Kwekerij Aarts, un productor de pepinos y tomates con sede en Asten-Heusden, en la provincia holandesa de Brabante Septentrional, ha instalado una bomba de calor aire-agua de 2 MW, la mayor de este tipo hasta la fecha en el sector, para calentar 3,6 hectáreas de un invernadero de reciente construcción.
Al planificar el nuevo invernadero, el propietario, Rens Aarts, barajó varias opciones de calefacción. Dada la congestión de la red eléctrica descartó la cogeneración (CHP) como solución principal. Se solicitó y se concedió una licencia para energía geotérmica superficial, pero finalmente se optó por una bomba de calor. La unidad de 2 MW, suministrada por CCR y que utiliza CO₂ como refrigerante, está en funcionamiento desde principios de este año.
"Estamos dispuestos a ser pioneros", declara Rens. "Sabíamos que emprendíamos un camino inexplorado". Eso sí, los productores de Brabante llevan ya tiempo demostrando su disposición a innovar. "El robot de envasado de pepinos de Aweta se creó aquí y mi padre también colaboró en el desarrollo de los canales de cultivo", cuenta el productor, quien se hizo cargo de la empresa familiar de sus padres en 2022.
© Thijmen Tiersma | HortiDaily.esRens Aarts junto a la bomba de calor de 2 MW de Kwekerij Aarts. Kwekerij Aarts es miembro de la organización de productores Kompany.
Una bomba de calor única para la horticultura de invernadero
En 2023 se compró terreno para ampliar la explotación existente de 9,6 hectáreas, donde se cultivan pepinos y tomates de otoño. Junto con un compañero, Rens trató de averiguar cómo calentar de forma sostenible las 3,6 hectáreas del invernadero de nueva construcción. Se estudiaron varias opciones. Incluso solicitó y obtuvo un permiso de geotermia superficial. Pero al final optó por una bomba de calor aire-agua.
Su padre, Gerard, encontró una en internet en el verano de 2024. Sin embargo, esa bomba de calor solo tenía una capacidad de 500 kW, y el productor había calculado que las nuevas instalaciones necesitarían 2 MW.
Otra cuestión por abordar era qué refrigerante utilizaríamos para la bomba de calor. "Preferíamos un refrigerante natural y optamos por el CO₂. Lo primero que pensamos fue que si se producía alguna fuga de refrigerante en el invernadero, el CO₂ no sería perjudicial para las plantas".
Cogas Climate Control fue designada como distribuidora de la bomba de calor CCR y se solicitó con éxito una subvención del programa MEI (un plan holandés destinado específicamente a apoyar la introducción en el mercado de innovaciones energéticas en invernaderos) con la ayuda de Epiic, una filial de aaff especializada en la tramitación de subvenciones.
© Thijmen Tiersma | HortiDaily.es La bomba de calor está equipada con un total de ocho compresores, dos de los cuales se controlan por frecuencia para un ajuste óptimo.
Integración en la horticultura de invernadero
Optar por una bomba de calor también ha hecho necesario realizar modificaciones en el invernadero. El constructor de invernaderos Maurice Kassenbouw erigió un invernadero bien aislado con dos pantallas. Cogas instaló un amplio sistema de calor a baja temperatura, con una gran superficie de calefacción, tubos de calefacción, una red de baja temperatura bajo el canal de cultivo y un tubo de cultivo adicional.
"Podemos controlar tres redes de calefacción de forma independiente, o ampliar la red si necesitamos una temperatura de retorno más baja", explica Rens. Mantener la temperatura de retorno es crucial, declara. "Para un funcionamiento óptimo de la bomba de calor, se necesita una temperatura constante de 30 grados centígrados".
En el proceso previo a la instalación de la bomba de calor, Kwekerij Aarts tuvo en cuenta para el sistema una temperatura de entrada de 30 grados centígrados, una temperatura de salida de 60 grados centígrados y una temperatura exterior de -5 grados centígrados. "Al fin y al cabo, necesitamos calor cuando fuera hace frío", aclara.
Una ventaja adicional de optar por una bomba de calor de CO₂ de CCR es que también puede generar una temperatura de 80 grados centígrados a partir de una entrada de 30 grados. "Hay tres opciones. Con 30 grados como temperatura de entrada, se puede optar por 40, 60 u 80 grados como temperatura de salida".
© Kwekerij Aarts
Inversiones adicionales
El invernadero de nueva construcción está especialmente equipado para funcionar con una bomba de calor, pero también se renovó el invernadero antiguo. Por ejemplo, se instaló una segunda pantalla para ahorrar energía, y para la deshumidificación escogieron el sistema de tratamiento de aire CoVent de Cogas Climate Control para ambos invernaderos, optando Kwekerij Aarts por el sistema sin conductos.
