热水器标13升冬天只出8.55升:国标拿20度的水测,北方冷水只有4度,得升38度

一、"13 升"不是水箱容量,也不是冬天的出水量
燃气热水器外壳上那个最大的数字,既不是储水量(即热式根本没有水箱),也不是你冬天能接到的热水量。它是国标里的一个性能参数,全称叫热水产率,定义里藏着一个前提:温升 25 K。
GB 6932-2015《家用燃气快速热水器》第 3 章规定,热水产率是"在温升 25℃ 条件下,热水器每分钟所能产生的热水量"。换句话说,"13 升"的完整表述是:把进来的水加热 25 度,每分钟能出 13 升。温升一旦不是 25 度,这个数字立刻失效。
热平衡式只有一行:
Pout = G · cp · Δt ÷ 60
其中 Pout 是有效输出功率(kW),G 是产率(L/min,水的密度取 1 kg/L),cp = 4.187 kJ/(kg·K),Δt 是温升。机器出厂后 Pout 就固定了,于是:
G(Δt) = G标称 × 25 ÷ Δt
温升翻倍,出水量减半。这是后面所有结论的唯一依据。
二、两本国标差了 16 度:测试用 20℃ 的水,北方冬天来的是 4℃
GB 6932-2015 第 7.1 条写的实验室条件是"进水温度 (20±2)℃、进水压力 (0.1±0.04) MPa"。而 GB 50015-2019《建筑给水排水设计标准》表 6.2.5 给的冷水计算温度是另一回事——那是各地最冷月平均水温:
| 区域 | 代表省市 | 地面水 (℃) | 地下水 (℃) |
|---|---|---|---|
| 东北 | 黑龙江、吉林、辽宁大部、内蒙古 | 4 | 6~10 |
| 华北 | 北京、天津、河北、山西、山东、河南北部 | 4 | 10~15 |
| 西北 | 陕西、甘肃南部、宁夏、青海偏东 | 4 | 6~15 |
| 东南 | 上海、浙江、江苏大部、安徽、江西 | 5 | 15~20 |
| 西南 | 重庆、四川、贵州、湖北湖南西部 | 7 | 15~20 |
| 中南 | 广东、广西大部、福建南部、台湾 | 10~15 | 20 |
| 海南 | 海南 | 15~20 | 17~22 |
国标测试用的 20℃ 进水,比北京冬天的实际进水高 16 K。这不是谁写错了——测试条件要可复现,只能取一个统一值;设计标准要给最不利工况,只能取最冷月。问题是商家把测试口径下的数字印在包装正面,而用户是在设计口径下用水。
还有一层:同一个北京,地表水水源 4℃、地下水水源 10~15℃,差 6~11 K。同一座城市、同一台机器,出水量能差 19%~41%。
三、13 升机在北京冬天出多少:8.55 升,最坏 7.70 升
取淋浴目标水温 42℃(GB 50015 给的淋浴器使用温度区间 37~40℃,实际多数人设 40~42℃),把进水温度代进去:
| 进水 | 典型水源 | 需要温升 Δt | 产率(L/min) | 占标称 |
|---|---|---|---|---|
| 4℃ | 北京/天津/河北·地表水 | 38 K | 8.55 | 65.8% |
| 5℃ | 上海/浙江/江苏·地表水 | 37 K | 8.78 | 67.6% |
| 7℃ | 重庆/四川·地表水 | 35 K | 9.29 | 71.5% |
| 10℃ | 广东·地表水 / 北京·地下水 | 32 K | 10.16 | 78.2% |
| 15℃ | 广东·地下水 | 27 K | 12.04 | 92.6% |
| 20℃ | GB 6932 实验室条件 | 22 K | 14.77 | 113.6% |
| 25℃ | 夏季屋顶水箱 | 17 K | 19.12 | 147.1% |
同一台机器,夏天能出 19.12 升,冬天只出 8.55 升,差 2.24 倍。这不是机器坏了,是同一行公式在两个 Δt 下的两个解。
再叠第二笔账:GB 6932-2015 表 6 规定,热水产率的实测值不得小于额定产热水能力的 90%(这是 A 类"极重要质量项目")。也就是说铭牌上的 13 升是标称值,实测到 11.7 升就算合格。两笔折扣相乘:
