地中熱利用ヒートポンプシステムによる冬期ハウス暖房のCO２排出量削減

• 担当機関: 青森農林総研
• 研究期間: 2003～2006
• 研究担当者: 葛西久四郎; 渡邊智雄
• 発行年度: 2007
• 要約: 地中熱利用ヒートポンプシステムによる暖房で、冬期間（外気温-10 ～ 5 ℃）のパイプハウス内の気温を10～20℃に保つことができる。20℃で管理した場合、灯油温風暖房と比較するとCO2排出量は30％程度削減される。また、同様にランニングコストも10％程度削減される。
• キーワード: 地中熱利用ヒートポンプシステム、ハウス暖房、CO₂排出量
• 背景・ねらい: 近年、地球温暖化防止のための自然エネルギー活用技術の開発が強く求められている。地中熱利用ヒートポンプシステム(以下、地中熱システムと略す)による暖房は、灯油温風暖房と比較して２～３割の消費エネルギー削減効果があると試算されているものの、農業用ハウスにおける実績がないことから省エネ効果とCO₂排出量削減効果について検証する必要がある。; そこで、冬期間のハウス暖房に地中熱システムを利用した場合の暖房能力、既存の灯油暖房とのエネルギー消費量及びCO₂排出量削減効果について検討する。

成果の内容・特徴

1. 深さ90 ｍの地中熱交換井戸を8 本備えた暖房能力46kw地中熱利用ヒートポンプを冬期間のビニールハウス暖房に用いた場合、22 ～ 37 ℃の温水をハウスへ送ることにより、外気温-10 ～ 5 ℃のハウス内気温を10 ～ 20 ℃に保つことができる（図１、２、３）。
2. 本システムでハウス内気温を20 ℃に保った場合、灯油温風暖房と比較して原油換算エネルギー消費量は20 ％増加するものの、CO₂排出量では30 ％削減され、ランニングコストでは10 ％削減される。15 ℃に保った場合では、地中熱システムの原油換算エネルギー消費量は灯油温風暖房と同等であり、CO₂排出量は43 ％削減される(表１)。

成果の活用面・留意点

1. 供試した地中熱システムの導入・設置コストは28,244 千円で耐用年数を17 年とした場合の減価償却費は1,661 千円/年である。コストの内訳は地中熱交換井戸掘削・配管12,494 千円、その他工事7,750 千円、ヒートポンプ3,243 千円、その他機械器具4,757千円で、本施設は環境省の補助事業を利用して設置した。
2. ハウス内の気温はヒートポンプからハウスへ送る温水温度と外気温により決まるため、暖房する場合には図３を参考として温水設定温度を決定する。

• カテゴリ: コスト 省エネ・低コスト化 ヒートポンプ