juni nog wel mogen worden gerepareerd en of leveranciers nog reserveonderdelen mogen leveren. Volgens Jan Veldheer zal SEW Eurodrive dit zeker blijven doen. “In de verordening staat nergens dat dit niet mag.”

[Kader 2]

Hybride IE4-motor

Op de Hannover Messe begin april lanceerde SEW-Eurodrive een hybride IE4 motor met een asynchrone kortsluitankermotor en permanent magneten ineen. Het voordeel hiervan is dat geen aparte regelaar nodig is, waardoor de motor direct op het net is aan te sluiten. Bij het opstarten wordt gebruikgemaakt van de kortsluitankerrotortechniek. Op een gegeven moment gaat de rotor synchroniseren met de magneetvelden in de stator en neemt de permanent magneettechniek het over. “Als je met dezelfde techniek verder zou gaan waar de IE3 gebleven is, zou de motor te groot worden”, zegt Jan Veldheer. “Een heleboel  oepassingen hebben helemaal geen frequentieregelaar nodig. Als je met alleen permanent magneten werkt, ontkom je hier echter niet aan.”

Lage power factor LED’s kan goed worden ondervangen

In tegenstelling tot gloeilampen hebben LED-lampen elektronische voorschakelapparatuur die blindstroom veroorzaakt. Het is onbenutte stroom, die desondanks capaciteit op het net vereist. Hoe groot is dit probleem en wat kan er aan gedaan worden?

Door Tijdo van der Zee

De provincie Friesland startte begin 2009 de campagne ‘Ik stap oer’ om Friezen te laten overstappen op LED-verlichting. Maar al snel kwamen de eerste alarmerende berichten over de slechte kwaliteit van de LED-lampen die meededen in het project, de Pharox en de Tiparo. “Als heel Friesland overstapt op de LED-lamp, kunnen we grote problemen verwachten”, zou Thom Deutekom van Elektrokern Schuurman volgens concurrent LED-lampfabrikant LedNed over de twee lampen hebben gezegd. Die problemen zouden worden veroorzaakt door de grote hoeveelheid blindstroom die gepaard zou gaan met het gebruik van de lampen Pharox en Tiparo. Onderzoek korte tijd later van het Nederlandse metrologisch instituut VSL toonde aan dat de Pharox een power factor (zie kader) had van 0,58 en de Tiparo een van 0,5. Wouter Koek van het Nederlandse metrologisch instituut VSL plaatst deze getallen in context: “Een 8 W LED-lamp met een power factor van 50 procent belast met een schijnbaar vermogen van 16 W het net nog altijd veel minder dan een vergelijkbare gloeilamp van 40 W.”

Netbeheerder
Blindstroom is vooral een probleem voor netbeheerders. Consumenten hoeven hiervoor namelijk meestal niet te betalen en stroomproducenten raken de blindstroom in principe ook niet kwijt; de stroom kan immers niet zomaar verdwijnen. Wouter Koek van VSL: “Als het grootschalig gebruik van lampen met een lage power factor tot problemen leidt, dan lijkt mij dat vooral de netbeheerders te raken. Als zij aangeven er geen last van te ondervinden, dan spreekt dat dus voor zich.” En wat zeggen de netbeheerders? Sjoerd Marbus, woordvoerder van energiebranchevereninging EnergieNed: “De gevolgen van blindstroom door de introductie van LED-verlichting kunnen wij goed ondervangen met de bestaande infrastructuur, zoals met de compensatiebatterijen in de onderstations.”.
Uiteraard is LED-verlichting niet de enige veroorzaker van blindstroom. Alle elektronica veroorzaakt blindstroom en grote energieverbruikers kunnen in principe met hun blindstroom een flinke last veroorzaken bij netbeheerders. Die stellen dan ook een grens: als deze bedrijven een power factor produceren van minder dan 0,85, dan brengen ze de blindstroom in rekening. Niet alle netbeheerders overigens, alleen Stedin, Enexis, NRE en Cogas rekenen 0,0006 euro per kVarh (maat voor blindstroom). Marbus “Veel bedrijven zorgen dan ook met eigen compensatoren dat die power factor boven de 0,85 blijft. Wil een groot bedrijf dus LED’s gaan introduceren, dan zullen ze die power factor van 0,5 dus waarschijnlijk compenseren, of anders voor de blindstroom betalen.”

