warmteverlies wateroppervlak door convectie EN verdamping

Thorwald stelde deze vraag op 10 februari 2024 om 12:08.

Ik ben betrokken bij het bouwen van 'hot springs' in IJsland en wil bepalen hoeveel warmte ik nodig heb om het water temperatuur op peil te houden onder verschillende omstandigheden.

Voor H (Alfa), de warmteoverdrachtscoefficient gebruik ik de formule H = 12 x wortel luchtsnelheid (even op 8 m/s gezet (krachtige wind).  =  33.9.

Totale oppervlakte van de baden is 350 m2  en de Delta T stel ik even op 43 graden (water 38, buitenlucht -5 graden Celcius).

Dan kom ik uit op 'slechts' 510,8 kW ... Maar per hoeveel (tijdseenheid)?

Daarnaast zal ik toch ook enorme hoeveelheid warmte verliezen aan water dat verdampt. Hoe bepaal ik dat verlies?

Wie helpt?

Thorwald

Reacties

Thorwald op 10 februari 2024 om 12:16

Eigenlijk zoek ik dus het aantal kg water dat per seconde verdampt want dat moet ik opnieuw toevoegen om het verlies aan verdamping te compenseren.

Maar dat verlies aan convectie, ja, per welke tijdseenheid is dat dus?

Thorwald

Jaap op 10 februari 2024 om 12:59
Dag Thorwald,
Met de gebruikte formule voor de overdrachtscoëfficiënt ben ik niet bekend.
Aangenomen dat de formule hier geldt, is het warmtetransport door convectie 510 kW.
Dit betekent 510 kilojoule energie per seconde. 'Watt is al per seconde.'
Hierbij komt nog een geschatte 80 kW doordat het water meer warmtestraling uitzendt naar de omgeving dan het water uit de omgeving ontvangt.
Ronden we af op een warmte-afgifte van 600 kW. Dat is het vermogen van zo'n 300 huishoudelijke elektrische waterkokers.
Onder de genoemde omstandigheden zal per seconde inderdaad een flinke hoeveelheid water verdampen. Dat kost veel energie. Om dit te compenseren, is extra vermogen nodig.
Hoeveel massa ('kg') water per seconde verdampt, kan ik niet becijferen.
Groet, Jaap
Thorwald op 10 februari 2024 om 13:21

OK.  Dat is mooi.  Want als ik dus 50 m3/uur aan water van 85 graden C. ter beschikking heb dat ik afkoel tot max. 40 graden, dan komt daar meer dan genoeg warmte uit.  En een deel van dat water dat ik gebruik om af te koelen is het water uit het zwembad.  

OK. Dit is voorlopig een goede indicatie. Dank Joop.

Theo de Klerk op 12 februari 2024 om 11:32
Q = cw m ΔT 
m = 50 mx 0,998 x 103 kg/m3 ≈ 50 x 103 kg elk uur
cw = 4,18 x 103 J/(kgK)
ΔT = 85 - 40 = 45 ºC  (max)

Q = (4,18 x 10) x (50 x 103 ) x 45 = 9,405 x 109 = 9,4 x GJ  elk uur (max)
Indien gelijkmatig verdeeld over het uur een vermogen  P =Q/3600 = 2,6 MW

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Noortje heeft zevenentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)