Är det bättre att kyla ditt hus hela dagen, eller justera A/C-inställningen på väg ut genom dörren? Westend61 via Getty Images

Varma sommardagar kan innebära höga elräkningar. Människor vill bo bekvämt utan att slösa energi och pengar. Kanske har ditt hushåll kämpat om den bästa strategin för att kyla ditt utrymme. Vilket är mer effektivt: köra luftkonditioneringen hela sommaren utan paus, eller stänga av den under dagen när du inte är där för att njuta av den?

Vi är en team av arkitekter och byggnadssystem ingenjörer vem använde energimodeller som simulerar värmeöverföring och A/C-systemets prestanda för att ta itu med denna ständiga fråga: Kommer du att behöva ta bort mer värme från ditt hem genom att kontinuerligt ta bort värme hela dagen eller ta bort överskottsvärme först i slutet av dagen?

Svaret handlar om hur energikrävande det är att ta bort värme från ditt hem. Det påverkas av många faktorer som hur väl ditt hus är isolerat, storleken och typen av din luftkonditionering samt utomhustemperatur och luftfuktighet.

Enligt våra opublicerade beräkningar kan att låta ditt hem värmas upp medan du är ute på jobbet och kyla det när du kommer hem kan använda mindre energi än att hålla det konstant svalt – men det beror på.

Spränga A/C hela dagen, även när du är borta?

Tänk först på hur värme ackumuleras i första hand. Det rinner in i ditt hem när byggnaden har mindre lagrad värme än utanför. Om mängden värme som strömmar in i ditt hem ges av en hastighet på "1 enhet per timme", kommer din A/C alltid att ha 1 enhet värme att ta bort varje timme. Om du stänger av din A/C och låter värmen ackumuleras kan du ha upp till åtta timmars värme i slutet av dagen.

Det är dock ofta mindre än så – hem har en gräns för hur mycket värme de kan lagra. Och mängden värme som kommer in i ditt hem beror på hur varm byggnaden var till att börja med. Till exempel, om ditt hem bara kan lagra 5 enheter värmeenergi innan du når en jämvikt med utomhusluftens temperatur, kommer du i slutet av dagen bara att behöva ta bort högst 5 enheter värme.

Dessutom, när ditt hem värms upp, saktar värmeöverföringsprocessen ner; så småningom når den noll värmeöverföring vid jämvikt, när temperaturen inuti är densamma som temperaturen utanför. Din A/C kyler också mindre effektivt i extrem värme, så att hålla den avstängd under de varmaste delarna av dagen kan öka systemets totala effektivitet. Dessa effekter innebär att det inte finns något enkelt svar på om du ska spränga luftkonditioneringen hela dagen eller vänta tills du kommer hem på kvällen.

Energi som används av olika A/C-strategier

Tänk på ett testfall av ett litet hem med typisk isolering i två varma klimat: torrt (Arizona) och fuktigt (Georgien). Använder sig av programvara för energimodellering skapat av US National Renewable Energy Laboratory för att analysera energianvändning i bostadshus, tittade vi på flera testfall för energianvändning i detta hypotetiska 1,200 kvadratfot (110 kvadratmeter) hem.

Vi övervägde tre temperaturstrategiscenarier. Man har inomhustemperaturen inställd på en konstant 76 grader Fahrenheit (24.4 grader Celsius). En sekund låter temperaturen sväva upp till 89 F (31.6 C) under en åtta timmar lång arbetsdag – ett "bakslag". Den sista använder en temperatursänkning till 89 F (31.6 C) för en kort fyra timmars arbetsdag.

Inom dessa tre scenarier tittade vi på tre olika A/C-tekniker: ett enda steg central A/C, en central luftvärmepump (ASHP) och minisplit värmepumpsenheter. Centrala A/C-enheter är typiska för nuvarande bostadshus, medan värmepumpar vinner popularitet på grund av deras förbättrade effektivitet. Central ASHP är lätt att använda i en-till-en-ersättningar av centrala A/C-enheter; minisplits är mer effektiva än central A/C men dyra att installera.

Vi ville se hur energianvändningen från A/C varierade i dessa fall. Vi visste att oavsett vilken HVAC-teknik som användes, skulle A/C-systemet stiga när termostatbörvärdet återgick till 76 F (24.4 C) och även för alla tre fallen på sen eftermiddag när utomhuslufttemperaturerna vanligtvis är som högst. I fallen med bakslag programmerade vi luftkonditioneringen att börja kyla utrymmet innan boendet är tillbaka, vilket säkerställer termisk komfort när de kommer hem.

 Energimodeller kan visa hur mycket energi ett hus kommer att använda under särskilda förhållanden – som Phoenixs varma, torra sommarväder. Forskarna körde siffrorna på tre olika VVS-tekniker och tre olika temperaturinställningsstrategier. Pigott/Scheib/Baker/Cu Boulder, CC BY-ND Forskarna använde samma tre olika HVAC-tekniker och tre temperaturinställningsstrategier, men den här gången för ett hus i varma och fuktiga Atlanta. Pigott/Scheib/Baker/Cu Boulder, CC BY-ND

Vad vi fann var att även när A/C tillfälligt ökar för att återhämta sig från de högre inomhustemperaturerna, är den totala energiförbrukningen i fallen med bakslag fortfarande mindre än när man håller en konstant temperatur under hela dagen. På årsskala med en konventionell central A/C kan detta resultera i energibesparingar på upp till 11 %.

Däremot kan energibesparingen minska om bostaden är bättre isolerad, luftkonditioneringen är effektivare eller klimatet har mindre dramatiska temperatursvängningar.

Den centrala luftvärmepumpen och minisplitvärmepumpen är mer effektiva överlag men ger mindre besparingar från temperatursänkningar. Åtta timmars bakslag på vardagar ger besparingar oavsett systemtyp, medan fördelarna med fyra timmars bakslag är mindre enkla.

Om Författarna

Aisling Pigott, Ph.D. Student i arkitekturteknik, University of Colorado Boulder; Jennifer Scheib, biträdande lärare i byggnadssystemteknik, University of Colorado Boulderoch Kyri Baker, biträdande professor i byggsystemteknik, University of Colorado Boulder

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.