氷による冷房のピークシフト実現可能性

質問

今年は節電が叫ばれていますので、普段考えない事をいろいろ考えてしまいます。

部屋を昼間にエアコンで冷やすか、夜に冷蔵庫や冷凍庫で氷を作って昼に部屋において扇風機を当てて部屋を冷やすか悩んでいます。

うちのエアコンの室外機は昼間にさんさんと日の照るベランダにあり５０度は超えるでしょう。室温との差は２０度以上になります。夜中の３０度弱の居室内と０度を切る製氷室との温度差は３０度以上あります。ただし密閉された３０℃差と気密性の低い２０度差はどちらが効率良いかはわかりません。

エアコンのCOPが４倍とか言われていますが製氷のCOPはよくわかりませんし、そもそも室外機が日の照るベランダにあってそれだけのCOPがあるとも思えません。実際にどちらが効率良いと思いますか？

電力消費量的に遜色なくてピークシフトになるのなら面白いしちょっと考えてみようと思います。

回答No.3

RTO

すでに「氷蓄熱システム」として実用化されています
http://www.meltec.co.jp/museum/ice/index.html

ただし　「深夜電力が安価に使える」「夜は涼しいので　放熱効率がよい」というメリット以外にも、「住宅地で使うと　夜間うるさいので近所迷惑だ」「蓄熱槽の熱が昼間に逃げるので今ひとつ」「正直　機器がかさばる上に　とても重たい」というデメリットもあります

お礼

ご回答ありがとうございます。

いわゆるエコアイスなんかは知っていますが、結構規模が大きいですね。正直エコアイスが使える規模なら敷地内に涼しい場所があって、そこに室外機を置けばいいのでしょうが、マンションのように日が照る場所に室外機を置かざるを得ない場合には、検討の余地があるのかと思ったしだいです。

回答No.2

angkor_h

少し計算をしてみると何らかの指標が見えるのではないでしょうか。

1)部屋が昼間30度としてその体積(空気の体積)を20度まで冷やすための奪うべき熱量
　そのために必要な氷0度の体積=氷0度が20度の水になるときに吸収する熱量(必要な体積)
　両者が等しい時、部屋は20度になる。
2)次に、外気が30度、部屋が20度の時、部屋が外気30度と同等になるまでの時間と熱量
　これを吸収すべき氷0度の体積。これが時間ごとに補給すべき氷0度の体積(量)となる。
これで、部屋を20度に保つべき時間と氷0度の体積の必要量がわかる。
3)上記に必要な氷0度の所要体積を夜間25度の水から製氷するための電力量(冷凍機能力)
　部屋の温度20度を所要時間保つためのクーラー能力(外気からの進入熱量も前者同様に見込む)
この2者を比較する。なお、熱量(Kcal)と能力(kW)は換算できる。

氷は融解時に大きな熱量を吸収するが、クーラーなどは気化点の低い液体で気化時に周りの熱を奪って冷却しています。その変化点での移動熱量で概ね推定ができてしまうのではないでしょうか。
後はその媒体を元に戻す(氷を作る、冷却媒体を液化する等の)電力になると思います。

クーラーの室外機は気化された媒体を圧縮して液体に戻し、その圧縮時の放出熱量を圧縮騒音と共に屋外に放出します。
つまり、クーラーは部屋を冷やすと同時に、部屋と接する外気をより高温にもしています。
一方、夜氷を作る場合は冷凍機発生熱は夜間に放出されます。
これだけでも後者に利があるのではないでしょうか。

お礼

お付き合いありがとうございます。冷凍庫の製氷能力(Kg/Wh)とかがわからないので困っているのですよ。

例えばざっくりと
・冷凍庫の庫内-10℃、庫外25℃のときの製氷能力(Kg/Wh)
・冷房時の室内25℃、室外機50℃のときの排熱能力(cal/Wh)

がわかるとありがたいのですが。

回答No.1

7964

解答になってないですが、私は昨年の猛暑を扇風機と濡れタオル、ビチョビチョの生乾きの服で猛暑を乗り切りました。部屋の温度５０℃近く。改めて水の蒸発潜熱の大きさを寒すぎて風邪を引き知った次第であります。

お礼

根性ある回答ありがとうございます。５０度って濡れててもよく耐えましたね。

私だけならエアコンすら要りませんが、今年は年老いた母親もいるし昼間に計画停電やられても困るのでリスクを考えて夜に保冷剤を蓄えることを考えましたが、効率がわからず悩んでいます。

本件とは関係ありませんが、揚水発電は電気を蓄えて出す効率が2/3ぐらいになるし、Nas電池も85%程度。よく揚水発電をフルに動かせば足りるじゃないかという人もいますが、そのために燃やす化石燃料がいくらなのか、それによるCO2排出権の金額はいくらなのか、考えているとも思えません。

なんでも効率でもありませんが、効率を考えるのは常に重要だと思っているしだいです。