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。
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ところから高いところに送るための装置で、
使った電気エネルギーの2〜6倍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。
空気熱源ヒートポンプでは真夏の冷房時に外気温が35℃を越える日にはヒートポンプは
大きな仕事をして35℃よりも高い温度にしないと熱を外気に放出することができません。
冷房排熱により都市部では周辺域よりも温度が高くなるヒートアイランド現象が生じています。
また，冬の暖房時に外気温が5℃を下回るときには蒸発温度が0℃以下になり
熱交換器に空気中の水分が付着して凍結（フロスト）し能力が低下するため，一定時間
逆運転（冷却運転）を行なうため家の中の熱が奪われ能力が低下してしまいます。
これに対して、地中熱利用ヒートポンプは、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、夏の冷房では外気温より低い温度の地中に熱を放出し、冬の暖房で
は外気温より暖かい地中から熱を取り出すことができます。また，空気中への排熱が
ないので、ヒートアイランド現象の緩和に効果があります。
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。
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。
地中熱交換器工事ではソニックドリルによる高速掘削工法によって、1本の地中熱交換器の設置を約1.5日で完了することができるようになり、イニシャルコストの大幅な削減を実現しました。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、地中熱利用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るシステムです。
萩原ボーリングではこれらシステムの構築を一貫して行なっています。 |