Además, en el tejado se han instalado paneles solares. Para optimizar el sistema energético, también se invirtió en una unidad de cogeneración adicional de 1 MW. "Esta unidad responde rápidamente a los cambios en la demanda. Puede ponerse en funcionamiento cuando necesitamos mucha electricidad, para el CO₂ o cuando los precios de la electricidad son favorables. Cuando no necesitamos el calor, lo almacenamos en nuestro depósito de inercia".
Un software inteligente garantiza el control óptimo de la bomba de calor y de todos los demás activos energéticos. Para ello, Horticoop Technical Services instaló el ordenador climático IIVO de Hoogendoorn Growth Management.
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Pascal Janzen, de Cogas Climate Control, afirma que la instalación de una bomba de calor para un invernadero nuevo combinado con otro ya existente, y para la que se han tenido también en cuenta las circunstancias específicas de Kwekerij Aarts, ha hecho de este un proyecto bastante especial. "Aquí tenemos que hacer frente a fluctuaciones en las temperaturas de suministro y de retorno, y en la disponibilidad de electricidad, lo cual supone todo un reto, porque una bomba de calor no se enciende ni se apaga así como así. La constancia es importante". En Kwekerij Aarts, todos los sistemas y el software se han configurado para lograr esa constancia.
Cogas Climate Control observa un creciente interés por las bombas de calor en la horticultura de invernadero. Además del proyecto de Kwekerij Aarts, Cogas Climate Control también ha instalado una bomba de calor en Kwekerij Loos, un productor de fresas, y ya está preparando un nuevo proyecto para un productor de hortalizas.
Cogas Climate Control es distribuidor de CCR, el proveedor de la bomba de calor de Kwekerij Aarts, y también suministra sistemas de Koning Koudetechniek. Ambas partes suministran bombas de calor de CO₂. "Elegimos proveedores que también puedan ofrecer un buen servicio a largo plazo", asegura Pascal Janzen. "Cada refrigerante tiene propiedades determinadas. En la mayoría de los casos, el CO₂ es la mejor solución".
© Thijmen Tiersma | HortiDaily.es En el exterior, entre los invernaderos, se encuentran los condensadores
Optimizar con software
El 23 de enero, comenzó la plantación para la nueva temporada en los invernaderos de Kwekerij Aarts. En el primer invernadero en el que la bomba de calor iba a proporcionar calor se llevó a cabo el 5 de febrero. Desde entonces, los productores, junto con sus socios, han estado realizando ajustes y optimizando esta nueva tecnología mediante el software que la acompaña.
Con el tiempo, gracias a la compra de terrenos, Kwekerij Aarts ha ganado espacio para construir un nuevo invernadero de 3 hectáreas. Una vez más, habrá que examinar detenidamente el panorama energético, pero en ese momento, los conocimientos que está adquiriendo ahora con el uso de la bomba de calor le serán muy útiles.
Esta primavera, el productor publicó un mensaje sobre el proyecto en redes sociales, y desde entonces está recibiendo muchas preguntas de colegas sobre el uso de la tecnología, que todavía es relativamente nueva para la horticultura de invernadero. Un consejo que puede compartir de antemano: "es importante conocer el COP (Coeficiente de Rendimiento) estacional de una bomba de calor", afirma.
Hablamos del rendimiento medio de una bomba de calor a lo largo de toda una temporada de calefacción. El COP de una bomba de calor indica su eficiencia. Es un número que expresa cuánto calor (kWh) se produce por cada kWh de electricidad consumida. Cuanto mayor es el valor COP, más calor puede extraer una bomba de calor de 1 kWh de electricidad.
"Hay que asegurarse de realizar el cálculo en condiciones invernales", aconseja Rens a los productores que estén considerando la inversión.
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Conexión de la bomba de calor con el invernadero
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En Kwekerij Aarts se ha instalado una tercera planta de cogeneración con una capacidad de 1 MW. La cogeneración puede utilizarse para generar electricidad para la bomba de calor y también para producir CO₂ para las plantas del invernadero. "Cuando los precios de la electricidad son bajos, podemos dejar que la bomba de calor acumule calor en el tanque de almacenamiento de agua caliente, que estará disponible para utilizarlo más tarde en toda la explotación", explica Rens.
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En toda la instalación hay sensores para controlar la temperatura del sistema y optimizar el proceso.
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La incorporación de una bomba de calor en un invernadero ya existente supuso un reto adicional para el proyecto.
Para más información:
Kwekerij Aarts
[email protected]
www.kwekerijaarts.nl
Cogas Climate Control
[email protected]
www.cogasclimatecontrol.com
