Должен ли я обогревать свою комнату, когда меня нет, с точки зрения энергоэффективности?

Мне было интересно, так как становится холодно: не лучше ли для моего счета за электроэнергию полностью отключить мой (электрический) обогреватель в течение дня и снова включить его, когда я приду домой (тогда ему придется обогревать комнату примерно от 5 °C до примерно 20°C), или мне следует поддерживать температуру около 15°C, пока меня нет?

Я бы наивно предположил, что лучше, но меня также интересует инерция стен, например...

Ответы (5)

Эта задача очень проста , но ее легко усложнить, взглянув на слишком маленький масштаб. Каждую секунду — независимо от того, что делает обогреватель — вы тратите деньги на обогрев снаружи вашего дома. Скорость нагрева — и, следовательно, скорость, с которой вы тратите деньги впустую, — определяется законом Ньютона об охлаждении. Так

Выброшенные деньги ∝ ∫ ( Т в − Т вне ) г т

Чем ниже температура в вашем доме, тем меньше денег вы тратите впустую – несмотря ни на что . Поэтому установите термостат на самую низкую практическую температуру, когда вас нет дома.

Но есть также требование, чтобы он был обитаемым, когда вы в нем находитесь. Если для достижения «нормальной» температуры требуется 6 часов, когда вы возвращаетесь домой вечером, это не решение.
Отсюда и «практический» бит, который я добавил. По сути, вам нужно сначала немного снизить температуру, а затем продолжать снижать ее, пока не найдете хороший компромисс между пригодностью для жизни и экономией. Если вам удобно полностью отключить обогреватель, это, очевидно, идеальный вариант — вам не нужно измерять теплоемкость вашего дома в серии глупых экспериментов.
Если в обычный рабочий день температура опускается ниже практической температуры, вам следует серьезно побеспокоиться об утеплении вашего дома.
Есть еще одна проблема — помимо того, сколько времени потребуется, чтобы вернуться в состояние обитаемости — в условиях «практичности»: конденсация очень плохая . Убедитесь, что этого не происходит.
Также в умеренном климате в течение дня T_out может быть достаточно высоким, чтобы не нуждаться в сильном нагреве. Так что это был бы другой вопрос комфорта, если вы работаете ночью или возвращаетесь ночью. Я знаю людей, которые включают тепло по телефону за два часа до выезда на дачу.
На мой взгляд, на этот вопрос должен отвечать закон сохранения энергии. Думая о простом кубе, где я могу измерять тепло внутри и тепло, выходящее из стен (чтобы я мог легко сравнивать и смотреть на «энергетический бюджет»). Если бы гипотетически я мог экономить энергию, оставляя обогреватель включенным, когда я «выхожу из комнаты» (на любой период времени), я фактически создавал бы энергию из ничего. Я чувствую, что это должно быть легко продемонстрировать, но я не могу придумать убедительный ответ! Помогите, пожалуйста!

На этот вопрос очень легко ответить, хотя, как отмечают некоторые, также легко запутаться, сделав его слишком сложным. Если правильно подумать, то ответ очевиден сразу.

Позвольте задать вам точно такой же вопрос:

Предположим, у меня есть дырявое ведро с дыркой на дне. Я собираюсь уйти на день и пытаюсь решить, трачу ли я меньше воды, оставляя ведро полным все время, пока меня нет, или для меня имеет больше смысла просто дать ведру высохнуть. а затем пополнить его, когда я вернусь домой.

Ответ очевиден: я трачу гораздо больше воды, пытаясь наполнить ведро. Я должен перекрыть воду в ведре, пока не вернусь домой, а потом снова наполнить его. Обратите внимание, что это справедливо для любого времени моего отсутствия; Я всегда выхожу вперед, когда не держу ведро полным, потому что перепад давления из-за полного ведра приводит к тому, что вода выходит из ведра быстрее, чем если бы ведро было только частично полным.

Точно так же вы должны отключить отопление в своем доме, пока вы в отъезде (при условии, что нет других причин поддерживать тепло в вашем доме, например, домашнее животное или чувствительные к холоду предметы), а затем снова нагреть его, когда вы вернетесь. Таким образом, вы всегда сэкономите деньги, так как по мере уменьшения разницы тепла между внутренней и внешней частью дома ваши потери тепла, в свою очередь, уменьшатся.

Это верно во всех случаях, кроме самых надуманных, таких как: «У меня в доме есть хорошо изолированный источник тепла, который потеряет свои изоляционные свойства и сбросит все свое тепло, если температура упадет ниже X градусов». Игнорируя такие глупые сценарии «попался», ответ хорош для всех реалистичных случаев.

ИМО зависит от широты. В северных районах, а также в горах трубы в доме могут замерзнуть, и затраты на ремонт будут больше, чем поддержание термостата выше нуля.
@annav Я считаю, что на ваш комментарий уже распространяется оговорка: при условии, что нет другой причины держать ваш дом в тепле, например, домашнее животное или чувствительные к холоду предметы .

