Это звучит как идеальный лайфхак. Кто бы не захотел платить ноль долларов за охлаждение? Концепция на бумаге проста. Вы копаете яму. Вы выкладываете её теплоизоляцией. Вы укладываете медные трубки на дно. Вы прокачиваете охлаждённую воду из этой ямы через стандартный внутренний радиатор. Крошечный насос выполняет всю тяжёлую работу. Без компрессора. Без фреона. Просто циркулирующая холодная вода.
Математика, кажется, поддерживает эту мечту. Но только до тех пор, пока вы не посмотрите на огромный объём физики, который для этого требуется.
Реальная стоимость физики
Давайте посмотрим на цифры для типичного пригородного дома. Мы предполагаем использование стандартной системы мощностью 5 тонн. Это 60 000 британских тепловых единиц (BTU) в час. Вы эксплуатируете её 12 часов в день. Вы делаете это в течение трёх месяцев в разгар лета.
Общий спрос на энергию составляет 64,8 миллиона BTU.
Даже с оптимистичными предположениями вы теряете половину этого холода из-за таяния и неэффективности. Вам нужно генерировать и хранить около 130 миллионов BTU охлаждающей мощности.
Именно здесь начинает рушиться ярлык «бесплатно». Вода поглощает тепло при таянии. Один грамм льда при температуре замерзания требует 80 калорий, чтобы превратиться в жидкую воду. Поскольку в одной BTU содержится 252 калории, вам нужно 3,15 грамма тающего льда, чтобы поглотить всего одну единицу тепловой энергии.
Произведите умножение.
130 миллионов BTU, умноженные на 3,15 грамма, дают 409,5 миллиона граммов льда.
Это 410 000 литров льда. Или 410 000 килограммов. Это 902 000 фунтов твёрдой замороженной воды.
Масштаб раскопок
Представьте себе куб. Каждая сторона измеряется 740 сантиметрами. Это 24,26 фута.
Вам нужна яма размером примерно 24 фута в ширину, 24 фута в глубину и 24 фута в длину. Это по сути яма размером с небольшой дом. Вам нужно вырыть её, тщательно утеплить стены, чтобы замедлить таяние, а затем заполнить её почти миллионом фунтов льда зимой.
Если вам удастся это сделать, вы сможете бесплатно охлаждать свой дом. Электричество, которое вы бы использовали для этого кондиционера, стоит около 1 500 долларов в течение лета. Таким образом, вы экономите 1 500 долларов.
Вы тратите месяцы на рытьё гигантской ямы. Вы тратите ночи на загрузку льда в неё, когда на улице мороз. Вы молитесь, чтобы изоляция выдержала. Вы надеетесь, что насос не выйдет из строя.
Стоит ли экономия 1 500 долларов превращать ваш двор в зимний каток? Большинство домовладельцев предпочли бы просто оплатить счёт за электричество. Но вопрос остаётся: как ещё вы будете хранить столько холода, не перемещая миллион фунтов льда?
