Os dias quentes de verão podem significar altas contas de eletricidade. As pessoas querem ficar confortáveis sem desperdiçar energia e dinheiro.
Talvez a sua família tenha discutido sobre a melhor estratégia para arrefecer o espaço. O que é mais eficiente: ligar o ar condicionado durante todo o verão sem parar, ou desligá-lo durante o dia quando não estiver por perto para o aproveitar?
Uma equipa de engenheiros de sistemas arquitetónicos e prediais usaram modelos de energia que simulam a transferência de calor e o desempenho do sistema de ar condicionado para resolver esta questão perene.
De acordo com os cálculos não publicados, deixar a sua casa aquecer enquanto está no trabalho e arrefecê-la ao chegar em casa pode usar menos energia do que mantê-la sempre fria – mas depende.
Deixar o AC ligardo durante todo o dia, mesmo quando está ausente?
Primeiro, pense em como o calor se acumula. Ele flui para dentro da sua casa quando o prédio tem menos calor armazenado do que fora. Se a quantidade de calor que entra em sua casa for dada por uma taxa de “1 unidade por hora”, o seu AC terá sempre 1 unidade de calor para remover a cada hora. Se desligar o ar condicionado e deixar o calor acumular, poderá ter até oito horas de calor no final do dia.
Muitas vezes é menos do que isso – as casas têm um limite de quanto calor podem armazenar. E a quantidade de calor que entra na sua casa depende de quão quente o prédio estava inicialmente. Por exemplo, se a sua casa puder armazenar apenas 5 unidades de energia térmica antes de atingir o equilíbrio com a temperatura do ar externo, no final do dia terá que remover no máximo 5 unidades de calor.
Além disso, à medida que a sua casa aquece, o processo de transferência de calor diminui; eventualmente, atinge transferência de calor zero no equilíbrio, quando a temperatura interna é a mesma que a temperatura externa.
O seu ar condicionado também arrefece com menos eficiência em calor extremo, portanto, mantê-lo desligado durante as partes mais quentes do dia pode aumentar a eficiência geral do sistema. Estes efeitos significam que não há uma resposta direta para saber se deve ligar o ar condicionado o dia todo ou esperar até voltar para casa.
Energia usada por diferentes estratégias de AC
Considere um caso de teste de uma pequena casa com isolamento típico em dois climas quentes: seco (Arizona) e húmido (Geórgia). Usando um software de modelagem de energia criado pelo Laboratório Nacional de Energia Renovável dos EUA para analisar o uso de energia em edifícios residenciais, três engenheiros analisaram vários casos de teste para uso de energia nesta casa hipotética de 110 metros quadrados.
Foram considerados três cenários de estratégia de temperatura. Um deles tem a temperatura interna definida para uma constante de 24,4.º C. Um segundo permite que a temperatura flutue até 31,6.º C durante um dia de trabalho de oito horas – um “revés”. O último usa uma redução de temperatura para 31,6.º C para um curto dia de trabalho de quatro horas.
Nestes três cenários, foram analisadas três tecnologias diferentes de AC: um AC central de estágio único, uma bomba de calor de fonte de ar central (ASHP) e unidades de bomba de calor minisplit.
As unidades centrais de ar condicionado são típicas dos edifícios residenciais atuais, enquanto as bombas de calor estão a ganhar popularidade devido à sua eficiência aprimorada. ASHPs centrais são facilmente usados em substituições individuais de unidades centrais de AC; os minisplits são mais eficientes do que o A/C central, mas são caros.
Independentemente da tecnologia HVAC usada, o sistema AC aumentaria quando o ponto de ajuste do termostato voltasse a 24,4.º C e também nos três casos no final da tarde, quando as temperaturas do ar externo geralmente são as mais altas. Nos casos de recuo, o AC foi programado para começar a arrefecer o ambiente antes do regresso do morador, garantindo o conforto térmico na chegada a casa.
As conclusões mostram que, mesmo quando o ar condicionado aumenta temporariamente para compensar as temperaturas internas mais altas, o consumo geral de energia nos casos de contratempo ainda é menor do que quando se mantém uma temperatura constante ao longo do dia. Numa escala anual com um AC central convencional, isso pode resultar numa poupança de energia de até 11%.
ZAP // The Conversation
