A enorme caverna de gelo subterrânea necessária para ar condicionado gratuito

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Parece o hack definitivo. Quem não gostaria de pagar zero dólares pelo resfriamento? O conceito é simples no papel. Você cava um buraco. Você o alinha com isolamento. Você enrola tubos de cobre na parte inferior. Você bombeia água gelada desse buraco através de um radiador interno padrão. Uma pequena bomba faz o trabalho pesado. Sem compressor. Não Freon. Apenas água fria circulando.

A matemática parece apoiar o sonho. Mas só até você olhar para o grande volume de física envolvido.

O custo real da física

Vejamos os números de uma típica casa suburbana. Estamos assumindo um sistema padrão de 5 toneladas. Isso equivale a 60.000 unidades térmicas britânicas (BTU) por hora. Você o executa 12 horas por dia. Você faz isso por três meses durante o pico do verão.

A demanda total de energia é de 64,8 milhões de BTU.

Mesmo com suposições otimistas, você perde metade desse frio devido ao derretimento e à ineficiência. Você precisa gerar e armazenar cerca de 130 milhões de BTU de energia de resfriamento.

É aqui que o rótulo de “grátis” começa a desmoronar. A água absorve o calor à medida que derrete. Um grama de gelo congelado leva 80 calorias para se transformar em água líquida. Como há 252 calorias em um BTU, você precisa de 3,15 gramas de gelo derretido para absorver apenas uma unidade de energia térmica.

Faça a multiplicação.

130 milhões de BTU vezes 3,15 gramas equivalem a 409,5 milhões de gramas de gelo.

São 410 mil litros de gelo. Ou 410.000 quilogramas. Isso equivale a 902.000 libras de água sólida congelada.

A escala da escavação

Visualize um cubo. Cada lado mede 740 centímetros. Isso é 24,26 pés.

Você precisa de um buraco com aproximadamente 7 metros de largura, 7 metros de profundidade e 7 metros de comprimento. É basicamente um buraco do tamanho de uma pequena casa. Você tem que cavar isso, isolar fortemente as paredes para retardar o derretimento e depois enchê-lo com quase um milhão de libras de gelo durante o inverno.

Se tiver sucesso, você poderá resfriar sua casa gratuitamente. A eletricidade que você usaria para o funcionamento do AC custa cerca de US $ 1.500 durante o verão. Então, você economiza $ 1.500.

Você passa meses cavando um buraco gigante. Você passa noites jogando gelo nele quando está congelando lá fora. Você reza para que o isolamento se mantenha. Você espera que a bomba não falhe.

Economizar US$ 1.500 vale a pena transformar seu quintal em uma pista de gelo no inverno? A maioria dos proprietários prefere apenas pagar a conta de luz. Mas a questão permanece: de que outra forma você armazena tanto frio sem mover um milhão de quilos de gelo?