地中熱利用促進協会
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・地中熱に関するQ&A
1.地中熱利用の紹介
1-1.地中熱利用ヒートポンプって何?
1-2.どんなタイプの地中熱利用ヒートポンプが利用可能なの?
1-3.HPのサイズは?
1-4.HPはどこに置くの?
1-5.地中熱利用ヒートポンプはどれだけ効率的なの?
1-6.地中熱利用ヒートポンプは室内空気を汚さないの?
1-7.地中熱利用ヒートポンプは環境に与える影響が最も少ないシステムって本当?
1-8.地中に熱を捨てるシステムが増えると地中の温度が上昇してしまい、地球に悪い影響が出るのではないか?
1-9.地中熱利用ヒートポンプの寿命は?
1-10.価格は?回収期間は?
1-11.契約している電気のアンペア数を増やす必要があるの?
1-12.欧米で普及していて、日本で普及していないのは何故?
1-13.コストが高いのが課題であろうと思うが、その対策としてどの様なことが考えられているか?
1-14.地中熱を広めるためにどの様な努力/活動をされているのか?
1-15.地中熱に興味があるが実際に仕事をしてもらう、相談するにはどの様にすれば良いのか?
2.地中熱利用の原理
2-1.HPの原理は?
2-2.どうやって地下から熱を得るの?
2-3.開放循環(open-loop)システムって何?
2-4.密閉循環(closed-loop)システムって何?
2-5.冷暖房を地中熱利用ヒートポンプだけで本当に出来るの?
2-6.地中熱利用ヒートポンプはお湯を作れるの?
2-7.地中熱交換井の本数と深さは、どのようにして決めるの?
2-8.地中の熱は、どの程度あれば足りるの?
2-9.そんなに熱量が地中から取れるの?
2-10.循環させる流体は?
3.地中熱を利用した導入事例
3-1.地中熱利用ヒートポンプは暖房に使えるのは分かるが、冷房にも使えるの?
3-2.融雪は出来るの?
3-3.温水プールは出来るの?
3-4.大規模な家や施設の暖房は出来るの?
3-5.地中熱を使った例について知りたいがどうすればよいか?
4.地中熱利用技術に関連した事項
4-1.開放循環(open-loop)システムではどの位の地下水が必要なの?
4-2.開放循環(open-loop)システムは環境に影響を及ぼすの?
4-3.開放循環(open-loop)システムを導入するのに規制はあるの?
4-4.良質でない水を使うと問題が発生するの?
4-5.抽熱パイプの寿命は?
4-6.どうやってパイプを接合するの?
4-7.メンテナンス方法は?
4-8.どの位まで掘る必要があるのか?
4-9.都心では、地下鉄などが走っているが、その様な場所で利用できるのか?



4-1.開放循環(open-loop)システムではどの位の地下水が必要なの?
 冷暖房する施設の大きさや気密性等によって異なります。 必要な地下水量はL/minなどの単位で表現されます。 例えば、出力10kWのヒートポンプは、 30L/minの水量を必要とします。

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4-2.開放循環(open-loop)システムは環境に影響を及ぼすの?
 いいえ。熱しか利用しませんので、汚染は発生しません。 水で変化するのは、HPの入口(利用前)と出口(利用後)における温度だけです。

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4-3.開放循環(open-loop)システムを導入するのに規制はあるの?
 地域によって異なりますので、事前に調査する必要があります。

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4-4.良質でない水を使うと問題が発生するの?
 開放循環(open-loop)システムで良質でない水を使うと、トラブルの基となります。 事前に水の硬度、酸性度および鉄分の含有量を調べて下さい。 良質でない水を使用するとHP内部の熱交換器部にスケールが付着するので、 砂の除去装置や除鉄装置を取り付け、定期的な除去作業が必要となります。

 写真は、井戸の取水箇所であるストレーナーです。(東邦地水提供)

 撮影深度は63.43mです。井戸内部でカメラを360度回転させて撮影しています。 写真の茶色の部分がスケールです。良質でない水の場合には、このようなスケー ルがHP内部にも、付着するので定期的な除去作業が必要になります。

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4-5.抽熱パイプの寿命は?
 密閉循環システムでは高密度ポリエチレン製のパイプを使用します。 50年保証をしているメーカもあります。実験によれば、200年以上は使用できるとのことです。

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4-6.どうやってパイプを接合するの?
 熱で溶解する方法(thermal fusion)と、機械的に接合する方法があります。 熱溶解法ではソケットか、元々のパイプ以上に接合力を強化するために一緒に溶かして接続する方法がお勧めです。



抽熱パイプの接合の一例です。(ジオシステム(株)提供)
写真(上図)のような機械を用いて接合します。

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4-7.メンテナンス方法は?
 正しく設置された閉鎖循環ループ式地中熱利用ヒートポンプの場合、エアー フィルターとエアーブロアー部品の定期点検以外は、ほとんどメンテナンスを必 要としません。開放ループ式の場合は、水質が熱交換能力に大きく影響を及ぼす ので、水コイルのメンテナンスを推奨します。

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4-8.どの位まで掘る必要があるのか?
 地中と熱の授受を行うために掘削をするので、取れる熱量、排出できる熱量と の兼ね合いで掘るべき長さが決まってきます。これはその場所の地質や地下水の 状況でかなり変動します。
 だいたい通常数十メートルから100mくらいまでの掘削を行います。
 ただ地盤の安定化を図るために打つ地中杭と一緒に埋設する方法もあるので、 この場合には10m程度の掘削になります。
 また地下1.5から2m位に長い溝を掘ってそこに巻いた管を埋設する方法も あるので、この場合は掘る面積は広くなりますが、深さは更に浅くなります。

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4-9.都心では、地下鉄などが走っているが、その様な場所で利用できるのか?
 地下鉄の上ではまさか掘れませんから、そういう場所は常識的に避けることに なると思います。都心で水道管やガス管などの地下埋設物があることが想定され る場所での掘削も避けるべきです。
 大深度地下使用法との関係も考慮すべきですが、その対象地域は三大首都圏の 一部地域と定められていますので、その他の地域では現在地下水の揚水を伴わな い掘削に関しては基本的に問題はありません。法律との整合を執るべきと考えま す。(首都圏と表現されていると思います)
 いずれにしても地下に何か埋まっていると考えられる場合には調査をすれば良 いと思います。現在では物理探査という手法でかなり地下埋蔵物の有無が分かる ようになってきています

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