Вызывают ли пониженные термостаты потребление большего количества энергии, и имеет ли значение тип нагрева?

Впервые местная подрядная компания HVAC обратила мое внимание на то, что программируемый/замедляющий термостат на самом деле приведет к тому, что моя домашняя система отопления будет потреблять больше энергии, и, следовательно, у меня будут более высокие счета за отопление. Их объяснение заключалось в том, что энергия, необходимая для повышения температуры с 60°F (16°C) до 69°F (21°C), была выше, чем для простого поддержания 69°F (21°C) за тот же период времени. По их словам, это было особенно актуально, когда температура наружного воздуха опускалась ниже 20°F (-7°C).

Немного покопавшись, я обнаружил, что эта идея может быть характерна для систем типа теплового насоса, как описано в The Capital Gazette . Это могло привести к неправильному представлению о том, что это относится ко всем типам систем отопления.

Калифорнийская энергетическая комиссия описывает преимущества «термостатов обратного хода» и упоминает это заблуждение:

Это распространенное заблуждение, что оставить систему отопления включенной на весь день более экономично, чем включить термостат. По правде говоря, поддержание постоянной температуры в вашем доме, скорее всего, будет стоить вам денег.

[...]

Ваша экономия может быть впечатляющей. Недавние исследования показывают, что правильное использование автоматического термостата может сократить расходы на отопление с 20 до 75 процентов. Летом такие устройства могут сократить расходы на охлаждение на 15–25 процентов. (Ваша фактическая экономия будет зависеть от таких факторов, как климат, в котором вы живете, степень изоляции в вашем доме, температура, которую вы установили на термостате, и структура тарифов вашей коммунальной компании.)

Я искал другие места в сети и могу найти только противоречащие необоснованным утверждениям, большинство из которых не различают тип системы отопления.

Есть ли какие-либо исследования, подтверждающие утверждения любой из сторон? Это действительно зависит от того, какой тип системы используется?

Я думаю, что на этот вопрос трудно дать однозначный ответ. Многие детали зависят от самого дома: например, от того, насколько хорошо он утеплен, зависит, насколько сложно поддерживать в нем тепло. В Чикаго, если у вас изоляция R-40 или лучше, 20°F не будет проблемой, если дом не будет отапливаться в течение восьми часов (хотя 0°F может быть проблемой). В более умеренных районах с более низкими требованиями к изоляции это, скорее всего, будет проблемой.
Какова разница в затратах энергии в период вашего отсутствия? Если в течение дня энергия дешевле, то имеет смысл поддерживать постоянную температуру в течение дня. Но обычно затраты энергии выше в течение дня, так что это маловероятно.
Глядя на связанную статью, кажется, что проблема в том, что когда ее внезапно призывают значительно поднять ваш дом, она включает не только тепловой насос, но и резервные электрические элементы, а они менее эффективны.

Ответы (2)

Вот результаты исследования, проведенного Канадской ипотечной и жилищной корпорацией ( CMHC pdf ) .

Они использовали схему двойного дома: два одинаковых дома с разными настройками отопления.

Результаты:

Зимние эксперименты показали, что по мере снижения пониженной температуры экономия энергии увеличивается. Более высокая экономия достигается (в процентах) в более холодные дни с более длительным временем работы печи. Наибольшая экономия была достигнута в самый холодный и пасмурный день (от -26,2°C [-15,16°F] до максимума -15,4°C [4,28°F] наружной температуры) при понижении температуры днем ​​и ночью на 16°C (60,8°F). .

Важно отметить, что в этом исследовании энергоэффективность нагревателя не зависела от скорости потребления тепла. Если это предположение не выполняется, то вы можете попасть в странные крайние случаи, когда снижение пониженной температуры может предположительно увеличить потребление энергии. Это произошло бы, если бы пропорциональное снижение эффективности нагревателя было больше, чем пропорциональное снижение потребности в тепловой энергии. Как ваша столичная газетаСсылка говорит, что это может произойти, если более низкая температура понижения создает потребность в быстром повышении внутренней температуры по окончании периода понижения, и это быстрое повышение должно удовлетворяться нагревателем с эффективностью, меньшей или равной 100% (котел, печь, нагреватель сопротивления), а не нагреватель с гораздо более высоким КПД (точно определенный, правильно установленный тепловой насос).


сноска:

Физика, лежащая в основе открытия CMHC, довольно проста: потеря тепла в любой момент для данного свойства в значительной степени пропорциональна разнице между внутренней и внешней температурами. И чтобы вернуть в дом комфортную температуру, нам придется вернуть в дом все потерянное тепло. Таким образом, если в течение определенного периода времени эта разница температур ниже, то потери тепла будут ниже, и это меньше энергии, которую мы должны вернуть. Разница температур ниже, когда пониженная температура ниже (при условии, что на улице холоднее). снаружи, чем внутри).

Итак, лучший способ сэкономить энергию - это включить термостат НАМНОГО выше и оставить его там?
@nocomprende Я не уверен, как вы истолковали это как полную противоположность тому, что он говорит: какая часть того, что я написал, привела вас к вашему ошибочному выводу?
Бывают ситуации, когда паровая установка поставляет пар для обогрева зданий, а выключение термостата приводит к тому, что холодная вода противодействует пару в определенной зоне термостата, и, следовательно, энергия тратится впустую.
Первая ссылка не работает, и pdf не сохранился на archive.org. (Несколько обращений к archive.org, но все они с ошибкой 404.)
Я вообще не понимаю вашего ответа. Ничто не имеет никакого смысла. Очень неясно.
никто не знает, что означает спад, и он должен быть высоким или низким, или что это означает по отношению к температуре и настройке термостата. это не имеет смысла, если вы не знаете, что означает «неудача».

Согласно «Влиянию настройки термостата на сезонное потребление энергии в исследовательском центре CCHT» (2005 г.):

Понижение температуры в ночное и дневное время на 18°C ​​сократило продолжительность работы печи, что привело к экономии электроэнергии в печи до 6,4 % и экономии расхода печного газа до 17 % в самый холодный день. Ночное и дневное понижение температуры на 16°C позволило сэкономить до 8,1% и 21% потребления электроэнергии и газа соответственно. В теплые или солнечные дни потребность в отоплении меньше, поэтому экономия снижается. Проецирование этих результатов на весь отопительный сезон показало, что сезонная экономия печного газа составляет 13 % при дневном и ночном понижении на 16°C и 10 % при дневном и ночном понижении на 18°C. Прогнозируемая экономия электроэнергии в печи в этом сезоне была ниже: экономия на 2,3% и 1,9% при понижении температуры в ночное и дневное время на 16°C и 18°C ​​соответственно.

Понижение относительное 22°C. Таким образом, понижение температуры на 18°C ​​означает уменьшение настройки термостата на 4°C.

Я просмотрел связанный документ и не нашел ни одного упоминания о тепловом насосе или насосе любого типа, и в остальном неясно, какой тип отопления использовался в исследовательском центре. Так что, хотя он и полезен, он не добавляет ничего нового.
@cobaltduck Они использовали газовую печь средней эффективности с постоянным двигателем с разделенным конденсатором. Выходная мощность составляла 19,78 кВт (67 500 БТЕ / ч). Я добавил этот ответ в основном потому, что ссылка в другом ответе не работает.