チラー式水槽クーラのエネルギー消費効率

アクアリウム

ゼンスイの水槽用クーラ ZC-100α のエネルギー消費効率(COP)を計測してみたので,紹介します.

はじめに

今年に入ってから水槽を大きくしたのを機に,チラー式の水槽用クーラの中古品を導入しました.こんな感じに水温を設定温度±0.5℃にしっかりキープしてくれる優れものです.

温度温度変化を見ているうちに,エネルギー消費効率が気になってきたので,計算してみました.

データ

水槽に関しては,各種データを記録しているので,そこから計算に必要なデータを引っ張ってきます.

クーラの消費電力

稼働時間におけるクーラの消費電力は,下図の緑線のようになります.

簡易的に矩形で計算すると,144\,\mathrm{W} \times (14\,\mathrm{min} / 60 \,\mathrm{min}) = 33.6\,\mathrm{Wh}

水槽の温度変化

クーラによる水槽の温度変化は,下図の黄色線のようになり,0.33℃.

ただし,クーラが稼働してない状態では,下図のように 0.95℃/h の割合で温度が上昇しているので,クーラが動作している14分で本来は 0.95\,$^\mathrm{\circ$C/h} \times (14\,\mathrm{min} / 60 \,\mathrm{min}) = 0.22\,$^\mathrm{\circ$C} 上昇していたはずです.

両方を足し合わせると,0.55℃.

うちの水槽は 45L で,外部フィルタはざっくり 5L あるので水の量は約50kg.これが 0.55℃変化したときの熱量変化は, 4182\,\mathrm{J/kg$^\circ$C} \times 50\,\mathrm{kg} \times 0.55\,\mathrm{$^\circ$C} \times \frac{1}{3600}\,\mathrm{Wh/J} = 31.9\,\mathrm{Wh}

エネルギー消費効率

以上のデータから,エネルギー消費効率は 31.9 \div 33.6 = 0.94 となります.

ヒートポンプとして考えると値が悪いですが,熱交換器自体の効率ではなく断熱されていない水槽・配管・外部フィルタでの損失も加味した値なので悪くない気がします.

電気代

エネルギー消費効率がわかってしまえば,月の電気代も簡単に計算できます.うちの水槽の場合,0.95℃/h の割合で温度上昇しているので,一カ月に流入する熱量は 0.95\,\mathrm{$^\circ$C/h} \times 720\,\mathrm{h} \times 4182\,\mathrm{J/kg$^\circ$C} \times 50\,\mathrm{kg} \times \frac{1}{3600}\,\mathrm{Wh/J} = 39.7\,\mathrm{kWh}

エネルギー消費効率が 0.94 なので,入ってきた熱量を取り出すために必要なエネルギーは,39.7\,\mathrm{kWh} \div 0.94 = 42.2\,\mathrm{kWh}

電気代をざっくり 26円/kWh とすると,水槽用クーラには 42.2\,\mathrm{kWh} \times 26\,\mathrm{Y\llap{=}/kWh} = \mathrm{Y\llap{=}}1,097 かかることになります.

そこそこかかりますね...効率が良いチラー式でこれなので,ペルチェ式水槽用クーラーには手を出してはダメ,というのが良くわかります.中古でチラー式探すのがおすすめです.

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