コラム

【地中熱】地中熱利用換気システムのご紹介:自然エネルギーでカーボンニュートラル・脱炭素社会へ貢献~地熱ってなに?温泉かな?~


こんにちは。愛知県日進市 創業56年 地域密着の工務店 伊駒建設です。
今日は「地中熱利用換気システム」についてご紹介します。

●地中熱とは
日本は四季があるため、この地中熱をしっかり活用できる地域です。
井戸水が夏に冷たく感じる、冬に暖かく感じるように、地中内は外気に影響されず、その地域の平均温度で安定しています。特に深さ5m前後の地中熱は地盤の特性により夏は比較的温度が低く、冬は比較的温度が高くなっています。地中熱利用換気のジオパワーシステムはこの深さ5mの地中熱を専用の熱交換パイプにより安価で効率よく利用することができます。
ちなみに、温泉も地中熱を利用した自然エネルギーを活用したものになりますが、地中熱利用の換気システムは、グツグツと沸騰するような温度ではなく、地下5メートルの15~18度前後の温度を利用しています。

●地中熱利用のコンセプト
地中熱利用換気システムで目指したのは、自然に近い快適空間です。
だから健康で、省エネな住空間・職場空間の空気環境になります。
地中熱利用換気システム「ジオパワーシステム」は、私たちの最も身近にある「自然の恵み」と現代人の知恵「最新の技術」との融合で実現した、省エネシステムです。 日本では当たり前の四季による温度差を受け入れ、自然と共存する暮らしを楽しみ、地球との心地よい環境を築くことで、本当の「快適」を見つめ直して頂ければと思っています。

ジオパワーシステムは多機能型換気システムで、エアコンではありません。ですので、温度の設定はもちろん出来ませんし、それを必要ともしていません。熱源はあくまでも「自然エネルギー」で、それ以上でもそれ以下でもありません。 温熱環境の面から言うと『パッシブ』空調、つまり自然のチカラをそのまま利用し、建築手法や工夫によってそれを最大限に活かすシステムになります。

●ジオパワーシステムとは
ジオパワーシステムは、私たちの足元にある地球の中にある、自然のエネルギー「地中熱」を利用し基礎空調を行う24時間計画換気システムです。つまり、冷暖房のように急激に温度を調整するのではなく、換気をしながら建物全体の温度をゆるやかに調整し、エアコン・冷暖房の空調負荷を軽減するシステムなのです。特にエアコンから出てくる「風」が苦手な方に好まれています。ゆったりと部屋を暖めたり、冷やしたりする自然エネルギーの良さをぜひ知って頂きたいと思っています。

●空気浄化:空気をきれいに~粉塵が水に吸着~
地中熱利用換気のジオパワーシステムでは、地中に埋設した5mの熱交換パイプ(ジオパイプ)には、地中熱による温度の底上げ・底下げの効果だけではなく、パイプ底の水の特性を自然なカタチで活用した「空気の浄化」という副産物的な効果もあります。
室内の空気中のチリやホコリ、花粉、PM2.5・ウイルスなどがパイプ底の水付近を通過する際、水に吸着することで、室内に送り込まれる空気がよりクリーンになる仕組みです。パイプ底の水は定期的にキレイな水に交換し、常にすがすがしさを保っています。また、湿度が高い季節はパイプ内での結露で、空気中の余分な水分を取り除き、一方、乾燥する季節は、パイプ底の水により加湿され、過度な乾燥を防ぎます。住宅でも大型施設(工場・ロビー・公共施設・保育施設・学校施設など)でも導入できます。

●粉塵除去率について
地中熱利用換気システムの粉塵除去率は、花粉程度の大きさ(5μm)の粉塵では、90%以上除去できていることが確認されています。また、PM2.5(ここでは2.5μm以下の粒子を表す)のカットについてもある程度の効果があると言えます。(※粉塵除去の効果は地域、条件等により異なります)
伊駒建設では、ジオパワーシステムの家や施設でお過ごしのお客様から「花粉症がやわらいだ」「空気がキレイですがすがしい」「子どものぜん息の症状が和らいだ」「副鼻腔炎の症状が減った」などといった健康についての嬉しい声を頂戴しております。

●グリ石蓄熱による節電対策・遠赤外線効果
地中熱利用換気のぬくもり(ひんやり)をキープする力についてのご説明です。
実は、心地よさの秘密は「床下の石」にあります。
床下のグリ石に蓄熱・蓄冷し節電ジオパワーシステムでは、床下換気口をなくし、こぶし大のグリ石を床下いっぱいに敷き詰めてあります。 グリ石層(砕石蓄熱層)は表面積がコンクリート床の何十倍にも相当し、非常に蓄熱(蓄冷)効果があります。グリ石層に蓄熱(蓄冷)することで、節電対策にもつながります。 そして安定した地中熱によって温められたグリ石は、遠赤外線効果をもたらしてくれます。

【遠赤外線の効果】
地中熱利用換気システムで施工する、床下のぐり石からの遠赤外線は最近、「生物を活き活きとさせる光」や「体を健康にする光」、「食品をおいしくする光」などと大いに話題になっています。しかも生物学会や近年急速に発達したバイオテクノロジー分野の研究では、遠赤外線の中の4ミクロンから14ミクロンまでの波長帯が生物の発育にももっとも有効であることがわかってきました。この波長帯の遠赤外線を「超遠赤外線」(スーパー・インフラレッド・レイ=SIR)と呼び、太陽光線に含まれるこの遠赤外線を特に「育成光線」とも呼んでいます。すなわち、「健康光線」ということです。

