Sembra l’hack definitivo. Chi non vorrebbe pagare zero dollari per il raffreddamento? Il concetto è semplice sulla carta. Scavi una buca. Lo rivesti con l’isolamento. Avvolgi i tubi di rame sul fondo. Si pompa l’acqua refrigerata da quel foro attraverso un radiatore interno standard. Una piccola pompa fa il lavoro pesante. Nessun compressore. Niente freon. Circola solo acqua fredda.
I calcoli sembrano supportare il sogno. Ma solo fino a quando non si considera l’enorme volume di fisica coinvolta.
Il vero costo della fisica
Diamo un’occhiata ai numeri per una tipica casa di periferia. Supponiamo un sistema standard da 5 tonnellate. Si tratta di 60.000 unità termiche britanniche (BTU) all’ora. Lo esegui per 12 ore al giorno. Lo fai per tre mesi durante il picco dell’estate.
La domanda totale di energia è di 64,8 milioni di BTU.
Anche con ipotesi ottimistiche, metà di quel freddo si perde a causa dello scioglimento e dell’inefficienza. È necessario generare e immagazzinare circa 130 milioni di BTU di potenza di raffreddamento.
È qui che l’etichetta “gratuita” inizia a sgretolarsi. L’acqua assorbe calore mentre si scioglie. Un grammo di ghiaccio durante il congelamento richiede 80 calorie per trasformarsi in acqua liquida. Poiché una BTU contiene 252 calorie, sono necessari 3,15 grammi di ghiaccio sciolto per assorbire una sola unità di energia termica.
Fai la moltiplicazione.
130 milioni di BTU per 3,15 grammi equivalgono a 409,5 milioni di grammi di ghiaccio.
Si tratta di 410.000 litri di ghiaccio. O 410.000 chilogrammi. Si tratta di 902.000 libbre di acqua solida ghiacciata.
La scala dello scavo
Visualizza un cubo. Ogni lato misura 740 centimetri. Sono 24,26 piedi.
Hai bisogno di un buco largo circa 24 piedi, profondo 24 piedi e lungo 24 piedi. Fondamentalmente è un buco delle dimensioni di una piccola casa. Devi scavarlo, isolare pesantemente le pareti per rallentare lo scioglimento e poi riempirlo con quasi un milione di libbre di ghiaccio durante l’inverno.
Se ci riesci, puoi rinfrescare la tua casa gratuitamente. L’elettricità che avresti utilizzato per il funzionamento dell’aria condizionata costa circa $ 1.500 durante l’estate. Quindi risparmi $ 1.500.
Passi mesi a scavare una buca gigante. Passi le notti a spalarci dentro il ghiaccio quando fuori gela. Preghi che l’isolamento regga. Speri che la pompa non si guasti.
Vale la pena risparmiare $ 1.500 per trasformare il tuo giardino in una pista di pattinaggio invernale? La maggior parte dei proprietari di casa preferisce pagare solo la bolletta elettrica. Ma la domanda rimane: in quale altro modo è possibile immagazzinare così tanto freddo senza spostare un milione di chili di ghiaccio?
