Water produceren uit lucht

epic

Hoeveel water kun je maximaal laten condenseren op een (glazen) plaat. Stel je hebt een plaat met een constante temperatuur van 1 graad. Als je het condens na een tijdje met een wisser van de plaat veegt en opvangt, hoeveel water kun je dan produceren per uur.

Natuurlijk hangt dit af van de omgevingstemperatuur en luchtvochtigheid. Verder vraag ik me af of er een versnellend of vertragend effect is als er als wat condens op de plaat zit.

Mijn vraag is of te berekenen is wat de opbrengt aan gecondenseerd water is bij een willekeurige temperatuur en luchtvochtigheid en een bepaalde regelmaat in wissen van de plaat.

Jan van de Velde

Aangezien je dit in "praktische en overige wetenschappen" post, is een interessante vraag waarom je zou willen weten hoeveel water dit oplevert.

De plaat wissen lijkt me zinloos. Plaats hem wat schuin en het water zal er vanzelf aflopen. Aanwezig water op de plaat zal het condenseren overigens versnellen, aangezien voor condensatie zg condensatiekernen nodig zijn. Ruwheden op die plaat kunnen overigens ook al als zodanig fungeren.

Eraan rekenen lijkt me onbegonnen werk. Het zal er vooral van afhangen hoeveel hoe warme, hoe vochtige lucht je hoe intensief in contact brengt met de plaat. Meer warme lucht betekent dan tevens dat je meer koelvermogen nodig zult hebben, en dus meer water kunt laten condenseren.

epic

Hallo Jan,

Bedankt voor je repliek.

Wissen is inderdaad waarschijnlijk niet nodig als je de plaat schuin zou houden.

De achtergrond van mijn vraag is dat ik benieuwd ben hoeveel water je kunt produceren op een plek met een droog klimaat. Op een vakantie in de Sahara in Marokko viel het me op dat mijn ijskoude colaatje ondanks de droge en warme lucht toch een flinke laag condens had aan de buitenkant. Ik vraag me dus af als je de koude oppervlakte zou opschalen hoeveel water opbrengst je dan kunt krijgen.

Misschien moet een keer een proefopstelling maken.

Groet,

Mark

holland

In feite heeft condenseren van water uit lucht energie nodig.

Volgens een bepaalde natuurkunde wet, (ik weet die niet uit mijn hoofd) is de uitgaande energie even groot als de ingaande energie was.

Dus met andere woorden; bij voldoende luchtvochtigheid zal er zoveel vocht condenseren als dat je aan energie ontrokken hebt aan de gekoelde plaat. Minus de opwarmings-energie van de plaat, die naast het condenseren van water plaats vind. Hiervoor heb je de kennis van thermische eigenschappen van lucht(met bepaalde luchtvochtigheid), water en materiaal van de plaat, nodig.

bessie

holland schreef:In feite heeft condenseren van water uit lucht energie nodig.

Volgens een bepaalde natuurkunde wet, (ik weet die niet uit mijn hoofd) is de uitgaande energie even groot als de ingaande energie was.

Dus met andere woorden; bij voldoende luchtvochtigheid zal er zoveel vocht condenseren als dat je aan energie ontrokken hebt aan de gekoelde plaat. Minus de opwarmings-energie van de plaat, die naast het condenseren van water plaats vind. Hiervoor heb je de kennis van thermische eigenschappen van lucht(met bepaalde luchtvochtigheid), water en materiaal van de plaat, nodig.

Ik denk niet dat wat je zegt helemaal juist is, holland. Maar op de eerste plaats zei Epic al dat er arbeid zou moeten worden verricht om het koelproces te laten draaien. Hij vroeg niet hoeveel arbeid dat zou kosten, hij vroeg hoeveel hij kon maken per uur.

Natuurlijk is het zo, dat de plaat door het condenseren opwarmt en dus gekoeld moet worden. Jij kan zeggen, bereken hoeveel energie er aan de plaat is onttrokken dan weet je hoeveel water er gevormd is. Maar dat is omdraaien van de vraag.

Jan gaf al aan dat er een aantal factoren meespelen maar niet precies welke. Ik noem: grootte plaat, opstelling plaat (verticaal/horizontaal/schuin), temperatuur plaat, ruwheid plaat (hoewel dat niet altijd uitmaakt, bv als er ijs gevormd wordt), snelheid langsstromende lucht, temperatuur en vochtgehalte lucht.

