О нелинейной связи теплопотерь и затрат на отопление⁠⁠

В сущности, речь идет о связи мощности (теплопотерь) и энергии {затрат на отопление).

Нормативы, оценки экономики утепления - исходят из линейной связи. В два раза снизили потери дома (Вт/С), в два раза снизилась потребная теплоэнергия и деньги.
Как будет показана ниже, это грубая ошибка.

Физика нелинейностей.

Источников нелинейности - два:

1. - наличие бытового тепловыделения в доме

2. - нелинейное распределение температуры по году.

Иллюстрация первого варианта

Местность, где никогда не бывает температуры меньше нуля.
Два одинаковых дома:

• все потери - 20 Вт/С,

• бытовое тепловыделение (тепло людей, эл.приборов...) - 400Вт,

• температура в доме +21С,

• потребная мощность обогревателя 20Вт (бытовые греют на 20С, дефицит в 1С, покрыватся мощностью в 20 Вт).

Утепляем один из домов, так, что потери снижаются в 1.05 раз, с 20, до 19Вт/С.
Исходя из линейности связи, ожидаем линейное снижения затрат на отопление, т.е. в 1.05 раз.
Видим, что затраты снижаются в бесконечное количество раз, утепленный дом теперь не нуждается в отоплении, затрат ноль, линейности нет.

Иллюстрация второго варианта.

Это Вологда, 2015 год, стандартный трехчасовой метеографик, посчитано количество часов в год, при разных температурах.

Наблюдаем четко выраженное бимодальное распределение. Это не особенность года, либо Вологды. Моды, это переходы осень-зима и зима-весна (пик в районе нуля) и весна-лето, лето-осень (температура болтается в районе 12-15С).

На примере первого варианта, мы убедились, что снижение потребности отопления до нуля, вносит резкую нелинейность.

Опять возьмем два дома:

• - местность - Вологда.

• - тепловыделение 500 Вт

• - потери 200 Вт/С (брус, бревно...) и 28 Вт/С (суперпупер утепление)

• - в домах хотим +20С

• - начало отопительного сезона для первого дома - 20-500/200=17,5С
  для второго дома 20-500/28=2,1С

Равно снижаем потери обоих домов, так, что начало отопительного снижается на 2С.

У первого года, начало отопительного снизится до 15,5, длительность отопительного снизится примерно на 400 часов.

У второго дома, начало отопительного снизится до нуля, длительность отопительного снизится больше чем на ПОЛТОРА МЕСЯЦА, на 1220 часов (в инж. месяце 730 часов).

Иллюстрация потерь и затрат, для домов с разным утеплением.

Абсцисса - температура улицы, ордината - годовые энергозатраты на отопление при данной температуре. Интеграл кривых - полные энергозатраты года. Данные те же, метеоархив, Вологда, 2015.

Коротко по домам:

• 187 - обычный брус/бревно

• 70 - хорошо утепленный дом

• 18 - утепление на грани фантастики, по мне, реализуемо в домике 6*6, больше вряд ли.

Коротко окончательный вывод:

При снижении потерь дома в 10 раз, затраты на отопление падают в 209 раз.

Хотели покороче - вот :)