Ответ на ваш вопрос зависит от ряда переменных, которые не так просто оценить.

Если у вас относительно слабая изоляция в стенах и окнах, лучше немного снизить температуру в течение дня, насколько это зависит еще и от того, как долго вы отсутствовали.

Если теплоемкость помещения и вещей в помещении высокая, то к вечеру потребуется много времени, чтобы снова нагреться, поэтому слишком сильно охлаждать его не хочется.

Если у вас плотно закрыты окна и двери, значительное понижение температуры в течение дня приведет к тому, что температура в помещении станет ниже точки конденсации водяного пара, поэтому у вас будет влажная поверхность, на которой быстро разовьется плесень.

Над этими задачами работает немало инженеров, но со стороны чистой физики нет ответа, что лучше. Все зависит от того, чего вы хотите достичь.

Чтобы оценить ответ, вы можете использовать счетчик электроэнергии, подключенный к вашему обогревателю, и измерять температуру в помещении в зависимости от времени, когда вы выключаете обогреватель, мощность, необходимую для поддержания постоянной температуры, а также скорость нагрева и максимальную мощность, когда вы прогреваете свою комнату. опять таки. С этими значениями вы можете определить теплоемкость как

С ∝ т κ
с постоянной времени релаксации т и теплопроводность κ (подробности, например, в этом описании калориметра ).

Вы делаете интересное замечание о точке росы парообразной воды, я не рассматривал эту сторону проблемы отопления дома!
Проблема водяного пара может быть решена с помощью эффективного MVHR (механическая вентиляция с рекуперацией тепла). См. вопрос physics.stackexchange.com/questions/23432/…
Consumer Reports задавался этим вопросом, а также вопросом об кондиционерах, много лет назад. Заданное значение термостата не должно изменяться более чем на двузначное число, иначе вы потеряете больше при восстановлении пригодности для жизни. Эксперимент — ключ к ответу на этот вопрос.

Пусть задача будет максимально простой. Для начала некоторые предположения.

  • Наружная или температура окружающей среды Т а постоянно.
  • Температура вашего дома Т час , един для всего вашего дома, но зависит от времени Т час ( т ) . (Также известный как идеально перемешиваемый бак)
  • Поток тепла из вашего дома пропорционален, его можно выразить одним коэффициентом теплопередачи. час ( час будет меньше, когда ваш дом будет лучше изолирован)

Без отопления Бюджет тепла для вашего дома содержит два условия: изменение количества тепла в вашем доме и расход тепла из вашего дома.

с г Т час ( т ) г т знак равно − час ( Т час ( т ) − Т а )
Где c — константа, связанная с количеством тепла, которое может быть сохранено в вашем доме (включая количество тепла, накопленного в стенах, размер вашего дома и т. д.). Это легко решить Т час ( т ) знак равно Т а + ( Т час ( 0 ) − Т а ) е − час с т

Теперь, если вы вернетесь в свой дом, вы хотите отапливать свой дом от Т час ( т ) вернуться к Т час ( 0 ) . Ваш электронагреватель должен отдавать такое количество тепла, что с ( Т час ( т ) − Т час ( 0 ) ) , что равно

Вопрос а знак равно с ( Т а − Т час ( 0 ) ) ( 1 − е − час с т а ж а у )
куда Вопрос количество теплоты, отдаваемое нагревателем, и т а ж а у время твоего отсутствия.

Обогреватель включен Когда вы держите обогреватель включенным все время. Количество тепла, отдаваемое вашим обогревателем, постоянно и равно

Вопрос б знак равно − час т а ж а у ( Т час ( 0 ) − Т а )

Теперь, если вы отсутствуете в течение короткого периода времени, вы можете линеаризовать экспоненту, и вы увидите, что количество тепла, которое вам нужно отвести в ваш дом от обогревателя, то же самое в первом порядке. Однако по мере увеличения времени вашего отсутствия количество электроэнергии, необходимой вам в первом случае, достигнет постоянного значения, тогда как, если вы постоянно отапливаете свой дом, потребность в электроэнергии будет увеличиваться линейно.

Теплоемкость упомянутых вами стен в принципе повлияет на константы с (относительно общей теплоемкости) и час (связанный с потерями тепла), изменит только шкалу времени, для которой оба подхода более или менее эквивалентны, но не изменит физику или уравнения.

Итак, в заключение: следует определить значения с а также час вашего дома. Вы можете измерить h, попробовав один раз второй метод. А затем c, опробовав первый способ. Удачи!

Вопрос вполне конкретный: будет ли мой счет за электроэнергию меньше, если я отключу электронагреватель днем, когда меня нет дома? Ответ - да!!

Вы упустили суть вопроса и не привели никаких аргументов, кроме «да».
Должен ли я обогревать свою комнату, когда меня нет, с точки зрения энергоэффективности?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v