美国人是否经常不关空调，这样是否会造成能源浪费？ 第1页

更新一下吧，原文据说读起来很有味道，我就保留了。

尤其对于夏天比较热的地方，美国大部分房子都是木结构的，wood frame。

其中起到重要支撑的木头，叫stud，木头材质选材不同，主要看地区，大部分选用Douglas fir花旗松。

在这种空心处，会填上隔热材料，insulation。隔热材料的填法，以及材料本身，越新的房子就越好。比如下面这个样子的，他应该使用的是spray foam LD-C-50。

基本上外墙用块木板，wood sheet，里面也用块wood sheet，房子基本就完成了。在外墙，还需要涂抹放太阳辐射的材料，比如stucco，灰泥。这样的话能大幅度减少热量的进入。对于一些湿度较大的地方，还有一些新房子来说，中间的隔层会更加复杂，但大部分人买的是旧房子，普通房子，就是上面的那样，可能还不及，隔热层应该是红色的棉絮，塑料一样质地的东西。

double paned window就是双层玻璃，中间是用空气作为隔热层。最普通便宜常见的玻璃。很多旧房子没有改造会使用单层玻璃，非常不好，非常透热。

对于房子加热来说，基本就是外界加热墙壁然后透过去。要么就是阳光直接通过玻璃射入，所以玻璃非常重要，没有窗的房子很凉爽。

屋顶同样更是重要需要隔热的场所，但是没有墙壁那么重要。因为你的墙壁内部的隔热层后期加很麻烦。屋顶上的随时都可以请人过来添加或者替换更好的材料。越厚越好，但是由于空调机组，AC handler放在阁楼，所以太多也很麻烦。而且太多的话，会感觉很恶心，要是屋顶漏水什么的，生虫子生老鼠什么的就很可怕。

这个就是AC handler，放在外面的叫compressor，压缩机组。旁边的管道是duct system，中央空调把风传给各个出风口用的。他与外界压缩机组传递的是黑色的那个管道，refrigerant gas line和refrigerant liquid line。空气不与外界发生传递，只在管道内部和handler间传递。所以管道的隔热也很重要。handler中间还有个blower，吹风机，打风用的。

themostat 恒温器，可以理解为遥控器。这个设备不是什么很先进的东西。里面就是空调电路的控制器，还有一个探测温度的温度计。当温度计达到设定温度，就关闭电源。当温度高于设定温度比如2F时，就联通电源。这个是老式的。

这个设备的问题，就在于无法远程知道某一个点的温度，如果你拿热吹风机吹themostat那么他就误以为房间温度很高。所以发明了remote sensor，把房间某一点的信息传给控制电路的终端。

由于需要控制电路，所以高级的themostat不适合所有空调。高级的themostat温度检测更准确，能够手机远程操作，有更多信息。其实最重要的就是远程操作，其他的都还好。依然就是电路的链接和断开而已。

所有的空调系统基本都长这样，吸入空气，然后吐出冷气。return air vent就是需要换filter过滤的地方。

大部分空调都是单频，意思就是每次工作，都是一个力度。不是说你设74F他就吐74F，你设72F就72F。不是的，都一样冷的冷气，只是几时关的问题。但是对于variable speed 的来说，他就可以吐出不一样冷的空气。看下图。这样就不会开空调的时候很冷，然后等很久他才再开。所以更舒适，但是空调本身也更贵。

更高级的叫mini split，用于multi zone的大房子。每个房间都可以设置不同的温度。

我记得是日本人发明的，daikin公司。他是一个压缩机链接很多小空调，不是买好几个小空调好几个压缩机，不一样的。而且是variable speed。很高级的。

美国的大部分发电厂，用天然气的多，比较稳定，也安全干净。一个城市好几个发电站，不是一直运作的。需要多少就发多少，基本无时无刻都能保持发多少耗多少。

再次强调一下结论，首先地方不一样，开法不一样。有些地方只有白天热，晚上回家就很冷。这个情况出门就关空调。有些地方一天到晚都很热，半夜也很热。有些地方根本不热，他们根本没有空调。有些地方冬天完全不一样，房子的材料都会不一样，这些根本出们关不关空调都无所谓。因为白天也根本不那么热，空调也开不了几次。当然不开会更节约，但是开了也消耗不了多少。

