要約：ここで何かを見逃していないか、冷蔵庫で非常に奇妙なことをしているのでない限り、冷蔵庫/冷凍庫をいっぱいに保つことで、せいぜい年に数ドル節約できます。さらに、冷蔵庫（冷凍庫）のスペースを埋めるために水（または他のもの）を貯めても、水を冷却するのに非常に多くのエネルギーがかかるため、非常に長い間保管している場合を除き、まったく節約できませんそもそも。
ありますこれを行うには正当な理由は：
- （TFDのメモのように）断続的な停電に耐える必要がある場合、冷蔵庫にたくさんの氷や食べ物があると、冷たさが長くなります
- 冷蔵庫/冷凍庫に大量の食べ物があると、新しい食べ物をよりすばやく冷やしたり冷凍したりしやすくなります。これにより、食品の安全性や保存に役立つ場合があります。
- 同様に、ドアを頻繁に開けるときに、食べ物を増やすことで小さな温度変動を最小限に抑えることができます。これも、場合によっては食品の安全性/品質を支援する可能性があります。
- 不均一に冷却したり断熱が不十分な非常に非効率的な冷蔵庫がある場合、食べ物を増やすとサイクリングのオン/オフが妨げられます（ただし、冷蔵庫をいっぱいに詰めすぎると正しくサイクリングできなくなります）
これらはすべて、冷蔵庫をもう少し満杯に保つという軽度の選好を持っているのにおそらく十分な理由です。しかし、エネルギーの観点からは、冷蔵庫を意図的に過剰な食物/水で満たす理由はありません。固体や液体を冷却するのに必要なエネルギーは、通常、空気を冷却するのに必要な量の何倍にもなるからです。
また、ドアが開いているときに冷気が冷蔵庫から「落ちる」ことが主な懸念事項である場合は、空気のみが入った空の容器で満たすことをお勧めします。余分な冷気を失わないという利点がありますが、必要のない液体を冷却するためのエネルギー消費はありません。（しかし、再び、可能性のある利益はおそらくせいぜい年間数ドルです。）
以下の詳細。
私はいくつかの信頼できる統計を検索しようとしましたが、この主張をする多くの多くの情報源を見つけましたが、一般的にエネルギー節約に関する実際の数字や、実践の論理をサポートする理論計算さえも見ていません。
実際、次のようなエネルギーグループの「神話」リストに表示されることがあります。
- 神話：冷蔵庫をいっぱいに保ち、素早く閉じ、定期的にコイルを掃除することでエネルギーを節約できます。
実際、これらの3つのアクションはすべて、面倒な価値はありません。Balsnikが行った研究では、次のことがわかりました。
Total use from ALL fridge door openings adds up to <50 kWh/yr, or about $5.
Putting water bottles in your fridge to keep it full adds up to <0.1 kWh/yr.
Cleaning coils – no actual savings found.
またはこの文書から（超低温フリーザーの効率について）：
都市伝説？
完全冷凍庫は、動作に必要なエネルギーが少なくて済みます。この考えの表向きの理由は、熱質量がウォームアップするのに時間がかかるため、コンプレッサーがそれほど激しく働く必要がないことです。考えてみてください。内容物のウォームアップには時間がかかりますが、冷却にも時間がかかるので、コンプレッサーは毎日同じように動作します。壁の厚さとガスケットの完全性の基本的な断熱要素は、満杯または空の冷凍庫で変わらないので、なぜ熱伝達に違いが出るのですか？サイクル周波数が下がると、サイクル時間は長くなります。キャビネットに入る熱は変化しません。各コンプレッサーサイクルの開始時に公称電力スパイクがあるため、より多くのサイクルを使用すると、エネルギー使用量が少し増える可能性があります。データは広く共有されていないため、今のところ都市伝説の状態のままです。
この最後の参考文献のロジックは、開かれていない冷凍庫/冷蔵庫が満杯のときに効率的であるかどうかの問題に対処しているようです（時々主張されるように-冷蔵庫はどうにかして「それほど苦労せずに」必要だ）。この引用が指摘しているように、明らかにそれはあまり意味がありません。
