Es klingt nach dem ultimativen Hack. Wer möchte nicht null Dollar für die Kühlung bezahlen? Das Konzept ist auf dem Papier einfach. Du gräbst ein Loch. Sie kleiden es mit Isolierung aus. Unten wickelt man Kupferrohre auf. Aus diesem Loch pumpen Sie gekühltes Wasser durch einen Standard-Innenheizkörper. Eine kleine Pumpe übernimmt die schwere Arbeit. Kein Kompressor. Kein Freon. Es zirkuliert nur kaltes Wasser.
Die Mathematik scheint den Traum zu stützen. Aber nur, bis man sich die schiere Menge an Physik anschaut, die dahintersteckt.
Die wahren Kosten der Physik
Schauen wir uns die Zahlen für ein typisches Vorstadthaus an. Wir gehen von einem Standard-5-Tonnen-System aus. Das sind 60.000 British Thermal Units (BTU) pro Stunde. Sie betreiben es 12 Stunden am Tag. Sie tun dies drei Monate lang im Hochsommer.
Der Gesamtenergiebedarf beträgt 64,8 Millionen BTU.
Selbst bei optimistischen Annahmen verlieren Sie die Hälfte dieser Kälte durch Schmelzen und Ineffizienz. Sie müssen rund 130 Millionen BTU Kühlleistung erzeugen und speichern.
Hier beginnt das Etikett „kostenlos“ zu bröckeln. Wasser nimmt beim Schmelzen Wärme auf. Ein Gramm Eis benötigt beim Einfrieren 80 Kalorien, um sich in flüssiges Wasser zu verwandeln. Da eine BTU 252 Kalorien enthält, benötigen Sie 3,15 Gramm schmelzendes Eis, um nur eine Einheit Wärmeenergie aufzunehmen.
Führen Sie die Multiplikation durch.
130 Millionen BTU mal 3,15 Gramm entsprechen 409,5 Millionen Gramm Eis.
Das sind 410.000 Liter Eis. Oder 410.000 Kilogramm. Das sind 902.000 Pfund festes gefrorenes Wasser.
Das Ausmaß der Ausgrabung
Visualisieren Sie einen Würfel. Jede Seite misst 740 Zentimeter. Das sind 24,26 Fuß.
Sie benötigen ein Loch, das ungefähr 24 Fuß breit, 24 Fuß tief und 24 Fuß lang ist. Es ist im Grunde ein Loch von der Größe eines kleinen Hauses. Man muss es ausgraben, die Wände stark isolieren, um das Schmelzen zu verlangsamen, und es dann im Winter mit fast einer Million Pfund Eis füllen.
Wenn Ihnen das gelingt, können Sie Ihr Zuhause kostenlos kühlen. Der Strom, den Sie für den Wechselstrombetrieb verbraucht hätten, kostet im Sommer etwa 1.500 US-Dollar. Sie sparen also 1.500 $.
Sie verbringen Monate damit, ein riesiges Loch zu graben. Sie verbringen Nächte damit, Eis hineinzuschaufeln, wenn es draußen eiskalt ist. Sie beten, dass die Isolierung hält. Sie hoffen, dass die Pumpe nicht ausfällt.
Lohnt es sich, 1.500 US-Dollar zu sparen, wenn Sie Ihren Garten in eine Wintereisbahn verwandeln? Die meisten Hausbesitzer würden lieber nur die Stromrechnung bezahlen. Aber die Frage bleibt: Wie sonst kann man so viel Kälte speichern, ohne eine Million Pfund Eis zu bewegen?
