Me preguntaba como es la obtención de frío : es lo mejor para mi factura de la luz para apagar por completo de mi (eléctrica) calefacción durante el día, y volver a encenderlo cuando llego a casa (entonces se tendrá que calentar la habitación de algo así como 5°C a 20°C), o debo mantener la temperatura alrededor de, digamos, 15°C, mientras estoy fuera ?
Yo, ingenuamente supongo que es mejor, pero también me pregunto acerca de la inercia de las paredes, por ejemplo...
Este problema es muy simple, pero es fácil complicarse demasiado por mirar demasiado pequeño. A cada segundo – no importa lo que el calentador no – perder dinero por calentar el exterior de su casa. La tasa de calentamiento – y por lo tanto la velocidad a la que desperdicio de dinero está dada por la Ley de Newton del Enfriamiento. Así
$$ \text{Wasted money} \propto \int (T_\text{in}-T_\text{out})\;dt $$
La menor de su casa de la temperatura, la menos dinero que los residuos – no importa qué. Para configurar el termostato para que el menor práctica de la temperatura cuando estás lejos.
Este es un muy fácil responder a esta pregunta, sin embargo, como algunos han señalado, también es fácil confundirse por lo que es demasiado duro. Si te pones a pensar correctamente, la respuesta es evidente de inmediato.
Permítame hacerle una exactamente equivalente pregunta:
Supongamos que tengo un cubo agujereado, uno con un agujero en la parte inferior. Les voy a dejar para el día, y estoy tratando de decidir si me desperdiciar menos agua, manteniendo el cubo lleno todo el tiempo me he ido, o si tiene más sentido para mí, sólo para dejar que el cubo de funcionar en seco y, a continuación, volver a llenarla cuando llego a casa.
La respuesta es obvia: me residuos mucho más agua, tratando de mantener el balde. Que debo convertir el agua a la cubeta fuera hasta que llego a casa, a continuación, volver a llenarla. Tenga en cuenta que esto es cierto para cualquier cantidad de tiempo de que me haya ido; yo siempre salir adelante cuando no tengo el cubo lleno, porque el diferencial de presión de tener un cubo lleva a que el agua de salida de la cubeta más rápido que si el balde fueron sólo parcialmente completa.
Del mismo modo, usted debe apagar el calor a su casa mientras usted está ausente (suponiendo que no hay ninguna otra razón para mantener su casa caliente, por ejemplo, una mascota o sensibles al frío elementos), luego de recalentamiento cuando regrese. Usted siempre ahorrar dinero de esta manera, ya que el calor diferencial entre el interior de la casa y el exterior disminuye, el de la pérdida de calor en vez de disminuir.
Esto es cierto en todos pero el más artificial de los casos, tales como, "tengo un buen aislamiento de la fuente de calor en mi casa que va a perder sus propiedades aislantes y volcar todo su calor si la temperatura cae por debajo de X grados". Ignorar tales tonto "gotcha" de los escenarios, la respuesta es buena para todos los casos realistas.
La respuesta a su pregunta depende de una serie de variables que no son tan fáciles de estimar.
Si usted tiene relativamente débil de aislamiento en las paredes y ventanas, es mejor bajar la temperatura durante el día un poco, cómo mucho también depende de cuánto tiempo se ha ido.
Si la capacidad de calor de la habitación y las cosas en la habitación es alto, va a tardar mucho tiempo en la noche para calentar de nuevo, así que usted no desea para enfriarla demasiado.
Si usted tiene sello hermético de puertas y ventanas de la reducción de la temperatura de forma significativa durante el día se puso a la temperatura ambiente por debajo del punto de condensación del vapor de agua, por lo que se han mojado la superficie en la que el moho crecerá rápidamente.
Hay muy pocos ingenieros que trabajan en estos problemas, pero no hay respuesta de la pura física lado lo que es mejor. Todo depende de lo que usted quiere lograr.
Para estimar una respuesta, puede utilizar un medidor de electricidad conectada a su calentador y medir la temperatura de la habitación a lo largo del tiempo cuando el interruptor del calentador, la potencia que usted necesita para mantener la temperatura constante y la velocidad de calentamiento y de la potencia máxima cuando se caliente a su habitación de nuevo. Con estos valores se puede trabajar la capacidad de acumulación de calor como $$C \propto {\tau}{\kappa}$$ with the relaxation time constant $\tau$ and the thermal conductivity $\kappa$ (detalles por ejemplo en este Calorímetro descripción).
Vamos a mantener el problema tan simple como sea posible. Para iniciar con algunos de los supuestos.
No hay calefacción El presupuesto de calor para su casa, contiene dos términos, el cambio en la cantidad de calor en su casa, y el flujo de salir de su casa.
$$ c\frac{dT_h(t)}{dt}=-h(T_h(t)-T_a)$$ Donde c es una constante relacionada con la cantidad de calor que puede ser almacenado en su casa (incluyendo la cantidad de calor almacenado en las paredes, el tamaño de su casa, etc). Esto es fácil de solucionar $T_h(t)=T_a+(T_h(0)-T_a)e^{-\frac{h}{c} t}$
Ahora, si usted regresa a su casa, usted quiere calentar su casa de$T_h(t)$$T_h(0)$. Tu calentador eléctrico se debe da esta cantidad de calor, que es sólo $c(T_h(t)-T_h(0))$, lo que equivale a
$$ Q_a = c \Big(T_a-T_h(0)\Big)\Big(1-e^{-\frac{h}{c}t_{away}}\Big)$$ donde $Q$ es la cantidad de calor entregado por el calentador y $t_{away}$ el tiempo que he estado ausente.
Calentador de Cuando se mantenga la calefacción encendida todo el tiempo. La cantidad de calor entregado por el calentador, es constante e igual a $$Q_b=-h t_{away} (T_h(0)-T_a)$$
Ahora, si usted está fuera durante un breve período de tiempo, usted puede alinear el exponente, y se ve que la cantidad de calor que necesita para poner en su casa por el calentador es la misma a la primera orden. Sin embargo, como su distancia-tiempo aumenta, la cantidad de electricidad que necesita en el primer caso llegará a un valor constante, mientras que si canstantly calor a su casa de la electricidad que necesita aumentará linealmente.
La capacidad de calor de las paredes de mencionar que, en principio, afectar las constantes $c$ (relacionado con el total de la capacidad de calor) y $h$ (relacionadas con el calor pierde), sólo va a cambiar la escala de tiempo para que ambos enfoques son más o menos equivalentes, pero no va a cambiar la física o de ecuaciones.
Así, para concluir: se deben determinar los valores de $c$ $h$ de su casa. Usted puede medir h intentando el segundo método de una vez. Y luego c por probar el primer método. Buena suerte!
I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.
