去年冬天,河北保定一位姓王的业主给我发来他家的燃气账单:整个采暖季(11月15日到3月15日)共消耗天然气1260立方米,按当地2.68元/立方米的阶梯气价,总费用3377元。而他的邻居,同样的户型、同样的保温条件,账单是2180立方米,费用5842元。差了将近2500元。
差别在哪?不是炉子品牌,也不是地暖管间距,而是热源——老王用的是水井水(地下水)配合一台水源热泵,邻居用的是常规壁挂炉。这就引出了今天要聊的核心问题:水井水可以做地暖吗?答案是肯定的,而且用对了,省下来的燃气费足够你再装一套系统。
先说结论:完全可以,而且从热力学角度来说,比烧燃气直接加热更高效。
地暖需要的水温通常在35℃到45℃之间(国标《辐射供暖供冷技术规程》JGJ 142建议民用建筑地暖供水温度不宜超过60℃,实际节能运行多在40℃左右)。而地下水常年温度稳定在10℃到15℃(浅层地下水,深度20米以内)。
水源热泵的工作逻辑是:从水井中抽取地下水,通过板式换热器把热量“搬”到地暖循环水里。输入1千瓦电能,可以搬运出3.5到4.5千瓦的热量,这就是COP(能效比)。而燃气壁挂炉的热效率最高也就98%(冷凝炉),普通炉只有90%左右。换算下来,水源热泵每消耗1度电产生的热量,相当于燃气炉烧0.4立方米天然气产生的热量。
按当前能源价格算:电费0.55元/度,气费2.68元/立方米。水源热泵COP取4.0,则每千瓦时热量成本为0.55÷4.0=0.1375元。燃气炉效率取90%,每千瓦时热量成本为2.68÷(10×0.9)=0.298元。单位热量成本差了一倍多。
上面提到的保定老王,住宅面积118平方米,地暖管间距200毫米,保温层为30毫米XPS挤塑板。他的系统配置是:一台制热量12千瓦的水源热泵机组,一口深15米的水井,出水量每小时3.5吨,回灌井一口。
整个采暖季运行数据如下:
室内温度设定:白天20℃,夜间18℃(22:00-6:00)。
水泵功耗:循环水泵75瓦,潜水泵1.1千瓦,平均每天运行8小时(机组启停控制)。
热泵机组平均输入功率:2.8千瓦,每天累计运行约7.5小时。
整个采暖季总耗电量:约2860度。
电费按0.55元/度计算:2860×0.55=1573元。
而邻居家燃气炉,同样设定温度,耗气2180立方米,费用5842元。老王省了4269元。即便把水井的维护费(每年约200元)和潜水泵更换折旧(按5年摊,每年300元)算进去,净省约3700元。
一个采暖季就收回水源热泵与燃气炉的初装差价(通常差价在8000到12000元),两个采暖季下来,省出的钱够再装一套新系统。
不管用燃气还是水源热泵,地暖的运行费用七成取决于你怎么设置,三成才是设备本身。下面这几条,每一条都能在账单上看到变化。
第一,夜间降温不要超过3℃。很多人习惯晚上把地暖关掉或者降到15℃,第二天早上再猛烧。这是最费钱的做法。地暖有热惰性,混凝土填充层蓄热量大,降温后重新升温需要2到3小时,而且这段时间炉子或热泵是满负荷运行。正确做法是夜间设定17℃到18℃,比白天低2℃到3℃即可。实测数据显示,每降低1℃室温,能耗减少约6%到8%。但降幅超过3℃后,恢复升温的能耗会抵消掉省下的部分。
第二,分室控温比整体调温更省钱。没人住的卧室、书房,把温控阀关小或调到16℃。以120平米三室两厅为例,如果只保证客厅、主卧、卫生间有人活动区域达到20℃,次卧和书房维持16℃,整体能耗可下降18%到22%。按老王家的数据,一个采暖季能再省300到400元。
第三,水温设置别超过45℃。地暖水温每升高5℃,燃气消耗增加约12%。很多用户觉得家里不热就把炉子水温调到55℃甚至60℃,结果燃气费飙升,地面还烫脚。正确做法是先检查保温、管路间距和流量,水温保持在40℃到45℃之间,配合室内温控器联动控制。
第四,利用水井水的“免费冷”做夏季空调。水源热泵可以反向运行,夏季把室内热量排到水井里,能效比同样在4.0以上。一套系统解决冷暖,初投资分摊后更划算。老王夏天用同一套系统制冷,整个夏季电费仅480元,而邻居用分体空调花了920元。
不是所有地方都能打井。第一,要有合法取水手续,各地水务局对地下水开采有严格限制,未经批准擅自打井属于违法行为。第二,水井出水量要够,一般按每千瓦热负荷需要0.2到0.3吨/小时的出水量估算,12千瓦机组需要2.4到3.6吨/小时。第三,必须做回灌,不能把抽出来的水直接排入下水道,否则地下水位下降,系统很快失效,而且环保部门会处罚。
如果当地不允许打井,或者水井出水量不足,可以考虑地埋管地源热泵,初投资更高(每平方米增加150到250元),但运行费和井水系统相当。
以华北地区120平米住宅、采暖季120天计算:
燃气壁挂炉+地暖:初装约1.8万元,年运行费约5000到6000元。
水井水水源热泵+地暖:初装约2.8万元(含打井、机组、末端),年运行费约1500到1800元(含水泵电费和维护)。
初装差价1万元,每年节省3500到4200元,不到三年回本。系统寿命按15年算,全生命周期节省5万到6万元。
回到最初的问题:水井水可以做地暖吗?可以,而且从节能省钱的角度,它比烧燃气更有优势。但前提是合法取水、水量充足、回灌到位,再加上合理的温度设置和分室控制。如果你家附近有条件打井,又刚好要装地暖,不妨把水源热泵方案纳入对比。一个采暖季下来,账单会告诉你答案。