最关键的是一直都很热的地方，也就是非常标准的夏天模式。如果你996。回家晚，那么你也可以关掉空调回家再开。因为晚上9点基本还是会凉一些的。

这里讨论的是美国人，是美国人，不是996的中国人。美国人3点就开始陆续回家了，那个时候外面依然很热很热，房子内部也很热。而且一般美国人很早就出去上班了，那个时候就算不关空调，也消耗不了多少电。但如果关掉空调的话，回家就更热，因为房子被加热了。此时外面空气也很热，不可能通风降温。你必须开空调，此时空调会开非常久，这对空调也不好。不光是空气热，房子本身成为了热源也会加热空气让你更难降温。此时，你空调耗电很大很大，电厂负荷也很大。这比起你出门开着空调更耗电。

在这种标准夏天环境下，你出门把空调开着，提高一点温度运作着能更省电。只有在这种情况下，而且针对早回家的老美，不是晚回家的老中。电厂根本不在乎你多用一点电，他们根本不怎么赚钱。他们没必要骗你不关空调。他们也是以节约用电为目的的，有的时候他们越发电越亏，他们工作人员之间也讨论他是怎么把空调的电费降低的。

更高级一些的省电方法就是precooling，预冷你的房子，把电厂的高峰转移。

对于早出门早回家的美国人而言，出门不关空调，在标准的夏天环境下，反而会省电，也更好。对于早出晚归的中国人而言，出门可以选择关空调，在标准的夏天环境下，这样会稍微节约一些电。

有时间再补充。

我在美国最热的几个地方呆过，我还和某个最热城市的电力公司的某领导交流过一些东西。

我觉得我对这算有一些了解的。

电力公司领导以及员工明确表示，他们电力公司通过研究表明，对于家用空调，singlefamily，apartment，townhouse而言，最省电的办法就是开到一个恒定的温度，然后在peak hours的时候进行shift（precooling)。

对于其他大型房子的制冷，他们使用的制冷系统不是普通的HVAC系统，对于温度控制需要有一定目的，一般这些房子属于公司办公室，比较有钱，这里不做讨论。

对于普通家庭住宅。保持制冷的最有效办法是购买新房子，最先进的insulation技术。比如使用spray foam等材料，在房子的stud中间布满最好的隔热材料，有的还有好几层，屋顶和窗户是非常重要的透热地带。屋顶中间的insulation一定要厚，一定要好。也是房屋购买前检查的重要环节。窗户，是透热最直接的地方。不能选择single pane的窗户，会特别特别热。起码要选择double paned的窗户，如果更好的话，要选择更能绝热透光的窗户。注意，美国的窗户装修比较贵。

一个房子，暴露在阳光外，我们假设夜晚的温度是80F，经过长时间外界制冷，整个房子在80F达到平衡状态，内外达到一致，我们认为这是一天的开始。

之后外界温度会逐渐身高，阳光开始发力，外界基本会从80F达到110F，最高点应该是下午2点左右，然后从110F在逐渐降到80F。

当外界升温时，首先加热的是房子外表面，然后是隔热层，隔热层好的话，房子加热慢，Cp高，吸热好，但是他也不会可避免的传热。传热后加热房屋内部的面板，最后开始加热整个房子的内部空气。

如果我们假设空调开到80F，thermostat一般在return air vent的位置。是所有空气回流的地方，也是最不需要制冷的地方，一般放在hallway。那么当内部温度升到81F时，空调就会启动。

空调启动时，每个房间的air supply vent就会吐出空气。他的空气来源就是return air vent，他们之间的温差叫Delta T，好的空调应该能把Delta T控制在20F。也就是吐出来60F的冷气。