【セラミック炭の効果】
地中熱利用換気システムで利用する、健康住宅づくりにかかせない素材のセラミック炭についてご紹介します。
地中熱換気システムの利用で、炭を床下に置くことによって床下の湿度を調節し、カビやダニの発生を防止し木材腐朽を防いで、住宅の維持保全に有効であることはよく知られています。ところが、現代の住宅は高度な機器と共に高気密・高断熱化していく傾向にあり、結露の発生や室内空気の汚れなど室内環境は悪化してきています。そうした環境変化の中、ジオパワーシステムでは、セラミック炭「大地の風」を建物部材として使用することにより、この炭の持つ吸着、脱臭、空気浄化能力の有効な活用によって建物環境を、半永久的に衛生的で安定したものに改善しています。

【知っ得コラム】
地中熱利用換気システムで使用する炭について、
二千年前のミイラが新鮮だったヒミツをご紹介します。
中国で約2000年前の古墳が発掘され、その棺から高貴な女性の遺体を発見。なんとその遺体はミイラ化もせず死後4日ぐらいの生々しさを保っていたといいます。2000年も前の遺体がなぜ「死んだばかり」の鮮度を保っていたのでしょうか?その秘密は木炭でした。お墓の周りが5トンもの炭で囲まれていたのです。このように木炭は長期にわたり人間の体を腐敗させないでいたのです。

●地中熱利用換気システムの6つのメリット

メリット1.天候に左右されない
地中の温度は1年中安定していますので、太陽光発電システムや風力発電システムなどと違い、天候に左右されないエネルギーとして注目されています。無償で無限の「大地の恵み」をずっと利用できます。

メリット2.CO₂排出削減につながる
なるべくエアコンを利用しない暮らしで、CO₂排出削減につながり、地球環境にも優しいシステムです。

メリット3.省エネで冷暖房費の削減ができる
一般家庭では冷暖房費が50%以上削減できます。(地域等条件により異なります)

メリット4.温度差のバリアフリーで健康に
新鮮な空気を家の中に常に流動させているため、特定の部屋に空気のよどみを作らず、各部屋や廊下など家中に新鮮な空気が流れます。このため温度差をなくした「温度のバリアフリー」が実現できます。

メリット5.空気の浄化
空気中のチリやホコリ、花粉などは5mの地中パイプ(ジオパイプ)の底にある水に吸着し、家の中は常にきれいな空気であふれています。

メリット6.外観・景観の邪魔をしない
景観条例等により太陽光発電システムなどが設置できないような地域でも、ジオパワーシステムは設置が可能です。ジオパワーシステムで利用する地中熱パイプは地中に埋設するため、景観に影響しません。(ヒートポンプ併用タイプは外に室外機の設置が必要です)

●地中熱利用換気システムの2つのデメリット

デメリット1.細かい温度調整ができない
ジオパワーシステムの基本的な熱源はあくまでも「自然」です。自然の力をそのまま利用しますので、エアコンのように細かい温度の調整や急速な温度調節はできません。ですが、換気をしながら建物全体の温度をゆるやかに調整し冷暖房の空調負荷を軽減する省エネシステムなので、体に負荷をかけないところにご支持いただいております。
温熱環境の面から言うと「パッシブ空調」、つまり自然のチカラをそのまま利用し、建築手法や工夫によってそれを最大限に活かすシステムなのです。四季を受け入れ、自然と共存する暮らしを楽しみ、地球との心地よい環境を築くことで、本当の「快適」を見つめ直して頂ければと思います。

デメリット2.イニシャルコスト(初期設置費用)がかかる
太陽光発電と同じく、デメリットで最も大きな問題になるのが、導入コストがかかるということです。
ただ、国や県など、各自治体等から補助金が出るケースもありますのでお気軽にご相談ください。

【パッシブとアクティブの違い】
パッシブ地中熱とアクティブ地中熱の比較
冷媒による熱交換により冷暖房機器の効率を高める「アクティブ地中熱」と違い、空気で熱交換し換気をしながらゆっくりと温度調整するのが「パッシブ地中熱」の特徴です。埋設深度も約5m~7.5mと浅いので導入コストも安くなります。※ジオパワーシステムにはヒートポンプを利用したタイプもあります。

地中熱利用換気のジオパワーシステム会とは、地中熱利用の特許工法「ジオパワーシステム」の考え方に共感し、ジオパワーシステム会本部と技術提携を交わした企業のボランタリーチェーングループです。自然エネルギーの活用により、環境、人々の健康をライフスタイルや職場環境の提案から改善していくことで社会貢献を目指している会です。

個人のご家庭、法人の職場環境の改善など、ご興味のある方はぜひお問い合わせください。
脱炭素・カーボンニュートラス実現に向けて、取り組んでいきたいと思っています。

伊駒建設株式会社
〒470-0111
愛知県日進市米野木町土岡109番地
TEL: 0561-73-6231

記事掲載日:2023年02月17日







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