ヒートポンプ

ヒートポンプとは

ヒートポンプとは、その名の通り「熱を汲み上げる」という意味で、空気中などに散らばっている熱を汲み上げるポンプのことです。自然の熱をかき集め、熱エネルギーに転換する仕組みをいいます。空気の熱だけではなく、地中熱、河川、海水、下水などの熱を利用した、さまざまなヒートポンプがあります。

特徴

ヒートポンプは、少しの動力で、空気中などに存在する無尽蔵の熱を取り出すので、CO2削減に大きな効果があるといわれています。地球温暖化防止の観点からも、大きな注目を集めているのです。

原理

このヒートポンプには、1824年にフランスの物理学者カルノーが発見したある原理が使われています。「気体は圧縮すると温度が上昇し、膨張すると温度が下降する性質がある」という原理です。この原理を用いて、大気や水などの熱を集め、冷却または加熱に用いるシステム「ヒートポンプ」技術ができています。

仕組み

空気などの熱を吸収した冷媒を圧縮して高温にし、高温になった冷媒の熱エネルギーを利用するシステムです。つまり、高温・高圧の冷媒を冷たい水（冷たい空気）に触れさせれば、水（空気）は熱を奪って高温のお湯（暖かい空気）になります。このように「高温・高圧」と「低温・低圧」の状態を人工的に作り出して空気中の熱を集める装置がヒートポンプなのです。

何に使用されているの？

昔から、冷蔵庫やエアコンなどの冷却用として広く使われてきました。現在では、お湯を沸かす給湯機「エコキュート」や、「ヒートポンプ洗濯乾燥機」、「ヒートポンプ床暖房システム」、エアコン、冷蔵庫などでも、ヒートポンプの技術が使用されています。商業施設向けでは、空調設備に活用される「高効率ヒートポンプ」や「ターボ冷凍機」「業務用ヒートポンプ給湯器」、ヒートポンプで作り出した熱を蓄熱して効率よく利用する「蓄熱式ヒートポンプ」、ヒートポンプで温度調節する「ヒートポンプ式自動販売機」などがあります。スーパーマーケットやコンビニエンスストアなどの食品陳列（冷却・加熱）ケースにもヒートポンプシステムが使われています。

世界のヒートポンプ

寒冷な地域が多い欧米は、早くから地中熱に注目し、ボイラー暖房に代えて「地中熱ヒートポンプ」が使われてきました。現在、EU（欧州連合）全体では約100万台のヒートポンプが普及。その約半分が地中熱利用となっています。