1.一直開著保溫的情況
工作原理:電熱水器一直開著保溫時,當水溫下降到一定程度(一般為5-10℃左右,不同品牌和型號有差異),熱水器的加熱裝置就會啟動,將水加熱到設定溫度。例如,設定溫度為60℃,當水溫下降到50-55℃時,就會開始加熱。
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。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。
舉例說明:假設一臺電熱水器容量為60L,功率為2000W,保溫一天(24小時),如果每小時因為散熱需要加熱5分鐘(這是一個假設情況,實際因熱水器而異),那么一天加熱的總時間為\(24\times5=120\)分鐘,即2小時。按照功率計算,消耗的電能為\(2kW\times2h=4kWh\)(度)。
2.使用時再加熱的情況
工作原理:這種方式是在需要使用熱水時才開啟電熱水器進行加熱。例如,當要洗澡時,提前開啟熱水器,從室溫(假設20℃)加熱到設定的洗澡溫度(如40℃)。
能耗分析:加熱所需的電能取決于水的體積、初始溫度、設定溫度和熱水器的功率。根據(jù)熱量計算公式\(Q=cm\DeltaT\)(\(c\)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超過一直保溫的能耗。例如,一個有五口人的家庭,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超過保溫的能耗。
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,那么一直開著保溫散失的熱量就會相對較少,這種情況下一直開著保溫可能更省電。相反,如果保溫性能差,熱量散失快,那么使用時再加熱可能更省電。
電價因素:還需要考慮電價的因素。如果所在地區(qū)實行峰谷電價,并且可以利用低谷電價來加熱,那么使用時再加熱并在低谷電價時段進行加熱可能更經(jīng)濟實惠。例如,在低谷電價時段將水加熱好儲存起來,在需要使用熱水時可以直接使用,避免了在高峰電價時段一直開著保溫帶來的高成本。
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