地中熱利用について

更新日:令和元年6月14日

新着情報

地中熱の利用

 地中熱とは、地表からおおよそ地下200mの深さまでの地中にある熱のことをいいます。
 このうち深さ10m以深の地中温度は季節に関わらずほぼ安定していて、夏は外気温より冷たく、冬は外気温より暖かい性質を持っています。
 この地中熱を地中から取り出し、冷暖房や給湯などに利用することを「地中熱利用」と呼んでおり、主な利用方法として、ヒートポンプの熱源として空気熱の代わりに地中熱を利用するヒートポンプシステムが最も多く普及しています。
    季節による温度変化イメージ   夏と冬の温度差イメージ

             季節による地中の温度変化イメージ                 夏と冬の地中と外気の温度差イメージ

出典:地中熱利用システムパンフレット(環境省)(外部サイト)

ヒートポンプシステム

クローズドループ方式

オープンループ方式

深度100m程度まで埋設した地中熱交換器に不凍液等を循環させ、ヒートポンプで熱交換させるもので、設置場所を問いません。井戸から直接汲み上げた地下水をヒートポンプで熱交換させるもので、水質が良く、地下水障害の恐れがない場合に適用できます。

クローズドループ方式

オープンループ方式

出典:地中熱利用システムパンフレット(環境省)(外部サイト)

(用途) 住宅・ビル等の冷暖房・給湯、プール・温浴施設の加温、農業施設の空調  など

地中熱利用(ヒートポンプシステム)のメリット

省エネ・省CO2・省コスト

 一般的に使用される空気熱源ヒートポンプは、屋外の空気を熱源にしているため、夏は35℃を超えるような外気から温度を下げ、冬は5℃くらいの冷たい外気から温度を上げることになります。
 一方、地中熱ヒートポンプは、外気に比べ夏は15〜20℃低温の、冬は10〜15℃高温の安定した地中熱を利用するため、空気熱源ヒートポンプによりエネルギー消費量の削減が可能になります。

   環境省のガイドラインによれば、地中熱ヒートポンプは空気熱源ヒートポンプに比べ3割程度の省エネ効果がみられるとされています。
 また省エネルギー効果が得られることで、CO2排出削減や光熱費の削減にもつながります。

                                   地中温度を利用するメリット                      ※図中の温度はイメージです

空気熱源

地中熱


(冷房の場合)

空気熱源を冷房使用した場合

冷房時の地中熱利用

外気に比べ、15〜20℃低温の地中熱を利用


(暖房の場合)

空気熱源を暖房使用した場合

暖房時の地中熱利用

外気に比べ、10〜15℃高温の地中熱を利用

                                              出典:地中熱利用システムパンフレット(環境省)(外部サイト)                                                     

 暖房時の省エネ効果      冷房時の省エネ効果
       暖房時の省エネ効果(ヒートポンプ 20kW未満)             冷房時の省エネ効果(ヒートポンプ 20kW未満)

                                             出典:地中熱利用にあたってのガイドライン(環境省)(外部サイト)

ヒートアイランド現象の緩和

 空気熱源ヒートポンプでは、冷房時に室外機から発生する排熱が都市部でのヒートアイランド現象の一因となっていますが、地中熱ヒートポンプでは地中で熱交換を行うため、排熱を大気中へ放出しないことから、ヒートアイランド現象の緩和にも寄与します。

設置件数が伸びている地中熱ヒートポンプシステム

 全国での設置件数は、近年、年間200〜300程度で推移しており、累計では2,662件となっています。設置件数のうちクローズドループが約9割を占めています。

地中熱利用状況調査

                                                 出典:平成30年度地中熱利用状況調査(環境省)(外部サイト)

大阪平野における地中熱ポテンシャルマップ

地中熱利用設備の導入検討に活用いただける地中熱ポテンシャルマップを公開しています。

詳細については、「地中熱ポテンシャルマップ」のページでご説明していますのでご覧ください。

       地中熱ポテンシャルマップ(クローズドループ)の例     地中熱ポテンシャルマップ(オープンループ)の例
   

地中熱利用設備導入事例集

大阪府域において地中熱利用設備を導入した事業者にヒアリングを行い、事例集として取りまとめました。
設置概要や設置者からの導入のきっかけ等の声を掲載していますので、ぜひ参考にしてください。

地中熱利用設備導入事例集

大阪府地中熱利用設備導入事例集 [PDFファイル/2.09MB]

地中熱利用セミナー

2019年8月9日金曜日に、「地中熱利用セミナー」を開催します!
本セミナーでは、府域における地中熱利用設備の導入検討につながるよう、国⽴研究開発法⼈産業技術総合研究所との共同研究により作成した「地中熱ポテンシャルマップ」や地中熱利⽤に関する様々な情報や事例を紹介します。地中熱利⽤にご関心のある方は、ぜひご参加ください。
詳細については、「地中熱利用セミナー」のページで詳しくご説明していますのでご覧ください。

地中熱利用セミナー

地中熱利用セミナー案内チラシ [PDFファイル/647KB]

このページの作成所属
環境農林水産部 エネルギー政策課 スマートエネルギーグループ

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