Je leest:

Wiskundigen vinden koeling voor verhitte Artis-vissen

Wiskundigen vinden koeling voor verhitte Artis-vissen

Auteur: | 7 maart 2002

IJsblokken noch een dure koelinstallatie vormen de oplossing voor de verhitte vissen in het tropische mammoetaquarium van Artis. Zo’n zestig wiskundigen van de Studiegroep Wiskunde met de Industrie, die ieder jaar een week bij elkaar komen om oplossingen te bedenken voor moeilijke problemen van bedrijven en instellingen, bedachten een alternatief om het aquarium te koelen.

Artis had zelf al geprobeerd om de watertemperatuur van 27 graden terug te brengen naar het draaglijke niveau van 24 graden Celsius. De vissen krijgen het ‘benauwd’ door de warmte van de heldere lampen en de zon in de zomer. Bij extreme hitte dumpten de medewerkers grote blokken ijs in het water. Het ijs moest van duur gedestilleerd water zijn gemaakt om de chemische samenstelling van het water niet te veranderen. Bovendien was er wel erg veel ijs nodig om 440.000 liter water drie graden af te koelen. Eerdere pogingen met ventilatoren en de deuren wagenwijd openzetten bleken onvoldoende effect te hebben. En voor een standaardoplossing met een koelinstallatie was eigenlijk geen geld.

Rifwand Artis

De wiskundigen bekeken het probleem los van de dagelijkse praktijk. Het water in het aquarium en het daarmee verbonden grote reservoir in de kelder circuleert in vier uur tijd. De mathematici maakten berekeningen voor zonnestraling, het warmteverlies via glas, muren en bodem en via verdamping. Het bleek dat de verdamping in de reservoirs cruciaal is voor het verdwijnen van de warmte.

De watertemperatuur in de reservoirs is ééntiende graad lager dan in het aquarium. Deze temperatuursdaling wordt veroorzaakt door verdamping en correspondeert met 100.000 kJ aan warmteverlies. Op dit moment is er echter nauwelijks ventilatie boven het reservoirwater in Artis, terwijl de lucht erg vochtig is. Door met een ventilator drogere lucht over het water te blazen gaat de luchtvochtigheid omlaag en kan er meer water verdampen. Daardoor wordt meer warmte aan het water onttrokken. De wiskundigen hebben berekend hoe groot de luchtsnelheid boven het water moet zijn. Deze manier van koelen is veel eenvoudiger en goedkoper dan de koelinstallatie waar Artis aan dacht. Daarnaast hebben de wiskundigen berekend hoeveel warmte Artis in de zomer buiten kan houden door het dak van het gebouw te isoleren. Die oplossing is voor de dierentuin moeilijker te verwezenlijken omdat het aquariumgebouw een monumentaal pand is.

De Studiegroep Wiskunde met de Industrie vond ook (deel)oplossingen voor andere moeilijke industriële problemen zoals een betere compressie van audio-signalen (ingediend door Philips), het bepalen van de zeewatertemperatuur in geologische tijden (NIOZ), de verspreiding van euromunten (Natuur & Techniek), een teeltadvies aan rozenkwekers (Phytocare) en het plaatsen van onderdelen op een chip (Magma).

De organisatie van de Studiegroep Wiskunde met de Industrie van 18 tot 22 februari was in handen van het Centrum voor Wiskunde en Informatica (CWI) en de Universiteit van Amsterdam. NWO en de Technologiestichting STW steunen het initiatief via hun programma Wiskunde Toegepast. Door aan te tonen welke mogelijkheden wiskunde biedt proberen de wiskundigen het contact met het bedrijfsleven te versterken.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 07 maart 2002

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.