【検証】ペットボトルで作るエコクーラーは、本当に効果があるのか?実験で確かめてみた




~実験の結果~

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1回目 2回目
模型の外 25.7℃ 25.7℃
模型の中(エコクーラー) 24.9℃ 25.3℃
模型の中(ただの板) 25.2℃ 25.0℃

なるべくエアコンから離れて実験しましたが、それでも少し風があったため、模型の外(扇風機の隣)と中では、0.7℃くらい温度にムラがありました。

注目したいところは、エコクーラーと板との差です。1回目は、エコクーラーの方が0.3℃低いですが、2回目は、板の方が0.3℃低くなっています。
置いた場所と温度計を入れ替えて、この結果なので……これは、エアコンの風による温度のムラでしょうね。

つまり、何が分かったかというと、

今回の実験では、エコクーラーの効果は
見られませんでした。

むしろ、思ったより大変な工作をしたことで、身体が熱くなりました。
pet_2

~考察~

ecocooler3
(引用元:YouTube「Eco-Cooler | Grey Dhaka unveils world’s first zero-electricity air cooler made from plastic bottles」

エコクーラーを紹介している動画では、エコクーラーのしくみについて、以下のように述べています。

Blow with your mouth open and feel the air. Now, blow with your lips pursed. Eco coolers do the same but with repurposed bottles.
(訳:口を開けながら息を吐いて、その空気を受ける。次に、唇をすぼめながら息を吐く。エコクーラーは、再利用されたボトルを使って、同じことをしている。)
As hot air passes through the bottle neck compresses and cools the air.
(訳:熱い空気が通り抜けるとき、ボトルの首がその空気を圧縮し、冷やす。)

かなりあいまいな説明です……

しかも、この説明は、以下のような点で矛盾しています(注1)。

1. 息を強く吹くと涼しく感じる理由は、①身体の表面の(常温より暖かい)空気が剥がされる ②湿気を吹き飛ばすため汗が蒸発しやすくなる などの理由があります。いずれの場合も、体感温度が下がるだけであって、ノズルから出てきた空気の温度が下がるわけではありません

2. 物理的には、気体を急激に圧縮すると、その気体の温度が上がります(断熱圧縮)。この場合は、そこまで急激に圧縮されないはずなので、ペットボトルとの熱の交換があるはずですが……それを加味しても、気温が下がるとは考えにくい。

 

また、仮にペットボトルの口で空気が冷やされたとしても、部屋に入ると空気が拡散してしまうので、空気の温度は元に戻ってしまうでしょう(注2)。

~終わりに~

この実験では、バングラディッシュの家の材質や、日照条件、湿度など、考慮すべき条件がたくさんあります。
見落としていることもあるかも知れないので、あえて断定はしませんが……エコクーラーを使って室温を下げることは、かなり難しいと思われます。

かなり画期的な方法として話題にもなったエコクーラーですが、効果を発するには特別なテクニックや条件が必要となりそうです。

(注1)ここで書かれている議論は、以下のサイトを参考にしました。
1. http://www.9229.co.jp/about_principle.html
2. http://oshiete.goo.ne.jp/qa/6574945.html
3. https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%96%AD%E7%86%B1%E9%81%8E%E7%A8%8B
(注2)ここで書かれている議論は、以下のサイトを参考にしました。
1. https://www.quora.com/How-does-the-Bangladeshi-Eco-cooler-work

(Shotaro@立教理科工房)

賢いエアコンの使い方

夏の日中の電力消費は、エアコンによる消費が半分以上を占めています。 今回の実験のようにエコクーラーが使えれば電力も抑えられますが、なかなか難しかったので、エアコンの使い方を工夫して、省エネ・節約に繋げる方法を紹介します。

✔月2回のフィルター清掃をしましょう

 ⇒目詰まりすると吸い込む空気の量が減り、冷やす力が小さくなってしまいます。

夏の終わりに!一人暮らしで簡単にできる自宅エアコンフィルターの清掃方法

2018.09.06

✔扇風機の併用

 ⇒涼しい空気の循環に有効です

✔風向きは上向き・水平にしてみましょう

 ⇒冷気は下降するため、上向きにすることで効果的にお部屋を涼しくできます

✔室外機の周りを整理しましょう

 ⇒室外機の周りには物があると、排気がこもってしまいます

✔オン・オフを繰り返さない

 ⇒エアコンは設定温度に達するまでに大きな電力を使い、その後は比較的小さな電力で室温を保つため、頻繁なオン・オフは省エネにならないこともあります(※資源エネルギー庁推計)

※猛暑の夏は、クーラーを使わないと熱中症になる恐れがありますので、無理なく使用しましょう。

(2018/08/06 追記)

著者紹介:
立教理科工房というサークルに所属しています。サークルでは、主に小中学校や科学館で、理科の出前実験を行っています。彼自身は、どこかの大学院の、博士課程の学生です。素粒子物理学の研究をしているようです。「スマホを弄っていると思ったら、スパコンにログインして研究していた……」という目撃情報もあります。

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