Evde Olmadığınızda Klimayı Kapatmak Gerçekten Enerji Tasarrufu Sağlıyor mu?

Sıcak yaz günleri yüksek elektrik faturaları anlamına gelebilir. İnsanlar enerjiyi ve parasını israf etmeden rahat etmeyi amaçlamaktadır. Belki de evinizi soğutmak için en iyi strateji hakkında tartışmışsınızdır. Peki, hangisi daha verimli: Klimayı yaz boyu hiç ara vermeksizin çalıştırmak mı, yoksa siz olmadığınız süre boyunca kapalı tutmak mı?

Mimari ve bina sistemleri mühendislerinden oluşan bir ekip (Aisling Pigott, Jennifer Scheib, Kyri Baker) bu sorunun üstesinden gelmek için ısı transferi ve klima sistemi performansını simüle eden enerji modelleri kullandı. Buradaki ana soru şudur: Evinizden gün boyunca sürekli olarak ısıyı uzaklaştırmak mı, yoksa gün sonunda daha fazla ısıyı uzaklaştırmak mı daha verimli?

Cevap, evinizden ısıyı uzaklaştırmanın ne kadar yoğun enerji istediğine bağlıdır. Bu; evinizin yalıtımının ne kadar iyi olduğu, klimanızın boyutu ve tipi, dış ortam sıcaklığı ve nem gibi birçok etmene bağlıdır.

Evde Olmadığınızda Bile Tüm Gün Klima mı Çalıştırıyorsunuz?

İlk olarak, ısının nasıl biriktiğini düşünün. Bina dışarıya göre daha az ısı depoladığında, ısı evinizde doğru akar. Evinize akan ısı miktarı "saatte 1 birim" olarak belirtilirse, klimanızın her saat uzaklaştırması gereken ısı 1 birim olacaktır. Klimanızı kapatır ve ısının birikmesine izin verirseniz, gün sonunda (8 saat kabul edersek) 8 birime kadar ısı birikmiş olacaktır.

Ancak genellikle bu değerler bundan daha azdır çünkü evlerin ne kadar ısı depolayabileceklerinin bir sınırı bulunmaktadır. Ayrıca evinize giren ısı miktarı, binanın başlangıçta ne kadar sıcak olduğuna da bağlıdır. Örneğin eviniz, dışarıdaki havanın sıcaklığı ile dengeye gelmeden önce yalnızca 5 birim termal enerji depolayabiliyorsa, günün sonunda en fazla 5 birim ısıyı uzaklaştırmanız gerekecektir.

Ayrıca eviniz ısındıkça ısı transferi süreci yavaşlar. En sonunda, içerideki sıcaklık dışarıdaki sıcaklığa eşit olduğunda, yani denge durumundayken ısı transferi durur. Klimanızın soğutması da aşırı sıcaklarda daha az etkilidir. Bu nedenle günün en sıcak saatlerinde klimanızı kapalı tutmak sistemin genel verimliliğini artırabilir. Bu etmenler, klimayı tüm gün mü çalıştırmanızın yoksa akşam eve dönene kadar beklemenizin mi daha iyi olacağı hakkında tek bir doğru cevap olmadığı anlamına gelmektedir.

Farklı Klima Stratejileri Tarafından Harcanan Enerji

Ekip; kuru (Arizona, ABD bölgesi) ve nemli (Georgia, ABD bölgesi) olmak üzere iki sıcak iklimde bulunan, tipik yalıtıma sahip küçük bir evin test örneğini ele aldı. Evlerdeki enerji tüketimini analiz etmek için ABD Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı (İng: "National Renewable Energy Laboratory") tarafından hazırlanan enerji modelleme yazılımını kullanarak bu varsayımsal 110 metrekarelik evde enerji kullanımı için birden fazla test durumunu inceledi.

Toplamda üç sıcaklık stratejisi senaryosu değerlendirildi. Birinde iç ortam sıcaklığı sabit 24,4°C olarak ayarlandı. İkincisinde, sekiz saatlik bir iş günü boyunca sıcaklığın 31,6°C'ye kadar çıkmasına izin veren bir durum kurgulandı. Son senaryoda ise dört saatlik kısa bir iş günü içim sıcaklığın 31,6°C'ye düşürülmesi ele alındı.

Bu üç senaryoda üç farklı klima teknolojisi incelendi: tek kademeli merkezi klima, merkezi hava kaynaklı ısı pompası (ASHP) ve minisplit ısı pompası üniteleri. Merkezi klima üniteleri, mevcut evlerde tipik olarak kullanılırken, ısı pompaları gelişmiş verimlilikleri sebebiyle popülerlik kazanmıştır. Merkezi ASHP'ler, merkezi klima ünitelerinin bire bir değiştirilmesinde kolaylıkla kullanılabilir. Minisplitlerin ise merkezi klimadan daha verimli olmasına rağmen kurulumu daha maliyetlidir.

Çalışmada, klimadan kaynaklanan enerji kullanımının bu durumlar arasında nasıl bir fark yarattığının gözlemlenmesi de amaçlandı. Kullanılan HVAC (Isıtma, Havalandırma ve İklimlendirme) teknolojisinden bağımsız olarak, termostat ayar noktası 24,4°C'ye geldiğinde ve ayrıca dış hava sıcaklıklarının en yüksek noktaya ulaştığı öğleden sonra geç saatlerde, her üç durum için de klima sisteminin dalgalanacağı biliniyordu. Gerileme durumlarında, ev sahibi geri dönmeden önce ortamı soğutmaya başlayacak şekilde programlandı ve böylece ev sahibi eve geldiğinde istediği termal konfor sağlanmış olundu.

Araştırmacıların ulaştığı sonuç; klima daha yüksek iç mekân sıcaklıklarını düşürmek için geçici olarak yüksek geldiğinde bile, sıcaklığın düşmesi durumlarındaki toplam enerji tüketiminin, gün boyunca sabit bir sıcaklığın korunmasından az olduğuydu. Geleneksel bir merkezi klimanın verileri yıllık ölçeğe uyarlandığında bu durumun, %11 civarına varan enerji tasarrufu sağlayabileceği gösterildi. Bunlara ek olarak; ev daha iyi yalıtılmışsa, klima daha verimliyse veya iklim daha az ani sıcaklık değişimlerine sahipse enerji tasarrufu da artabilir.

Arizona'nın sıcak ama kuru havası için merkezi klima, hava kaynaklı ısı pompası ve mini split olmak üzere üç tür soğutma sistemi için, sekiz saatlik iş günü boyunca soğutmayı kapatmak ve gün sonunda tekrar açmak en verimli yöntemdi.

Georgia'nın nemli havası için merkezi klima, hava kaynaklı ısı pompası ve mini split olmak üzere üç tür soğutma sistemi için, sekiz saatlik iş günü boyunca soğutmayı kapatmak ve gün sonunda tekrar açmak en verimli yöntemdi.

Merkezi hava kaynaklı ısı pompası ve minisplit ısı pompası genel olarak daha verimlidir ancak sıcaklık düşüşleri açısından daha az tasarruf sağlar. Hafta içi sekiz saatlik kapalı kalma durumu, sistem türünden bağımsız olarak tasarruf sağlarken, dört saatlik bir kapalı kalmadan elde edilen faydalar tam olarak net değildir.