Slimme meter
Kleinverbruikers betalen blindstroom niet, voornamelijk vanwege het simpele feit dat de elektriciteitsmeters blindstroom niet kúnnen meten. Hier komt overigens verandering in met de introductie van de slimme meter, die twee kanten op kan meten. Wouter Koek van VSL: “De nieuwe slimme meter kan blindstroom meten. Dus in principe kan de energieleverancier dan ook blindstroom op de factuur zetten. Mocht dat ooit gebeuren dan zullen consumenten de meerprijs die een hogere power factor van de LED-lamp met zich meebrengt wel willen betalen, en daar springen leveranciers uiteraard snel op in.”

Europa
In Europees verband worden in het kader van de ecodesignrichtlijn steeds meer eisen gesteld aan consumentenproducten en ook de huishoudelijke verlichting ontkomt niet aan de normeringen die daarin staan beschreven. Ook voor LED’s komen in september 2010 regels omtrent de power factor. Op de verpakking of op voor het publiek toegankelijke websites moet de producent de informatie over allerlei eigenschappen van de lamp plaatsen. Daaronder valt ook de power factor. Maar daar blijft het vooralsnog bij. Voor power factors van LED-lampen met een vermogen van minder dan 25 W geldt ook na 1 september 2010 nog geen drempelwaarde. Koek: “Op enig moment zullen Europese functionele eisen worden gesteld aan LED-verlichting. Vooralsnog is dit niet het geval. Gangbare spaarlampen vallen wel onder de eis van een power factor van minimaal 0,5.”
Maar als er geen drempels zijn, is het voor bedrijven toch verleidelijk om producten met een slechte power factor te produceren? Immers, dat is veel goedkoper en de blindstroom komt toch nog niet voor rekening van de consument. Dit lijkt niet helemaal correct. Zo publiceert Philips nu al de power factor van hun LED-verlichting, ondanks het feit dat dit pas in september dit jaar verplicht wordt. Kennelijk kun je er ook je productkwaliteit mee benadrukken. Ook Sjoerd Marbus van EnergieNed heeft de indruk dat lichtbedrijven de norm voor de power factor omhoog willen krikken. “Ondanks dat we niet veel problemen verwachten met de introductie van LED’s, zijn ze wel een nadrukkelijk punt van aandacht.” Daarom schuift voor de netbeheerders Sjef Cobben, lichtexpert voor Alliander, regelmatig aan bij de lichtbrancheoverleggen. Marbus: “We hebben de indruk dat lichtbedrijven hier serieus mee bezig zijn en dat zij zelf de kwaliteit van hun producten zullen bewaken en verbeteren.” Wel of geen drempelwaarde, zolang de consument maar goed geïnformeerd wordt over de producten, dan zijn veel potentiële problemen al uit de wereld, denkt Wouter Koek van VSL: “Het is belangrijk dat fabrikanten op eenduidige wijze de optische en elektrische eigenschappen op hun producten vermelden. En dat metingen worden verzorgd door een geaccrediteerd instituut als VSL. Consumenten moeten weten wat ze kopen en op informatie kunnen vertrouwen.”

______________________________________________________________________

Wat is blindstroom en de power factor?
Een gloeilamp kan gezien worden als een perfecte ohmse weerstand. Alle stroom wordt gebruikt voor het verwarmen van de gloeidraad. Bij apparaten met elektronische voorschakelapparatuur wordt een gedeelte van de wisselstroom gebruikt voor elektrische en magnetische velden waardoor een faseverschuiving in de golfbeweging van de wisselstroom optreedt. Deze blindstroom wordt niet werkelijk gebruikt door het apparaat zelf en de gebruiker betaalt deze dan ook niet, hoewel de stroom wel geproduceerd moet worden om het gevraagde vermogen te leveren. De power factor is een maat om aan te geven hoeveel blindstroom nodig is om het apparaat goed te laten werken.
Daarbij geldt de volgende formule: PF=P/S, waarbij P staat voor netto vermogen, dat is het vermogen dat door het apparaat gebruikt wordt, en S voor schijnbaar vermogen, dat is het totale vermogen dat door de energieleverancier geleverd wordt. Een gloeilamp heeft een PF van 1. Alle apparaten met voorschakelapparatuur hebben PF’s die lager zijn. Hoe hoger de PF hoe beter. En vaak ook hoe duurder.
Wouter Koek van VSL zegt over blindstroom: “Ik gebruik wel eens de analogie van het watermolentje. Stel dat je een watermolen hebt die gaat draaien als je er een liter water doorheen laat stromen. Die liter water kun je vervoeren in een fles, maar ook in volle emmer van tien liter. Onderweg van kraan naar watermolen klotst er een beetje water over de emmerrand, dat is je verlies. Maar vervolgens schenk je één liter uit die bijna volle emmer om het molentje te laten draaien. Die emmer met bijna negen liter water breng je dan terug naar de kraan. Dat water heb je wel vervoerd, maar ben je niet kwijt. Zo zit het ook een beetje met blindstroom.”

