放射冷却現象でエコな冷蔵庫を考える。

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冬の時期になると、
天気予報などで「放射冷却現象」
という言葉をよく耳にすることがあります。

なんとなく、
腫れている朝は寒いんだな
という認識ぐらいしかしていないけれども、

本来はどういう意味なのか、
ちょっと調べてみました。

 

放射冷却現象とは

Wikiによると、

絶対温度が零度ではない全ての物体は、プランクの法則により電磁波を放射している。電磁波を放射している物体は温度が下がり、他から放射を受けた物体は温度が上がる。

昼間、太陽の光が地表面に当たっている時、地表面は太陽放射を受けて温度が上昇する。逆に夜間は、地表面から宇宙空間に向けての放射があり、地表面の温度は低下する。このとき、大気中に雲が存在すると、雲からの放射を地表面が受けることにより、地表面の温度低下が妨げられる。一方、大気中の水蒸気が少ないよく晴れた夜間(日本では冬季間が代表的)には、地表からの放射はそのまま宇宙空間に放出されるため、地表付近の温度が低下しやすい。この状態を放射冷却と呼ぶ。

風が強い場合には、放射冷却が起こっても空気が混合して上空の暖かい空気が降りてくるため、放射冷却は弱くなる。また、水は比熱容量が大きいため放射冷却が起こりにくい。海岸や湖岸などでは、風が弱くても海陸風や湖陸風によって自然と混合が起こるため、水辺に近いほど放射冷却が弱くなる。山や丘に囲まれた盆地や窪地では、低地に冷気が溜まって冷気湖となり、混合が抑えられるので放射冷却が強い。広大な大陸の内陸部では、盆地でなくとも放射冷却した冷気層が均一に広く存在するため、混合が抑えられて放射冷却が強い。

これだけ読むと、
なんのこっちゃ?
という気持ちになりかねません。

 
要約すると

【前提】
・電磁波を放射している物体は温度が下がる。
・電磁波の放射を受けた物体は温度が上がる。

【理由】
・晴れた風のない夜は、地表面から宇宙に向かって電磁波を放射。
・結果、地表面の温度が下がるから寒い。
・曇っていると、雲からの放射を受けるので温度低下が妨げられる。
・風があると空気が混ざるので、放射冷却の効果が薄い。

こんな感じかと。

 
専門家が見たら怒るかもしれませんが・・・。

 
なんとなく、
晴れているのに寒いというのがあるので、
矛盾しているような気がするわけですが、
見えない理由があるということなんですね。

 

放射冷却冷蔵庫

そんな放射冷却の効果を利用すれば、
冷蔵庫も作れてしまうわけです。

それが「放射冷却冷蔵庫」です。

まんまな名前ですが、
電気も使わずエコな冷蔵庫というわけです。

 
原理としては、
貯蔵庫の熱を吸収するため貯蔵庫を水で囲み、
外部からの熱を遮断するため断熱材で囲む。

貯蔵庫の熱は水に伝わり、
放射によって温度が下がっていくわけですね。

実際、3日に1回晴れた夜になれば、
夏場でも10度以下に保つぐらいは楽勝みたいです。

 
電気を使わないエコな冷蔵庫。
こう表現するとすごく魅力的な感じになるわけですが、
どんな場所でも適用できるわけではないので、
すごい実用的とまでは言えないかと思います。

 
前提としては、
太陽が当たらず、空が見える場所に置く必要があります。

また、
物を外に取りに行くのはめんどくさいかな
という気がしないでもないです。

冷蔵庫が外にあるということにも
ちょっと抵抗を感じてしまいますね。

例えば、
虫とか入りそうだし、
動物にいたずらされそうだし。

そもそも貯蔵庫のドアが外に向いていたら
中身を盗まれることもありえるかなと。

 
本格的なエコを目指すなら
そういった面も我慢ってところでしょうか 笑

 
どっちにしても、
冷凍まではできないので、
結局冷蔵はいるんじゃないかってことに気がつくとは思います。

 
どちらかというと
夢の冷蔵庫
という感じではあります。

 
なんでもかんでも電気の力を使ってということではなく、
こういったことで冷蔵庫を作れてしまうんだから
自然のちからってすごいですね。
 


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