此时房子开始制冷，当在hallway的thermostat探测到温度为79F时，空调关闭。

然后继续开始升温，直到81F空调开启。

一般来说，79F-81F，基本会在10分钟以上是好的。对于制冷环节，2分钟左右是比较普遍的。那也就是说一个周期是12分钟。一个小时空调开5次。

当外界温度更高时，周期可能缩短，尤其是加热时间会减少。当外界温度低时，周期增加。如果是隔热材料好的话，那么也可以延长周期，这就是体现你隔热好坏的重要指标了。

那么问题来了，thermostat的位置，是在return air vent的位置，那个地方是不呆人的，而你要制冷的是你的房间。那么如果有人在hallway吃火锅，那么thermostat就会永远探测到当前温度是很高的，于是空调就会不停的开，而你房间因为一直开，就变得比原定温度更冷。

所以，你需要使用remote thermostat，把他放在房间的某个位置，这个位置要远离出风口，不要靠近墙壁，不能太高不能太挨。当remote sensor把你的那个点的空气温度探测出后，传到总控制装置，他就能知道你这个房间已经79F了，不要管吃火锅的那群人了，就把空调给关了。

所以说，推荐使用现在高级的thermostat，这样能更好的控制你喜欢呆的那个房间的温度。

还有另一个问题，也就是空调到底要不要关的问题。

当你在太阳还没发力，外界温度还没升高到很高的时候，你出门上班。关掉空调。此时你的房子开始加热，而且是一直加热，之前开空调，实际上是在控制墙壁的温度，让他保持在外界温度与内部低温度的一个状态，内部是存在温差的。但你把空调关闭后，这个温差就不见了。墙壁会被持续加热，直到整个隔热层变成高温状态。

也就是说，你的隔热层，本来是帮你隔离温度的，但是由于你不开空调，导致你的隔热层变成了热缘体。那么问题来了，你的隔热层冷的状态下，是帮你隔热的，但是如果是热的状态下，就是隔冷了。这就和以前我们拿被子裹着冷饮可以让他一直冷，但是晚上睡觉盖被子却保持体温一样。

这就导致一个严峻的问题，当夜晚你回家时，外界虽然没有太阳，但是温度还没有被释放时，你想把房间从95F或者100F的地方拉回80F，需要多少时间？开你家大小了，对于一些很大的房子，我知道有开2小时才把房间温度拉下来的。

当然了，如果你回家时，已经夜晚12点了，那么你的房子温度也会回到比如85F，90F左右。外界也会帮助降温。

那么问题就来了，之前1个小时的时间，空调运作10分钟。白天10小时，空调运作100分钟。如果晚上连续运作2小时，也就是120分钟。那么哪个比较划算？

还有一个知识点需要补充，虽然有人说空调开开关关，启动点很高，但是是瞬时电流高，基本是运作时的2-3倍，总体电力消耗并不高。

最关键的问题，就是电力公司的问题。

电厂，基本是有一个持续发点的电站作为基础输电的，他们有好几个站，有些站在晚上是不启动的。当他们要启动发电提供更大输电量时才会启动。启动和关闭的时间耗时都很长，不是瞬间的。所以他们需要掌握估测用什么时候会降低什么时候会升高，这个都是靠data猜出来的。现在美国基本还是使用天然气发电。

美国的peak hour也就是发电量最高峰，也就是所有电站一起开的时候，是下午3-6pm。为什么是3开始？这就是资本主义世界的舒适性了。有些人就是3点回家的，特别是家庭妇女。

顺便一提，电厂发电是提供商业，工业，家用的所有电的。工业发电一直保持不变。commercial的电不会有太大波动，但是下午12点开始会有一个小高峰。家用用电是占所有用电比例非常非常高的，并不是工业和商业！在3点到6点时会达到一个超级大波峰。

这个波，基本是从12点开始，缓慢并逐渐达到最高峰，6点pm是最高峰。然后逐渐下降。

这有些原因是天气原因，有些原因是很多人回家了。6点基本全都到家，3点就开始陆续回家。

所以很多电厂给了很多分时电费制，3点-6点不用电的话会给其他时间很多优惠。

所以，消灭3-6的波峰，一直都是所有城市发电站的难题。因为如果有更多的人在那个时候需要电的话，发电站就不得不再建发电站了。但是其他时候这些都是闲置的，浪费钱。

所以说，如果你下午5点到家。你需要开一个小时的空调让你家回到正常温度。你觉得这样合适吗？

当然了，如果你夜晚9点回家，白天5点出门关空调。那么肯定是划算的。

但是对于很多美国人而言，特别是美国出生的，有身份的美国公民而言。5点出门是可能的，9点回家根本是痴人说梦。别人3点就回家了好吗？如果所有人3点回家，持续开2小时空调。我估计总统都会出面让大家不要这样做。因为所有电力公司都要崩溃了。

