¿Cuál es la causa de que aumente el consumo eléctrico de un aparato de aire acondicionado de ventana por la tarde?

Question

El fin de semana instalé un nuevo aire acondicionado de ventana de 8000 BTU en una pared orientada al oeste. I plugged it into a Kill-A-Watt para controlar su consumo de energía y me di cuenta de que por la mañana, cuando la casa y la temperatura exterior son más frescas, consume entre 620 y 640 W. Por la tarde, cuando el sol da de lleno, consume unos 750 W. Como el aire acondicionado es muy pequeño para el espacio que intenta enfriar, funciona al máximo durante todo el día (lo apagamos por la noche porque está en nuestra habitación y hace mucho ruido).

Por la mañana, la temperatura interior es probablemente de unos 22 ºC y la exterior de unos 20 ºC, y por la tarde la temperatura del aire exterior es de unos 29 ºC.

No parecía que el ventilador de refrigeración tuviera varias velocidades para tener en cuenta un mayor consumo de energía cuando las aletas están calientes. ¿Hay algo más (relacionado con la electricidad) que pueda estar causando que el consumo de energía aumente en unos 100 vatios por la tarde?

Answer 1

El aire acondicionado tiene que trabajar más cuando tiene que trabajar contra una diferencia de temperatura más alta. Esto modifica las presiones relativas en el interior de la unidad de refrigeración, lo que aumenta la contrapresión sobre el compresor y, por tanto, la carga sobre el motor, que consume más energía.

El coeficiente de temperatura de la resistencia del cable es una pequeña fracción irrelevante de la diferencia. El cobre cambia la resistividad una pequeña cantidad en el rango de temperatura que mencionas, pero en cualquier caso los cables de cobre sólo son responsables de una fracción muy pequeña de la energía eléctrica total que entra en el aire acondicionado.

Answer 2

La resistencia de un metal aumenta linealmente con la temperatura.

_Así habló Wikipedia_ .

Esto significa que, a medida que se calienta, aumenta la resistencia de los cables, de los bobinados del motor, etc.

La fórmula para calcular el coeficiente de temperatura de la resistividad es:

\$R(T) = R_0[1+\alpha(T-T_0)]\$

donde \$T\$ es su temperatura, \$T_0\$ es una temperatura de referencia (normalmente la temperatura ambiente), \$R_0\$ es la resistencia a \$T_0\$ y \$\alpha\$ es la variación porcentual de la resistividad por unidad de temperatura.

_(de nuevo Wikipedia )_

Como la fórmula de consumo de energía es \$P=R\times I^2\$ Esto significa que a medida que aumenta la resistencia, también lo hace el consumo de energía para la misma cantidad de corriente.

Así, para una resistencia de, digamos, 100Ω a 20°C, que aumenta a 120Ω a 30°C (cifras ficticias para demostración, no son realmente significativas), y un dispositivo que consume 5 amperios, verías:

20°C:

\$P = 100 \times 5^2 = 100 \times 25 = 2500W\$

30°C:

\$P = 120 \times 5^2 = 120 \times 25 = 3000W\$

Obviamente, para su aparato de aire acondicionado los valores serán muy diferentes.