Bron: EnergieGids.nl jan 2010

Inpassen zuinige elektromotor vergt zorg

Vanaf komende zomer verkopen fabrikanten alleen nog energiezuinige elektromotoren. De energiebesparingen zijn evident, maar de meerkosten zijn niet altijd snel terugverdiend. En oude elektromotoren zijn ook niet één op één te vervangen door energiezuinige exemplaren.

Door Tijdo van der Zee. In: PT Industrieel Management maart 2011

In het testcentrum van Vanderlande rollen de gele bakken – Tubtrax geheten – in sneltreinvaart over de lopende band. Die heeft daarmee wel wat weg van een achtbaan in een attractiepark. Tubtrax is een nieuw systeem om bagage beter te transporteren. De standaard formaat gele bakken maken het namelijk eenvoudiger om te automatiseren. Vanderlande produceert geautomatiseerde materialhandlingsystemen voor luchthavens, pakketsorteercentra en distributiecentra. Minder opvallend dan de gele bakken zijn de elektromotoren die de transportbanden aandrijven. Toch zit ook daar een innovatie. In plaats van de standaard IE1-motoren, gebruikt men hier energiezuinige IE2-motoren. Vanderlande heeft besloten om alle nieuw op te leveren systemen te voorzien van dit tweede type. “Er zijn projecten waar we overeen waren gekomen IE1-motoren te leveren. Omdat de oplevering hiervan niet voor juni plaats zal vinden, hebben we met de klant afgesproken om ook hier over te gaan op IE2-motoren. Op Schiphol bijvoorbeeld”, zegt Antonie Vos, Group leader R&D Baggage Handling.

Rendement

De Europese Ecodesignrichtlijn, die ingaat op 16 juni, stelt minimumeisen aan het rendement van elektromotoren. Leveranciers zijn daarom nog hard aan het werk om de laatste aanpassingen te maken, voordat zij de oude exemplaren uit de schappen moeten halen. Dit betekent niet dat een defecte elektromotor in de fabriek onmiddellijk vervangen moet worden door een nieuwe. Bij een oude motor kunnen de spoelen nog wel enkele keren gewikkeld worden voordat hij definitief de geest geeft, ook na 16 juni. “Maar als je dat twee keer hebt gedaan, neemt het rendement dermate af, dat vervanging door een nieuwe energiezuinige elektromotor zich snel terugverdient”, zegt Bas Oldenhof van energieadviesbureau KWA. Elektromotoren zitten overal. In 2006 gebruikten elektromotoren in de EU gezamenlijk 1067 TWh, terwijl de Europese elektriciteitsproductie in dat jaar lag op 3354 TWh. In een doorsnee fabriek wordt gemiddeld 70 procent van de totale hoeveelheid elektriciteit gebruikt door elektromotoren, in bijvoorbeeld lopende bandsystemen, koel/vriescombinaties, ventilatoren, pompen en persluchtcompressoren. De EU wil met de nieuwe richtlijn in 2020 jaarlijks 135 TWh besparen op het scenario business as usual.