Van de meeste factoren is de invloed met veel moeite wel te berekenen, maar de grootste onzekerheid zit hem in de langsstromende lucht. Tenzij deze geforceerd wordt met een fan, maar een vrije stroming onder invloed van temperatuurgradienten e.d. is vrijwel niet te beschrijven.

En omdat deze stroming de aanvoer van vocht bepaalt, zal het een onmisbaar gegeven zijn om enige zinvolle berekening uit te voeren.

317070

De achtergrond van mijn vraag is dat ik benieuwd ben hoeveel water je kunt produceren op een plek met een droog klimaat.

Ik heb ooit nog gehoord van een opstelling in Midden-Amerika. Het was er droog, maar ook erg mistig (dus hoge luchtvochtigheid). Men heeft er dan grote netten opgesteld, die nu voor de aanvoer van irrigatie op de velden zorgen, via condens.

Ik denk dat in pakweg de Sahara de luchtvochtigheid te klein is om veel water te gaan winnen, maar het principe wordt dus wel gebruikt elders in de wereld!

holland

bessie schreef:Ik denk niet dat wat je zegt helemaal juist is, holland. Maar op de eerste plaats zei Epic al dat er arbeid zou moeten worden verricht om het koelproces te laten draaien. Hij vroeg niet hoeveel arbeid dat zou kosten, hij vroeg hoeveel hij kon maken per uur.

Natuurlijk is het zo, dat de plaat door het condenseren opwarmt en dus gekoeld moet worden. Jij kan zeggen, bereken hoeveel energie er aan de plaat is onttrokken dan weet je hoeveel water er gevormd is. Maar dat is omdraaien van de vraag.

Jan gaf al aan dat er een aantal factoren meespelen maar niet precies welke. Ik noem: grootte plaat, opstelling plaat (verticaal/horizontaal/schuin), temperatuur plaat, ruwheid plaat (hoewel dat niet altijd uitmaakt, bv als er ijs gevormd wordt), snelheid langsstromende lucht, temperatuur en vochtgehalte lucht.

Van de meeste factoren is de invloed met veel moeite wel te berekenen, maar de grootste onzekerheid zit hem in de langsstromende lucht. Tenzij deze geforceerd wordt met een fan, maar een vrije stroming onder invloed van temperatuurgradienten e.d. is vrijwel niet te beschrijven.

En omdat deze stroming de aanvoer van vocht bepaalt, zal het een onmisbaar gegeven zijn om enige zinvolle berekening uit te voeren.

De langsstromende lucht is niet echt een onzekerheid. Want als door middel van koeling de luchtvochtigheid vermindert, maar ook de luchttemperatuur vermindert. Zal er automatisch een luchtstroom ontstaan. Omdat koude lucht nu eenmaal naar beneden zakt en dus plaats maakt voor warme- maar dus ook "natte"- lucht.

Dus toevoer van lucht is geen factor als deze lucht ongehinderd kan passeren. Want als de toevoer van lucht wordt beperkt, zal de ingestoken energie minder worden, omdat er minder energie aan de plaat wordt afgestaan. De fatoren die er dus wel toedoen zijn:

1 de ingestoken energie(door koeling onttrokken energie aan de gekoelde plaat)

2 de thermische eigenschappen van de gekoelde plaat.

3 de thermische eigenschappen van water

4 de thermische eigenschappen van lucht met hoge luchtvochtigheid (de op die plek heersende percentage)

4 de thermische eigenschappen van lucht met lage luchtvochtigheid (na condenvorming op de plaat

Jan van de Velde

Dus toevoer van lucht is geen factor als deze lucht ongehinderd kan passeren. Want als de toevoer van lucht wordt beperkt, zal de ingestoken energie minder worden, omdat er minder energie aan de plaat wordt afgestaan. De fatoren die er dus wel toedoen zijn:

Wel degelijk: je kunt met een grote energie-onttrekking een heleboel (relatief droge) lucht afkoelen zonder ook maar een druppel water te oogsten: kwestie van zoveel lucht toevoeren dat de temperatuur ervan nooit onder het dauwpunt zakt.

