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空气能和燃气热水器到底哪个更节能、实用?

2022-02-15科学

空气能热水器和燃气热水器选购比较—— 如何选择最适合自己家的热水器

一 家庭热水需求量确定:

1-1 居民住宅人均热水定额

根据中华人民共和国国家标准: 【建筑给水排水设计标准】GB50015-2019 ,居民住宅的人均热水定额应满足下表:

居民住宅热水定额

热水用水定额,指的是家庭成员每个人每天平均的热水使用量,一般冬季热水使用较多,夏季使用较少;成年人热水使用较多,儿童使用较少。在选购 容积式热水器 时,按容积式热水器每天满水加热两次计算。最小应满足以下条件:

容积式热水器容积=家庭成员人数×人均热水定额÷2

比如5口之家居住别墅,选择容积式热水器容积应满足至少 5×80÷2=200升。

注意容积式热水器也分燃气式,电热式和空气能三种。任何一种配合适的循环泵之后均可满足 瞬间最大恒温用水量 ,并 在储水箱热水放完之前无视用水点同时开启数量 。但电热式容积热水器因电功率限制,一般最大只能做到150升,市面上常见100升以下机型。

如果不是豪华复式公寓或别墅,一般也不具备充足的设备安装空间来安装容积式热水器。

容积式热水器都是个大罐子
一台容积式热水器占地面积大约0.5平方

空气能热水器也是容积式,有分体式(带室外机)和一体式(不带室外机,顶部会排冷风)

一体式空气能热水器,占地也大约0.5平方
分体式空气能热水器

所以容积式热水器是很占用家里的设备安装空间的,一般平层公寓住宅很难找到合适的安装位置。

所以我们进入下一个话题,选购燃气快速热水器要注意的事项。

1-2 卫生器具的热水流量计算

下表是GB50015给出的住宅卫生器具的一次用水量和小时热水用水量,这是没有混合冷水的60℃热水流量,而建议使用水温也给出了数值,比较科学。由于欧标UNI9182只是规定了卫生器具的最小水流量,并不是单指热水,我们用这个表格来计算热水瞬间流量比较合理。

注意这个用水量指60℃热水

如果不是北方冬季,一般来说60度热水混合等量20度自来水,差不多就是40度的合适洗浴和洗脸温度。如果是冬季,还需要考虑自来水的水温下降,来求40度出水时热水需要多大流量才合适。

除了黑龙江和吉林等高纬度地区,一般冬季自来水水温可按10~15℃计算

为什么要算这么细致,因为我们需要知道燃气快速热水器配多少升的每分钟流量,才适合家庭成员正常的用水习惯。

我们举个栗子:李雷和韩梅梅结婚了,有俩小孩,大宝和小宝。一家四口是120平方公寓,双卫生间。会同时洗浴,花洒每分钟额定流量是9L。

那么,家庭成员用水最大流量是双卫同时洗浴时:9+9=18升/分钟(这时候其它水龙头开启可能性极小)。

但这并不意味着李雷需要配个20升/分钟的大功率快速热水器。

因为升温幅度的缘故,冬天自来水入户水温是15℃,需要花洒淋浴水温40℃,那么升温幅度是25℃。

此时需要20升热水器(燃气热水器额定升数都是ΔT=25℃时的数据)。

但李雷为了省钱,就让大家冬天排队洗澡,其它季节自来水水温是20℃,那么升温20℃时16升热水器的实际最大流量也有20升了。

总之, 计算热水器流量要考虑自来水温升和家庭卫生器具最大同开数来求最大热水流量 。双卫同时洗浴的使用习惯——需要16升以上的热水器支持,如果买了大流量顶喷花洒,可能需要更大的热水器来对应。而家庭成员很多,卫生间也很多的豪宅用户——请去第一节看容积式热水器。

二 全年热水能耗估算和加热费用对比。

全年热水能耗估算,就是按 人均每日热水定额×人数×365天×热水温升×水的比热容

还是李雷家,4口人两大两小,按人均每日热水定额60升估算,热水温升取25℃。则全年热水能耗为:

60千克×4人/天×365天×25℃×1千卡/千克℃=2,190,000千卡=2546.4千瓦时热能

如果使用燃气热水器,天然气热值取8500千卡/立方,则全年热水用天然气消耗量为:

2,190,000÷8500=257.6立方

如果使用空气能热泵热水器,取能效比COP=1:3.5。则全年热水用电消耗为:

2546.4÷3.5=727.5千瓦时

那么就按当地气价和电价来对比全年使用费,决定是用燃气热水器划算,还是买空气能热水器划算了。

比如按上海市居民气价和电价标准:

李雷家也有燃气灶,用燃气热水器,每年用气量处于第二档,则为了洗澡李雷需要一年缴纳气费:

257.6×3.3=850元左右。

用空气能热水器,李雷只在晚上谷段电价期间加热水箱里的水(李雷真会过日子),电价也在第二档。那么为了洗澡李雷需要一年缴纳电费:

727.5×0.337=245元左右。

在上海用热泵热水器李雷家一年节约开支600元,美滋滋。

买16升燃气热水器李雷要花3400元。买200升热泵热水器,李雷要花7000元。

多花了3600元,6年省回投资。后续就是赚了,这个经济账一算,李雷觉得燃气热水器不如空气能划得来。

但李雷发现他家没地方安装空气能热水器那个大罐子,房子太小,房价太贵买不起大房子。

于是还是去买了普通的燃气快速热水器,用着也不错。等将来换大房子再考虑用空气能吧。

未完待续……