這個計算機在算什麼
儲熱式熱水器該選多大,關鍵不在「一天用掉多少熱水」,而在「一天當中最忙的那一個小時用掉多少」。這個工具會把你家尖峰時段的實際習慣——連續有幾個人洗澡、每次洗多久、蓮蓬頭出水量多大——換算成需要儲備的熱水公升數,再對應到市售常見的標準桶容量。計算採公制單位(公升與攝氏度),電熱水器、瓦斯儲熱式或熱泵熱水器都適用;台灣市面上不少電熱水器仍以「加侖」標示,結果同時附上美制加侖換算方便對照選型。
怎麼使用
先填入家中人數,接著填「同一小時內實際會接連使用」的洗澡次數(通常是早上的尖峰時段)、每次洗澡的分鐘數,以及蓮蓬頭的出水量。新式省水蓮蓬頭大約每分鐘 7-9 公升,舊式則常達 12-15 公升。同一小時內若還有其他熱水用途——洗碗機進水、手洗一水槽碗盤、洗衣機一輪熱水行程——請換算成「儲水桶溫度」的公升數一併填入。最後設定儲水溫度、洗澡使用溫度與冷水進水溫度即可。
公式說明
洗澡時流出的是冷熱水混合後的溫水,因此只有其中一部分來自熱水桶。設 T_h 為儲水溫度、T_u 為洗澡水溫、T_c 為冷水進水溫度,熱水所佔比例為
接著即可推得尖峰需求與所需容量,其中 n 為該小時的洗澡次數、t 為每次分鐘數、\dot{V} 為出水量(公升/分鐘):
分母的 0.75 是「可用取水比例」:長時間連續出水時,冷水會不斷補進桶內與熱水混合,大約有四分之一的儲水會降到不夠熱、無法實際使用,因此設計容量必須放大。
實際試算
四口之家在尖峰一小時內洗三次澡,每次 8 分鐘、出水量 9 公升/分鐘,另有 30 公升的其他熱水用量。儲水溫度 60 °C、洗澡水溫 40 °C、冷水進水 15 °C。
結論:選 200 公升(約 53 美制加侖)的熱水桶剛剛好。
各種設備及夾具的典型熱水使用量
計算器加總的是在儲水箱溫度下的熱水,因為那是圓筒形儲水箱實際儲存的水。水龍頭或淋浴器通常提供約40 °C混合水,所以每次使用只有部分水來自儲水箱。儲存溫度為60 °C、冷進水為15 °C時,混合比例為
因此每100公升40 °C的淋浴水約使用56公升60 °C儲存水。下方右欄已按此方式轉換,所以那些數字可直接加入其他熱水欄位作為Q_{other},適用於非淋浴的所有用途(淋浴分開輸入為次數×分鐘×流量)。
| 事件 | 典型配送量 | 配送溫度 | 60 °C儲水箱溫度下的熱水 |
|---|---|---|---|
| 淋浴,低流量頭(7–9公升/分),8分鐘 | 56–72公升 | ≈40 °C | ≈31–40公升 |
| 淋浴,標準頭(9–12公升/分),8分鐘 | 72–96公升 | ≈40 °C | ≈40–53公升 |
| 淋浴,較舊式或雨淋頭(12–15公升/分),8分鐘 | 96–120公升 | ≈40 °C | ≈53–67公升 |
| 全身浴 | 120–150公升 | ≈40 °C | ≈65–85公升 |
| 廚房洗滌槽,洗碗盆 | 15–20公升 | ≈45 °C | ≈10–15公升 |
| 手盆洗滌/刮鬍子 | 3–5公升 | ≈40 °C | ≈2–3公升 |
| 洗碗機,熱進水連接 | 10–15公升 | 儲水箱溫度 | ≈10–15公升 |
| 洗衣機,40 °C週期,熱進水連接 | 15–25公升 | 儲水箱溫度 | ≈15–25公升 |
| 洗碗機或洗衣機,僅冷進水 | — | — | 0公升 |
僅冷進水的設備貢獻無效。歐洲銷售的大多數機器(及其他地區不斷增長的份額)僅為冷進水,自行用電加熱水,因此無論使用多少水都必須輸入為0公升。僅在洗碗機或洗衣機物理上連接到熱供應時才添加。設備容量隨機型和程序而異 — 在確切數字很重要的地方檢查製造商資料單。
淋浴流量取決於頭部類型和供水壓力;在多個國家水效標籤計劃下銷售的低流量頭在規定的測試壓力下通常額定為9公升/分或更低。如果您可以測量,請這樣做:將淋浴流入桶中30秒,然後將收集的公升數加倍。
標準圓筒形儲水箱尺寸及典型家戶匹配
儲存圓筒形儲水箱按照一小組名義容量銷售。您無法提取全部名義容量作為可用熱水,因為進入的冷水在儲水箱排空時會與儲存的熱水混合並在其下方分層。本計算器使用可用容量(提取)比例為0.75,因此200公升圓筒形儲水箱在出口溫度下降之前被視為提供約150公升儲水箱溫度的水。
下方需求欄將可用熱容量轉換為60 °C / 15 °C相同假設下40 °C混合水(除以0.556,即乘以1.8),以及標準8分鐘淋浴9公升/分(≈40公升儲存熱水每次)。
| 名義容量 | 可用熱量(75%) | 覆蓋的峰值小時需求(混合40 °C) | 標準淋浴 | 通常適合 |
|---|---|---|---|---|
