Soll ich mein Zimmer energieeffizient heizen, wenn ich nicht da bin?

Dieses Problem ist sehr einfach , kann aber leicht verkompliziert werden, wenn man es auf einem zu kleinen Maßstab betrachtet. In jeder Sekunde – egal was die Heizung macht – verschwenden Sie Geld, indem Sie die Außenseite Ihres Hauses heizen. Die Erwärmungsrate – und damit die Rate, bei der Sie Geld verschwenden – ergibt sich aus dem Newtonschen Abkühlungsgesetz. So

Je niedriger die Temperatur Ihres Hauses ist, desto weniger Geld verschwenden Sie – egal was passiert . Stellen Sie den Thermostat also auf die niedrigste praktische Temperatur ein, wenn Sie nicht da sind.

Dies ist eine sehr einfach zu beantwortende Frage, obwohl, wie einige angemerkt haben, es auch leicht zu Verwirrung kommen kann, wenn man es zu schwierig macht. Bei richtiger Überlegung ist die Antwort sofort ersichtlich.

Lassen Sie mich Ihnen eine genau äquivalente Frage stellen:

Nehmen wir an, ich habe einen undichten Eimer, einen mit einem Loch im Boden. Ich fahre für heute los und versuche zu entscheiden, ob ich weniger Wasser verschwende, indem ich den Eimer immer voll halte, oder ob es für mich sinnvoller ist, den Eimer einfach trocken laufen zu lassen und dann wieder auffüllen, wenn ich nach Hause komme.

Die Antwort liegt auf der Hand: Ich verschwende viel mehr Wasser, wenn ich versuche, den Eimer gefüllt zu halten. Ich sollte das Wasser zum Eimer abstellen, bis ich nach Hause komme, und ihn dann wieder auffüllen. Beachten Sie, dass dies für jede Zeit gilt, die ich weg bin; Ich komme immer voran, wenn ich den Eimer nicht voll halte, weil der Druckunterschied bei einem vollen Eimer dazu führt, dass das Wasser schneller aus dem Eimer austritt, als wenn der Eimer nur teilweise voll wäre.

Ebenso sollten Sie die Heizung in Ihrem Haus während Ihrer Abwesenheit abschalten (vorausgesetzt, es gibt keinen anderen Grund, Ihr Haus warm zu halten, z. B. ein Haustier oder kälteempfindliche Gegenstände), und es dann wieder heizen, wenn Sie zurückkommen. So sparen Sie immer bares Geld, denn je geringer das Wärmegefälle zwischen Innen und Außen, desto geringer der Wärmeverlust.

Dies gilt in allen außer den am meisten konstruierten Fällen, wie z. B. "Ich habe eine gut isolierte Wärmequelle in meinem Haus, die ihre isolierenden Eigenschaften verliert und ihre gesamte Wärme abgibt, wenn die Temperatur unter X Grad fällt". Wenn man solche dummen „Erwischt“-Szenarien ignoriert, ist die Antwort für alle realistischen Fälle gut.

Die Antwort auf Ihre Frage hängt von einer Reihe von Variablen ab, die nicht so einfach abzuschätzen sind.

Wenn Sie eine relativ schwache Isolierung in den Wänden und Fenstern haben, ist es besser, die Temperatur tagsüber etwas zu senken, wie viel hängt auch davon ab, wie lange Sie weg sind.

Wenn die Wärmekapazität des Raums und der Dinge im Raum hoch ist, dauert es abends lange, bis er wieder aufgeheizt ist, also sollten Sie ihn nicht zu sehr abkühlen.

Wenn Sie dicht schließende Fenster und Türen haben, senkt eine deutliche Absenkung der Temperatur tagsüber Ihre Raumtemperatur unter den Kondensationspunkt des Wasserdampfs, sodass Sie eine nasse Oberfläche haben, auf der sich schnell Schimmel bildet.

Es gibt einige Ingenieure, die an diesen Problemen arbeiten, aber es gibt keine Antwort von der rein physikalischen Seite, was besser ist. Es hängt alles davon ab, was Sie erreichen wollen.

Um eine Antwort abzuschätzen, können Sie einen an Ihre Heizung angeschlossenen Stromzähler verwenden und die Raumtemperatur im Zeitverlauf messen, wenn Sie die Heizung ausschalten, die Leistung, die Sie benötigen, um die Temperatur konstant zu halten, und die Heizrate und maximale Leistung, wenn Sie Ihr Zimmer aufwärmen wieder. Mit diesen Werten können Sie die Wärmekapazität als berechnen

Halten Sie das Problem so einfach wie möglich. Um mit einigen Annahmen zu beginnen.

• Die Außen- oder Umgebungstemperatur$T_a$ist konstant.
• Die Temperatur Ihres Hauses$T_h$, ist einheitlich für Ihr ganzes Haus, aber eine Funktion der Zeit$T_h(t)$. (Auch idealer Rührkessel genannt)
• Der Wärmestrom aus Ihrem Haus ist proportional und kann in einen Wärmedurchgangskoeffizienten umgewandelt werden$h$($h$wird kleiner sein, wenn Ihr Haus besser isoliert ist)

Keine Heizung Das Wärmebudget für Ihr Haus enthält zwei Begriffe, die Änderung der Wärmemenge in Ihrem Haus und den Abfluss aus Ihrem Haus.

Wenn Sie nun nach Hause kommen, möchten Sie Ihr Haus ab heizen$T_h(t)$zurück zu$T_h(0)$. Ihre elektrische Heizung sollte diese Wärmemenge abgeben, die gerecht ist$c(T_h(t)-T_h(0))$, was gleich ist

Heizung an Wenn Sie Ihre Heizung die ganze Zeit eingeschaltet lassen. Die Wärmemenge, die Ihr Heizgerät abgibt, ist konstant und gleich

Wenn Sie jetzt für kurze Zeit weg sind, können Sie den Exponenten linearisieren, und Sie sehen, dass die Wärmemenge, die Sie durch die Heizung in Ihr Haus bringen müssen, der ersten Ordnung entspricht. Mit zunehmender Abwesenheit erreicht die benötigte Strommenge im ersten Fall jedoch einen konstanten Wert, während bei stetiger Beheizung des Hauses der benötigte Strom linear ansteigt.

Die von Ihnen erwähnte Wärmekapazität der Wände wirkt sich im Prinzip auf die Konstanten aus$c$(bezogen auf die Gesamtwärmekapazität) und$h$(in Bezug auf den Wärmeverlust) ändert nur die Zeitskala, für die beide Ansätze mehr oder weniger gleichwertig sind, aber es ändert nicht die Physik oder Gleichungen.

Also, zum Schluss: Sie sollten die Werte von bestimmen$c$und$h$Ihres Hauses. Sie können h messen, indem Sie die zweite Methode einmal ausprobieren. Und dann c indem Sie die erste Methode ausprobieren. Viel Glück!

Die Frage ist ganz konkret: Wird meine Stromrechnung niedriger, wenn ich meine elektrische Heizung tagsüber ausschalte, wenn ich nicht da bin? Die Antwort ist ja!!