地中熱とは

地中熱とは、地中の比較的浅い部分(数メートルから200メートル程度)にある、低温エネルギーのことを言います。火山地帯を除くと、地中熱は地殻深部から伝わる熱よりも、太陽エネルギーにより地中に蓄えられる熱の影響の方が大きいとされており、それを冷房や暖房等に利用する仕組みを地中熱ヒートポンプシステムと言います。


地中熱利用ヒートポンプシステムは、欧米では1980年代から普及し始め、米国ではすでに100万台以上が利用されています。欧米詰国や中国では、国のエネルギー政策で地中熱が取り上げられ、助成制度がありますが、日本では平成22年にエネルギー基本計画に書き込まれるまでは、エネルギー政策で認知されていませんでした。平成23年度からは経産省の補助金が使えるようになり、これからの普及が期待されています。




空調電力消費量が空気熱と比べ49％削減されております。
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地中熱冷暖暖房工事とは

地中熱源のヒートポンプでは、外気の影響を受けないため性能が安定しており効率も良いのが特徴です。具体的な仕組みとしては、地下に数十メートル穴を掘り、パイプを入れて冷媒を循環させます。冬季は冷えた冷媒が地中で温められ、ヒートポンプユニットないで圧縮することで更に高温になります。高温になった冷媒は「冷熱交換器」を通してその熱を水(不凍液)へと伝え、お湯(不凍液)を沸かします。そのお湯になった不凍液を床暖房などの放熱器の熱源として使います。燃料を燃やすことがないヒートポンプ技術を使用しているため、ＣＯ2排出量は、ガス式温水暖房システムの1/2以下で、環境に配慮した次世代暖房システムとしても注目を集めています。

長所

場所を選ばない
地中の温度は地域や季節によらず、年間を通してほぼ一定であることから、基本的にどこでも利用可能です。

高効率運転

エアコンなどの空気熱源ヒートポンプでは、外気温の低下に伴い、エネルギー効率が低下してしまいます。地中熱ヒートポンプでは、冬でも温度が安定している地中の熱を利用するため、外気の影響を受けることなく、高効率運転が可能です。

省エネ低ランニングコスト

夏は外気より涼しく、冬は外気よりも暖かい地中の熱エネルギーを利用しているため、ヒートポンプ等の熱源機器を駆動させるために必要な電気エネルギーに対し、冷暖房利用では3倍以上、融雪利用ではそれ以上の熱エネルギーを得ることができます。

CO₂排出量の削減

地中熱利用では、灯油や重油などの化石燃料を燃焼させないため、CO₂排出量を大幅に削減できます。
ヒートアイランド現象の緩和
空気熱源ヒートポンプと違い、空気中ではなく地中に放熱するため、ヒートアイランド現象を緩和させる効果があります(冷房利用時)。

低騒音

地中熱ヒートポンプシステムでは、採熱・放熱を地中で行うため、エアコンの様な放採熱用の室外機がなく、動作音が静かです。
長寿命
熱交換器の対応年数は材質により変わりますが、通常用いられている高密度ポリエチレンパイプの耐久性は非常に高く、地震にも強いとされています。また、地中熱ヒートポンプも、燃焼タイプの暖房機器などに比べて寿命が長いと言われています。

地中熱ヒートポンプシステム【クローズドループ】

地中から熱を取り出すために地中熱交換器内に流体を循環させ、汲み上げた熱をヒートポンプで必要な温度領域の熱に交換するシステムで、このシステムでは効率的に冷暖房および給湯を行うことができます。地中熱交換器内を循環させる流体には、通常は不凍液または水を用いますが、冷媒を用いる方式も開発が行われています。
地中熱交換器には、垂直型、水平型、傾斜型があり、垂直型のものには掘削孔を利用するボアホール方式と杭(基礎杭・採熱専用杭)を利用する杭方式とがあります。通常はUチューブと呼ばれるループ状の採放熱管を用いる方式が普及しています。
このクローズドループによる地中熱ヒートポンプシステムは、メンテナンスがほとんど必要ないため適用範囲が広く、住宅・建築物・プール・融雪に適用されています。

資料提供：地中熱利用促進協会