Waterkoeling elektrisch systeem berekenen?

Houtman stelde deze vraag op 25 maart 2010 om 13:14.

De kwestie is als volgt:

 

Een systeem verbruikt bij maximale inzet 510kW. Voor t gemak Zal dit allemaal in warmte worden omgezet.

Dit systeem moet watergekoeld worden op 10C.

Stel ik koel water van een 20 naar 4 graden (zeewater, geen grondwater).

Met het water van 4graden ga ik koelen.

 

Hoeveel water heb ik nodig (per uur)

 

bedankt!

Reacties

Jan op 25 maart 2010 om 17:51

Dag Houtman,

Kun je eerst eens laten zien hoever je zelf al komt met (onderdelen van) dit sommetje, en waar je dan vastloopt? Dan kunnen we je door je problemen heen helpen. Het doel van deze vraagbaak is begrip te kweken, niet om huiswerkmachine te zijn.

Groet, Jan

 

houtman op 25 maart 2010 om 19:49

vermogen is bijgesteld naar 25kW gemiddeld gebruik, piek wordt even achterwege gelaten.

tot dusver:

Q=c*dT -> 25 / (4,18*6) = 0.996 kg/s water (van 4graden) -> 1kg

 

om dit te koelen van 20graden zeewater af (ruime schatting)

-> 16*4,18= 67KW

 

Het zijn benaderingen cq schattingen, dus nauwkeurigheid is niet te hoog.

 

denk ik de goede kant op?

Jan op 25 maart 2010 om 22:08

Dag Houtman,

 beetje slordig geformuleerd, maar verder OK

In de formule Q = m·c·ΔT is de 25 kW je Q , dat wil zeggen, als we de boel per seconde bekijken is 25 kJ de warmte die je moet afvoeren.

 Q = m·c·ΔT

25000 = m · 4180 · 6

 dat is dan 25000 J warmte , 4180 J per kilogram en per kelvin soortelijke warmte van je water,  en 6 kelvin temperatuurverschil.

Die vergelijking opgelost voor m geeft je massa (water) in kg. Dat was de warmte per seconde, en geeft dus ook je massa koelwater per seconde. En dat is inderdaad bij benadering 1 kg/s.

Dat water moet je eerst 16 K afkoelen, dus dat kost dan 16/6 van 25 kW = ong. 67 kW koelvermogen.

Als dit voor een reële installatie is (??) kun je je afvragen of je niet makkelijk aan kouder (dieper?) water kunt komen?

Groet, Jan

houtman op 26 maart 2010 om 08:16

ok, mooi dat ik t toch bij t rechte eind heb, bedankt!

 

Kouder water zal niet lukken, het gaat om een fictief schip in kustwateren, vandaar!

 

 

houtman op 26 maart 2010 om 09:56

Wat me nog binnen schiet.

 

Als je een gesloten koelwatersysteem hebt, en je koelt met 4 graden water, het te koelen systeem van 25kW moet 10graden blijven... heb je dan ook geen koelcapaciteit van 25kW nodig?

of stieken toch meer, als je er vanuit mag gaan dat het water uiteindelijk warmer wordt dan 10 graden??

waar mag je vanuit gaan on zo'n situatie?

 

groeten

Jan op 26 maart 2010 om 17:46

Die koelcapaciteit heb je er al ingestopt, namelijk in de vorm van een hoeveelheid water die 6°C in temperatuur mag stijgen. Dat zit in die 67 kW verdisconteerd, want daarmee bracht je je water van 20°C naar 4°C.

Energetisch is het trouwens gunstiger om je water naar bijvoorbeeld 1°C te koelen. Dan kun je namelijk met 0,66 kg/s toe. En het is voordeliger om 0,66 kg 19° te koelen dan om 1 kg 16° te koelen. Scheelt ruim 20 % in je koelkosten.

(in theorie althans, het hangt natuurlijk wel af van het rendement van je koelinstallaties)

Nu je die vraag stelt, vraag ik me trouwens af wat je doet met het afgewerkte water van 10°C. Op zich is het gekkigheid om steeds vers water van 20°C in te nemen en gebruikt water van 10°C zonder nadenken te lozen. Als je dat water niet kunt terugkoelen naar 4°C om het wéér te gebruiken (zodat je maar 25 kW nodig hebt om het weer gebruiksklaar te maken) dan kun je het altijd nog gebruiken om het verse water dat je inneemt vóór te koelen. Ook dan ben je van een groot deel van je 67 kW verlost.

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft vijf appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)