Buffertanks in de glastuinbouw zijn de laatste jaren fors toegenomen in capaciteit. Waren voorheen liggende buffertanks standaard, inmiddels zijn door de toegenomen schaalvergroting vooral grotere staande buffertanks gebruikelijk, met een inhoud van 500 tot 5.000 kuub. Er worden zelfs al tanks gebouwd die 8.000 kuub en meer bevatten. In enkele gevallen veroorzaakten te grote drukwisselingen bovenin de buffers voor schade aan buffertanks.
Buffertank is geen drukvat
Het is gebruikelijk geworden om de atmosferische lucht bovenin de warmtebuffertanks te vervangen door een ‘deken’ van stikstof. Dit voorkomt corrosie door in lucht aanwezige zuurstof, en beschermt zo de staalconstructie. Afhankelijk van de tankvulling, wisselt de benodigde hoeveelheid stikstof.Om capaciteit aan aparte stikstof-druktanks en compressoren uit te sparen, en slijtage door het steeds aan- en uitschakelen van compressoren te verminderen, wordt de ruimte in de bovenkant van de tank soms gebruikt als goedkope opslag voor de hoeveelheid stikstof. Afblazen via drukventielen of aanvulling van stikstof wordt daarbij uitgesteld tot dicht bij de verzekeringstechnisch toegestane grenzen.
Directeur Theo Kleijweg, van buffertankbouwer Trading 2000: "Er is van een warmte-opslagtank soms een drukvat gemaakt. Dat moet je niet doen. Zo’n buffertank is niet bestand tegen die drukwisselingen. Daar zijn tanks door gescheurd. De huidige enorme diameters hebben de buffertanks daarbij meer kwetsbaar gemaakt. Een systeem zonder drukverschillen is dus beter."
Metaalmoeheid
Arjen Smit van Sotex in Waddinxveen, leverancier van stikstofgeneratoren en expansie systemen: "Bij het vullen van een buffer zet de tank uit. Boven een druk van 6 millibar komt het dak onder spanning te staan. Het gaat dan ‘bol’ staan. Dat voel je ook echt, als je op dat moment bovenop een tank gaat staan.Je zet alles onder druk. Dat is op zich nog niet zo heel erg. Maar zakt de druk daarna weer, dan komt het dak weer terug in een ontspannen situatie. Als dat regelmatig gebeurt, dan ontstaat er spanning op de lasnaden. Het staal van de tank krijgt dan last van metaalmoeheid, en kan gaan scheuren." Ook de isolatiebeplating raakt belast door uitzettingsverschillen. Er kunnen daardoor openingen in ontstaan, waar dan vocht doorheen slaat, via de isolatiewol richting de staalplaten. Als het staal blijvend nat wordt door de isolatie, kan het alsnog gaan corroderen, met alle gevolgen van dien.
"Je snapt wel wat de gevolgen zijn als je zo’n gigantische tank van duizenden kuubs moet repareren. Daar ben je dagen mee kwijt. Stellingen bouwen, een kraan erbij, de aluminium ombouw en de isolatiebeplating verwijderen, en dan de lekken zoeken en repareren. Dat brengt frustraties en kosten met zich mee." Een teler kan tijdens zo’n reparatie in principe wel doordraaien met het systeem, zodat de verwarming van de kas niet in gevaar komt. "Maar je zit tijdelijk wel met een open systeem, waar zuurstoftoetreding plaats vindt, wat roestvorming bevordert."
Proef-installatie
Sotex kreeg de vraag van genoemde tankenbouwer of het bedrijf niet kon zorgen dat de druk te allen tijde netjes op maximaal 6 millibar blijft. De tank blijft dan altijd in rusttoestand. Dit verhoogt de levensduur en de betrouwbaarheid van de buffertanks. Sotex paste zijn bestaande stikstof expansie systeem aan, om de druk te begrenzen binnen waardes die net boven of onder de gewenste druk liggen. Smit: "Stel dat de constante wenswaarde 4 millibar is. Dan blazen we stikstof in, zodra de druk tot 2 millibar is gezakt. Aan de andere kant blazen we bij 6 millibar al af. Door die kleine schakeldifferentiatie blijft het dak altijd in rusttoestand, en kan er nooit vermoeidheid in het staal optreden. Bij nieuwbouw is die toepassing het makkelijkst, maar bestaande systemen zijn ook relatief eenvoudig aan te passen."In het vroege voorjaar van 2008 is een test gestart bij een teler in Pijnacker. Deze is recentelijk afgesloten. De druk in de buffer bleek inderdaad steeds op het gewenste niveau te handhaven. SOTEX durft een maximale druk van 6 millibar dan nu ook te garanderen. Het bestaande leveringsprogramma kan uitgevoerd worden als LP systeem. Hiermee heeft SOTEX toch wel een zeer uniek systeem in huis.
Mechanische klep
Doordat er veel meer schakelmomenten optreden, om de druk binnen de nauwe grenzen te reguleren, moest de standaard elektrische klep vervangen door een mechanische klep die op 6 mbar opent. De huidige toegepaste elektrische stikstof-aflaatklep blijft daarnaast wel gehandhaafd als extra veiligheidsventiel, en opent bij 10 millibar.Verder waren geen grote aanpassingen nodig van het bestaande SOTEX-systeem. Dat werkte al met een eigen stikstof voorraadvat, om drukverschillen op te kunnen vangen. Alleen werden voorheen ruimere drukmarges gehanteerd.
"Met een voldoende groot stikstof opslagvat kan je de starts en stops van de compressor positief beïnvloeden. Bij toepassing van de compressor direct op de warmteopslagtank zou de draaitijd veel te kort worden en heb je dus heel veel schakelmomenten. We willen in elke ‘run’ minimaal drie kwartier tot een uur draaien. De levensduur van de gebruikelijke oliegesmeerde schroefcompressoren neemt anders namelijk ernstig af. De olie moet steeds eerst op temperatuur komen, voor een goede smering. Anders treedt condensvorming op in het compressorblok, wat weer kan leiden tot corrosieproblemen en lekkende pakkingen."
De drukregulerende voorzieningen maken het expansiesysteem iets duurder. “Maar een buffertank is voor een teler ook een grote investering. Het is aan ons om die tank, met een enorme hoeveelheid warm verwarmingswater, goed te beschermen.”
Sterkte constructie speelt mee
Adviseur Jaco Gelderblom van Agro AdviesBuro vindt het belangrijk dat sterk wisselende drukken in warmtebuffertanks worden voorkomen. "Anders gaat het dek staan ‘wieberen’, door het iets op en neer gaan, of kan het isolatiemateriaal lek raken doordat isolatieplaten gaan jutteren." Ook hij kent gevallen waar tanks beschadigd zijn geraakt. "Al speelde in die bewuste gevallen ook de hoeveelheid staal, die gebruikt was in het dak, een rol." Daarna werden de daken verzwaard uitgevoerd door de leverancier van de tanks. “Gelukkig ontstond schade tot nu toe altijd nog bij de dekrand, en kwamen er geen scheuren in de zijwand van de tank. In dat laatste geval zou het risico veel groter zijn geweest, met die gigantische hoeveelheden water."Voor meer informatie:
Arjen Smit
SOTEX b.v.
Coenecoop 587
2741 PT Waddinxveen
Tel: 0182-619597
Fax: 0182-640672
Mob: 06-27319831
www.sotex.nl
