省エネに活躍するヒートポンプ

ヒートポンプとは、温度が低いところから温度の高いところへと熱を運ぶ機械のことです。

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気体は、圧縮されると温度が上がります。
逆に膨張すると温度が下がります。

この原理を応用して、冷媒という圧縮・膨張しやすい物質を循環させて、外部に対して放熱と吸熱を繰り返す仕組みがヒートポンプです。

ヒートポンプを機械化するポイントは、圧縮機と膨張弁です。

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圧縮機とは、冷媒を圧縮する機械です。ここで圧縮された冷媒は、高温になります。この状態になった冷媒が配管に沿って流れると、配管の周りの空気や水は冷媒の熱で温められます。
圧縮機を電気で動かすことにより、電気エネルギーを使って熱エネルギーを作り出しているのです。

次に圧縮されていた冷媒を膨張弁という仕組みで膨張させます。

すると冷媒は低温になります。

低温になった冷媒が通る配管の周囲の空気や水は、今度は冷やされることになります。


この仕組みを家の中と外で循環させるとエアコンになり、水の周囲に配管を巡らせると給湯器になります。ヒートポンプを用いたエアコンや給湯器は、電熱器を使ったヒーターや給湯器よりも効率がよいです。



その効率は、電力を1単位使って、熱エネルギーを2から3単位取り出すことが出来ます。現在、ヒートポンプは電気の力で積極的に温度の循環を行うアクティブな技術として主に使われていますが、今後は、更に環境に配慮して、地中の熱を家の中に送り込むことで室内温度を快適に保つようなパッシブな技術としての利用にも注目が集まっています。