8.55 × 0.90 = 7.70 L/min = 标称 13 升的 59.2%
一台贴着"13 升"的机器,在北京最冷的那几个月,合规范围内的最差表现是每分钟 7.7 升。
四、同一台机器有两个标称:Δt=25K 和 Δt=30K 差 20%
燃气热水器按 GB 6932 用 Δt=25 K 标;燃气采暖热水炉按 GB 25034 标,而厂家说明书常常两个都给。拿四台真机的铭牌算一遍:
| 机型 | 额定热负荷 | Δt=25K 产率 | Δt=30K 产率 | 比值 | 对理论 1.200 偏差 |
|---|---|---|---|---|---|
| 林内 L1GB28-24G55 | 28.4 kW | 13.4 kg/min | 11.2 kg/min | 1.1964 | −0.30% |
| 飞利浦 L1PB22 B20C1 | 22.0 kW | 11.0 | 9.2 | 1.1957 | −0.36% |
| 飞利浦 L1PB27 B24C1 | 27.0 kW | 13.7 | 11.4 | 1.2018 | +0.15% |
| 小松鼠 L1PB20-Q3D | 20.0 kW | 10.3 | 8.3 | 1.2410 | +3.41% |
| 小松鼠 L1PB26-Q3D | 26.3 kW | 13.6 | 11.3 | 1.2035 | +0.29% |
理论比值是 30/25 = 1.200。五台里有四台落在 ±0.4% 内,平均 1.2077,偏差 +0.64%——零拟合参数,纯铭牌除法。唯一的离群者是小松鼠 L1PB20:它的 25K 值反解效率 89.8%(铭牌热效率 90%,对得上),30K 值反解只有 86.9%,说明那 8.3 是往下圆整过的保守值,不是另一套工况。
顺带一个副发现:把每台机器的采暖工况和生活热水工况分开反解效率,后者普遍低 0.15~3.68 个百分点(林内 84.5%→82.3%、飞利浦 L1PB22 90.9%→87.2%)。生活热水走板换或套管二次换热,比采暖直供多一道损失。
所以看铭牌必须连 Δt 一起看:同一台机器,标 13.4 和标 11.2 是同一件事;不同机器都标"13",可能差 20%。
五、型号里的两个数字,反解出厂热效率
国标型号是"JSQ26-13"这种写法:前面是额定热负荷(kW),后面是热水产率(L/min)。把七个在售型号排在一起:
| 型号 | 额定热负荷 | 标称产率 | kW 每升 | 按 η=88% 实产 | 占标称 | ≥90%? |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 万家乐 JSQ26-13KM5 | 26.0 kW | 13 L | 2.000 | 13.11 | 100.9% | 是 |
| 万家乐 JSQ30-16KM5 | 30.0 kW | 16 L | 1.875 | 15.13 | 94.6% | 是 |
| 万家乐 JSLQ22-13DLU3(冷凝) | 22.0 kW | 13 L | 1.692 | 12.99 | 99.9% | 是 |
| 林内 JSQ26-C06 | 25.5 kW | 13 L | 1.962 | 12.86 | 98.9% | 是 |
| 林内 JSQ31-C06 | 31.0 kW | 16 L | 1.938 | 15.64 | 97.7% | 是 |
| 海尔 JSQ30-16PN5 | 30.0 kW | 16 L | 1.875 | 15.13 | 94.6% | 是 |
| 阿里斯顿 JSQ33-18LS9 | 33.0 kW | 18 L | 1.833 | 16.65 | 92.5% | 是 |
七台全部通过 GB 6932 的 90% 门槛,但没有一台按 η=88% 真的做出标称值——多数在 92%~101% 之间,最低 92.5%。这就是"标称值"三个字的真实含义:它不是保证值,是门框。
把 JSQ26-13 的 2.000 kW/升 代回公式反解:
η = 13 × 4.187 × 25 ÷ 60 ÷ 26.0 = 87.23%
