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暖房と冷房:家を冷やすよりも暖房するほうがエネルギーがかかるのはなぜですか?

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一般に、平均温度範囲、断熱材の問題、空気を暖めるのではなく空間を冷やす性質など、さまざまな理由から、家を冷やすよりも暖房するほうが多くのエネルギーを必要とします.

ほとんどの人は、特に寒い地域に住んでいて真冬に暖房費を払っている場合、請求書を支払うことは人生の恐ろしい部分であることに同意するでしょう.温暖な気候を経験する人は、夏に多額のエアコン代を請求されることもありますが、平均して家を冷やす方が暖房よりも費用がかかりません。暖房と冷房の両方の技術が進歩し、エネルギー効率が向上しているにもかかわらず、このコストの不一致は何十年もの間、人々を当惑させてきました。

法外な電気代に落胆するカップル (写真提供:Creativa Images/Shutterstock)

さらに、天然ガスは暖房システムの最も一般的な燃料であり、電気や他の燃料源よりも安価であるため、多くの人は暖房システムの方が安価であると想定していますが、そうではありません.では… 家を涼しく保つよりも、家を暖かく保つ方がエネルギーがかかるのはなぜでしょうか?

暖房および空調システム

暖房と冷房のニュアンスに飛び込む前に、暖房と冷房の両方のシステムの詳細を簡単に確認する必要があります。まず、暖房システムには、炉、ボイラー、ヒート ポンプ、スペース ヒーター、ストーブ、暖炉などがありますが、この記事では、北米とヨーロッパで最も一般的な種類の炉に焦点を当てます。一般的な強制空気炉は、バーナー内の天然ガスまたはプロパンに点火し、煙道に取り付けられた熱交換器を暖めます。加熱された排気は家の通気口から吹き出され、すべての部屋を効果的に暖め​​ます。暖房システムが天然ガスを使用している場合でも、その高い温度を作り出して維持するには、かなりのエネルギーを投入する必要があります。

空調システムは主に電気によって駆動されますが、これは効率が低く、より高価な燃料です。天然ガスを直接使用するのではなく、ガスを電気に変換してから空調システムの動力として使用する必要があり、この変換は無駄になります。これにより、消費者にとってさらに大きなコストがかかります。その後、エアコンは暖かい空気を家の外に取り込み、そこで熱を放散してから、新しく冷却された状態で家に戻ります。加温システムと冷却システムの設計と機能にはさまざまなバリエーションがありますが、これらは両方に関係する基本的なプロセスです。

温度変化

エアコンやヒーターがどのように機能するか、またそれらが使用する燃料の種類について私たちが知っていることを考えると、家を冷やすよりも暖める方が特に費用がかかる理由については、まだ混乱しているかもしれません.ただし、その答えを得るには、そのようなシステムで要求される温度変化を調べる必要があります。

たとえば、ワシントン DC に住んでいる場合、夏の平均最高気温は華氏約 87 度です。冬の間、平均最低気温は華氏約 28 度です。人それぞれ違いますが、一般的に家を華氏 74 度前後に保つのが好きな人がいます。これは、夏に華氏 74 度を達成するには、エアコンが快適さのために平均 13 度の温度変化に影響を与える必要があることを意味します。冬の間、暖房システムは、快適な温度を達成するために平均華氏 46 度まで温度を上げる必要があります。明らかに、13 度の差よりも 46 度の差を克服するには、はるかに多くのエネルギーを費やさなければなりません。

極端な例として、ネバダ州ラスベガスの夏の平均最高気温は華氏約 104 度です。冬の平均最低気温は華氏約 30 度です。夏の間、エアコンの温度差は華氏約 30 度ですが、ヒーターの温度差はさらに大きく 45 度です。北部地域では、エアコンをオンにする必要がない場合もありますが、1 年のうち 8 ~ 9 か月間、家を暖める必要があります!

一般的に言えば、人が住む地域は暑くなるよりも寒くなります。これは、冬の間快適な温度を維持するために、暖房システムがより多くの燃料を消費し、より多くの燃料を消費する必要があることを意味します。場所によっては、夏に空調システムを酷使する必要があり、効率の悪い形の燃料を使用する場合がありますが、それでも冬の暖房ほどの費用はかかりません!

移動と加熱

家の暖房と冷房のもう 1 つの根本的な違いは、暖房と冷房のプロセスです。空間を暖房するには、作る機械が必要です 大量のエネルギーを必要とする熱。基本的に、環境から暖かい空気を得ることができないため、作成する必要があります。ガスを電気エネルギーに変換し、次に電気エネルギーを熱エネルギーに変換する (電力を使用する暖房システムの場合) ことは、非常にリソースを大量に消費するプロセスです。

一方、空間を冷やすには、機械を動かす必要があります 熱を外に出し、冷気と入れ替えて効率よく循環させます。いくつかの「ヒート ポンプ」は家を暖めるために同様のプロセスを実行しますが、このアプローチは非常に寒い気候では効果的に機能しないため、広く使用されていません.

HVAC 業界では、空調システムは、その機能の基本的な性質により、暖房システムよりもエネルギー効率の面で大きな進歩を遂げています。暖房システムは、二重窓、屋根、壁、屋根裏の断熱、すべてのドアと隙間の密閉など、家全体の効果的な断熱によって大きな恩恵を受けることができます.密閉された住宅であっても、必然的に熱が失われ、温度を再び上昇させるためにより多くのエネルギーが必要になります。一方、暑い日にエアコンをつけたままドアを開けると、AC システムはより迅速に温度を安定させ、少ない労力で温度を安定させることができます。

最後の言葉

住んでいる場所によっては、暖房費と冷房費が非常に異なるレベルの経済的ストレスを生み出す可能性があります。ただし、平均して、暖房費はエアコンの費用よりも早く財布を空にします。人口密集地域のより低い温度を克服する必要性、および空気の暖めと移動の物理的な違いに基づいて、暖房システムはより多くのエネルギーを必要とします!スペースを使用するときだけ暖房し、適切に断熱されていることを確認したとしても、すべてのコインを数えると、冬の請求書は夏に受け取る請求書よりも高くなる可能性があります!


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