Passen en meten

Volgens Gosse Brik, energieadviseur bij bureau DWA, variëren de besparingen op vollast van 2 procent bij grote motoren, tot 10 procent bij motoren onder 10 kW. Een kleine rekensom leert dat een besparing van bijvoorbeeld 5 procent op een 1 kW motor die 20 uur per dag, 350 dagen per jaar draait, met een kWh-prijs van 10 cent, een besparing oplevert van 35 euro. Niet echt iets om over te juichen. Toch kan die besparing oplopen, meent Brik. “De meeste motoren zijn ruimschoots overgedimensioneerd, tot wel 70 procent. Aangezien de nieuwe richtlijn ook eisen stelt aan deellastrendementen, zijn juist hier de grote besparingen te halen.” Daarnaast wijst zowel Brik als Oldenhof erop dat een energiezuinige motor het best aangeschaft kan worden, wanneer de oude aan vervanging toe is. “En omdat de nieuwe richtlijn de markt voor energiezuinige motoren groter maakt, zal de meerprijs ten opzichte van een conventionele motor snel dalen”, denkt Oldenhof. Toch zal in de meeste gevallen zo’n nieuwe motor niet zonder meer geplaatst kunnen worden in de bestaande situatie. Dat blijkt bijvoorbeeld bij nadere inspectie van de conveyorbelts van Vanderlande. De motoren zijn daarin liggend geplaatst. Aangezien energiezuinige motoren net iets groter zijn en een andere vorm hebben, was het passen en meten om de nieuwe exemplaren ook tussen de banden gepositioneerd te krijgen. Daarnaast, zo vertelt Vos, liggen de toerentallen en de aanloopkoppels net iets anders, waardoor de gehele afstelling opnieuw ingeregeld moet worden.

Geleidelijke optimalisering

Energieadviseurs Brik en Oldenhof benadrukken dat een energiezuinige elektromotor maar een van de onderdelen is in een energiezuinige installatie. Overdimensionering is een veelgehoord probleem. Een kleinere motor kan leiden tot grote besparingen. Daarnaast wordt in veel gevallen waarbij een wisselende belasting voorkomt, vaak een frequentieomvormer geadviseerd. Dat apparaat wordt bij verdere uitwerking van de Ecodesignrichtlijn in 2017 verplicht (zie kader). Afstelling vindt nu nog te vaak plaats door middel van het afknijpen van de smoorkleppen achter de motor. Brik: “Energieverliezen lopen hier op tot 70 procent. Een frequentieomvormer is dan snel terugverdiend.” Bij Vanderlande gelooft men meer in een aan-uit-systeem, dat met ICT en dus de juiste logistiek haalbaar is. Vos: “Dit scheelt al snel de helft aan energie.” De richtlijn voorziet in een geleidelijke optimalisering van het rendement: van een IE2-motor komende zomer, naar een IE3-motor in 2017. Gosse Brik van DWA raadt dit type al standaard aan. Bij Vanderlande draait inmiddels een IE4-motor op proef. Het is een permanentmagneetmotor. Vos denkt erover de stap naar de IE3-motor straks over te slaan. “Er gaan meer dingen spelen dan alleen energie. Wij zijn nu ook bezig met duurzaamheid en recyclebaarheid en dan wil je ook kijken naar het materiaalgebruik. Het kan goed zijn dat de IE4-motor wat dit betreft beter uit de bus komt.”

——————————————————————————————-

Kader

Regels en regelingen

De Ecodesignrichtlijn (Richtlijn 2005/32/EG inzake ecologisch ontwerp voor elektromotoren) voorziet in een drietrapsmodel, dat ingaat op 16 juni 2011. De kleinste motor die onder de richtlijn valt, een tweepolige motor met een uitgaand vermogen van 0,75 kW, moet in 2011 een efficiëntie hebben bereikt van ten minste 77,4 procent. De grootste motor, een 375 kW motor met 6 polen, moet een efficiëntie van 95 procent halen. Voor 2015 stelt de richtlijn nog scherpere eisen aan de elektromotor: deze moet nog energiezuiniger zijn of voorzien van een frequentieomvormer voor motoren van 7,5 kW tot 375 kW. In 2017 gaat de laatste fase in: ook in de vermogenscategorieën vanaf 0,75 kW gelden dan bovenstaande eisen. Elektromotoren worden nu nog ingedeeld in de EFF-classificatie, waarbij EFF2 staat voor conventioneel een EFF1 voor zuinig. In de nieuwe IE-indeling krijgt een energiezuinig model juist een hogere notering, die loopt van IE1 voor conventioneel tot IE4 voor extreem energiezuinig.

