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再生可能エネルギー:地中熱について
地中熱エネルギーを活用した地中熱ヒートポンプなどのシステムについて説明します。

地中熱について

地中熱は深さ約5~200m程度の、地中温度が年中一定になる性質を利用したエネルギーです。場所により温度は多少違うものの、ほぼ一定となっています。しかし、日本では四季がある為、地上と地中で10℃から15℃の温度差が生じます。温度が一定の地中では冬暖かく、夏涼しい性質を利用して、効率的に熱エネルギーの利用を行う方法が地中熱エネルギーなのです。

地中熱エネルギーの特徴

地中熱エネルギーは年間を通して一定の温度を維持できるという所が最大の特徴になります。温度は概ね15℃前後でほぼ安定しております。(地域・深度により若干の差あり)地熱は火山やマグマに近い高温のエネルギーを利用するので地中熱と区別されています。

地中熱をエネルギーに変える方法と仕組み

地中熱を効率的に活用する方法のひとつに地中熱ヒートポンプがあります。地中熱ヒートポンプは住宅・ビルなどの冷暖房・給湯など幅広い用途があるものです。地中に設置した地中熱交換機内に流体を循環させて、くみ上げた熱をヒートポンプで必要な温度の熱に交換するシステムが地中熱ヒートポンプです。

地中熱エネルギーの活用例

メンテナンスがほとんど必要のない地中熱ヒートポンプシステムは、適用される施設の範囲が広い所が特徴です。例えば、住宅・ビルなどの冷暖房や給湯、温浴・プール施設の給湯、寒冷地での道路融雪、農業ハウスの冷暖房などが活用例としてあります。エアコンとは違い排熱がなく地球温暖化防止にも役に立つので、再生可能エネルギーとして導入する所が増えています。

地中熱エネルギーの課題と解決方法

地中熱エネルギーの課題は初期導入コストの高さです。コストが高くなる要因は、掘削コストが大変大きいことと、まだまだメーカーが少ないことにあります。当社では、専用の高耐久ヒートポンプを用い、地下水による地中熱の直接利用によりそれを克服しています。

地中熱エネルギーとこれからの未来について

地中熱エネルギーは再生可能エネルギーの中でも、比較的どこでも利用でき、また長期的に利用可能な資源です。既に日本全国の地中熱ポテンシャルを可視化するプログラムや、設計計算ソフトも充実してきています。今後数年は補助金の後押しを受けながら、より普及していくものと思われます。

Q&A

地中熱の特徴は?

他の再生可能エネルギーとは違い、天候に左右されたり、利用できる時間が限られたりすることはありません。また、地熱エネルギーとは違って日本中どこでも利用できる所が最大の特徴です。

地中熱ヒートポンプとは?

水や不凍液を地中に設置したパイプ内を循環させ、それを地上で取り出し、室内循環システムと熱交換をすることで冷暖房を行うシステムです。室外機がなく排熱を出さないのでヒートアイランド現象対策になります。

地中熱ヒートポンプの夏と冬の活用方法とは?

夏は外気温が30℃以上になった場合、地中に熱を逃がし、さらに地中は15℃以下の冷房源となります。冬は外気温が0℃以下の場合、地中から熱を取り入れて、さらに地中は13℃以上の暖房源となります。

地中熱利用システムの工事は?

工事はボアホールという地中熱交換器工事と、ヒートポンプ他設備工事に分けられます。最近では工期の早さを実現できる高速掘削工法で1本のボアホールを約1.5日で掘削できるようになりました。

ボイラーと比較したエネルギーコストは?

地中熱ヒートポンプはボイラーと比較して、エネルギーコストが約40%削減、Co2排出量は60%以上の削減をすることができます。

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