Werkelijk, er zijn hier zoveel factoren in het spel dat er niks praktisch zinnigs van te zeggen valt. Op één ding na: het wordt niet toegepast, en de enige reden die ik daarvoor kan bedenken is dat het hoe dan ook véél meer energie kost dan bijvoorbeeld ontzilting van zeewater mbv ultrafiltratie (omgekeerde osmose).

Overigens heb ik een tijdje in de Sudan gewerkt. De vochtafvoerpijp van de airconditioning in mijn kamer had daar niet veel werk, de plant eronder in de tuin stond zeker niet te verzuipen.

bessie

holland schreef:De langsstromende lucht is niet echt een onzekerheid. Want als door middel van koeling de luchtvochtigheid vermindert, maar ook de luchttemperatuur vermindert. Zal er automatisch een luchtstroom ontstaan. Omdat koude lucht nu eenmaal naar beneden zakt en dus plaats maakt voor warme- maar dus ook "natte"- lucht.

Dus toevoer van lucht is geen factor als deze lucht ongehinderd kan passeren.

Dat klopt inderdaad. De lucht gaat op die wijze bewegen, ook indien er geen fan is. Maar dat is het punt ook niet, punt is dat je er geen enkele natuurwet aan kunt koppelen. En je zal toch echt moeten weten hoeveel lucht er komt, want als er een liter lucht boven de plaat hangt zit daar toch echt maar de helft aan waterdamp in van twee liter.

holland

Wel degelijk: je kunt met een grote energie-onttrekking een heleboel (relatief droge) lucht afkoelen zonder ook maar een druppel water te oogsten: kwestie van zoveel lucht toevoeren dat de temperatuur ervan nooit onder het dauwpunt zakt.

Bij mijn vorige post heb ik er bij gezegd: bij voldoende luchtvochtigheid.

Het dauwpunt waar u van spreekt is van meer factoren afhankelijk dan alleen het temperatuur verschil. Bij lage luchtvochtigheid heeft het inderdaad weinig zin om zo'n opstelling te maken. maar dat heeft weinig met dauwpunt te maken maar met het feit dat er gewoon te weinig vocht in de lucht aanwezig is.

Jan van de Velde schreef:Werkelijk, er zijn hier zoveel factoren in het spel dat er niks praktisch zinnigs van te zeggen valt. Op één ding na: het wordt niet toegepast, en de enige reden die ik daarvoor kan bedenken is dat het hoe dan ook véél meer energie kost dan bijvoorbeeld ontzilting van zeewater mbv ultrafiltratie (omgekeerde osmose).

Overigens heb ik een tijdje in de Sudan gewerkt. De vochtafvoerpijp van de airconditioning in mijn kamer had daar niet veel werk, de plant eronder in de tuin stond zeker niet te verzuipen.

Lochies als er weinig vocht in de lucht aanwezig is zal er ook weinig geoogst kunnen worden. terwijl er wel veel energie in de te koelen plaat zal worden gestoken. En het opgevangen vocht weer verdampt voor dat het opgeslagen kan worden. Net als een regenbui waarvan de druppels de aarde niet bereiken.

Over dauwpunt gesproken. mist ontstaat als de luchtvochtigheid 100% is en afkoelt. Bij welke temperatuur dat begint maakt niks niemendal uit. Mist ontstaat al als je van een pan kokend water het deksel aftilt. doch het ontstaat ook als er vorst aan de grond is.

Een ander punt is: Als de airconditioning op u kamer in een omgeving had gestaan met een luchtvochtigheid van 90% met voor de rest de zelfde omgevings temperaturen. Dan duurde het koelen van de lucht veel langer als dat in sudan met lage luchtvochtigheid het geval was. Omdat er dan veel energie in het gecondenseerde vocht is gaan zitten.

Dus de reden dat het niet toegepast word is niet omdat ontzilten goedkoper is, maar daar waar het nodig zou zijn, de luchtvochtigheid te laag is om toe te passen.

shimmy

Ik geloof niet dat je het begrip dauwpunt juist toepast. Deze zin:

maar dat heeft weinig met dauwpunt te maken maar met het feit dat er gewoon te weinig vocht in de lucht aanwezig is.

is in conflict met zichzelf. het dauwpunt heeft immers een directe relatie met de luchtvochtigheid. Als het er toe doet dat er gewoon te weinig vocht in de lucht aanwezig is, dan doet het dauwpunt er ook toe.

