地熱ヒートポンプと空気熱源ヒートポンプ

従来の燃料燃焼炉に代わる省エネ型のヒートポンプは、予算重視で環境に責任を負う住宅所有者にとって理想的です。 しかし、より安価な空気熱源ヒートポンプを選択するべきでしょうか、それとも地熱システムに投資すべきでしょうか?

ヒートポンプの仕組み

ヒートポンプは、従来の炉とはまったく異なる方法で動作します。 ヒートポンプは、燃料を燃やして熱を生成するのではなく、単にある場所 (「ソース」) から別の場所に熱を移動します。 空気源ヒートポンプは空気から熱を収集して伝達するのに対し、地中熱ヒートポンプは地中から熱を収集して伝達します。 どちらのタイプのヒートポンプも、夏には冷却システムとして機能し、熱を内部から外部に伝達します。 従来の炉やエアコンと比較して、ヒートポンプは動作にほとんどエネルギーを必要とせず、有害な排出物を大幅に削減します。

地熱ヒートポンプと空気熱源ヒートポンプ

効率の点では、地熱ヒートポンプは空気源モデルよりもはるかに優れています。 これは、地上の気温に比べて地下の温度が比較的安定しているためです。 たとえば、深さ 10 フィートの地表温度は、冬の間ずっと華氏約 50 度にとどまる可能性があります。 この温度では、ヒートポンプは最高効率で動作します。 実際、適切な温度範囲内では、最も効率的な空気熱源ヒートポンプは約 250% の効率で動作します。 つまり、電気に 1 ドルを費やすごとに、2.50 ドル相当の熱を受け取ることになります。 しかし、地上の温度が約 42 度を下回ると、空気熱源ヒートポンプの動作効率が低下し始めます。 室外機に氷が形成され始めると、それを補うためにヒートポンプが非効率な霜取りモードに定期的に入る必要があります。 地熱ヒートポンプは一定の温度の熱源から熱を抽出するため、最も効率的なレベル、つまり約 500% の効率で継続的に動作します。 夏でも同様で、地表温度は通常 60 度から 70 度の間に保たれます。 空気熱源ヒートポンプは、中程度の温度では効率的な冷却システムとして動作しますが、温度がたとえば 90 度以上に上昇すると、効率が大幅に低下します。 EPA によると、地中熱利用冷暖房システムは、空気源ヒートポンプと比較してエネルギー消費量とそれに伴う排出量を 40 パーセント以上、標準的な冷暖房機器と比較して 70 パーセント以上削減できます。