Por que diminuir o calor durante o dia e a noite é considerado mais eficiente?

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Eu só quero ressaltar imediatamente que não tenho certeza se essa troca de pilha é a mais apropriada para essa pergunta - talvez a troca de pilhas Química ou Física seja mais adequada?

Minha pergunta

Eu moro no Canadá, então nossos invernos são muito frios e muitas vezes eu ouço a temperatura baixa em nossa casa durante o dia (quando estamos longe) e durante a noite (quando estamos dormindo) e só a transformamos backup quando precisamos, economiza energia. Mas eu estou querendo saber, a seguinte suposição é correta? :

O calor total dissipado por uma casa será o mesmo, independentemente da temperatura interior.

Isso faz sentido para mim, a mesma casa (mesmo isolamento, mesma colocação, etc ...) perderá a mesma energia, não importa se a temperatura interior é de 21 ° C ou 23 ° C.

Nota: Para esta questão, estou interessado apenas em aquecimento elétrico (sem gás, sem madeira ...)

Minha explicação

Eu tenho algumas teorias sobre o porquê de desligar o aquecedor quando não precisamos dele pode ser verdade, mas eu adoraria que alguém as confirmasse.

  1. A eficiência dos aquecedores elétricos depende da intensidade com a qual ele está sendo executado (deixá-lo funcionar durante todo o dia a 50% pode ser menos eficiente do que deixá-lo funcionar por algumas horas a 100%) Isso talvez esteja relacionado a como o metal elementos resistem à eletricidade em diferentes temperaturas?
  2. O sol da manhã ajuda a aquecer a casa mais rapidamente e dá a ilusão de que é preciso menos energia para aquecer a casa pela manhã?

Alguém pode confirmar se é ou não verdade que baixar a temperatura em nossa casa quando não precisamos dela é mais eficiente energeticamente e talvez também confirme ou negue minha hipótese?

    
por Gaboik1 20.11.2017 / 23:12

3 respostas

Sua suposição está incorreta. Mais calor é perdido quando a diferença entre as temperaturas interna e externa é maior. Então, se você mantiver a casa em 72F (22C), ela perderá calor mais rápido do que se você a mantivesse a 62F (17C). Assim, seu aquecedor precisará ser executado com mais freqüência e / ou por mais tempo para manter a temperatura desejada. Portanto, ele usa mais energia para manter o ponto de ajuste mais alto do que o ponto de ajuste inferior.

Este efeito torna-se mais pronunciado quanto mais tempo o ponto de ajuste inferior é mantido, mas pode não ser perceptível em todos os períodos curtos. No entanto, é importante notar que ele não se torna menos eficiente se você desligar o aquecedor por períodos curtos, uma vez que o aquecedor não está funcionando enquanto a casa está esfriando para o ponto de ajuste mais baixo.

Os aquecedores (e CA) em geral não possuem uma configuração de intensidade - eles estão ligados ou desligados. A energia do sol toca um pouco nas coisas, mas não muito e na verdade não de manhã. Abrir as cortinas durante o dia pode certamente ajudar a tornar a casa mais quente.

Todos esses efeitos se aplicam no verão também, embora você queira um ponto de ajuste mais alto quando não estiver em casa, não um inferior, fechar as cortinas durante o dia, etc.

    
20.11.2017 / 23:32

The total heat dissipated by a house will be the same regardless of the interior temperature.

Não. Na verdade, a transferência térmica é proporcional à diferença de temperatura.

Esta é a presunção básica sobre a qual todo o resto é construído, então todos eles caem como um castelo de cartas neste momento.

Nós vemos muito isso. É uma racionalização . O motivo subjacente é deixar o AC / AC ligado o tempo todo, para que a casa fique confortável quando você chega em casa. A resposta real é "pegue um ninho".

The efficiency of electric heaters depends on the intensity at which it's running

Não, não é isso também. O calor elétrico é 100% eficiente, porque a única saída de energia é o calor, e não há outro lugar para o calor, mas para a sua casa. (Lembre-se que é possível acabar com isto, por exemplo, Colocar um aquecedor de rodapé numa parede exterior, fazendo a parede 45C e empurrando assim muito do calor através da parede).

Geralmente, todo uso elétrico se torna calor, a menos que brilha fótons por uma janela, ou conduz uma conversão química ou isotópica endotérmica, e. Uma bateria. A única exceção é a mineração Bitcoin, etc., que se torna calor e dinheiro .

The sun in the morning

Sim, isso ajuda. Casas projetadas para explorar isso são chamadas casas solares passivas.

    
20.11.2017 / 23:42

Para responder a pergunta sobre por que o fluxo de calor dentro ou fora da casa é proporcional à diferença de temperatura, é um caso seguindo as equações para o fluxo de calor que nós descobrimos experimentalmente ser verdade para uma ampla gama de situações físicas.

The law of heat conduction, also known as Fourier's law, states that the time rate of heat transfer through a material is proportional to the negative gradient in the temperature and to the area, at right angles to that gradient, through which the heat flows. https://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_conduction#Fourier.27s_law

Uma formulação relacionada dessa propriedade é a Lei de Resfriamento de Newton.

Newton's law of cooling states that the rate of heat loss of a body is directly proportional to the difference in the temperatures between the body and its surroundings provided the temperature difference is small and the nature of radiating surface remains same.

As such, it is equivalent to a statement that the heat transfer coefficient, which mediates between heat losses and temperature differences, is a constant. This condition is generally true in thermal conduction (where it is guaranteed by Fourier's law), but it is often only approximately true in conditions of convective heat transfer, where a number of physical processes make effective heat transfer coefficients somewhat dependent on temperature differences. Finally, in the case of heat transfer by thermal radiation, Newton's law of cooling is not true.

Sir Isaac Newton did not originally state his law in the above form in 1701, when it was originally formulated. Rather, using today's terms, Newton noted after some mathematical manipulation that the rate of temperature change of a body is proportional to the difference in temperatures between the body and its surroundings. This final simplest version of the law given by Newton himself, was partly due to confusion in Newton's time between the concepts of heat and temperature, which would not be fully disentangled until much later.

    
21.11.2017 / 18:34