ただし、これを正確に判断するには、冷蔵庫/冷凍庫を開いたときに何が起こるかを考慮する必要があります。 これは、さまざまなテスト（さまざまな時間のドアを開けることを含む）を試みた省エネグループからのレポートです。彼らは、冷蔵庫の一番上の冷凍庫モデルは満タンのときにエネルギーを使うことが少ないと結論したが、分析ではそもそも余分な食べ物を冷やすのに必要な追加エネルギーを含まないと指摘した。しかし、その食べ物が冷めて冷蔵庫がいっぱいになると、トップフリーザーのエネルギーメリット。（グラフには数字がないため、どれだけ不明です。）他のタイプのフリーザーモデルでは、テストの結果が混在していたため、空の冷蔵庫と完全な冷蔵庫の明確な利点はありませんでした。彼らの結論：「私たちのアドバイスは、冷蔵庫をいっぱいに保つことを心配せず、ドアを閉めることにもっと集中することです。」
冷蔵庫の開口部に関する理論的な観点から、いくつかの合理的な仮定を試してみましょう。
米国の平均的な冷蔵庫サイズは約20フィート3です。冷蔵庫がいっぱいになっておらず、ドアが開いているときに存在する空気の半分が室温の空気に置き換えられると仮定すると、それは約10 ft 3、つまり約0.28 m 3になります。
ここからの統計を使用して、10 ft 3の空気を20°C（たとえば、約25°Cの「室温」から5°C）冷却するには、約6.8 kJのエネルギー、または0.0019 kWhが必要になると計算できます。同様のサイズの冷凍庫では、空気の温度を20°Cではなく約40°C下げる必要があるため、これらの数値は2倍になります。
冷蔵庫のドアを1日に20回開けると、1年で10 ft 3の空きスペースのある冷蔵庫では約13.8 kWhになり、同様の空きスペースのある冷凍庫では27.5 kWhになります。上記の最初の引用の統計は、すべての冷蔵庫のドアの開口部について50 kWh / yrを推定しているため、数値は正しい球場にあるようです。基本的に、冷蔵庫を開けるためのエネルギー損失は毎年数ドルかかります。
ここで、代わりにその10 ft 3に空気の代わりに水を入れたと仮定します。（これはとてつもなく大量の水ですが、私はそれを使用して、比較のために占有体積を同じに保ちます。）
室温から水を冷却するのに必要なエネルギー量は、これらの数値から同様に計算できます。10 ft 3の水を20°C冷却するには、約23,000 kJが必要です。25°Cから-15°Cに凍結するには、約120,000 kJが必要です。（この数値は、液体の水を固体の氷に変えるのに必要な過剰エネルギーのために非常に高くなります。）大量の水を加えることの効果は、上記の研究で明確に示されました。室温の水が冷蔵庫の温度を華氏約65度まで上昇させ、ほぼ1日半で通常の温度に戻りました。
これらの数値をより便利な形式にするには：
更新： Joeがコメントで正しく指摘しているように、ここでは計算を簡単にするために乾燥した空気を想定しました。しかし、実際のキッチンの空気は湿り気があり、その効果は重要ではありません。（エラーは50％未満であると仮定しましたが、合理的な仮定では、キッチンの湿度と冷蔵庫の湿度に応じて、おそらく1.5-3の係数でオフになります。）
とにかく、25°Cのキッチンでは相対湿度50％から始め、冷蔵庫は冷蔵庫で5°Cに、冷凍庫では-15°Cに冷却し、それらの温度では50％の相対湿度を維持すると仮定します。（明らかに水蒸気の除去が必要になります）、ここにいくつかの更新された統計があります：
-冷蔵庫内の空気を約1800回冷却して、同じ量の水を冷却するために費やしたエネルギー量を「支払う」必要があります。
-同じ量の水を凍結するのに費やしたエネルギー量を「支払う」ためには、冷凍庫の空気を約5500回冷却する必要があります。
[詳細については、以下の計算を参照してください。]
基本的に、冷蔵庫を開ける頻度と室温に応じて、エネルギーを節約するためには、少なくとも数か月は水を冷やす必要があります。エネルギーを節約するために、少なくとも1年間は（同じ）水を凍結する必要があります。それでも、適度な量の水（たとえば、数ガロン）の場合、エネルギーコストを年間数ドル以上（おそらくそれ以下）節約することはまずありません。
完全な冷蔵庫についての最後の注意：完全な冷蔵庫で年間数セントを節約できたとしても、私の実際的な経験は、冷蔵庫がいっぱいになったときは、ほとんど空になっているときよりもはるかに長くドアを開いたままにすることを教えてくれます物を後ろに移動するために、物を動かしたり一時的に取り出したりする必要があります。それで、この理論上の節約は実際に実現するでしょうか？知りません。
興味のある方のために、上記の計算の「作業」を以下に示します。10 ft 3 =〜0.28 m 3の体積を想定しています。ここではさまざまな近似値を使用して「球場」図を取得していることに注意してください。特に、密度と比熱は温度範囲全体で一定であると想定されているため、空気計算で5-10％の誤差が生じ、水の計算用。
