空气能热水器使用人数和电费计算器

空气能热水器也称“空气源热泵热水器”,工作过程是制冷空调制冷的逆过程,加热热水的热量是热泵从空气空气中吸收的,工作效率与环境温度密不可分,因此所以在选购空气能热水器和计算电费的过程中不能按使用人数一概而论,而更要考虑气温的影响。

空气能热水器除了太阳能热水器外使用成本最低。买多少升的空气能热水器?这与使用人数有关,与气温更有关。想要买的刚刚好就用我们的空气能热水器计算器和空气能热水器电费计算器来帮助决定吧。

空气能热水器使用人数和连续出水计算器

第一步:输入使用条件

日最低气温8.0摄氏度
日最高气温20.0摄氏度
进水温度12.0摄氏度
出水温度[1]42.0摄氏度
设定温度55.0摄氏度
出水速度[2]9.0升/分钟
洗澡冲淋时间7.5分钟/次
洗澡时间15.0分钟/次

第二步:热水器选型

容积
性能系数[3]
制热消耗功率 千瓦
热水输出率[4] %
断电洗澡[5]

计算结果:使用人数、连续出水时间和出水量

可连续洗澡4人次
连续出水时间28.1分钟
连续总出水量252.5

空气能热水器电费计算器

第三步:输入电费计算参数

每日洗澡 人次
电价 元/度

估算结果:耗电量

保温耗电1.24度/天
单次洗澡1.33度/次
日均耗电5.21度/日
月均耗电156.41度/月

估算结果:电费

保温电费0.62元/天
单次洗澡0.66元/次
日均电费2.61元/日
月均电费78.2元/月

空气能热水器选型依据

空气能热水器也称“空气源热泵热水器”,工作过程是制冷空调制冷的逆过程,加热热水的热量是热泵从空气空气中吸收的,工作效率与环境温度密不可分,因此所以在选购空气能热水器和计算电费的过程中不能按使用人数一概而论,而更要考虑气温的影响。

空气能热水器的计算与储水式热水器的计算过程相仿,差异主要在于空气能热水器实际加热的功率是热泵的制热消耗功率与实际性能系数的乘积,而实际性能系数会随环境温暖变化,需要估算。

洗澡水温多少合适
  • 春秋:37~40℃
  • 夏:≤37℃
  • 冬:40~46℃

在热水器选型的时要以冬天最冷的时候气温 、 自来水温度和对应需要的洗澡水温作为计算依据。

花洒的出水速度是多少
增压型花洒流量示意图
增压型花洒流量示意图

按照国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003规定,淋浴器的额定流量是9升/分钟,合格的花洒流量在9升/分钟时出水压力不低于0.5Mpa;目前节水增压花洒流量基本在每分钟7~9升之间, 正常冲淋也是5~9升/分钟比较舒服,具体大小可以参考上图。

若使用顶喷花洒淋浴,由于顶喷花洒的出水截面较大,要获得相同的出水压力流量一般要比手持花洒大1.5倍;比如常规水压状态下12寸的花洒流量有13-14升/分钟;但是一般也小于16升/分钟(家庭4分管供水一般在16L/min左右,最大20L/min上下)。

空气能热水器的性能系数

空气能热水器热泵在循环工作时,其制热性能系数(COP)是指在标准工况下,压缩机的实际制热量 P1 与消耗功率P的比值。在相同的工况下,其比值越大说明这个热泵系统的效率越高、越节能。

  • 制热性能系数:ε = P1 / P
空气能热水器能效标识
空气能热水器能效标识

在空气能热水器的能效标识上,厂家给出的是标准工况下(环境温度20 ℃,进水15℃,设定55℃)的性能系数,不能直接拿来计算,需要根据环境温度修正。如下图所示,某型号性能系数为4.1的空气能热水器在环境温度为-10℃,设定55摄氏度时性能系数下降接近一半。所以空气能热水器在北方的省电能力不如南方。

空气能热水器性能系数随温度的变化关系
某型空气能热水器性能系数随温度的变化关系
空气能热水器的热水输出率

空气能热水器的热水输出率与储水式热水器的热水输出率类似,表征热水器放热水的能力。

  • 热水输出率: η = V1 / V

其中: V1 :标准条件下热水器的热水输出容积(L) ; V :热水器容积(单位L)。

在标准条件下热水输出率越高代表热水器能输出更多热水。 【国家标准】GBT23137-2008 规定,空气能热水输出率的准入门槛为75%,以200L热水器为例热水输出为150L。空气能热水器的热水输出率不像储水式热水器的热水输出率一样每个厂家都有提供,本计算器默认按75%计算。

