Om du vill göra ditt hem så energieffektivt och grönt som möjligt, ska du använda gas eller el för dina uppvärmnings- och kylbehov? Gas är det mer miljövänliga alternativet-för närvarande-för ett energieffektivt hem i Maryland. Det är slutsatsen av en ny ekonomisk studie av National Institute of Standards and Technology (NIST), som utvärderade energianvändning och miljöpåverkan av gas kontra elvärme, ventilations- och luftkonditioneringssystem (HVAC) i bostäder med låg energi. NIST -arbetet ger en forskningsmetod som andra kan använda för att utföra sin egen analys av vilken teknik som är mer gynnsam för sina lokala områden.

"Bränsletyp är en viktig faktor eftersom uppvärmning och kyla står för en betydande mängd energiförbrukning i hemmet, "sa NIST civilingenjör David Webb, en av författarna till den nya studien, publicerad i Journal of Building Engineering . "Dock, lite forskning har gjorts för att se vilken effekt bränslekällan används, gas eller elektrisk, om att uppnå mål med låg energi och låg effekt. Vi använde en unik NIST -verktygssats med databaser och programvara som kallas BIRDS [Building Industry Reporting and Design for Sustainability] för att bedöma och mäta den effekten vetenskapligt, och sedan tillhandahålla en forskningsmetod för andra att göra samma sak för alla klimatregioner i USA. "

Sedan debuten 2014 har byggproffs har använt FÄLG för att utvärdera och mäta hållbarheten för både material och energi som används av en byggnad under hela dess livstid. Med hjälp av datormodeller härledda från BIRDS -data, arkitekter, konstruktionsingenjörer, byggledare och andra intressenter i hemmet kan göra vetenskapligt baserade, kostnadseffektiva beslut om hur man skapar och underhåller högpresterande, grön, och bostäder med låg eller noll energi.

Den nya gas-mot-elektriska bränslekällstudien använder data som finns i en av de tre databaserna som utgör den senaste versionen av BIRDS (v4.0), mätningar som erhölls från pågående forskning vid NIST:s Net-Zero Energy Residential Test Facility (NZERTF).

Byggd som en prototypisk tvåvåning, förortshem med fyra sovrum på NIST:s campus i Gaithersburg, Maryland, NZERTF är faktiskt ett laboratorium där NIST -forskare och branschpartners designar, testa och utvärdera materialen, teknik och strategier som ger ett hem som producerar minst lika mycket energi som det förbrukar under ett år.

För att genomföra sin studie, Webb och hans kollegor var tvungna att skapa, via datormodellering, ett hem baserat på NIST net-zero-konceptet med ett elektrisk HVAC-system och en virtuell tvilling som istället använde naturgaseldad utrustning och vattenvärmeutrustning. "Detta gjorde det möjligt för oss att göra en äkta äpple-till-äpple jämförelse av gas mot elektrisk för deras respektive energi, miljömässiga och ekonomiska konsekvenser, "sa Joshua Kneifel, en NIST -ekonom och medförfattare till studien.

Forskarna jämförde de två simulerade hemmen som om de var byggda med nuvarande Maryland -koder och standarder för låg energianvändning, införlivade befintlig teknik och utrustning, och befann sig i samma klimatzon som själva NZERTF. Kör modellerna, programvaran anses vara 960, 000 byggdesignkombinationer och åtta olika ekonomiska scenarier för att uppskatta prestanda under en period på upp till 30 år.

Enligt dessa kriterier, studieresultaten tyder på att ett HVAC-system för naturgas för närvarande är mer ekonomiskt totalt sett än ett elektriskt för ett kodkompatibelt hem i Maryland. Även om netto-noll energiprestanda uppnåddes till den lägsta kostnaden med elvärme, det fick högre miljöpåverkan på grund av de utsläpp som genererades under produktionen.

"Den övergripande ekonomiska nyttan av naturgas förväntades eftersom, just nu, det är den billigare bränslekällan i Maryland, kostar mindre i dollar och energi som används för att producera och transportera, och bär ett lägre byggpris för installation av ett HVAC -system som använder det, "Förklarade Webb.

Dock, Kneifel sa att el ännu kan bli det bättre fyndet och det mer miljövänliga alternativet.

"Till exempel, när fler kraftföretag går över till renare former av elproduktion, som naturgas istället för kol, miljöpåverkan kommer att minska, "förklarade han." Dessutom tekniska förändringar, till exempel billigare och effektivare solenergi och HVAC -system, bör bidra till att göra elanvändningen mer kostnadseffektiv. "

NIST -gruppmedlemmarna erkänner att deras hållbarhetsstudie var begränsad när det gäller utrustningstyp, passagerarnas energibehov och läge. De uppmanar andra organisationer att fortsätta och utöka sin forskning för att överväga flera viktiga variabler. Dessa inkluderar användning av alternativ utrustning som värmeväxlare från markvärden och HVAC-system med hög hastighet, kostnad och prestanda i olika klimat, och skillnader i byggnadsdrift som kan påverka energiförbrukningstakten. Viktigast, de sa att framtida studier måste ta hänsyn till förbättringar i teknik, byggmaterial och metoder, och energiproduktion och överföring.