（1）20°Cずつ冷却（乾燥）する
- 0.28 m 3の空気×密度1.205 kg / m 3で、表から20°C = 0.337 kg
- 0.337 kg×20°C [20 Kと同じ]×比熱1.005 kJ /（kg K）= 6.8 kJ
- 6.8 kJ÷3600 = 0.0019 kWh
（2）（乾燥）空気を40°C冷却
- 初期空気と同じ重量
- 0.337 kg×40°C×1.005 kJ /（kg K）= 13.6 kJ
（3）25°Cから5°Cの冷却水
- 0.28 m 3の同じ体積
- 0.28 m 3 ×密度約1000 kg / m 3 = 280 kg
- 280 kg×20°C× 表から4.18 kJ /（kg K）の比熱= 23400 kJ
- 注：明らかに、家庭用冷蔵庫に約600ポンドを充填することはできません。しかし、ここでは同じ体積を使用して同等の体積に必要なエネルギーを作りました。空気を同等の体積の水で置き換えると違いが生じると断言されているからです。
（4）25°Cから-15°Cまでの冷却水
- 氷は水よりも密度が低いため、最終体積を10 m ^ 3にするには、より少ない水から始めなければなりません。
- 0.28 m 3 ×916.8 kg / m 3の氷の密度= 256 kg
- 0°Cまで冷却：256 kg×25°C×比熱4.18 kJ /（kg K）= 26800 kJ
- 凍結：256 kg×凍結熱334 kJ / kg = 85700 kJ
- 氷を-15°Cに冷却：256 kg×15°C×氷の比熱2.108 kJ /（kg K）= 8100 kJ
- 総冷却エネルギー：120,700 kJ
（5）冷蔵庫で空気と同量の水を冷却= 23400 kJ÷6.78 kJ =約3450倍
（6）冷凍庫で空気と同量の水を冷却= 120700 kJ÷13.6 kJ =約8900倍
（7）相対湿度50％の空気を20°C冷却する：
- モリエル線図から、湿度50％の空気中の水蒸気の重量分率を取得します。ここで、湿度0.5でのxは、25°Cで約0.0098 kg / kg、5°Cで約0.0026 kg / kgです。
- ここで、Joeのリンクにある湿潤空気のエンタルピー（H）の計算に従います。
- 25°Cで：H =（1.005 kJ / kg°C）（25°C）+（0.0098 kg / kg）[（1.84 kJ / kg°C）（25°C）+（2501 kJ / kg）] = 50.1 kJ / kg
- 5°Cの場合：H =（1.005 kJ / kg°C）（5°C）+（0.0026 kg / kg）[（1.84 kJ / kg°C）（5°C）+（2501 kJ / kg）] = 11.6 kJ / kg
- デルタH（エンタルピーの変化）= 50.1-11.6 = 38.5 kJ / kg
- 湿った空気は乾燥した空気よりもわずかに密度が低くなります。ここの数値を使用すると、湿った空気は20°Cで約1.199 kg / m 3です。
- 0.28 m 3の上記の体積仮定を使用した空気の質量は0.336 kgです
- 冷却に必要なエネルギー=エンタルピーの変化×質量= 38.5 kJ / kg×0.336 kg = 12.9 kJ
- ここでのさまざまな数値は、温度変化によってわずかに変化する可能性がありますが、Joeのリンクのように、それらが最終回答に数パーセント以上影響しないほど十分に一定であると想定できます。
（8）冷凍庫で空気を25°Cから-15°Cに冷却
- 上にリンクされたモリエル線図を使用すると、-15°Cで湿度50％の場合に約0.00055 kg / kgの重量分率が得られます。
- 上記と同様の計算を使用する
- -15°CでのH = -13.7 kJ / kg
- 25°Cから-15°CまでのデルタH = 63.8 kJ / kg
- 上記の質量と密度を使用すると、冷却に必要な総エネルギーは= 21.4 kJ
（9）比率を上記のように計算し、最終的に冷蔵庫の水と同等の量を冷却するためのエネルギーが1800倍、凍結するためのエネルギーが5600倍になります。
（10）相対湿度はキッチンと冷蔵庫の両方で変化する可能性があるため、これらの計算は球場の数値としてのみとるべきであり、極端な場合にはいずれかの方向で2〜3倍変化する可能性があります。 とにかく、湿った空気でさえ冷却するのに必要なエネルギーの量は、液体または固体の食品を冷却するのに必要なエネルギーと比較して重要ではありません。