Energie Investeringsaftrek

Via de Energie Investeringsaftrek (EIA) is in 2011, net als in 2010, een energieadvies of maatwerkadvies of actieplan voor elektromotoren voor 41,5 procent van de winstbelasting af te trekken. Daarnaast komt ook een investering in een teruglevervoorziening van remenergie van elektrische motoren voor de EIA in aanmerking. Hieronder vallen vermogenselektronica bestaande uit: teruglevervoorziening remenergie, (eventueel) vliegwiel, (eventueel) supercondensator, (eventueel) chopperinstallatie, (eventueel) frequentieregelaar, (eventueel) vermogenselektronica/ vermogensregeling motor. De motor zelf komt niet in aanmerking.

Chemiebedrijf wint warmte terug uit discontinu proces

Chemiebedrijf Kolb uit Klundert gebruikt proceswarmte uit de nieuwe reactor om grondstof voor te verwarmen. De inzet van koeltorens en stoomketel is hierdoor niet meer nodig. Het bedrijf bewijst hiermee dat warmteterugwinning in discontinue processen wel degelijk mogelijk is. Kolb ontving voor deze innovatie van branchevereniging VNCI in juni de ‘Responsible Care Prijs 2010’. Maar nog lang niet alle proceswarmte wordt nuttig hergebruikt. Er zijn daarom plannen om ook de andere twee reactoren om te bouwen.

Door Tijdo van der Zee

Kolb produceert ethoxylaten, stoffen die de oppervlaktespanning van water verminderen en veel gebruikt worden in cosmetica en wasmiddelen. Ethoxylaat ontstaat door een reactie van vetalcoholen met ethyleenoxide, dat Kolb koopt van het naastgelegen Shell Moerdijk. Doordat de reactie een exotherm proces is moet de reactor koel worden gehouden op de ideale reactietemperatuur van 175 0C. De twee oorspronkelijke reactoren gebruiken hiervoor water van 65 0C uit een ondergronds bassin van 1000 m3, dat door twee koeltorens op het dak van de fabriek op temperatuur gehouden wordt. Voordat ethyleenoxide met de vetalcohol in het reactorvat reageert, moeten de vetalcoholen met stoomketels worden opgewarmd tot 140 0C.

Koeltorens
Vooral de koeltorens waren doorn in het oog van Mark Bramer, manager operations bij Kolb. “Je ziet het geld daar dagelijks naar buiten vliegen”, zegt hij. Het productieproces kent een fase waarin warm water nodig is en een fase waarin koelwater gebruikt wordt. Als je die aan elkaar koppelt, krijg je een kringloop, waarin geen externe energiebronnen nodig zijn. “Probleem is alleen dat vraag en aanbod van warmte niet parallel lopen”, zegt Bramer. De oplossing klinkt eigenlijk heel logisch: twee in plaats van één buffervaten. Eén voor warm en één voor koel water. Het koelwater koelt het productieproces en warmt hierdoor op van 95 0C tot 155 0C. Dat hete water wordt opgeslagen in een horizontaal 5 bars drukvat en verwarmt via een warmtewisselaar in een apart grondstoffenvat de vetalcohol op van 50 0C tot 125 0C. Daarbij koelt het water zelf weer af van 155 0C naar 95 0C, waarna het gereed voor gebruik in het eerste koelwatervat wordt gepompt. Vorig jaar nam Kolb de nieuwe reactor in gebruik en het principe blijkt te werken. Afgelopen jaar bespaarde het chemiebedrijf 12.000 GJ op 45.000 ton grondstof. Volgend jaar verwacht Bramer dankzij een verhoogde productie een besparing van 15.000 GJ te behalen. “Bijkomend voordeel is dat we door het voorverwarmen in een apart vat een grotere capaciteit hebben. De batches kunnen namelijk sneller na elkaar worden uitgevoerd, omdat het reactorvat niet gebruikt hoeft te worden om de grondstof op te warmen.” Wel is het zaak om de niveaus in de buffervaten goed in de gaten te houden. Het zou namelijk erg vervelend zijn als een batch niet door kan gaan omdat er te weinig koelwater in het vat zit.

