Menu
Warmtepomp zorgt voor hergebruik restwarmte bij chocoladefabriek Mars
Vraag nu gratis advies aan

Warmtepomp zorgt voor hergebruik restwarmte bij chocoladefabriek Mars

Voor de productie van chocoladerepen is relatief veel koeling en verwarming nodig. Om de chocolade te kunnen verwerken, moet hij vloeibaar zijn en dus worden verwarmd, terwijl het eindproduct moet worden gekoeld zodat het kan worden verpakt, opgeslagen en getransporteerd. Door restwarmte uit het koelproces via een warmtepomp te hergebruiken, kan veel energie worden bespaard. Zeker in een grote chocoladerepenfabriek. (Bron: RCC K&L)
Twee V450-compressoren van GEA Grasso vormen samen de warmtepomp die restwarmte opwaarderen voor hergebruik via het warmtenet.
Twee V450-compressoren van GEA Grasso vormen samen de warmtepomp die restwarmte opwaarderen voor hergebruik via het warmtenet.

Grootste chocoladefabriek van Europa wordt steeds duurzamer

Zo’n ‘grote chocoladerepenfabriek’ staat in het Brabantse Veghel. Mars Nederland heeft hier de grootste chocoladefabriek van Europa, met ongeveer 1.200 werknemers. In de fabriek worden onder andere Mars repen en bekende chocoladeproducten zoals Snickers, Twix, Bounty en Maltesers in verschillende formaten geproduceerd, maar ook halffabricaten voor andere Mars fabrieken. Jaarlijks levert de fabriek ruim 220.000 ton chocoladeproducten af.

logo Mars

‘Sustainable in a Generation’

De productielocatie in Veghel is een van de meest energiezuinige fabrieken die Mars wereldwijd heeft. “Maar mede vanwege onze ambitieuze doelstellingen willen we nog meer besparen”, vertelt Niels Gloudemans, Project Engineer Process / Utility bij Mars Nederland. “In 2010 is vanuit het Amerikaanse hoofdkantoor het programma ‘Sustainable in a Generation’ gestart, met als doel om in 2040 wereldwijd CO2-neutraal te produceren. Dat betekent dat iedere Mars fabriek jaarlijks een reductie van 3 procent moet realiseren op energiegebruik, CO2-uitstoot, afvalproductie en watergebruik.” Voor Mars Nederland leverde het een flinke uitdaging opom nog grote stappen te zetten als het om duurzaamheid gaat. Gloudemans: “Sinds de fabriek in 1963 werd geopend, is er altijd al zuinig met de leefomgeving omgesprongen. In de loop van de ruim 50 jaar dat de fabriek in Veghel bestaat, is de productie er al steeds duurzamer geworden. Die voorsprong zorgt ervoor dat het lastiger is om nog veel milieuwinst te boeken.”

De twee koelmachines in Koelhuis Oost.
De twee koelmachines in Koelhuis Oost.

Hergebruik van restwarmte

Toch heeft Mars Nederland de afgelopen twee jaar wel degelijk een duurzaamheidsslag gemaakt, door eigen restwarmte te gaan hergebruiken met behulp van een warmtepomp. Voor de productie van chocolade is zowel koel- als warmtevermogen nodig. Om het eindproduct te kunnen stollen, beschikt de site over twee koelhuizen met in totaal 13 megawatt koelvermogen. In het oudste koelhuis (Koelhuis Oost) stonden in eerste instantie machines die op R22 draaiden, maar die zijn in 2010 vervangen door ammoniak-machines. In het tweede koelhuis (Koel- huis Noord) zijn, toen het in 2003 werd gebouwd, direct ammoniak-koelmachines geplaatst. De installatie in Koelhuis Oost maakt gebruik van kanaalwater. Per uur wordt zo’n 2.000 m3 water uit de Zuid-Willemsvaart opgepompt; vooral voor gebruik door de koelmachines in dit koelhuis, maar het wordt voor een kleiner deel ook gebruikt door verdampingscondensors in Koelhuis Noord. Het kanaalwater dat naar binnen komt heeft jaargemiddeld een temperatuur van rond de 18 ºC, het retourwater is ongeveer 23ºC.

De kanaalwatercondensor van de koelmachines, met daarboven het nieuwe bordes voor de ammmoniak-warmtepomp.
De kanaalwatercondensor van de koelmachines, met daarboven het nieuwe bordes voor de ammmoniak-warmtepomp.

Behalve koeling is er ook aardig wat warmtevermogen nodig. De tanks waar chocolade in wordt opgeslagen moeten boven een bepaalde temperatuur blijven om het product vloeibaar te houden, en om dezelfde reden worden alle transportleidingen getraced, zodat ze niet verstopt raken met gestolde chocolade. Drie jaar geleden kwam het idee op om de restwarmte die vrijkomt uit de koelmachines te hergebruiken om aan de eigen warmtevraag te voldoen. Gloudemans: “In de fabriek van Mars Duitsland had men daar al ervaring mee. Met de inzet van een warmtepomp kun je zo een flinke efficiëntieslag maken, mits die warmtepomp een behoorlijk vermogen heeft."

De waterpompen van het nieuwe warmtenet.
De waterpompen van het nieuwe warmtenet.

