냉각 효율 8 27
 하루 종일 집안을 시원하게 하는 것이 좋을까요, 아니면 외출하면서 에어컨을 조절하는 것이 좋을까요? 게티 이미지를 통한 Westend61

더운 여름날은 높은 전기 요금을 의미할 수 있습니다. 사람들은 에너지와 돈을 낭비하지 않고 편안하게 지내기를 원합니다. 아마도 당신의 가정은 당신의 공간을 냉각시키기 위한 최선의 전략을 놓고 싸웠을 것입니다. 여름 내내 쉬지 않고 에어컨을 가동하는 것과 낮에 에어컨을 즐기지 않을 때 꺼놓는 것 중 어느 것이 더 효율적입니까?

우리는있다 건축팀 및 빌딩 시스템 엔지니어 열 전달 및 A/C 시스템 성능을 시뮬레이션하는 에너지 모델을 사용하여 이 다년생 질문을 해결했습니다. 하루 종일 계속해서 열을 제거하거나 하루가 끝날 때만 과도한 열을 제거하여 집에서 더 많은 열을 제거해야 합니까?

답은 집에서 열을 제거하는 데 얼마나 에너지 집약적인가에 달려 있습니다. 집이 얼마나 잘 단열되어 있는지, 에어컨의 크기와 유형, 실외 온도 및 습도와 같은 많은 요인의 영향을 받습니다.

우리의 미공개 계산에 따르면, 직장에 있는 동안 집을 따뜻하게 하고 집에 돌아와서 냉방하는 것이 지속적으로 시원하게 유지하는 것보다 에너지를 덜 사용할 수 있지만 상황에 따라 다릅니다.


내면의 구독 그래픽


외출 중에도 하루 종일 에어컨을 가동하시겠습니까?

먼저 열이 어떻게 축적되는지 먼저 생각하십시오. 건물에 저장된 열이 외부보다 적을 때 집으로 유입됩니다. 집으로 유입되는 열의 양이 "시간당 1단위"로 주어지면 A/C는 항상 매시간 1단위의 열을 제거합니다. A/C를 끄고 열이 축적되도록 두면 하루가 끝날 때 최대 XNUMX시간 분량의 열을 사용할 수 있습니다.

그러나 종종 그보다 적습니다. 가정은 저장할 수 있는 열량에 제한이 있습니다. 그리고 집으로 들어오는 열의 양은 건물이 처음에 얼마나 더웠는지에 달려 있습니다. 예를 들어, 집이 외기 온도와 평형을 이루기 전에 5단위의 열 에너지만 저장할 수 있다면 하루가 끝나면 최대 5단위의 열만 제거하면 됩니다.

또한 집이 따뜻해지면 열 전달 과정이 느려집니다. 결국 내부 온도가 외부 온도와 같을 때 평형 상태에서 열 전달이 XNUMX에 도달합니다. 또한 A/C는 극도의 열에서 덜 효율적으로 냉각되므로 하루 중 가장 더운 시간에 에어컨을 끄면 시스템의 전반적인 효율성을 높일 수 있습니다. 이러한 영향은 하루 종일 에어컨을 가동해야 하는지 아니면 저녁에 집에 돌아올 때까지 기다려야 하는지에 대한 직접적인 답이 없다는 것을 의미합니다.

다양한 A/C 전략에서 사용되는 에너지

건조(아리조나)와 습(조지아)의 두 가지 따뜻한 기후에서 전형적인 단열재가 있는 작은 집의 테스트 사례를 고려하십시오. 사용 에너지 모델링 소프트웨어 주거용 건물의 에너지 사용을 분석하기 위해 미국 국립 재생 에너지 연구소(National Renewable Energy Laboratory)에서 만든 이 가상의 1,200제곱피트(110제곱미터) 가정에서 에너지 사용에 대한 여러 테스트 사례를 살펴보았습니다.

우리는 세 가지 온도 전략 시나리오를 고려했습니다. 하나는 실내 온도를 화씨 76도(섭씨 24.4도)로 일정하게 설정했습니다. 89초는 하루 31.6시간 근무 중에 온도가 최대 89°C(31.6F)까지 오르게 합니다. 이는 "후퇴"입니다. 마지막은 짧은 XNUMX시간 근무에 대해 XNUMXF(XNUMXC)로 온도 설정을 사용합니다.

이 세 가지 시나리오 내에서 세 가지 다른 A/C 기술을 살펴보았습니다. 중앙 에어컨중앙 공기 소스 열 펌프(ASHP)미니스플릿 히트펌프 유닛. 현재 주거용 건물의 전형은 중앙 에어컨이며 효율이 높아 히트펌프가 인기를 끌고 있다. 중앙 ASHP는 중앙 A/C 장치의 일대일 교체에 쉽게 사용됩니다. minisplit은 중앙 A/C보다 효율적이지만 설치 비용이 많이 듭니다.

우리는 A/C의 에너지 사용이 이러한 경우에 어떻게 다른지 확인하고 싶었습니다. 우리는 사용된 HVAC 기술에 관계없이 온도 조절기 설정값이 76F(24.4C)로 돌아갔을 때와 외부 공기 온도가 일반적으로 가장 높은 늦은 오후에 세 가지 경우 모두에 대해 A/C 시스템이 급증한다는 것을 알고 있었습니다. 좌절의 경우, 거주자가 집에 도착할 때까지 열적 편안함을 보장하기 위해 거주자가 돌아오기 전에 공간 냉각을 시작하도록 A/C를 프로그래밍했습니다.

냉각 효율2 8 27 에너지 모델은 피닉스의 덥고 건조한 여름 날씨와 같은 특정 조건에서 주택이 사용하는 에너지의 양을 보여줄 수 있습니다. 연구원들은 세 가지 다른 HVAC 기술과 세 가지 다른 온도 설정 전략에 대해 수치를 실행했습니다. Pigott/Scheib/Baker/CU 볼더, CC의 BY-ND냉각 효율3 8 27 연구원들은 동일한 세 가지 다른 HVAC 기술과 세 가지 온도 설정 전략을 사용했지만 이번에는 덥고 습한 애틀랜타에 있는 주택에 대해 사용했습니다. Pigott/Scheib/Baker/CU 볼더, CC의 BY-ND

우리가 발견한 것은 더 높은 실내 온도에서 회복하기 위해 A/C가 일시적으로 급증하더라도 셋백 사례의 전체 에너지 소비는 하루 종일 일정한 온도를 유지할 때보다 여전히 적다는 것입니다. 기존의 중앙 A/C를 사용하는 연간 규모에서는 최대 11%의 에너지를 절약할 수 있습니다.

그러나 집이 더 잘 단열되어 있거나 에어컨이 더 효율적이거나 기후가 온도 변화가 덜 극적이면 에너지 절약이 감소할 수 있습니다.

중앙 공기 소스 열 펌프 및 미니 분할 열 펌프는 전반적으로 더 효율적이지만 온도 저하로 인한 절감 효과는 적습니다. 평일에 XNUMX시간 차면 시스템 유형에 관계없이 비용을 절감할 수 있지만 XNUMX시간 차차에서 얻은 이점은 덜 간단합니다.대화

저자 정보

에이슬링 피곳, 박사 건축공학과 학생, 콜로라도 대학교 볼더 캠퍼스; 제니퍼 샤이브, 빌딩시스템공학과 조교수, 콜로라도 대학교 볼더 캠퍼스카이리 베이커, 빌딩시스템공학과 조교수, 콜로라도 대학교 볼더 캠퍼스

이 기사는에서 다시 게시됩니다. 대화 크리에이티브 커먼즈 라이센스하에 읽기 원래 기사.