青森自然エネルギーフォーラム青森自然エネルギーフォーラム「地下水熱利用融雪冷暖房システム冷暖房システム」システム」株式会社リビエラ株式会社リビエラ 7/25 リビエラの今でございます。よろしくお願い致します。弊社は冷暖房設備から始まった地元の設備屋で、研究機関と共同開発して来た経緯は無いので、民間技術の域を超えるものではありませんが、地下水熱を利用して融雪・冷房・冷暖房・調湿空調補助熱と進化しながら、住宅・商業施設に設備し、現在、実稼動しているシステムでございます。それは長年、民間の雪対策として「融雪機の製造」「融雪設備の研究開発」をしている過程で、主業務の冷暖房・給排水設備に関わる、配管・燃焼機・空調冷熱・熱交換等の経験値が、融雪システムを進歩させる基本技術となり、地熱・給湯器仕様の低温融雪をベースとした「地下水熱利用」が考案されたわけです。例えば、地下水熱は半世紀も前から冷房の熱源として利用されて来た冷熱であり、その方法を地下水融雪を施工されるお客様に、冷房に利用できる事を説明したら、是非やってみたいという事で 5 年前 7 月に地下水循環の冷房は始まりました。更にその地下水循環冷房に、冬、お湯を循環すると、暖房として利用できる事を設計屋さんに説明したら、省エネ・エコ住宅として新築現場に融雪・冷暖房設備が採用され、冷・温水循環の冷・暖房を 3 年前に施工させて頂きました。 1 そして長年、寒冷地でエアコン暖房の短所でありました、外気温や雪の影響を受ける空冷 HP の冷暖房エアコンは、冷房はもちろん利くけれど、厳寒期になると電気代が高い割りに、暖房効果が悪く、冬なのに冷風が出るデフロスト運転などの諸問題があり、空冷のエアコン暖房は寒冷地住宅に向かないとされてきました。そこで外の空気熱を利用する原理の空冷 HP を、地下水熱を利用した水冷 HP を代わりに使う事で、空冷の様に外気温や雪の影響が無く、排熱風や騒音の問題も無い室内側がエアコン仕様で、地下水熱を利用した水冷 HP 方式の冷暖房ができたわけです。その水冷 HP 利用の冷暖房と融雪を、暖房負荷の大きい寒冷地の青森の新築住宅現場に 2 年前の７月に竣工、野辺地の場に 2 年前の 9 月に竣工し、冷房負荷の大きい豪雪都市・新築店舗付き住宅現夏が、長く暑い九州・福岡市の新築住宅現場に、2 年前の 12 月に竣工し、両地域とも 2 ｼｰｽﾞﾝ経過し、省エネ・エコシステムとしての確証を得て、空冷と比べて水冷の燃費が約 40%弱省エネ効果がある実績もできました。エアコン冷房の運転期間が長い地域では、室外機の排熱風・騒音による近隣トラブルが非常に多いそうで、その防止と室外機の設置場所の心配が無く、建築デザイン上、美観を損なわないし、燃費も良いと言う事で、福岡の現場の建築デザインを担当した設計士から、一石二鳥の相乗効果だと評価されました。当初「地下水利用は青森だから通用するんじゃないですか～？」と不可思議に思われていました。 2 中央の建築関連の方々に機会ある度に提唱しているのですが、「ヒートアイランド現象の原因は、夏に密集したビル群のエアコンの室外機から 5～60℃の排熱風を出して外を暖房し、更に連立する室外機同士が排熱風でヒートアップする悪循環を起こし、よけいオーバーワークして夏の電力事情も悪くしている。都会のエアコンの室外機を全部、水冷 HP の熱源機に変えれば、ヒートアイランド現象は静まり、更にその水冷用の地下水を利用して、各ビル屋上からドライミストさせると、ビル本体やビル空間・地上面の冷却にも効果があり、通行人も涼しく 40%以上の省エネ、10%以上の二酸化炭素の削減、20%位電力事情も良くなります。もちろんその為に水源は必要となりますが、地下水に限らず河川・海水・工業用水･地熱でも「すべく方法」がありますから、御協力致しますので是非提案させて下さい」と話してきております。蛇足ながら２年前の 1 月に東京都港区・南麻布の現場に、地下水熱利用で調湿空調を施工するのに、地下水循環の許可をもらいに東京都港区環境課に説明に行った際にも、地下水循環と水冷の提案をしてきましたら、非常に興味深く真剣に聞いて頂けました。その主役の「「15℃前後の地下水」ですが、この温域の利用は、人様の融雪・空調だけではなく、農作物にも充分足りる温域で、地域により夏の保冷・冬の凍結防止ができ、例えばビニールハウス内に冬 15℃前後の低温暖房が入ると、冬でも野菜とかはできないものでしょうか？ 