Is het beter om je huis de hele dag te koelen of de airco aan te passen als je de deur uitgaat? Westend61 via Getty Images

Warme zomerdagen kunnen leiden tot hoge elektriciteitsrekeningen. Mensen willen comfortabel blijven zonder energie en geld te verspillen. Misschien heeft uw huishouden gevochten over de beste strategie om uw ruimte te koelen. Wat is efficiënter: de hele zomer zonder onderbreking de airconditioning laten draaien, of overdag uitzetten als je er niet bent om ervan te genieten?

Wij zijn team van architecten en bouwsystemen ingenieurs Wie heeft energiemodellen gebruikt die warmteoverdracht en de prestaties van het airconditioningsysteem simuleren om deze eeuwige vraag aan te pakken: moet u meer warmte uit uw huis verwijderen door de hele dag continu warmte af te voeren of overtollige warmte alleen aan het einde van de dag te verwijderen?

Het antwoord komt neer op hoe energie-intensief het is om warmte uit je huis te halen. Het wordt beïnvloed door vele factoren, zoals hoe goed uw huis is geïsoleerd, de grootte en het type van uw airconditioner en de buitentemperatuur en vochtigheid.

Volgens onze niet-gepubliceerde berekeningen kan het minder energie verbruiken als u uw huis opwarmt terwijl u aan het werk bent en het koelt wanneer u thuiskomt, dan het constant koel te houden, maar dat hangt ervan af.

Laat de airco de hele dag branden, ook als je weg bent?

Denk eerst na over hoe warmte zich in de eerste plaats ophoopt. Het stroomt je woning binnen als het gebouw minder opgeslagen warmte heeft dan buiten. Als de hoeveelheid warmte die uw huis binnenstroomt wordt bepaald door een snelheid van "1 eenheid per uur", zal uw airconditioning altijd 1 eenheid warmte hebben om elk uur te verwijderen. Als u uw airconditioning uitzet en de warmte laat ophopen, kunt u aan het eind van de dag tot acht uur aan warmte hebben.

Het is echter vaak minder dan dat - huizen hebben een limiet aan de hoeveelheid warmte die ze kunnen opslaan. En de hoeveelheid warmte die uw huis binnenkomt, hangt af van hoe warm het gebouw was om mee te beginnen. Als uw huis bijvoorbeeld slechts 5 eenheden thermische energie kan opslaan voordat het in evenwicht komt met de buitenluchttemperatuur, dan hoeft u aan het einde van de dag maar maximaal 5 eenheden warmte af te voeren.

Bovendien, naarmate uw huis warmer wordt, vertraagt ​​het proces van warmteoverdracht; uiteindelijk bereikt het nul warmteoverdracht bij evenwicht, wanneer de temperatuur binnen hetzelfde is als de temperatuur buiten. Uw airconditioning koelt ook minder effectief bij extreme hitte, dus als u deze tijdens de heetste delen van de dag uitschakelt, kan de algehele efficiëntie van het systeem toenemen. Deze effecten betekenen dat er geen eenduidig ​​antwoord is op de vraag of je de airconditioning de hele dag moet laten branden of moet wachten tot je 's avonds weer thuis bent.

Energie verbruikt door verschillende airco-strategieën

Beschouw een testcase van een klein huis met typische isolatie in twee warme klimaten: droog (Arizona) en vochtig (Georgië). Gebruik makend van software voor energiemodellering gemaakt door het Amerikaanse National Renewable Energy Laboratory voor het analyseren van het energieverbruik in woongebouwen, hebben we meerdere testcases bekeken voor het energieverbruik in dit hypothetische huis van 1,200 vierkante meter.

We hebben drie scenario's voor temperatuurstrategie overwogen. Men heeft de binnentemperatuur ingesteld op een constante 76 graden Fahrenheit (24.4 graden Celsius). Een seconde laat de temperatuur tijdens een achturige werkdag tot 89 F (31.6 C) stijgen - een "tegenvaller". De laatste gebruikt een temperatuurverlaging tot 89 F (31.6 C) voor een korte werkdag van vier uur.

Binnen deze drie scenario's hebben we gekeken naar drie verschillende A/C-technologieën: een enkele fase centrale airconditioning, een centrale lucht/water warmtepomp (ASHP) en minisplit warmtepompunits. Centrale A/C-units zijn typerend voor huidige woongebouwen, terwijl warmtepompen aan populariteit winnen vanwege hun verbeterde efficiëntie. Centrale ASHP's kunnen gemakkelijk worden gebruikt bij één-op-één vervangingen van centrale A/C-units; minisplits zijn efficiënter dan centrale airconditioning, maar duur om op te zetten.

We wilden zien hoe het energieverbruik van airconditioning in deze gevallen varieerde. We wisten dat, ongeacht de gebruikte HVAC-technologie, het airconditioningsysteem zou stijgen wanneer het instelpunt van de thermostaat terugkeerde naar 76 C (24.4 F) en ook in alle drie de gevallen in de late namiddag, wanneer de buitenluchttemperaturen meestal het hoogst zijn. In de gevallen van tegenslag hebben we de airconditioning geprogrammeerd om de ruimte te koelen voordat de bewoner terug is, zodat hij tegen de tijd dat hij thuiskomt thermisch comfort biedt.

 Energiemodellen kunnen laten zien hoeveel energie een huis onder bepaalde omstandigheden zal gebruiken, zoals het hete, droge zomerweer in Phoenix. De onderzoekers gebruikten de cijfers op drie verschillende HVAC-technologieën en drie verschillende strategieën voor temperatuurinstelling. Pigott/Scheib/Baker/CU Boulder, CC BY-SA De onderzoekers gebruikten dezelfde drie verschillende HVAC-technologieën en drie strategieën voor het instellen van de temperatuur, maar dit keer voor een huis in het warme en vochtige Atlanta. Pigott/Scheib/Baker/CU Boulder, CC BY-SA

Wat we ontdekten was dat zelfs wanneer de airconditioning tijdelijk piekt om te herstellen van de hogere binnentemperaturen, het totale energieverbruik in de gevallen met tegenvallers nog steeds lager is dan bij het handhaven van een constante temperatuur gedurende de dag. Op jaarschaal kan dit bij een conventionele centrale airco een energiebesparing opleveren tot wel 11%.

De energiebesparing kan echter afnemen als de woning beter geïsoleerd is, de airconditioning efficiënter is of het klimaat minder dramatische temperatuurschommelingen kent.

De centrale lucht/water-warmtepomp en minisplit-warmtepomp zijn over het algemeen efficiënter, maar leveren minder besparingen op door temperatuurdalingen. Een terugval van acht uur op weekdagen levert besparingen op, ongeacht het systeemtype, terwijl de voordelen van een terugval van vier uur minder eenvoudig zijn.

Over de Auteurs

Aisling Pigott, Ph.D. Student Bouwkunde, Universiteit van Colorado Boulder; Jennifer Scheib, Universitair Docent Bouwtechniek, Universiteit van Colorado Boulder en Kiri Bakker, Universitair Docent Building Systems Engineering, Universiteit van Colorado Boulder

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.