地中熱について

地中熱とは

竪穴住居

井戸水は夏冷たく、冬暖かく感じますが、深さ10mくらいよりも深い地点の温度は、四季の気温変化によらず一定であり、 その地域の年平均気温にほぼ等しくなっています。新潟県内では13~18℃程度です。 もちろん地温勾配により深くなるほど地温は上昇しますが、100mで温度の上昇は2~4℃程度です。
一方、四季のある日本では、冬や夏に地上と地中との間で10℃から20℃もの温度差が生じています。 つまり、温度が一定である地中は冬には温かく、夏には冷たく感じます。 縄文人は地中を掘り込んだ竪穴住居にすることによってこの恩恵を得ていたとする説があります。

地中温度の垂直変化

地中熱の利用ではこの温度差に注目して、効率的に熱エネルギーの利用を行っています。 特に夏や冬ではこの温度差が大きく、熱利用のメリットとなります。

地中熱によく似た言葉に地熱があります。火山(マグマ)に近い場所にある高温のエネルギーにより発電等を行うのが地熱、 足元にある恒温のエネルギーを温熱・冷熱として利用するのが地中熱です。
地中熱は地球の深部から伝わってくる地殻エネルギーと地表面から流入する太陽エネルギーの合成と言われています。 新潟県には温泉地が多くあり、地殻エネルギーの要素を受けている地域もありますが、 ほとんどの地域の深さ150m位までの浅層では太陽エネルギーの割合が大きくなっています。 したがって、どの場所でも入手可能な安定した熱源です。

自然熱エネルギー概念図

地中熱の利用による利点

地中熱は再生可能エネルギーの中でも、

等のメリットを有し、ヒートアイランド現象の緩和や地球温暖化対策への効果が期待されています。 この地中熱を利用したヒートポンプシステムは、高い省エネルギー性や環境負荷低減効果を有した技術であり、 認知度向上や普及促進を一層図っていく必要があります。