電熱水器一直開著省電還是用前開省電

現在冬天來了，工作了一整天，都會想著回到家就洗個熱水澡。

但是有一個問題這幾天時常在我腦中環繞：電熱水器是一直開著省電還是用前開省電。

知乎大神trainchou這麼說：

我們來分析一下，以24小時用電量為研究對象。
假設：用戶每天都用熱水器，設定溫度T1，自來水溫為T2，單位體積的熱水24小時單位溫差消耗熱量為E0，單位體積的水每上升單位溫度所需熱量為E1，24小時以內用水量為V1，熱水器總容量V0。對於一直插電的方法，初始溫度是設定溫度，對於使用時插電的方法，初始溫度為自來水溫。我們用熱量代替電量進行討論（其實是成正比的）。
對於一直插電的方法，24小時內，熱量的消耗Ea為24小時內熱水的熱量損失Ea1加上V1單位自來水燒成設定溫度所需的熱量Ea2。(Ea=Ea1+Ea2=E0*V0*ΔT+E1*V1*ΔT)
對於使用時燒水的方法，假設用戶習慣是燒好水再洗，熱量消耗為全容量V0的自來水燒成設定溫度所需的熱量Eb2。(Eb=Eb2=E1*V0*ΔT)
ΔE=Ea-Eb=E0*V0*ΔT+E1*V1*ΔT-E1*V0*ΔT=E0*V0*ΔT-E1*(V0-V1)*ΔT=(E0*V0-E1*(V0-V1))*ΔT
相當於比較E0*V0和E1*(V0-V1)的大小。
化簡一下：相當於比較E0/E1和(V0-V1)/V0的大小。
如果一直插著省電，則E0/E1(V0-V1)/V0
V1(1-E0/E1)V0 ·············①
反之，
V1=(1-E0/E1)V0 ·············②
下面分情況討論:
如果V1=V0，也就是說用戶24小時內用水量和熱水器總容量相等，此時Eb1=Eb2=Eb，這種情況下毫無疑問是用之前燒水更加省電。
如果V1V0，這種情況就比較麻煩了，要看單位體積的熱水24小時單位溫差消耗熱量和單位體積的水每上升單位溫度所需熱量之間的關係，這個需要科學測量，理論可能當V1小於某一個值時會有①式成立。

知乎大神金色年華說：

即便這個問題，要通過保持溫度、保溫效果（冬夏天差異）、洗澡頻次、人數、水箱大小、熱水器功率、等維度綜合來證明這個結論，真要求證過程太長了，即便已經有知友將推導公式列出，但前置條件太多太多，除非題主將前置條件全部羅列清楚，否則無法得出結論。

但我認為再非極端條件下，電熱水器用之前開，省電。

其實出現這種問題的出現，歸根結底

就是老式電熱水器加熱方式的問題。

電熱水器工作原理

整水箱加熱，尤其是那種大水箱的電熱水器的詬病。

你必須整個水箱加熱到50-60度才！能！正！常！洗！浴！

用不完，燒的水是不是白費了？

用完它，是不是有點浪費水了？

所以根源上解決這個問題就是：淘汰你的老一代熱水器吧

目前全新一代的海爾熱水器已經開始使用局部瞬間加熱的技術。

（海爾瞬熱技術原理示例）

加熱棒將整體水溫加熱到30度左右，然後一根加熱棒圍繞著出水口，在出水的瞬間，再將溫度提高10度左右。夏天基本是即用即洗。冬天的話水箱溫度稍高一些就成，還有一個好處就是因為加熱效率的提高，容量便提高了數倍，短時間可持續輸出熱水。加熱5分鐘，洗浴一刻鐘。

還糾結省電不省電？不存在的。

知乎大神Q continuum說：

定性分析如下：

視作一個平壁傳熱過程，熱流=面積*溫差/熱阻，面積不變，熱阻幾乎不變，熱流只與溫差有關。一直開著，溫差始終處於最大值。用之前開，溫差在降溫過程中逐漸減小，降至室溫後為零。熱量=熱流對時間積分。顯然用之前開熱損失小。電轉換熱效率接近100%。浪費的熱能=浪費的電能。結論：用之前開省電。

以下是最開始的想法，用之前開浪費的熱能用比熱算了。雖然計算簡單但不容易比較。

用之前開，浪費的熱能為關電源后水降溫散發的熱能。Q=cm(T2-T1)，c是水的比熱，m是儲水量，T1是設定溫度，T2是下次開機前的水溫（與熱水器保溫效果有關）。

一直開著，浪費的熱能為水與箱壁、箱壁與空氣的導熱、對流換熱、輻射傳熱。這就跟設定溫度、室溫、水箱尺寸、水箱材料等等有關。最後再考慮使用頻率。相關公式很簡單，但係數不容易測，定量分析比較困難。

【寫在後面的話】

電熱水器是通過加熱棒來加熱內膽中的水，水受熱溫度升高，達到我們設定的溫度，熱水器就停止加熱。在加熱的時候，熱水器的功率就是熱水器的實際功率。停止加熱時，熱水器處於關閉狀態，是不耗電的。節能省電的方法就是要盡量縮短加熱時間，增加保溫效果，減少不必要的熱水損失。下面就根據不同的使用情況，分別介紹一下節能的方法：
(1)對於不經常使用熱水的家庭，這裡指至少兩天才使用一次熱水洗澡，使用的頻率不高，這樣的家庭我們建議在洗澡前一個小時開始通電加熱，洗完澡后關閉，平常的時候使熱水器處於關閉狀態。這樣能使電能消耗處於最少的狀態，從而最大程度上節省電費。
(2)對於每天都使用熱水器，僅僅用來洗澡，熱水的使用量不大的家庭，我們建議也是在洗澡前一個小時左右打開熱水器加熱。如果每天相對固定的時間洗澡的話，可以購買電腦控制的熱水器產品，利用其定時加熱功能來完成。洗澡之後關閉熱水器。
(3)對於經常使用的情況（一般是廚房和衛生間同時使用一台熱水器，煮飯、洗碗、洗澡都用熱水）我們建議保持熱水器處於一直開啟狀態，可以根據使用的頻率和熱水的使用量來調節熱水溫度，使用量不大的情況，可以把溫度調低一點，使用量大的情況下可以調高一點。
(4)對於一直在使用的情況（一般指髮廊等商業用戶使用的）那隻能保持熱水器常開的狀態，但同樣可以根據客人的多少來適當調節熱水的溫度。從而最大程度節省電費。另外根據季節和地域的不同，特別對於1、2、3種情況，在夏季和炎熱地區可以適當調低溫度，冬季和寒冷地區適當調高溫度。同樣能有效節省電費。

以用於洗澡為例：將水溫調整到剛好可洗澡，用水時無需兌冷水為最省電。 1，水溫越低，水吸熱的效率越高，電能將充分發揮作用——用於水的加熱。熱水器的工作溫度越高，熱量散發就越大。 2，在不用時，熱水器將維持相對較低的溫度。如果不嫌麻煩，在停止使用時，將溫度調低5℃，在下次使用前將溫度調回來。 3，在較長時間不用熱水器時，將電源拔掉。在使用前10分鐘插上電源。 4，儘可能在電壓較高時使用電器，也是省電的途徑之一。 5，用作其他用途時，也是以不兌冷水為宜。 6，集中使用熱水器（如：同時洗澡，同時向多處供熱水等），減少熱水器高負荷運行時間，可以節省更多的電能。節約從點滴做起，你會使你的有限的資源發揮最大的作用。

【本文由大衛說電氣整理髮布，2017年12月13日】