Warmtepomp

Mars Nederland ging in gesprek met compressorfabrikant GEA om de mogelijkheden te onderzoeken, en de timing van die gesprekken bleek perfect. “GEA heeft de V450/V600-serie GEA Grasso-compressoren die met het koudemiddel ammoniak werken. Die compressorlijn werd al toegepast in schaatsbanen, voor het maken van ijs. GEA wilde graag veld- testen uitvoeren waarbij dit type compressor wordt ingezet als warmtepomp voor het realiseren van temperaturen tot 65ºC; ook om in de praktijk te ervaren hoe ze onder een veel hogere druk kunnen werken.”

Op een aantal locaties is de compressor inmiddels op die manier ingezet. Zo beschikt bierbrouwer Bavaria over een warmtepomp met de 8-cilinderversie van de GEA Grasso V450, en in 2015 werd een soortgelijk systeem - dit keer met de 6-cilinderversie van de compressor - in gebruik genomen bij Mars in Veghel. “In onze fabriek zijn twee compressoren geïnstalleerd, elk met een vermogen van 700 kilowatt”, vertelt Gloudemans. “Doordat ze per twee cilinders kunnen  opstarten, kan de installatie heel mooi geleidelijk worden bijgeschakeld en werkt het systeem behoorlijk efficiënt. De compressoren zijn letterlijk  ‘ingetakt’ in de bestaande installatie (‘add-on’-systeem) en maken gebruik van de voordruk die ze uit de koelmachines krijgen. Om de opgewekte warmte werkelijk te kunnen gebruiken in het productieproces, kwam er overigens nog een behoorlijke extra investering bij kijken. “We beschikten wel over een stoomnet, maar niet over een warmwaternet. Dat moest dus eerst worden gerealiseerd voordat de warmtepomp in gebruik kon worden genomen.” Overigens is het op een gasinstallatie aangesloten stoomnet nog steeds operationeel, als back-up voor het geval de warmtepomp in storing gaat.

Schematische weergave van het warmtenet bij Mars in Veghel.
Schematische weergave van het warmtenet bij Mars in Veghel.

Warmtedistributie

Het water dat na tussenkomst van een warmtewisselaar van de warmtepomp komt, heeft een temperatuur van 63ºC . Het gaat naar de ‘header’ die het hart van het distributienetwerk vormt, waarna het verder wordt getransporteerd om in  de  warmte- vraag van verschillende  toepassingen  te  voorzien: de opslag van chocolade en siroop, het leidingwerk, het productieproces en de luchtbehandelingskasten. “Met dat laatste onderdeel zijn we overigens voorzichtig”, vertelt Gloudemans. “We willen in principe al onze luchtbehandelingskasten op het warmtenet aansluiten, maar een belangrijk kenmerk van die kasten is dat de warmtevraag ervan fluctueert. We willen niet dat die variatie ervoor zorgt dat de warmtepomp voortdurend bij- en af moet schakelen, want dat zou nadelig zijn voor de efficiëntie." Om dezelfde reden wordt het nieuwe warmtenet niet ingezet om aan ‘seizoensgebonden’ warmte- vraag te voldoen, zoals extra kantoorverwarming in de winter.

Niels Gloudemans (rechts) geeft kort na de inbedrijfname van het warmte- net uitleg over de warmtepomp.
Niels Gloudemans (rechts) geeft kort na de inbedrijfname van het warmte- net uitleg over de warmtepomp.

Tevreden terugblik

Nadat een paar kinderziektes, onder andere met betrekking tot de olietemperatuur van de compressoren, waren overwonnen, draait het warmtepomp- systeem nu probleemloos. Niels Gloudemans kijkt dan ook met tevredenheid terug op de anderhalf jaar dat het warmtenet met warmtepomp nu in gebruik is. “In principe draait dit systeem volcontinu; het staat maximaal drie of vier dagen per jaar stil voor onderhoud. Als we verder geen gebruikmaken van de back-up, besparen we 1 miljoen Nm3 aard- gas. Dat levert een aanzienlijke besparing op; afgelopen jaar is netto 26 terajoule bespaard. Maar het is niet alleen het energiegebruik, ook de CO2-uitstoot is aanzienlijk verminderd.”

Inmiddels gaan ook andere productielocaties van Mars gebruikmaken van warmtepompen; ook bui-  ten Europa, zoals in China, Mexico en Egypte. Gloudemans: “Mars Nederland in Veghel was altijd een koploper in technische innovaties, en dan niet al-  leen als het om duurzaamheid gaat, maar bijvoorbeeld ook vanwege onze R&D-afdeling. De afgelopen jaren is de voorsprong ten opzichte van andere locaties wel wat kleiner geworden, doordat Mars wereldwijd veel geld investeert in innovatie en duurzaamheid, in het kader van het eerder genoemde ‘Sustainable in a Generation’-project. Toch zijn we nog steeds heel invloedrijk. En als je ziet welke technische innovaties we de afgelopen jaren heb- ben gerealiseerd, kunnen we daar met recht trots op zijn.”

Wilt u weten hoeveel u kunt besparen met een warmtepomp? Vraag nu een gratis besparingsadviesgesprek aan van een van onze experts!

Blijf op de hoogte van GEA’s innovaties en verhalen door u in te schrijven op nieuws van GEA.

Inschrijven

Wij zijn er om u te helpen! Met slechts een paar gegevens kunnen we uw vraag beantwoorden.

Stel uw vraag