所以，电力公司鼓励并且倡导所有人，把空调调到一个适合的稳定温度并离开。比如说85F。

那么怎么样才能在3-6的时候少用点？

使用precooling。也就是说，在3点前，比如2点半的时候，持续的开空调，把你的房间温度打到70F。这样就可以用很长的时间让他再回到80F。

还有，就是购买空调新产品。

空调分为很多种，常见的叫single speed，高级的叫dual speed的variable speed。更高级的叫mini split。

single speed就是开启时，发电机是全速运作的，也就是打出20 delta T的冷气。dual speed和variable speed就会出现低功率运转，打出更合适的冷气。比如打出5 delta T的冷气，不让房间太冷，也不让房间太热，虽然空调会运作更长时间，但是很舒服，空气流动性好，耗电也低。就是价格贵，换空调人工也贵。更好的是mini split，适合家里太大的人使用。每个房间的温度都可以不一样。也就是说，你只需要给一个小房间开空调即可。

那么回到问题。

美国人是否经常不关空调？

是也不是。很多中国人看到的美国人不关空调，那全都是因为他们没有家！他们只是学生，租的apartment，完全不知道single family的房子电费有多少，也没有养家糊口的负担。他们的钱都父母那里拿的，他们根本不care。所以他们会不关空调，把空调开得很低。

至于很多人说，美国人不怕冷，空调开的低。这有一点道理，身体厚确实更不怕冷。但是空调开的低是另外一回事，是你适应的温度。如果你适应了80F，那么你就可以一直用80F。如果你一直往下开，开到74F，你适应了74F，那就74F一直会使用了。我见过很多中国人也开的非常低的。

对于美国家庭而言，他们很在意电费账单，因为有的时候这会很贵。所以他们有的时候，甚至还会开电风扇！他们也会阅读电力公司发给他们的宣传单，告诉他们省电的办法。当然，也存在根本不在意电费的高级家庭。

那么这个办法，就是不要完全关闭，起码开一个温度。要么就是使用precooling大法。但是这个方法，需要一个programmable的thermostat远程操作。

电力公司推荐不要关闭空调。所以，不会造成额外的能源浪费。因为你总归会要回来开空调，但你这样的举动只会给电力公司造成更多的困扰，他们不想让你这样做，他们甚至降低其他时段的电费来让你不要这样开。不是说能源使用多少的问题，是一个实际的供电的工程问题。

当然了，我是说“额外”的能源浪费。耗能是肯定的，人活着就是“浪费资源”，很多人活着都是“浪费资源”。特别是美国人活着，更是“浪费资源”。但你知道怎么样才能最浪费资源的吗？

就是让非洲黑人，并让更多没有什么用的人到美国去活着。绝对的高消耗，低产出。

民主党干的事，所以他们不得不开放新能源啊。

这里的模型是建立在高温环境的正常夏天。不是西雅图这种地方，他们基本没空调。也不是最高温度上不去的那些地方，他们不关空调，晚上回家可能房子也不会升的很高。

给出一些热参数，

空气的RhoCp是1*1000。热传导k是0.02719.

stud的RhoCp是1200*550。热传导k是0.12.

spray foam的RhoCp是8*2000。热传导k是0.038.

热传导肯定是越低越好，但是质量乘以比热容也一定要高。对于空气来说，虽然热传导差，但是温度升高快。对于木头而言，热传导系数太高，但是升温慢其实，而房屋的隔热材料适中。

其实也就是说，如果你把你家的墙壁加热了，木头也好，隔热材料也好，那么你房子就会遭受他们之后将释放的强大热量。也就是降温慢。一定要确保他们不能升温，特别是隔热材料。