地中熱利用システム works

 井戸水の温度が一年中変わらないのは、地下の温度が一年中変わらないからです。だから井戸水は夏は冷たく、冬は温かく感じるのです。これが「地中熱エネルギー」です。

地中熱利用システム

■地中熱利用とは

 一般に、深さ10mより深い地点の温度は、地上の気温変化に関わりなく、1年を通じてほぼ一定で、 不易層温度と呼ばれています。不易層温度は年平均気温よりも1.5℃前後高く、東京では18℃前後、甲府では16℃前後となっています。
 地中熱利用は、地中温度と外気温との温度差をヒートポンプにより利用し、空調、給湯、床暖房等に用いるものです。地中温度は、外気温に比べて夏冷たく冬暖かいため、夏季はヒートポンプの放熱源、冬季は採熱源として利用できます。
 地中熱は私たちの足元のどこにでもあり、天候に左右されないエネルギーです。また、大気への排熱がないため、ヒートアイランド対策としての効果が期待されています。

夏 夏
冬 冬

■地中熱利用ヒートポンプとは

 ヒートポンプは熱を温度の低い所から高いところに汲み上げ、 その熱を利用するための装置です。
使った電気エネルギーよりも多く の熱エネルギーを取り出すことができます。
 一般に普及しているエアコンは、空気を熱源としたヒートポンプです。夏の冷房では、家の中の熱を奪い取り、外の空気に逃がし ます。逆に冬の暖房では、外の空気から熱を奪い取り、家の中に放出します。
 これに対して、地中熱利用ヒートポンプ(GeoHP)は、地中や地下水、河川水等を熱源としたヒートポンプシステムです。空気と違って、地中の温度は年間を通して大きな変化がありません。そこで、夏の冷房では外の空気より低い温度の地中に熱を放出し、冬の暖房では外の空気より暖かい地中から熱を取り出すことができます。
 地中熱利用ヒートポンプには、地中等に設置した熱交換器を用いて間接的に熱利用するClosed型(地中熱交換型)と地下水等を汲み上げて熱源として利用するOpen型(地下水利用型)とがあります。
国内では、地中熱利用といえば垂直型熱交換器を用いたClosed型を指すことが多いようです。
 間接型に使用される地中熱交換器には水平型と垂直型があります。水平型は地中1〜2mまで溝を掘り、そこに樹脂管を蛇行またはコイル状に埋設するものです。これに対して、垂直型は直径120〜200mm、深さ30〜150mくらいのボアホールにUチューブと呼ばれる先端がU字に加工された樹脂管(一般には25A高密度ポリエチレン管)を1本ないし2本挿入して熱交換器とするものが代表的となっています。

暖房・給湯運転
冷房運転

■地中熱利用システム工事について

 地中熱利用システムの工事は、地中熱交換器(ボアホール)工事とヒートポンプ他設備工事に分けられます。萩原ボーリングではこれらを一貫して行っています。

●地中熱交換器(ボアホール)工事

 萩原ボーリングの行うソニックドリルによる高速掘削工法は、1本のボアホールを約1.5日で完了することができ、地中熱利用システムの大幅なコストダウンを実現しました。

ソニックドリルによる高速掘削工法

●ヒートポンプ他設備工事

 ヒートポンプは地中熱専用のものを使用します。エアコンの室外機と比較すると,空気を熱源とするか、地中熱を熱源とするかの違いだけで,機構的にはほぼ同じものです。その意味で、ヒートポンプは成熟しつつある技術であり、性能も安定しており安心して使用できます。

ヒートポンプ

■施工事例

1.山梨県甲斐市の公共施設での給湯ボイラーの加熱補助実験

 甲斐市レクレーションセンターの温泉施設において、地中熱ヒートポンプを設置することにより、3ヶ月間のテスト期間内に、1984リットルの灯油を削減することに成功しました。

2.ビニールハウスでの地中熱利用実験

 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で41%の削減、CO2排出量で、60%以上の削減を実現しました。

3.萩原ボーリング本社ビルにおける地中熱利用システム

 萩原ボーリング本社ビルに設置した地中熱ヒートポンプによる空調システムです。システムの 省エネ性などを示すために、自ら設備して、継続的にモニタリングを実施しています。



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