1.一直開(kāi)著保溫的情況
工作原理:電熱水器一直開(kāi)著保溫時(shí),當(dāng)水溫下降到一定程度(一般為5-10℃左右,不同品牌和型號(hào)有差異),熱水器的加熱裝置就會(huì)啟動(dòng),將水加熱到設(shè)定溫度。例如,設(shè)定溫度為60℃,當(dāng)水溫下降到50-55℃時(shí),就會(huì)開(kāi)始加熱。
能耗分析:電熱水器的保溫效果與其內(nèi)膽的保溫材料和厚度有關(guān)。一般較好的電熱水器采用聚氨酯泡沫等保溫材料,保溫性能較好。但是,即使有良好的保溫措施,熱量還是會(huì)慢慢散失。其散熱速度和環(huán)境溫度、內(nèi)膽的保溫性能等因素有關(guān)。
舉例說(shuō)明:假設(shè)一臺(tái)電熱水器容量為60L,功率為2000W,保溫一天(24小時(shí)),如果每小時(shí)因?yàn)樯嵝枰訜?分鐘(這是一個(gè)假設(shè)情況,實(shí)際因熱水器而異),那么一天加熱的總時(shí)間為\(24\times5=120\)分鐘,即2小時(shí)。按照功率計(jì)算,消耗的電能為\(2kW\times2h=4kWh\)(度)。
2.使用時(shí)再加熱的情況
工作原理:這種方式是在需要使用熱水時(shí)才開(kāi)啟電熱水器進(jìn)行加熱。例如,當(dāng)要洗澡時(shí),提前開(kāi)啟熱水器,從室溫(假設(shè)20℃)加熱到設(shè)定的洗澡溫度(如40℃)。
能耗分析:加熱所需的電能取決于水的體積、初始溫度、設(shè)定溫度和熱水器的功率。根據(jù)熱量計(jì)算公式\(Q=cm\DeltaT\)(\(c\)是水的比熱容\(4.2\times10^{3}J/(kg\cdot℃)\),\(m\)是水的質(zhì)量,\(\DeltaT\)是溫度變化),對(duì)于60L(即60kg)的水,從20℃加熱到40℃,吸收的熱量\(Q=4.2\times10^{3}J/(kg\cdot℃)\times60kg\times(40-20)℃=5.04\times10^{6}J\)。
根據(jù)\(W=Pt\)(\(W\)是電功,\(P\)是功率,\(t\)是時(shí)間)和\(Q=W\)(理想情況下,電能全部轉(zhuǎn)化為熱能),可得\(t=\frac{Q}{P}=\frac{5.04\times10^{6}J}{2000W}=2520s=42\)分鐘,消耗電能為\(2kW\times\frac{42}{60}h=1.4kWh\)(度)。如果一天只使用一次熱水,這種方式消耗的電能相對(duì)較少。
3.綜合比較
使用頻率因素:如果家庭使用熱水的頻率較高,比如一天多次使用熱水(如洗手、洗碗、洗澡等),一直開(kāi)著保溫可能更方便,雖然有熱量散失,但頻繁地重新加熱所需的電能總和可能會(huì)超過(guò)一直保溫的能耗。例如,一個(gè)有五口人的家庭,一天中洗手、洗碗、洗澡等需要使用熱水10次以上,每次重新加熱都需要消耗一定的電能,而且隨著使用次數(shù)的增加,重新加熱的能耗可能會(huì)超過(guò)保溫的能耗。
保溫性能因素:如果電熱水器的保溫性能很好,內(nèi)膽的保溫材料厚且質(zhì)量高,那么一直開(kāi)著保溫散失的熱量就會(huì)相對(duì)較少,這種情況下一直開(kāi)著保溫可能更省電。相反,如果保溫性能差,熱量散失快,那么使用時(shí)再加熱可能更省電。
電價(jià)因素:還需要考慮電價(jià)的因素。如果所在地區(qū)實(shí)行峰谷電價(jià),并且可以利用低谷電價(jià)來(lái)加熱,那么使用時(shí)再加熱并在低谷電價(jià)時(shí)段進(jìn)行加熱可能更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。例如,在低谷電價(jià)時(shí)段將水加熱好儲(chǔ)存起來(lái),在需要使用熱水時(shí)可以直接使用,避免了在高峰電價(jià)時(shí)段一直開(kāi)著保溫帶來(lái)的高成本。
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