023 _ 風呂の残り湯を暖房にする実験（その１）
こんにちは。
マキシマムおじさんです。
今回は「風呂の残り湯を暖房にする実験（その１）」というお話です。
風呂の残り湯って普通に捨ててますよね。
このとき思ったこと・・・
「温かいお湯を捨てるのってもったいない。」
「お湯の温かさを暖房に活用できないかな？」
ということです。
そこで，お湯を大きなペットボトルに入れてみました。
そのときの記事はこちら ↓ です。
あたり前のことですが，大きめのペットボトル（４リットル）に入れてもお湯は冷めてしまいます。
ならば，もっと大きなもの・・・例えば２０リットルくらい入るポリタンクなら温かい時間も長いし，いいのではと思いました。
ちょっとかっこいいポリタンクを見つけました。
これだと運搬も楽になります。
ところで，お湯をこの２０リットルにタンクにいれたとき，実際のどのくらいのエネルギーなのかを考えてみようと思います。
水１ｇを１℃上昇させるのに4.2Ｊが必要です。
はじめに，２０リットルタンクに入っている水の重さを求めます。
20リットル＝20000ｇ （１リットル＝1000ml＝1000ｇなので）
次に，上昇温度について考えます。
水道から出る水の温度は10℃くらい？
それがお湯40℃になったとします。
そうすると30℃上昇したことになります。
まとめると・・・
20リットルのお湯のエネルギーは
20000×30×4.2＝2,520,000Ｊのエネルギーを持っているということになるかと思います。
（これが合っているのかは不明です。どなたか教えて下さい。）
このエネルギーを持っているポリタンクの温度が10℃下がったとします。（１時間で）
そのときのエネルギーは
20000×20×4.2＝1,680,000Ｊとなります。
そうすると，消費したエネルギーは・・・
2,520,000Ｊー1,680,000Ｊ＝840,000Ｊとなります。
暖房のエネルギーはkWで表されます。
例えば，このストーブの暖房出力(kW／h)：1.25～2.5です。
計算の都合上，ちょっと簡単にして
２kW／hとします。
2000W／hとします。
次に，エネルギーの単位を変換します。
ＪをWにします。
840,000Ｊは何Wなのかを求めます。
１Wh＝3600Ｊなので・・・
１Wh：3600Ｊ＝ｘWh：840,000Ｊ
3600ｘ＝840,000
ｘ＝233
そうすると，
ポリタンクの暖房出力 233W／h
ストーブの暖房出力 2000W／h
およそ10分の１の出力となります。
ポリタンク10個あれば，ストーブの暖房出力と同じことになります。
（これで合っているのかは不明です。）
でも，ポリタンク１０個を部屋に置くのは・・・ちょっと無理ですよ。
あと，ポリタンクのお湯の温度低下ってどのくらいなのでしょうか？
先ほどの計算は１時間で１０度下がることにしていましたが・・・。
おそらく１０度も下がらないような気がします。
それにしても，ポリタンクだけですべての暖房をまかなうというのは現実的ではありませんが，暖房の足しにはなると思います。
ここまでは，２０リットルのポリタンクで考えていましたが，お風呂だとどうなるかを考えていきます。
マキシマムおじさんの家のお風呂に入るは２５０リットルだと思います。たぶん。
これで計算してみます。
先ほどと同様に
水道から出る水の温度は10℃くらい？
それがお湯40℃になったとします。
そうすると30℃上昇したことになります。
まとめると・・・
250リットルのお湯のエネルギーは
250,000×30×4.2＝31,500,000Ｊのエネルギーを持っているということになるかと思います。
これが１時間で１０℃下がるとします。
250,000×20×4.2＝21,000,000Ｊ
31,500,000Ｊー21,000,000Ｊ＝10,500,000Ｊが放出されたエネルギー
次に，エネルギーの単位を変換します。
ＪをWにします。
10,500,000Ｊは何Wなのかを求めます。
１Wh＝3600Ｊなので・・・
１Wh：3600Ｊ＝ｘWh：10,500,000Ｊ
3600ｘ＝10,500,000
ｘ＝2,916.666666…
ｘ=2900とします。
そうすると！！！
お風呂の暖房出力 2900W／h
ストーブの暖房出力 2000W／h
あれ？
計算上だと，ストーブを上回る暖房出力？？？
ちょっとこれはおかしいような，でも確かなのか？
たぶん，１時間で１０℃下がるっていうのが無理な設定なのかもしれません。
10℃ 2900Ｗ
９℃ 2610Ｗ
８℃ 2320Ｗ
７℃ 2030Ｗ
６℃ 1740Ｗ
５℃ 1450Ｗ
４℃ 1160Ｗ
３℃ 870Ｗ
２℃ 580Ｗ
１℃ 290Ｗ
このように考えるといいかも。
例えば，このセラミックヒーター・・・
弱モード600W
強モード1200W
先ほどの計算で，お風呂が２℃下がったときに放出されたエネルギーは580Ｗだったので，弱モードと同じくらい？？？
お風呂って，１時間で２℃くらいは下がりそうですよね。
つまり，このくらいのエネルギーを部屋に持ってこれるとセラミックヒーターの弱モードをつけているのと同じことになるということです。
（自信はありませんが・・・）
そして，お湯のエネルギーを部屋に持ってくるために次のように考えました。
お風呂にポンプを入れて，ホースで部屋まで持ってきて，もとに戻すというものです。
ホースから熱が出されて，戻ってきたお湯は少しぬるくなっているはず。
１時間後のお湯の温度低下から暖房としてのエネルギーを推測できます。
これって画期的ではないでしょうか？
実験計画はOKです。
あとは進めるだけです。
・・・実は，すでに実験済みなんです。
それは後で紹介します。
ここまで読んだ方なら気になりますよね。
実際に実験で使用したものを紹介します。
|
|
|
|
どのような結果になったと思いますか？
ところで，マキシマムおじさんの計算って合っているのでしょうか？
どなたか計算が得意な方コメントで教えて下さい。
もし合っているなら「大丈夫！」って言ってほしいです。
間違っていたら，それを教えてほしいです。
よろしくお願いします。
最後までお読みいただきありがとうございました。
今回の記事がどなたかのお役に立てれば幸いです。
「オヤジ日記ブログ」に登録しています ↓
４９８位です。（３/１８現在）
オヤジのライバルが４９７人います。
