地中熱ヒートポンプシステムの種類とその仕組みをわかりやすく説明します。
1. 地中熱ヒートポンプ（GCHP）
このタイプのシステムでは、冬は土壌を熱源として、夏はヒートシンクとして利用します。ヒートポンプユニットと、地中熱交換器と呼ばれる地中に埋設された一連のパイプで構成されています。これらのパイプは通常、高密度ポリエチレンまたはポリブチレンで作られています。通常、水または不凍液などの流体がこれらのパイプを循環し、システムと地面の間で熱を伝達します。
冬には: 液体が地面から熱を吸収し、それをヒートポンプに運び、ヒートポンプがそれをより高い温度に上げて空間を暖めます。
夏には: システムは逆転し、家から熱を引き出し、より冷たい地面に送り、空間を快適に保ちます。
ここでの主な利点は、地面の温度が年間を通じてほぼ一定に保たれ、このシステムが効率的で信頼できるものとなることです。閉ループ システムであるため、土壌を汚染することはなく、メンテナンスの必要性が少なく、寿命が長いです。
2. 地表水ヒートポンプ（スウィフト）
地表水ヒートポンプは、湖、川、池などの水域を熱源として使用します。このシステムは、地表から水を汲み上げ、熱交換器に通して熱を伝達し、その後水を戻すか、排出します。
冬には: ポンプは水から熱を抽出して家を暖めます。
夏には: 逆に、家の余分な熱を水に移動させて冷却します。
これらのシステムは、特に大きな水域の近くに住んでいる場合には非常に効率的です。ただし、開放された水域にアクセスする必要があり、水質が良好な場合に最も効果的に機能します。
3. 地下水ヒートポンプ（GWHP）
地下水ヒートポンプは、地下水から直接熱を引き出し、井戸を掘って地下水に汲み上げ、熱交換器に通して熱を伝達し、再び地下に戻します。
冬には: このシステムは地下水から熱を吸収して家を暖めます。
夏には: 逆に、家の熱を地下水に伝えます。
地下水システムは、地下水の温度が比較的安定しているため効率的です。しかし、良質の地下水の供給が十分であることが必要であり、井戸を掘るのには費用がかかります。
まとめ
地中熱ヒートポンプ システムには、環境に応じてそれぞれの利点があります。土地が広い場合は、地中結合型システムが最適かもしれません。水域が近くにある場合は、地表水システムが理想的です。安定した地下水にアクセスできる場合は、地下水ヒートポンプ システムが最適です。これらのオプションはすべて、地中に蓄えられた自然エネルギーを利用して、効率的で環境に優しい方法で空間を暖めたり冷やしたりする方法を提供します。