Stilleggen productie
Niet al het opgewarmde water kan worden hergebruikt voor het voorverwarmen van grondstoffen. Een deel wordt als lagedruk flashstoom van 155 0C gebruikt om bijvoorbeeld de lading van de vrachtwagens te verwarmen. Een veel groter deel van het overschot wordt echter via een warmtewisselaar in de grote 1000 m3 tank gepompt, waar het uiteindelijk dus toch weer door de koeltorens wordt afgekoeld. Er zijn plannen om ook de twee oudere reactors van een voorverwarmingsvat te voorzien. “Maar de productie ligt daar dan wellicht een maand stil. Ethyleenoxide is een explosieve stof en je kan dus niet zomaar wat gaan lassen”, zegt Bramer. Toch moet het vooruitzicht van energiebesparing en vooral ook de capaciteitsverhoging de directie uiteindelijk overstag doen gaan, zo vindt Bramer. Een eventuele uitbreiding met een vierde reactorset zal zeker worden voorzien van een warmteterugwininstallatie en voorverwarmingsvat. Uiteraard trekt Bramer lessen uit de werking van de huidige installatie. “Er zijn kleine dingen als de dimensionering van de pompen. Die is nu nog niet ideaal. Ook ben ik geen voorstander van het gebruik van flashstoom uit het drukvat. Ten eerste raak je zo snel veel druk kwijt, maar nauwelijks warmte. Daarnaast is het dan geen gesloten systeem meer. De stoom die je verliest moet je namelijk telkens weer aanvullen.”

Bron: EnergieGids.nl sept 2010

‘Ambitie renovatieregels niet erg hoog’

Vanaf 1 juli gelden voor gebouwen die een grondige renovatie ondergaan nieuwe eisen aan de isolatiewaarde van de gebouwschil. Daarnaast gaan voor vernieuwde installaties hogere rendementseisen gelden. Maar het ambitieniveau van deze nieuwe regels ligt niet zo hoog als sommigen zouden willen. En de samenhang met andere regels lijkt soms te ontbreken.

De nieuwe regels worden, als de Raad van State er mee instemt, opgenomen in het Bouwbesluit 2012 en komen voort uit de herziene Europese richtlijn EPBD, die alle landen in de EU moeten implementeren.

Het ministerie schat dat de regeling per jaar 10 miljoen euro extra omzet voor de bouwsector oplevert, waarbij uitgegaan wordt van 25.000 ingrijpende renovaties per jaar, in zowel de woningbouw als in de utiliteit.

Gebouwschil

Voor wat betreft de gebouwschil geldt dat wanneer 25 procent of meer van de oppervlakte van de schil wordt vervangen, moet worden voldaan aan de isolatie-eisen voor nieuwbouw. Het gaat dan echt om vervanging van de totale constructieopbouw voor een dak of een deel van het dak.

Hetzelfde geldt voor gevels en vloeren: alleen een volledig vervangen constructieopbouw moet straks voldoen aan isolatie-eisen. Dit betekent dat er geen eisen worden gesteld bij bijvoorbeeld na-isolatie van het dak of de spouwmuur.

Isolatie

In het advies van BuildDesk dat ten grondslag lag aan het wijzigingsbesluit zouden de regels ook gelden voor minder ingrijpende renovaties. Het ministerie heeft hier duidelijk een andere keus gemaakt. “In ons advies wordt een ruimere definitie voorgesteld van renovatie, waardoor de eisen voor veel meer situaties zouden gelden. Zo zou bij het vervangen van pannen het dak ook geïsoleerd moeten worden”, zegt Bart Poel, projectleider van de BuildDesk-studie.

“De keuze van het ministerie heeft voor- en nadelen”, zegt Poel. “Voordeel is dat de eisen van het ministerie beter te handhaven zijn. Voor zulke ingrijpende maatregelen is namelijk normaliter een bouwvergunning vereist, waardoor handhaving automatisch geregeld is. In onze definitie van ‘renovatie’ zou aanvullende handhaving nodig zijn. Nadeel van de keuze van de overheid is dat er veel minder CO2-besparing bereikt wordt dan mogelijk zou zijn met een ruimere definitie.”

En: in de definitie van BuildDesk kwam de jaarlijkse extra omzet voor bedrijven uit op 57 miljoen euro, in plaats van 10 miljoen die het ministerie nu voorrekent. “Zulke ingrijpende renovaties vinden nou eenmaal veel minder vaak plaats”, aldus Poel.

Het moge duidelijk zijn dat de na-isolatiebedrijven niet erg gecharmeerd zijn van deze ministeriële draai. “Wij verwachten dat onze leden niet al te veel extra omzet door deze regeling kunnen verwachten”, zegt Rob van Boxtel, voorzitter van branche-organisatie Venin. Dat ligt anders bij isolatiebedrijven die ook veel producten voor nieuwbouw leveren. “Een goede zaak. Als je gaat renoveren, doe het dan in één keer goed”, zegt Hannie Stappers van steenwolfabrikant Rockwool. “Al had ik wel graag bepalingen over veiligheid en akoestiek willen zien. Meer een integrale benadering dus.”

