Tekst: Vincent Hentzepeter | Fotografie: Foodnote
In de waterzuivering, waar tot 90% van de energie in de beluchting gaat zitten, kan het energieverbruik fors omlaag door verschillende energiezuinige blowers te combineren en uit te gaan van de nominale last in plaats van piekbelastingen. Intelligente software regelt 24/7 automatisch dat machines steeds met de energiezuinigste combi draaien.
Tekst: Vincent Hentzepeter | Fotografie: Foodnote
De enorme energiebesparingen die in waterzuivering kunnen worden behaald, worden niet ten volle benut. Bij vernieuwing van installaties doen ingenieursbureaus vaak ‘copy-paste’ van het bestek van een eerder project. Maar de compressortechnologie staat niet stil. Een uitgekiende combinatie van de nieuwste energiezuinige compressoren en afstemming van de capaciteit op de nominale flow zorgen ervoor dat de initiële investeringen stukken lager uitvallen en de energiekosten fors omlaag gaan. Bij de huidige energieprijzen verdient de aanschaf van nieuwe machines zich verrassend snel terug en wordt de uitstoot flink verlaagd.
Het energieverbruik van (verouderde) zuiveringsinstallaties kan wel met 60% of meer omlaag, blijkt uit casestudies van Aerzen, gepresenteerd tijdens een persconferentie bij Aerzen Nederland ter ere van de lancering van de nieuwe, energiebesparende alleskunner ‘Delta Hybrid’. Deze blower/compressor kan een fors hoger drukverschil – geen 1.000, maar 1.500 hPa – aan dan conventionele apparatuur en opereert zuiniger.
Volgens Siert Wiersema, manager water technology business bij Aerzen, wordt het tijd dat gebruikers van compressoren kritisch gaan nadenken over de inzet van compressortechnologie. Met de juiste combinatie van budget-, basis- en high end-oplossingen valt namelijk veel winst te halen. “Wij willen ook graag geld verdienen, maar liever bieden wij de markt de meest efficiënte oplossing. En laat die nu ook nog eens goedkoper uitpakken op de korte en lange termijn… Waterschappen stellen zich duurzaamheidsdoelen, maar kiezen voor drie dezelfde machines, vaak de duurste uit de range, zoals onze Aerzen Turbo blowers. Die high performance machines zijn dan vaak qua grootte berekend voor piekmomenten, maar daardoor niet optimaal efficiënt bij nominaal gebruik, dus staat er een groot deel van de tijd een oversized, te dure oplossing te draaien.”
Een turboblower leent zich bij uitstek voor een basislast. De Delta Hybrid heeft een groot regelbereik van 1:5 en is 25-30% energiezuiniger dan standaard beluchtingsblowers. Naast basisoperaties, kan deze ook op piekmomenten bijschakelen. Het is een kwestie van calculeren welke combinatie van blowertechnologie binnen een waterzuivering volstaat en zich het snelste terugbetaalt in termen van investeringen en (toekomstig) energieverbruik. Zo kan er flink gesneden worden in de kosten en wordt de installatie stukken groener.
Ben van Maanen, sales engineer bij Aerzen: “Besef dat 60 tot 80 procent van de energie gaat zitten in de biologische behandeling van afvalwater, precies het stuk waar onze installaties opereren – de beluchting. Op veel plekken kan tot 30 procent energie en 40 procent op de CO₂-emissies worden bespaard door de configuratie van blowers te heroverwegen. Ja, dat kost wat, maar waar dit gebeurt zijn die investeringen in minder dan twee jaar terugverdiend.”
“Dus staat er een groot deel van de tijd een oversized, te dure oplossing te draaien”Siert Wiersema, Aerzen
Ook de compressoren zelf worden steeds efficiënter, maar dat gaat met kleine optimalisaties. “Qua compressorontwerp is het schroefprofiel al zo optimaal, dat daar weinig verbetering in zit. Wel kunnen we met digitale simuleringssystemen van rotorprofielen nog stapjes zetten voor een betere doorstroming van lucht bij verschillende drukken, maar je ontkomt er niet aan naar het hele proces te kijken en ook de vraag te stellen: is er wel zo veel lucht nodig? Als er vroeger vier grotere blowers stonden, en je rekent door dat je met de nieuwste modellen ook met drie kleinere toekunt, dan is dat misschien jammer voor ons, maar dat gaan we wel adviseren!”
Turbocompressoren zijn al zo’n tien jaar in opkomst in Nederland en Europa. Het zijn echte werkpaarden, maar alleen dit compressortype inzetten drijft het energieverbruik op als ze niet juist gedimensioneerd zijn. “De ‘Turbo’ kan qua toerental goed in de basislast draaien”, zegt Van Maanen. “Het regelbereik beloopt in de praktijk 45 tot 100 procent en de permanente aandrijving van de magneetmotor verhoogt de betrouwbaarheid. De footprint is onverslaanbaar, dat kan de doorslag geven als er weinig ruimte is, zoals in de industrie, of als we ze plug & play in een container leveren. Met grotere machines wordt dat erg krap. Wat we in de praktijk vaak zien, is dat er standaard drie van diezelfde machines neergezet worden. Maar afgaande op de pieken en dalen in het belastingprofiel, ben je vrijwel altijd voordeliger uit met een combinatie van machines.” Zo kan de Delta Hybrid de taken overnemen van de Turbo’s als er minder aanbod is en dat scheelt veel energie. “Met zowel de Turbo als de Delta Hybrid zit je in het gebied dat het meest wordt toegepast in de waterschappen, maar de Hybrid heeft de beste papieren qua regelbereik”, benadrukt Van Maanen.
“De footprint is onverslaanbaar”Ben van Maanen
In dit verhaal is een cruciale rol weggelegd voor de AERsmart-regelaar. Die berekent met zijn intelligente software precies het optimale regelbereik van het systeem en de combinatie van blowers om qua flow en druk zo zuinig mogelijk te draaien. Van Maanen: “Zo kun je 10, 15 procent energiezuiniger opereren dan met een traditionele regeling. Deze tool bepaalt continu of er meer of minder lucht nodig is vanuit het compressorstation. Zo kom je op de gunstigste toerentallen voor je systeem, zodat alle machines steeds op meest efficiënte energielevel draaien.”
Waar AERsmart de data lokaal op slaat en het proces regelt, doet AERprogress dit in de cloud. Van Maanen: “Je kunt dan alles op afstand monitoren en benchmarken, de ene installatie op kpi’s vergelijken met de andere, kijken waar dat aan ligt en optimaliseren qua energieverbruik. Als add-on kan er met de data ook onderhoud gepleegd worden op basis van conditie in plaats van standaard servicing. Dus alleen onderhoud als het nodig is. We bieden ook een module voor energiemonitoring, die houdt het energieverbruik bij voor optimalisering. Er draaien in de EU nu 10 installaties met deze cloudoplossing. Bij het waterschap Vechtstromen komt er een pilot na de zomer. Het lijkt hen interessant wat de digitalisering qua energieverbruik brengt.”
