「まちおこしセンター」に地中熱ヒートポンプを導入しました

平成28年度に竣工した「まちおこしセンター（コモレビ）」に、地中からの自然エネルギーを採熱し、冷暖房に利用する地中熱ヒートポンプを導入しました。

地中熱ヒートポンプとは

●地中熱ヒートポンプは、地中から熱を汲み上げる（採熱する）、または、地中に熱を放出する（放熱する）ことにより、暖房や冷房を行うシステムです。冬は外気より高い温度の地中熱を熱源として暖房を行い、夏は外気より低い温度の地中熱を排熱源として冷房を行います。

●ポンプは水を汲み上げる装置であるのに対して、ヒートポンプは熱を汲み上げる装置となります。水を汲み上げるためにはポンプ動力が必要であり、汲み上げる高低差が大きいと必要となる動力も大きくなります。逆に、汲み上げる高低差が小さいと必要となる動力は小さくなります。同様に、ヒートポンプで熱を汲み上げる場合は、汲み上げる前と後の温度差が大きいとヒートポンプの動力は大きくなり、温度差が小さいとヒートポンプの動力は小さくなります。

●地中の温度は外気に比べると、夏は温度が低く、冬は温度が高いという性質を持ちます。したがって、冬は外気よりも室内との温度差が小さい地中から熱を汲み上げて部屋の暖房をした方が、必要となる動力が小さくなり、夏は部屋の冷房で汲み上げた熱を外気へ放熱するよりも、室内との温度差が小さい地中へ放熱した方が、必要となる動力が小さくなります。動力が小さくて済むということは電力等のエネルギーが小さくて済むので省エネルギー技術となります。

ヒートポンプの仕組み

ヒートポンプは、下図のように圧縮機、凝縮器（熱交換器）、膨張弁、蒸発器（熱交換器）という4つの主要機器と、それらをつなぐ配管とその中に封入された媒体から構成され、ヒートポンプ内の媒体は、次のような過程を繰り返します。

(1)低温低圧の冷媒（地中から採熱した液体）

(2)圧縮機で圧縮されて高温高圧のガスとなる。

(3)凝縮器で高温高圧のガスから室内からの戻り水へ熱を移動

　⇒温められた水は室内に運ばれて暖房利用

　⇒高温高圧のガスは熱を放出して液化（気体が液化する際は、周囲に熱を放出します）

(4)膨張弁で減圧し低温低圧の液体となる。

(5)低温低圧の液体は、蒸発器で地中から採熱した液体から熱を吸収してガス化（液体が気化する際は、周囲の熱をうばいます）

(6)圧縮機で圧縮されて高温高圧のガスとなる。

※冷房は暖房サイクルとは反対に、室内から奪った熱を地中に放熱します。

導入施設の概要

事業費

平成27年度：24,732,000円（うち補助金11,449,000円（2分の1以内））

平成28年度：17,193,600円（うち補助金7,960,000円（2分の1以内））

助成制度

平成27年度：経済産業省>>再生可能エネルギー熱利用加速化支援対策費補助金

平成28年度：経済産業省>>再生可能エネルギー事業者支援事業費補助金

設備概要

平成27年度：ボアホール100m×10か所（掘削Φ125mm、採熱管Φ25mm・シングルＵチューブ・PE管）

平成28年度：地中熱ヒートポンプユニット（定格暖房能力10kw×2台、定格冷房能力26.5kw・定格暖房能力28.0kw×1台）、ユニット制御盤（見える化関連機器含む）一式、熱源水循環ポンプ3台、不凍液注入ポンプ1台、密閉式膨張タンク3台ほか

冷暖房システムの概要