この計算機でできること
この計算機は、2つの入浴スタイルにかかる1日の費用を比較します。家族みんなで1回ためた湯船を共有する場合と、家族それぞれが1人ずつシャワーを浴びる場合です。お湯を沸かすのに必要なガス代と、水道代（上下水道料金込み）を合計し、1日あたりどちらが安いかを判定します。初期設定の単価や条件は日本仕様なので、費用は円で表示され、ガスは1キロカロリーあたり（円/kcal）、水道は1リットルあたり（円/L、日本では一般的な上下水道込み）で計算します。ただし計算のもとになる物理は世界共通です。円をお住まいの国の通貨に置き換え、単価を調整すればどこでもご利用いただけます。
使い方
まず、水道水（給水）の温度、設定したいお湯の温度、家族の人数、湯船をいっぱいにするのに使う水量を入力します。続いて、水道とガスの単価、給湯器の熱効率、いつものシャワー時間と水量（流量）を入力してください。ポイントは、お風呂は1回ためて家族で共有するため人数が増えても費用は変わらないのに対し、シャワーは人数分だけ費用がかかるという点です。
計算式の解説
水1リットルを1℃上げるには1キロカロリーが必要です。したがって、V（リットル）に温度差ΔTをかけると正味の必要熱量（kcal）が求められます。これを給湯器の熱効率で割ると実際に消費するガスの熱量になり、ガス単価をかけると円換算できます。さらに水道単価×Vを足せば総額です。シャワーの場合、1日の使用水量は「流量×時間×人数」で計算します。
$$C = V \cdot \Delta T \cdot \frac{\text{Gas Price}}{\text{Efficiency}} + V \cdot \text{Water Price}$$ $$\text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} \Delta T &= \text{Hot Temp} - \text{Cold Temp} \\ V_{\text{bath}} &= \text{Bath Size (L)} \\ V_{\text{shower}} &= \text{Flow} \cdot \text{Time} \cdot \text{People} \end{aligned} \right.$$
計算例
初期設定：水温15℃、お湯41℃（\(\Delta T = 26\)）、3人、湯船200L、水道0.3円/L、ガス0.013円/kcal、効率0.8、シャワー8分で10L/分。お風呂：$$200 \times 26 \times 0.013 \div 0.8 = 84.5\ \text{円（加熱）} + 200 \times 0.3 = 60\ \text{円（水道）} = 1日144.5円$$ シャワー：$$10 \times 8 \times 3 = 240\ \text{L}$$ $$240 \times 26 \times 0.013 \div 0.8 = 101.4\ \text{円（加熱）} + 240 \times 0.3 = 72\ \text{円（水道）} = 1日173.4円$$ この場合はお風呂の勝ちです。
典型的な入力値
自分の数値をサニティチェックするのに、これらの範囲を使用してください。日本の水道・ガス料金は地域と契約によって異なるため、値を正確ではなく代表的なものとして扱ってください。水道料金は給水と下水をまとめて請求され、ガスは都市ガスの発熱量換算後に1kcalあたりの円で請求されることが多いです。
| 入力 | 典型的な範囲 | 備考 |
|---|---|---|
| 浴槽の容量（bathSize） | 150～250 L | 快適なレベルまで満たした標準的な日本の浴槽は約180～200 Lです。 |
| シャワーの流量（showerFlowRate） | 6～12 L/分 | 節水型のシャワーヘッドは約6～8 L/分程度、古いものは10～12 L/分に達します。 |
| シャワー時間（showerTime） | 5～10分 | 1人あたり、水を止めている時間は除きます。 |
| 冷たい水道水温度（waterTemp） | 8～20 °C | 冬はおおよそ8～12 °C、夏は18～20 °Cです。 |
| 目標給湯温度（hotWaterTemp） | 40～42 °C | 快適な浴槽・シャワー温度です。 |
| ボイラー効率（boilerEfficiency） | 0.75～0.90 | 標準的なガス給湯器は約0.80、冷凝「エコ」型ユニットは約0.95まであります。 |
| 水の単価（waterUnitPrice） | 0.24～0.36円/L | 給水と下水の合計。1 m³あたり約240～360円に相当します。 |
| ガスの単価（gasUnitPrice） | 0.010～0.015円/kcal | 都市ガス。LPGは通常、1kcalあたりの価格がより高くなります。 |
水を加熱するのに必要なエネルギーは物理学で決まります：1リットルを1 °C上げるのに1kcalかかります。したがって、200 Lの浴槽水を\(\Delta T = 27\) °C上昇させるには、\(200 \times 27 = 5400\) kcalの有効熱が必要です。同じ容量、開始温度、終了温度、効率を使用して、専用の「給湯エネルギー計算機」でその熱需要をクロスチェックできます。
主要用語の説明
- 温度上昇（\(\Delta T\)）
- 目標給湯温度と流入する冷たい水道水温度の差、\(\Delta T = T_\text{hot} - T_\text{cold}\)です。すべての加熱エネルギーは\(\Delta T\)に直接スケーリングされます。冬の水道水がより冷たいということは、より大きな上昇を意味し、同じ量の場合でも請求額がより高くなります。
- キロカロリー（kcal）
- 1リットル（1 kg）の水を1 °C上昇させるのに必要なエネルギーです。日本のガス熱が1kcalあたりの価格で設定されることが多く、水の量がリットルで表されるため、ここでの自然な単位です。（参考：1 kcal ≈ 4.186 kJ ≈ 0.00116 kWhです。）
- ボイラー・ヒーター効率
- ガスの化学エネルギーのうち、実際に水に入る部分の割合です。効率が0.80の場合、配送される1kcalごとに\(1 / 0.80 = 1.25\) kcalのガスを燃やす必要があります。残りは排気と待機損失として逃げるからです。式の効率で除くことはこの無駄を説明します。
- 流量（L/分）
- シャワーヘッドが1分間に供給するリットル数です。シャワー水の容量は単純に流量×分数×人数なので、大家族での長いシャワーはすぐに加算されます。
- 水の単価（給水と下水）
- 1リットルの水道水の費用で、給水料と下水（排水）料を組み合わせています。使用する水は排出する水だからです。日本ではこれは通常0.24～0.36円/Lです。
- ガスの単価（円/kcal）
- ガスから1キロカロリーの熱のコストです。\(\Delta T\)、容量で乗算し、効率で除算することで、目標温度上昇を円金額に変換します。
- 共有浴槽対1人あたりシャワーロジック
- 浴槽は一度加熱される「固定」容量で、みんなで共有されるため、そのコストは家族の大きさに依存しません（1回の満水を仮定）。シャワーのコストは「1人あたり」です：追加の入浴者と毎分追加ごとに乗算されます。これが、ソロまたは短時間のユーザーの場合、シャワーがより安い理由ですが、大家族または長いシャワーの場合、単一の共有浴槽が勝ちます。
よくある質問
なぜお風呂の方が安くなることがあるの？ 湯船は1回ためて家族で共有するからです。1〜2人ならシャワーの方が安いことが多いですが、家族が増えるほどお風呂の固定費が人数で割られ、お風呂の方が割安になります。
追い焚きや放熱は計算に含まれる？ いいえ。このモデルはお風呂を1回ためる前提で、追い焚きや湯船を放置している間の放熱、残り湯の洗濯への再利用は考慮していません。
節水シャワーヘッドでも計算できる？ はい。お使いのシャワーヘッドの仕様に合わせて、シャワーの流量を下げて入力してください。
