Apakah lebih baik mendinginkan rumah Anda sepanjang hari, atau menyesuaikan pengaturan A/C saat Anda keluar dari pintu? Westend61 melalui Getty Images

Hari-hari musim panas yang panas dapat berarti tagihan listrik yang tinggi. Orang ingin tetap nyaman tanpa membuang energi dan uang. Mungkin rumah tangga Anda telah memperebutkan strategi terbaik untuk mendinginkan ruangan Anda. Mana yang lebih efisien: menyalakan AC sepanjang musim panas tanpa istirahat, atau mematikannya di siang hari saat Anda tidak di sana untuk menikmatinya?

Kami adalah tim arsitektur dan sistem bangunan insinyur siapa yang menggunakan model energi yang mensimulasikan perpindahan panas dan kinerja sistem A/C untuk menjawab pertanyaan abadi ini: Apakah Anda perlu membuang lebih banyak panas dari rumah Anda dengan terus-menerus menghilangkan panas sepanjang hari atau membuang kelebihan panas hanya di penghujung hari?

Jawabannya bermuara pada seberapa intensif energi untuk menghilangkan panas dari rumah Anda. Ini dipengaruhi oleh banyak faktor seperti seberapa baik rumah Anda diisolasi, ukuran dan jenis AC Anda serta suhu dan kelembaban di luar ruangan.

Menurut perhitungan kami yang tidak dipublikasikan, membiarkan rumah Anda memanas saat Anda sedang bekerja dan mendinginkannya saat Anda tiba di rumah dapat menggunakan lebih sedikit energi daripada membuatnya tetap dingin secara konsisten – tetapi itu tergantung.

Ledakan A/C sepanjang hari, bahkan saat Anda pergi?

Pertama, pikirkan tentang bagaimana panas terakumulasi di tempat pertama. Ini mengalir ke rumah Anda ketika bangunan memiliki lebih sedikit panas yang disimpan daripada di luar. Jika jumlah panas yang mengalir ke rumah Anda diberikan dengan laju “1 unit per jam,” A/C Anda akan selalu memiliki 1 unit panas untuk dihilangkan setiap jam. Jika Anda mematikan AC dan membiarkan panas menumpuk, Anda bisa mendapatkan panas hingga delapan jam di penghujung hari.

Namun, seringkali kurang dari itu – rumah memiliki batasan seberapa banyak panas yang dapat mereka simpan. Dan jumlah panas yang masuk ke rumah Anda tergantung pada seberapa panas bangunan itu pada awalnya. Misalnya, jika rumah Anda hanya dapat menyimpan 5 unit energi panas sebelum mencapai keseimbangan dengan suhu udara luar, maka pada akhirnya Anda hanya perlu membuang paling banyak 5 unit panas.

Selain itu, saat rumah Anda memanas, proses perpindahan panas melambat; akhirnya mencapai nol perpindahan panas pada kesetimbangan, ketika suhu di dalam sama dengan suhu di luar. A/C Anda juga mendingin secara kurang efektif dalam panas yang ekstrem, sehingga menjaganya tetap dingin selama bagian hari yang paling panas dapat meningkatkan efisiensi sistem secara keseluruhan. Efek ini berarti tidak ada jawaban langsung apakah Anda harus menyalakan AC sepanjang hari atau menunggu sampai Anda kembali ke rumah di malam hari.

Energi yang digunakan oleh berbagai strategi A/C

Pertimbangkan kasus uji rumah kecil dengan insulasi khas di dua iklim hangat: kering (Arizona) dan lembab (Georgia). Menggunakan perangkat lunak pemodelan energi dibuat oleh Laboratorium Energi Terbarukan Nasional AS untuk menganalisis penggunaan energi di bangunan tempat tinggal, kami melihat beberapa uji kasus untuk penggunaan energi di rumah hipotetis seluas 1,200 kaki persegi (110 meter persegi) ini.

Kami mempertimbangkan tiga skenario strategi suhu. Satu memiliki suhu dalam ruangan yang disetel ke konstan 76 derajat Fahrenheit (24.4 derajat Celcius). Satu detik memungkinkan suhu melayang hingga 89 F (31.6 C) selama delapan jam hari kerja – sebuah “kemunduran”. Yang terakhir menggunakan penurunan suhu ke 89 F (31.6 C) untuk hari kerja empat jam yang singkat.

Dalam tiga skenario ini, kami melihat tiga teknologi A/C yang berbeda: satu tahap AC sentral, Sebuah pompa panas sumber udara pusat (ASHP) dan unit pompa panas minisplit. Unit A/C sentral adalah tipikal bangunan tempat tinggal saat ini, sementara pompa panas semakin populer karena peningkatan efisiensinya. ASHP Pusat mudah digunakan dalam penggantian satu-ke-satu unit A/C pusat; minisplit lebih efisien daripada A/C sentral tetapi mahal untuk disiapkan.

Kami ingin melihat bagaimana penggunaan energi dari A/C bervariasi di seluruh kasus ini. Kami tahu bahwa terlepas dari teknologi HVAC yang digunakan, sistem A/C akan melonjak ketika setpoint termostat kembali ke 76 F (24.4 C) dan juga untuk ketiga kasus di sore hari ketika suhu udara luar biasanya paling tinggi. Dalam kasus kemunduran, kami memprogram A/C untuk mulai mendinginkan ruangan sebelum penghuni kembali, memastikan kenyamanan termal saat mereka tiba di rumah.

 Model energi dapat menunjukkan berapa banyak energi yang akan digunakan sebuah rumah dalam kondisi tertentu – seperti cuaca musim panas yang kering dan panas di Phoenix. Para peneliti menjalankan angka pada tiga teknologi HVAC yang berbeda dan tiga strategi pengaturan suhu yang berbeda. Batu Pigott/Scheib/Baker/CU, CC BY-ND Para peneliti menggunakan tiga teknologi HVAC yang sama dan tiga strategi pengaturan suhu, tetapi kali ini untuk sebuah rumah di Atlanta yang panas dan lembab. Batu Pigott/Scheib/Baker/CU, CC BY-ND

Apa yang kami temukan adalah bahwa bahkan ketika A/C melonjak sementara untuk pulih dari suhu dalam ruangan yang lebih tinggi, konsumsi energi keseluruhan dalam kasus kemunduran masih lebih sedikit daripada saat mempertahankan suhu konstan sepanjang hari. Pada skala tahunan dengan A/C sentral konvensional, hal ini dapat menghasilkan penghematan energi hingga 11%.

Namun, penghematan energi dapat berkurang jika rumah memiliki insulasi yang lebih baik, AC lebih efisien atau iklim memiliki perubahan suhu yang tidak terlalu dramatis.

Pompa panas sumber udara pusat dan pompa panas minisplit lebih efisien secara keseluruhan tetapi menghasilkan lebih sedikit penghematan dari penurunan suhu. Kemunduran delapan jam pada hari kerja memberikan penghematan terlepas dari jenis sistemnya, sementara manfaat yang diperoleh dari kemunduran empat jam tidak begitu mudah.

Tentang Penulis

Aisling Pigott, Ph.D. Mahasiswa Teknik Arsitektur, University of Colorado Boulder; Jennifer Scheib, Asisten Profesor Pengajaran Teknik Sistem Bangunan, University of Colorado Boulder, dan Kyri Baker, Asisten Profesor Teknik Sistem Bangunan, University of Colorado Boulder

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.