处在 GB 6932 强制下限 84% 和二级能效 88% 之间,合理。而冷凝机 JSLQ22-13 用 22 kW 就做出 13 升,反解 η低热值 = 103.09%——按低热值算超过 100% 是冷凝机的正常现象(烟气潜热被回收了一部分),换算成省气是 1 − 22/26 = 15.38%。
燃气侧也能对上:林内铭牌写最大燃气流量 3.01 m³/h(Hi = 34.02 MJ/m³,天然气 12T),3.01 × 34.02 ÷ 3.6 = 28.44 kW,与额定热负荷 28.4 kW 偏差 +0.16%。
六、和花洒对表:顶喷 9.0 升正好卡在 13 升机的临界上
GB 28378-2019《淋浴器水效限定值及水效等级》:手持式花洒 1 级 ≤4.5、2 级 ≤6.0、3 级 ≤7.5 L/min;固定式花洒(顶喷)水效限定值 ≤9.0 L/min。把这些流量当成需求,看机器在进水 4℃、目标 42℃ 下够不够(不够时给出实际能到的温度):
| 用水点 | 流量 | 13 升机 | 16 升机 | 20 升机 |
|---|---|---|---|---|
| 手持花洒 1 级 | 4.5 L/min | 够 | 够 | 够 |
| 手持花洒 2 级(节水型) | 6.0 L/min | 够 | 够 | 够 |
| 手持花洒 3 级(限定值) | 7.5 L/min | 够 | 够 | 够 |
| 固定式花洒 / 顶喷(限定值) | 9.0 L/min | 只到 40.1℃ | 够 | 够 |
| 老式大顶喷 | 12.0 L/min | 只到 31.1℃ | 只到 37.3℃ | 够 |
| 淋浴 7.5 + 厨房 4.5 同时 | 12.0 L/min | 只到 31.1℃ | 只到 37.3℃ | 够 |
13 升机在北京冬天,喂一个完全合规的顶喷(9.0 L/min)就差一口气:功率封顶后温升只有 36.11 K,出水 40.1℃,比设定低 1.89 K——洗得下来,但明显偏凉。要换成 12 升的老式大顶喷,出水直接掉到 31.1℃,那就不是"不够热",是没法洗了。
注意这里的非线性:13 升机在 7.5 L/min 时还能稳住 42℃,到 9.0 L/min 只掉 1.89 K,到 12.0 L/min 就掉 10.92 K。流量从 7.5 涨到 12 只涨了 60%,温差从 0 涨到 10.92 K 是无穷大倍——因为跨过临界点后不再是"打折",而是"够不到"。
七、燃气表是第二道天花板
如果你家同时还装了壁挂炉,燃气表这一节要连采暖一起算,具体核算方法见壁挂炉燃气表要换大表吗:G2.5 升 G4 的核算方法与增容流程。这里只算热水器单独运行。
GB/T 6968-2019 膜式燃气表的流量范围:G1.6 最大 2.5 m³/h,G2.5 最大 4.0 m³/h,G4 最大 6.0 m³/h。按 Hi = 34.02 MJ/m³ 折算成输入功率:
| 表型 | qmax | 输入功率上限 | 输出上限(η=84%) | 输出上限(η=88%) |
|---|---|---|---|---|
| G1.6 | 2.5 m³/h | 23.63 kW | 19.85 kW | 20.79 kW |
| G2.5 | 4.0 m³/h | 37.80 kW | 31.75 kW | 33.26 kW |
| G4 | 6.0 m³/h | 56.70 kW | 47.63 kW | 49.90 kW |
再看各规格机器需要的气量(按 η=84% 与 88% 两档):
| 标称 | 有效输出 | η=84% 输入 / 气量 | η=88% 输入 / 气量 | 叠加单眼灶 4.5 kW |
|---|---|---|---|---|
| 10 L | 17.45 kW | 20.77 kW / 2.20 m³/h | 19.82 kW / 2.10 m³/h | 2.57~2.67 m³/h |
| 13 L | 22.68 kW | 27.00 kW / 2.86 m³/h | 25.77 kW / 2.73 m³/h | 3.20~3.33 m³/h |
