Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek
Dit bericht wordt vandaag per post verzonden
Wiskundigen vinden koeling voor verhitte Artis-vissen
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.
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.
Nadere informatie bij Geertje Hek (UvA), tel. 020 5256094, e-mail
ghek@science.uva.nl. Zie ook www.cwi.nl/conferences/swi2002.
02-06
---
Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO)
Afdeling Voorlichting en Communicatie
Postbus 93138
2509 AC Den Haag
Telefoon (070) 344 07 13
Fax (070) 385 09 71
E-mail news@nwo.nl
Internet algemeen http://www.nwo.nl
Internet pers en publiek http://www.nwo.nl/wetenschapsplein