要不要断电洗澡

现在热水器都是设计可以满足不断电安全使用的,建议选择大牌的热水器产品,并确保以下三点方可放心不断电洗澡:

  • 正常接地线
  • 漏电保护正常
  • 防电墙正常

计算过程

计算空气能热水器的连续出水时间

把热水器储存热水当作储存热量,那么放热水就相当于释放热量,计算热水器在给定条件下多少时间释放完储存的热量,就能得到热水器的连续出水时间。

  • 储存热量:E(J) = (T - T) * V * C * 1000,

其中:T:进水温度;T:热水器的设定温度 ;C:水的比热容。

  • 每秒释放热量:E(J/s) = (T - T) * C * S * 1000 * 60,

其中: T :热水器的出水温度;S:出水速度(L/min)。

所以在断电洗澡时:

  • 连续出水时间:t(min) = E * η * / E / 60,

在不断电洗澡时,还要算是热水器持续加热产生的热量:

  • 连续出水时间:t(min) = E * η / (E - P * ε * 1000) / 60,

其中:P:热水器的加热功率(kWh); ε:特定环境温度下的实际性能系数。

计算储水式热水器的连续出水量
买多大的热水器 也要考虑是否有浴缸
如果家里有浴缸就需要根据连续出水量来选择储水式热水器

连续出水量即为连续出水时间乘以出水速度,如果家里有浴缸就要以此作为选购参考,连续出水量至少要达到浴缸容积的一半,如果空间小不够放大容积的热水器可以考虑燃气热水器。请点击燃气热水器实际最大流量和燃气费计算器

  • 连续出水量:V(L) = t * S,
计算储水式热水器可以满足多少人连续洗澡

热水器选型建议在一年中最冷的时候,热水器设定温度最高时,能满足全家人连续洗澡。

断电洗澡情况下:

  • 可以满足:N(人) = t / t

其中:t:单次洗澡冲淋时间。

不断电洗澡情况下,还要考虑热水器持续加热产生的热量:

  • 可以满足:N(人) = 1440 * P * ε / (t * S * (T - T) * 0.07 + t * P * ε)

其中:t:单次洗澡时间,或者多人洗澡的时间间隔。

空气能热水器的保温能力
空气能热水器的热水保温能力
空气能热水器的热水储存性能

【国家标准】GBT23137-2008给出了空气能热水器的保温性能要求,规定在标准工况下,保持24小时不放水,热水温降 T 不超过6~10 ℃。

计算储水式热水器的保温耗电

在实际计算中还要考虑热水器的设计温度和环境温度的差值,在给定环境温度下,热水器设定温度越高越耗电,假定热水器热量散失与设定温度和环境温度的差值成正比:

  • 24小时保温耗电 Q( kW*h ) = V * 1000 * T * (T - T) / 35 / 36MJ / ε ;

其中:T为环境温度,在计算过程中默认等于进水温度。

考虑到性能系数ε随环境温度的下降,保温耗电 Q 随环境温度的下降并不是线性增加,以200L、4.0 COP的空气能热水器为例,环境温度从25 ℃都下降到5 ℃,保温耗电从0.39度/天增到0.97度/天,变化接近3倍。

计算储水式热水器的单次洗澡耗电

空气能热水器的加热效率即为实际性能系数,单次洗澡耗电的能量等于出水温升所需的能量除以实际性能系数。

  • 单次洗澡耗电 Q( kW*h ) = S * t * (T - T) * C / 3600 / ε
计算储水式热水器的日/月耗电
  • 每日耗电 Q( kW*h ) = Q + Q * 单日洗澡次数;
  • 每月耗电 Q( kW*h ) = Q * 30;

结语

本计算器提供了简单的方法可以计算一般家庭需要买多大容积空气能式热水器,计算过程中除了热水器的主要参数和用户的使用习惯外,气温也是一个主要影响因素。计算结果给出了空气能热水器的连续出水时间、连续出水量和连续洗澡人数;如果主要使用淋浴方式洗澡就以连续洗澡人数作为参考,如果家里有浴缸还要考虑连续出水量。

空气能式热水器电费计算器则可以计算空气能热水器的保温耗电、单次洗澡耗电、日耗电和月耗电;空气能热水器的制热性能系数随环境温度下降而下降,因此北方节电效果会下降,考虑到目前空气能热水器的价格远高于一般的燃气热水器和储水式热水器,本计算器计算结果可以作为选购时使用成本方面的依据。

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