| 16 L | 27.91 kW | 33.23 kW / 3.52 m³/h | 31.72 kW / 3.36 m³/h | 3.83~3.99 m³/h |
| 20 L | 34.88 kW | 41.54 kW / 4.40 m³/h | 39.65 kW / 4.20 m³/h | 4.67~4.87 m³/h |
| 24 L | 41.87 kW | 49.85 kW / 5.27 m³/h | 47.58 kW / 5.03 m³/h | 5.51~5.75 m³/h |
三个可操作的结论:① G1.6 表带不动 13 升机(需要 2.73~2.86 m³/h,表上限 2.5),差 9%~14%;② 16 升机在 G2.5 上刚好够,但只要同时开一眼灶,16 升 + 4.5 kW = 3.83~3.99 m³/h,已经顶到 4.0 的边;③ 20 升机无论怎么算都超过 G2.5,必须 G4。网上流传的"G2.5 可稳定适配 16~20L",前半句勉强成立,后半句不成立。
八、夏天反着来:最小热负荷 35% 造成超温
GB 6932-2015 表 6 有一条强制要求:最小热负荷不大于额定热负荷的 35%。厂家是精确踩线的——万家乐 JSQ26-13KM5 额定最小热负荷 9.1 kW,9.1/26 = 35.00%;JSQ30-16KM5 是 10.5/30 = 35.00%。
这条规定在夏天变成另一种麻烦。13 升机的最小输出是 0.35 × 22.68 = 7.94 kW,这个火力再小也给不出来了。夏天进水 25℃、设定 42℃,只需要 17 K 温升,7.94 kW 足以把 6.69 L/min 加热到 42℃;如果花洒流量低于 6.69 L/min,最小火力仍然偏大,出水就会超过设定值:
| 夏季进水 | 需要温升 | 最小火力可加热的流量 | 低于此流量即超温 |
|---|---|---|---|
| 20℃ | 22 K | 5.17 L/min | 是 |
| 22℃ | 20 K | 5.69 L/min | 是 |
| 25℃ | 17 K | 6.69 L/min | 是 |
| 28℃ | 14 K | 8.12 L/min | 是 |
超多少?GB 6932 要求自动恒温机的水温超调 ≤±5℃、水温波动 ≤±3℃。实测算下来:进水 25℃ 配 4.5 L/min 的 1 级节水花洒,出水会到 50.28℃,超设定 +8.28 K,顶穿超调上限;配 6.0 L/min 的节水型花洒,超 +1.96 K,在允许范围内。
也就是说,节水花洒和夏季舒适是冲突的:花洒越节水,夏天越容易把最小火力撑爆。这不是水箱结垢的问题,纯粹是调节比不够。(顺带一提,GB 6932 还规定热水温升 ≤60 K,非恒温机在冬天小流量下有出水过烫的风险,恒温机靠限温器兜住这一条。)
九、启动流量以下:不是打折,是归零
比超温更彻底的是不点火。各家的启动水流量:海尔 JSQ30-16PN5 标 ≥2.3 L/min,小松鼠壁挂炉 2.5 kg/min,林内壁挂炉 3.0 kg/min。
低于这个值,水流开关不动作,机器根本不启动。上面所有的折算表在这个点以下全部失效——产率直接是 0,不是 8.55 的某种折扣。这也是为什么夏天把水龙头拧到涓涓细流想"省着点用",反而会得到冷水。
还有一条容易被忽略的:GB 6932 规定停水温升不大于 18 K。设定 42℃ 洗澡,中途关水打沐浴露再开,管子里那段被余热闷着的水会冲出来一股 60℃ 的水。按 Moritz & Henriques 的烫伤曲线,60℃ 造成二度烫伤只需要几秒。这也是为什么不建议把生活热水设到 60℃ 再靠混水阀兑凉——一旦冷水侧断供,混水阀给你的就是原水温度,这一段我们单独算过:热水器设 60 度再装恒温混水阀:冷水一断 3 秒就烫伤。
十、耗气量与升数无关:一个被约掉的因子
最常见的担心是"买大升数会不会更费气"。把一次淋浴的耗气量写出来:
Qgas = m · cp · (T用 − T冷) ÷ η
式子里根本没有机器额定产率 G标称——它在热平衡里被完全约掉了。洗一次澡用 60 升 42℃ 的水、进水 4℃,需要的热量是 2.652 kWh,无论用 8 升机还是 20 升机:
| 热效率 | 每次淋浴耗气 | 说明 |
|---|---|---|
| 84%(GB 6932 强制下限) | 0.3341 m³ | 与升数无关 |
| 88%(二级能效) | 0.3189 m³ | 与升数无关 |
| 96%(一级冷凝) | 0.2923 m³ | 与升数无关 |
升数决定的是能不能在花洒流量下达到设定温度,以及放满浴缸要等多久,不决定烧掉多少气。想省气,能动的是 η(换冷凝机,−15.38%)、T用(42→40℃ 省 5.3%)和 m(换节水花洒),动升数是找错了旋钮。至于 42℃ 和 40℃ 在卫生层面的差别,见生活热水设 45℃ 还是 60℃。
十一、选型换算:把标称升数反算出来
把第一行的公式倒过来用:
G标称 ≥ G用水点 × (T用 − T冷) ÷ 25
以 T用 = 42℃ 代入,得到各场景需要的最小标称升数:
| 场景 | 合计流量 | 进水 4℃ | 进水 5℃ | 进水 7℃ | 进水 10℃ | 进水 15℃ | 进水 20℃ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 手持花洒 1 级 | 4.5 | 6.84 | 6.66 | 6.30 | 5.76 | 4.86 | 3.96 |
| 手持花洒 2 级(节水型) | 6.0 | 9.12 | 8.88 | 8.40 | 7.68 | 6.48 | 5.28 |
| 手持花洒 3 级(限定值) | 7.5 | 11.40 | 11.10 | 10.50 | 9.60 | 8.10 | 6.60 |
| 固定式花洒 / 顶喷 | 9.0 | 13.68 | 13.32 | 12.60 | 11.52 | 9.72 | 7.92 |
| 老式大顶喷 12 | 12.0 | 18.24 | 17.76 | 16.80 | 15.36 | 12.96 | 10.56 |
| 淋浴 7.5 + 厨房 4.5 同时 | 12.0 | 18.24 | 17.76 | 16.80 | 15.36 | 12.96 | 10.56 |
| 淋浴 7.5 + 面盆 4.5 + 厨房 4.5 | 16.5 | 25.08 | 24.42 | 23.10 | 21.12 | 17.82 | 14.52 |
三条实用读数:① 北方地表水地区,一个合规顶喷就需要 13.68 升标称,13 升机差 0.68;② 带顶喷的家庭直接上 16 升;③ 想"淋浴同时厨房能用热水",北方要 18.24 升,得 20 升机配 G4 表。
反过来,如果你家是地下水水源(北京 10~15℃)或者人在广东(10~15℃),同样的顶喷只要 9.72~11.52 升标称,13 升机绰绰有余。同一个"一厨一卫选 13 升"的建议,在北京和广州差着一档机型。
十二、这套算法什么时候不成立
| 前提 | 失效情形 | 方向 |
|---|---|---|
| 机器能全功率运行 | 燃气压力不足、烟道堵塞、燃气表偏小 | 实际产率低于本文表值 |
| 进水温度取最冷月平均 | 寒潮期间地表水可能低于 4℃;高层屋顶水箱夏季可达 28℃+,冬季更低 | 两端都被低估 |
| 热效率按铭牌/能效等级取值 | 用满几年后换热器积垢,η 下滑(水垢对传热的定量影响) | 产率逐年下降 |
| 只算加热,不算输送 | 管路未保温、热水器离用水点远 | 末端温度低于出水温度 |
| 单点用水 | 多点同时开,流量被分流且压力下降 | 见选型表最后两行 |
| 恒温机可下调火力 | 机械恒温机型,或最小热负荷偏大的机型 | 夏季超温更明显 |
| 按 Δt=25 K 口径换算 | 壁挂炉铭牌常见 Δt=30 K 标称 | 同数字差 20%,必须先统一口径 |
最后一条最实用:把自家机器铭牌拍下来,先找到"产热水能力"后面跟着的 Δt 是 25 K 还是 30 K,再对照上面的表。如果不统一口径就比数字,你会把一台 16 升的壁挂炉当成 13 升来算,或者反过来。
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