| 30公升 | 22.5公升 | ≈40公升 | — | 使用點:單一盆地、小廚房、衣帽間 |
| 50公升 | 37.5公升 | ≈68公升 | ≈1短 | 1個人,1次短時低流量淋浴,輕度洗滌使用 |
| 80公升 | 60公升 | ≈108公升 | ≈1.5 | 1個人具有充足淋浴,或1對夫婦相隔幾小時淋浴 |
| 100公升 | 75公升 | ≈135公升 | ≈2 | 夫婦,2次背對背淋浴,最小其他提取 |
| 120公升 | 90公升 | ≈162公升 | ≈2 | 夫婦,2次淋浴加洗滌(120公升已計算) |
| 150公升 | 112.5公升 | ≈203公升 | ≈3 | 3人家庭,3次早晨淋浴 |
| 200公升 | 150公升 | ≈270公升 | ≈4 | 4人家庭,背對背淋浴加廚房使用 |
| 250公升 | 187.5公升 | ≈338公升 | ≈4–5 | 5人家庭,或4人家庭其中一個浴缸在峰值小時內被填滿 |
| 300公升 | 225公升 | ≈405公升 | ≈5–6 | 大型家庭,兩個浴室同時使用,浴缸加淋浴 |
熱泵圓筒形儲水箱通常按尺寸大一級別。空氣源熱水熱泵通常在數小時內重新加熱圓筒形儲水箱,而不是高輸出瓦斯或直接電氣單元的20–60分鐘,因此峰值小時內的恢復用途不大。這同樣適用於太陽能輔助儲水箱和在單個隔夜峰值窗口上的電氣圓筒形儲水箱。按儲存量單獨調整大小,並上調一級,是安全方法。
這些容量是常見的公制範圍;確切的庫存尺寸、其絕緣等級及其待機損失限制因國家和適用產品標準而異。將此表用作已計算數字的理智檢查,而不是替代 — 相同規模的兩個家庭因淋浴頭流量、淋浴長度和任何人是否洗澡而異可能相差兩倍的峰值小時需求。
選擇及設定您的儲水箱
已計算範例 — 一個三人家庭,每個人在同一小時內進行8分鐘淋浴(9公升/分),加上約15公升熱水用於洗滌:
需求為180公升,這不是庫存尺寸 — 所以此家庭購買200公升圓筒形儲水箱。
- 始終四捨五入至下一個標準尺寸,永遠不要四捨五入。在淋浴中耗盡的圓筒形儲水箱是日常煩惱;額外容量成本適度的待機損失。如果計算在尺寸上方降落幾公升內,檢查修剪淋浴頭至較低流量速度是否讓您舒適地低於該尺寸。
- 不要超過一步以上的大小。儲水箱無論您是否使用它,每天都會損失熱量24小時,每天,損失與表面積和儲存溫度成比例。從200公升跳到300公升「以防萬一」購買您一年使用幾次的容量,並每晚為其付費。
- 將儲存溫度設定為至少60 °C。軍團菌在停滯水中大致在20 °C至45 °C之間增殖,在60 °C及以上時迅速被殺死。儲存在60 °C是WHO的軍團菌及軍團菌病防治和英國HSE的ACOP L8等指南中的標準風險控制建議;許多國家代碼要求或假設它。儲存較低以節省能源是真正的健康權衡,不只是效率選擇。
- 如果您儲存在60 °C,安裝恆溫混合閥(TMV)。60 °C的水在幾秒鐘內造成全厚度燙傷,在兒童和老年人身上要快得多。出口上的TMV將儲存水混合至淋浴和盆地約40 °C,所以您在儲水箱中獲得軍團菌控制及在夾具處安全配送。多個國家在新建或改造住宅中的浴缸和盆地處規定溫度限制 — 檢查適用於您所在位置的內容。
- 復甦緩慢時上調一級。熱泵圓筒形儲水箱、具有單個隔夜窗口的峰值外電氣加熱和太陽能輔助系統都復甦過慢,無法在峰值小時內提供幫助。如果您的冷進水在冬季大幅下降,也應上調大小 — 計算器的混合分數隨著T_{cold}下降而上升,所以相同淋浴消耗更多儲存水。使用冬季進水溫度(冷氣候中通常為5–10 °C,相較於夏季15–20 °C)重新運行數字,並針對更糟情況調整大小。
- 如果峰值可以分散,則條件較小。如果淋浴可以真正在兩或三小時內錯開,或如果定時器或智慧控制器可以在晚間使用前添加下午復甦,則較小圓筒形儲水箱具有較低待機損失通常是更好的購買。無槽(瞬間)裝置完全消除了大小調整問題,但將限制轉移到瞬間功率或瓦斯輸入,及同時出口效能 — 選擇之前值得對您的進水供應容量檢查的一點。
- 檢查整個系統,不僅僅是公升。復甦速率(輸入功率千瓦及給定溫度上升的升/小時)、絕緣等級及待機損失、工作壓力等級、膨脹容器大小及可用空間和通道都與容量同樣約束選擇。
這是國內熱水儲存的一般調整大小做法,作為資訊而非您特定財產的設計提供。水加熱器的安裝受本地水暖、電氣、瓦斯、通風及壓力容器代碼的管制,特別是無槽或加壓圓筒形儲水箱在許多司法管轄區內限制為合格安裝工。在知道適用於您所在位置的規則的持證水管工或暖氣工程師確認最終規格及安裝。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
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