这篇文章的作者是爱丝琳Pigott,珍妮弗·斯盖布,Kyri贝克。

炎热的夏天就意味着高的电费。人们想要保持舒适不浪费精力和金钱。也许你的家庭争夺最好的策略来冷却你的空间。哪个更有效:运行空调整个夏天没有休息,白天或把它当你没有享受它吗?

我们是一个团队的架构和构建系统工程师用能量模型,模拟传热和A / C系统性能来解决这个永恒的问题:你需要把更多的热量从你家里不断去除一整天热量或删除多余的热量只在一天结束的时候?

答案可以归结为是多么能源密集型把热量从你的家。它受到许多因素的影响如你的房子是绝缘、大小和类型的空调和室外温度和湿度。

根据我们的未发表的计算,让你的家升温当你在工作和冷却它当你回家可以使用较少的能源,而不是让它冷却,但是这取决于。

爆炸A / C一整天,即使你走?

首先,考虑热量积累放在第一位。它流入家里当建筑比外存储的热量更少。如果热量流入你的家是由的速度每小时1单位,你的a / C总有每小时1单位热移除。如果你关掉你的A / C,让热量积累,你可以有8个小时的热量在一天结束的时候。

通常小于。是有限度的房子可以存储多少热量。和进入你家的热量取决于热建筑是如何开始的。例如,如果你的家只能存储5单位的热能来平衡之前与室外空气温度,然后在一天结束的时候你将只需要删除5单位最多的热量。

此外,作为家里的升温,热传递的过程减慢;最终达到零传热在平衡时,当室内温度与室外温度相同。你的A / C也冷却有效减少酷热,所以保持它在一天最热的地区可以提高系统的整体效率。这些影响意味着没有一个直截了当的回答是否应该爆炸A / C一整天还是等到你晚上回家。

能源使用的不同的A / C策略

考虑一个测试用例的一个小带回家在两个温暖的气候典型绝缘:干(亚利桑那州)和潮湿(格鲁吉亚)。使用能源建模软件由美国国家可再生能源实验室分析住宅建筑能源使用,我们看了多个测试用例对能源的使用在这个假设的1200平方英尺(110平方米)的家。

我们考虑三个温度的策略方案。一个室内温度设置为一个常数华氏76°(24.4°摄氏度)。第二个让温度浮动89°F (31.6°C)在8小时workday-a“挫折。“最后的使用温度挫折到89°F (31.6°C)在短四小时的工作日。

在这三个场景中,我们研究了三种不同的A / C技术:一个单一的阶段中央A / C,一个中央空气源热泵(ASHP)和minisplit热泵机组。中央A / C单位是典型的当前的住宅,而热泵流行是由于他们的提高效率。中部中央ASHPs很容易用于一对一替换/ C单位;minisplits比中央更有效的A / C但昂贵的设置。

我们想看看能源使用从A / C变化在这些情况下。我们知道无论暖通空调技术的使用,A / C系统将飙升时,恒温器设定值返回到76°F (24.4°C)对三例病例也在下午晚些时候,当室外空气温度通常是最高的。挫折的情况下,我们编程开始冷却的A / C空间居民之前,确保热舒适的时候回家。

我们发现,即使在A / C暂时恢复从室内温度越高,峰值整体能源消耗在挫折的情况下仍不到当一整天保持一个恒定的温度。一年一度的规模与传统中央a / C,这可能导致高达11%的能源节约。

然而,能源节约可能会降低如果家是更好的绝缘,A / C是更有效或气候不那么引人注目的温度波动。

中央空气源热泵和minisplit热泵更有效整体从温度挫折但产量少储蓄。8小时的挫折在工作日提供储蓄不管系统类型,而从一个四小时的挫折不太直接的好处。

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三位作者都隶属于科罗拉多大学博尔德。爱丝琳Pigott是建筑工程的博士生。詹妮弗Schweib是助理教授教学建筑系统工程。Kyri贝克是构建系统工程助理教授。这篇文章最初发表在谈话。