Vandaag om 10 uur 20 was de temperatuur op het vliegveld van Tripoli 37 graden celsius, de dauwpunt temperatuur lag op 6 graden. Lucht moet daar dus al 31 graden worden afgekoeld alvorens er enig vocht kan worden geoogst.

holland

shimmy schreef:Ik geloof niet dat je het begrip dauwpunt juist toepast. Deze zin:

is in conflict met zichzelf. het dauwpunt heeft immers een directe relatie met de luchtvochtigheid. Als het er toe doet dat er gewoon te weinig vocht in de lucht aanwezig is, dan doet het dauwpunt er ook toe.

Vandaag om 10 uur 20 was de temperatuur op het vliegveld van Tripoli 37 graden celsius, de dauwpunt temperatuur lag op 6 graden. Lucht moet daar dus al 31 graden worden afgekoeld alvorens er enig vocht kan worden geoogst.

Nee dat is een foute benadering, de juiste benadering is dat de lucht 31 graden moet afkoelen vooraleer 100% luchtvochtigheid wordt bereikt.

Wordt de lucht zoals gegeven werd door de TS tot +1 graden celcius afgekoeld, dan is de lucht dus onder het dauwpunt en zal vocht afgeven aan de gekoelde plaat.

Maar, En dat is het punt , doordat er zo weinig vocht kan ontrokken worden, omdat er gewoon weinig vocht in de lucht aanwezig is. Is in zo'n situatie is dus dergelijke opstelling zinloos vanwege lage opbrengst.

Dauwpunt van 6 graden is heel laag, lees bijna niks dus.

En ik pas het woord dauwpunt wel degelijk juist toe. want daarvoor heb ik een vraag: Als de lucht daar op het vliegveld van Tripoli ineens afgekoeld wordt naar bijvoorbeeld 10 graden Celsius. Wat verandert er dan aan het dauwpunt?

Juist helemaal niks het blijft 6 graden.

Het enige wat het dauwpunt er toe doet is dat de waarde boven de temperatuur van de gekoelde plaat moet zijn, om condens op de plaat te krijgen.

Wat er wel toe doet is het dauwpunt +1 graad. en dan hoeveel procent vocht in de lucht tov heersende luchtvochtigheid is

Als dat 200% luchtvochtigheid is zal dus minimaal de helft van aanwezige vocht in de lucht condenseren.

shimmy

Nee dat is een foute benadering, de juiste benadering is dat de lucht 31 graden moet afkoelen vooraleer 100% luchtvochtigheid wordt bereikt.

Zoals ik het lees zeg jij hier precies het zelfde als ik in de post daar voor. Ik zie dus niet waarom mijn benadering fout zou zijn.

Maar, En dat is het punt , doordat er zo weinig vocht kan ontrokken worden, omdat er gewoon weinig vocht in de lucht aanwezig is. Is in zo'n situatie is dus dergelijke opstelling zinloos vanwege lage opbrengst.

Mee eens, zoals de meeste hier.

Dauwpunt van 6 graden is heel laag, lees bijna niks dus.

Een dauwpunt is niet hoog of laag, het kan slechts hoog of laag genoemd worden in vergelijking tot de actuele temperatuur. Juist daarom zegt het iets over de luchtvochtigheid. Bij een buitenlucht temperatuur van 7 graden is een dauwpunt temperatuur van 6 niet laag.

En ik pas het woord dauwpunt wel degelijk juist toe. want daarvoor heb ik een vraag: Als de lucht daar op het vliegveld van Tripoli ineens afgekoeld wordt naar bijvoorbeeld 10 graden Celsius. Wat verandert er dan aan het dauwpunt?

Dat zeg ik, de dauwpunt temperatuur mag dan wel gelijk zijn gebleven, maar dat is van geen belang. Het gaat om het verschil met de buitenlucht temperatuur, die is wel degelijk een stuk kleiner geworden. Er is dus wel iets verandert, we hebben relatief vochtigere lucht.

