물을 데우는 데 걸리는 시간

가열 장치와 온도계가 있는 물탱크

물의 양과 현재·목표 온도, 히터 출력과 효율을 입력하면 필요한 시간을 추정합니다. 전원에서 소비하는 에너지와 실제로 물에 전달되는 열도 함께 보여 주므로 서로 다른 조건을 비교할 수 있습니다.

열량을 시간으로 바꾸는 방법

계산에서는 물 1 L의 질량을 약 1 kg으로 봅니다. 액체 물의 비열은 약 15 °C에서 4.186 kJ/(kg·°C)입니다. OpenStax의 비열 설명에 나온 값을 사용합니다.

Q_{\mathrm{kWh}}=\frac{mc\Delta T}{3600},\qquad t=\frac{Q_{\mathrm{kWh}}}{\eta P}

Q는 물에 필요한 열, m은 질량, c는 비열, ΔT는 온도 상승폭입니다. 열량을 3600으로 나누어 kWh로 바꾼 다음, 효율 η와 kW 단위의 출력 P를 반영하면 시간이 나옵니다. 표시된 시간은 일정한 출력이 유지된다는 가정 아래의 결과입니다.

작은 주전자: 물 1.5 L를 20 °C에서 95 °C로 데울 때 출력 2.2 kW, 효율 85%라면 전원 에너지는 약 0.154 kWh이고 시간은 4분 12초입니다.

중간 크기 용기: 12 L를 18 °C에서 80 °C로 올릴 때 출력 1.5 kW, 효율 85%라면 약 1.018 kWh가 필요하고 40분 43초가 걸립니다.

저장식 온수기: 80 L를 15 °C에서 60 °C로, 출력 2 kW와 효율 90%로 데우면 물에 필요한 열은 4.186 kWh, 전원 에너지는 약 4.651 kWh입니다. 예상 시간은 2시간 19분 32초입니다.

물 전체가 같은 온도이고 출력이 일정하다고 가정합니다. 물탱크 벽의 축열, 상하층의 온도 차이, 온도 조절기의 동작을 개별적으로 계산하지는 않습니다. 얼음이 녹거나 물이 증발할 때 필요한 잠열도 포함되지 않습니다. 실제 사용 온도는 온도계로 확인하세요.

부피는 L 또는 미국 갤런, 온도는 °C 또는 °F로 선택할 수 있습니다. 단위를 바꾸면 입력값을 함께 환산합니다. 온도 환산은 NIST의 관계식을 따릅니다.

같은 조건에서 한 항목씩 바꾸면 결과의 차이를 이해하기 쉽습니다.

이 모델에서는 다른 값이 같을 때 절반입니다. 실제 장치의 손실과 온도 조절기는 결과를 바꿀 수 있습니다.

같은 양의 물을 데우기 위해 전원에서 더 많은 에너지를 받아야 하므로 시간이 늘어납니다.

아니요. 얼음이 녹는 데 필요한 별도의 열은 이 계산에 포함되지 않습니다.

약 3.785 L입니다. 영국식 갤런과는 다릅니다.

아니요. 액체 물을 대상으로 0–100 °C 범위만 계산합니다.

같은 주제에 대한 다음 계산기가 유용할 수 있습니다:

좋았다면, 계산기를 소셜 미디어 플랫폼에 공유해 주세요. 여러분에게 쉽고 프로젝트 홍보에 도움이 됩니다. 감사합니다!