Er wordt ook geopperd dat aannemers of eigenaren kunnen proberen onder de nieuwe isolatie-eisen uit te komen door de verbouw zodanig te faseren dat de renovatie niet valt onder de definitie van ‘ingrijpende renovatie’. Volgens de berekeningen in het rapport van BuildDesk zou dit kunnen voorkomen bij kwart van alle renovaties. Bij de striktere opvatting van ‘renovatie’ van het ministerie zal dit minder vaak voorkomen, denkt Poel: “Ja, ook bij de definitie van het ministerie zal ontsnappen aan de regelgeving zeker gebeuren, maar naar verwachting wel in mindere mate. Veel mensen zullen het vervangen van bouwdelen liever allemaal in een keer willen doen”, zegt Poel.

Installaties

Een tweede aanpassing van het Bouwbesluit betreft installaties. Voor warmtapwatersystemen, koel- en verwarmingssystemen en grote ventilatiesystemen (vanaf 5000 m3 per uur) gelden vanaf 1 juli minimum rendementseisen als deze onder handen zijn genomen. Het ministerie heeft toegezegd een online rekentool te ontwikkelen waarbij per systeem uitgerekend kan worden of aan de rendementseisen wordt voldaan. Hoe die eisen precies gehaald worden, is aan de eigenaar. Als het rendement op het vereiste niveau kan komen door isolatie van de leidingen, dan kan hij daar voor kiezen. Dan gaat het bijvoorbeeld om isolatie van leidingen in onverwarmde ruimten en om het isoleren van radiatoren voor glazen puien door middel van stralingsschermen

Toch lijkt deze handreiking naar de leidingisolatiebranche een beetje loos, vindt Marc Volder, van isolatiefabrikant Thermaflex. “Leidingisolatie is namelijk niet opgenomen in die andere belangrijke regel: het energielabel voor gebouwen. Zolang dat niet het geval is, zullen weinig gebouweigenaren hiervoor kiezen. En dat terwijl er in een gemiddelde woning 30 meter cv-leiding ligt. Voor honderd euro heb je die geïsoleerd. Die kosten heb je binnen een seizoen terugverdiend, want het isoleren van CV-leidingen in onverwarmde ruimtes levert al snel meer dan honderd euro per jaar op. Maar samenhang in de regels ontbreekt nog.”

Ook Bart Poel zegt dat maatregelen om het systeemrendement te verbeteren vaker aan de opwekkant (bijv. HR-ketel, wtw-ventilatie-apparaat) zullen plaatsvinden. Al moeten we van deze Bouwbesluitwijziging geen al te hoge verwachtingen hebben. “We zullen met de nieuwe rendementseisen geen gigantische energiebesparende stappen nemen. In Nederland zijn de installaties al behoorlijk energiezuinig. Voor andere delen van Europa is dit anders.”

Installatiebranchevereniging Uneto-VNI onderschrijft het standpunt van Poel. “De rendementseisen zijn niet erg hoog. HR 100-ketel voldoet bijvoorbeeld al”, zegt woordvoerder Dick Reijman

Kantoren

Een mooi stapje, maar slechts één van de vele die gemaakt moeten worden om daadwerkelijk energiebesparende renovaties in kantoren teweeg te brengen, zo omschrijft Maarten Dansen de nieuwe regels. Dansen werkt bij de Dutch Green Building Council en is voorzitter van Platform Duurzame Huisvesting voor Kantoren van AgentschapNL. “De kantorenmarkt blijft achter. Veel kantoorruimte staat leeg en de meeste eigenaren wachten met opknappen tot ze een nieuwe huurder hebben gevonden. En dat kan in deze tijd lang duren”, zegt Maarten Dansen.

“De koplopers in de verduurzaming hebben deze nieuwe regels niet nodig. Het is wel goed om op deze manier ook de achterblijvers mee te krijgen”, aldus Dansen. Toch is energiebesparende techniek maar een deel van de puzzel. “Het gaat om de gebruikers. Als je driedubbel glas hebt, maar vervolgens altijd je ramen op laat staan, ben je nog nergens.”

Verschenen in Cobouw, april 2013