Wat er wel toe doet is het dauwpunt +1 graad. en dan hoeveel procent vocht in de lucht tov heersende luchtvochtigheid is

Als dat 200% luchtvochtigheid is zal dus minimaal de helft van aanwezige vocht in de lucht condenseren.

Deze laatste alinea begrijp ik geheel niet. Wat bedoel je met dauwpunt +1 graad en waarom doet dat er toe? Volgens mij is het volgens de definitie onmogelijk om 200% relatieve luchtvochtigheid te hebben. Immers 100% betekend al volledig verzadigd, hoe kan lucht hoe kort ook nog een keer die hoeveelheid water vast houden zonder dat dat reeds gecondenseerd zou zijn?

Kort gezegd, ik denk dat ik het wel eens ben met wat je wil zeggen, het is het anders hanteren van definities waar ik tegen aan loop.

holland

Zoals ik het lees zeg jij hier precies het zelfde als ik in de post daar voor. Ik zie dus niet waarom mijn benadering fout zou zijn.

In feite komt het op hetzelfde neer. met dit verschil dat het dauwpunt een temperatuur impliceert, en dat is de vraag niet. de vraag is het haalbare volume van het te produceren water. Dus moeten we het volume weten van het vocht in de heersende luchtvochtigheid(in vloeibare vorm uiteraard) en het volume van het vocht in lucht van +1 graden met luchtvochtigheid van 100% dat verschil is theoretisch bij benadering dus op te vangen

Een dauwpunt is niet hoog of laag, het kan slechts hoog of laag genoemd worden in vergelijking tot de actuele temperatuur. Juist daarom zegt het iets over de luchtvochtigheid. Bij een buitenlucht temperatuur van 7 graden is een dauwpunt temperatuur van 6 niet laag.

Inderdaad 100% luchtvochtigheid bij 6 graden heeft evenveel water (als je het zou kunnen meten) opgenomen als dat die zelfde lucht verwarmd wordt naar 37 graden celcius. (bij benadering, want we hebben ook noch met uitzetting te maken)

Dat zeg ik, de dauwpunt temperatuur mag dan wel gelijk zijn gebleven, maar dat is van geen belang. Het gaat om het verschil met de buitenlucht temperatuur, die is wel degelijk een stuk kleiner geworden. Er is dus wel iets verandert, we hebben relatief vochtigere lucht.

De verhouding lucht moleculen tov water moleculen is niet verandert

shimmy schreef:Deze laatste alinea begrijp ik geheel niet. Wat bedoel je met dauwpunt +1 graad en waarom doet dat er toe? Volgens mij is het volgens de definitie onmogelijk om 200% relatieve luchtvochtigheid te hebben. Immers 100% betekend al volledig verzadigd, hoe kan lucht hoe kort ook nog een keer die hoeveelheid water vast houden zonder dat dat reeds gecondenseerd zou zijn?

Kort gezegd, ik denk dat ik het wel eens ben met wat je wil zeggen, het is het anders hanteren van definities waar ik tegen aan loop.

+1 graden was een gegeven welke de TS hanteerde dat is dus ook ons uitgangspunt

200% luchtvochtigheid bestaat niet nee, daarom zal overtollige vocht noodgedwongen moeten condenseren.

Dus te berekenen is mogelijk met de factoren die ik reeds al genoemd heb.

bessie

Als de heren het over het dauwpunt eens zijn, kunnen zij dan eindelijk terug on-topic komen? Nl. vertellen hoe zij denken daarmee de vraagsteller te helpen aan een berekening van het verloop van condensatie met de tijd, gezien de overige omstandigheden?

Ik kan op deze manier ook berekenen hoe hard het haar van een schaap groeit, door te gaan dicussieren over wat de definitie is van schapevoer.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Water produceren uit lucht

Water produceren uit lucht

Re: Water produceren uit lucht

Re: Water produceren uit lucht

Re: Water produceren uit lucht

Re: Water produceren uit lucht

Re: Water produceren uit lucht

Re: Water produceren uit lucht

Re: Water produceren uit lucht

Re: Water produceren uit lucht

Re: Water produceren uit lucht

Re: Water produceren uit lucht

Re: Water produceren uit lucht

Re: Water produceren uit lucht

Re: Water produceren uit lucht

Re: Water produceren uit lucht