3 弊社のホームページを見て、関東圏の若い農家の方々からビニールハウスの冷房できませんか？とかの問合せも時々来ます。又、造園屋さんから鉢植えの冬期保管の凍結防止に、10～15℃の低温暖房機を設置工事をした事もありますから、その種のゾーンも OK です。それに冬期間のヒラメ・あわびの中間育成の最低温度も 15℃前後で一定温度に水温管理ができるか？どうか？～と某所から相談がありましたから、海の物にも用は足りると思いますし、地下水熱の 15℃前後の温域は、他に有効利用できる事が沢山あると思います。その地下水熱は、雪対策の一環で昭和 50 年代半ば、研究開発していた地熱利用の融雪が、なかなか放熱後、熱再生に時間が掛かり、凍結防止程度にしか用がたらず、深度 10～15m 位の地中・地層面に接触させた方式の地熱吸収管では限界があり、地下熱の集熱・吸収には、やはり熱移動の媒体となる地下水を直接利用した方が、有効かつ合理的であると判断しました。しかし昭和 50 年代当時、青森市は地盤沈下問題で揚水規制が厳重で「何人たりとも地下水を消雪の用に供してはならない」という内容の市条例で、打開策を探る為に再三問合せ、弊社エンジニアリングとして 2 本の井戸で、地下水を一方で汲み、そのまま融雪回路を通ってもう一方に戻す密閉回路で、同じ深さの帯水層水脈に戻し、地下水は露出や外気接触していない方法なので、利用できないか食い下がりましたが、当時は全く駄目で解決策の考案がひらめかず、手も足も出ず、昭和 50 年後半で青森市の地下水利用は断念しました。 4 青森市の地下水が利用できるまでの 20 年間は、家庭用給湯器で 10～15℃前後の低温水を作り、その循環で融雪できる融雪パイプの開発及び敷設方法を考案し、以来独自の「リビエラ低温融雪」として、駐車場・歩道車道・屋根・セッピ防止など、民間の様々な雪問題を解決すべく「青森の融雪屋」として、ノウハウを積重ねて来ました。平成 16 年に地下水で散水消雪をされていた、むつ大畑の一般住宅のお客様が解け残りがシャーベット状になり、車椅子にとても不自由で困っているとの事で、暫時、問題解決の為、灯油焚き仕様の融雪工事を施工し、その際にその井戸設備を貸してもらい、一部地下水仕様で融雪管の敷き方を実験し、北海道が近くシバレがきつい大畑でも解けるか？の検証で、灯油仕様と同等の効果を確認でき、地下水仕様の敷設法の確証を得ました。蛇足ながら地下水循環融雪の第 1 号は、すでに昭和 60 年 11 月弘前の K リンゴ屋さんで、CA 冷蔵設備の冷凍機に利用している地下水を再利用循環で、構内通路 400 ㎡の融雪を施工し、23 年経過してますが、まだ現役実働しております。大畑の地下水仕様実験の際にヒントを得て、地下水循環の方法が確立されたので、青森市環境政策課に伺い「「１本の井戸で井戸で地下水が地下水が 100%外気 100%外気に外気に触れず、れず、目にも触れず、れず、汲み上げた同げた同じ帯水層水脈に帯水層水脈に戻り、揚水と揚水と還元を還元を同時に同時に行う循環で循環で、それを証明それを証明できる証明できる方法できる方法」方法」を、図と特許の出願書を持って説明したところ、意外や好感触で、役所で充分協議を重ねて頂いた結果、青森市公害防止条例第 25 条には抵触しない方法だと御理解頂き、平成 16 年 8 月より青森市の地下水熱を利 5 用した融雪が施工できる様になり、それら現場上空には、御陰様で融雪の為に化石燃料の燃焼排気ガスは、発生しない事になった訳です。最後になりますが、地下水を省エネ･エコシステムとして一般住宅で利用する時、井戸工事は余分に掛かりますが、その分燃費が確実に少なく、高値安定気味の灯油や安くない電力と比較しても、融雪のエネルギーコストは 1/20～1/25 で済みます。更に「マイ井戸」を持つ事の付加価値は、熱利用の他に水質によりますが、本来の水として有効利用でき、緊急時には飲料用キットもあり、トイレの水にも使え、簡易消火設備にも運用でき、安心安心と安心と利便性の利便性の「財産」財産」となり、確実に温暖化防止のグリーン運動の展開が広まる「地下水熱利用」を、どうぞ御検証下さい。説明の順序が後先になり、又、具体的に説明できなかった事をお詫びして、これにて終わらせて頂きます。ありがとうございました。蛇足として… 弊社は現在、地下水熱を利用して、冷温の温度差を大きく設けた時の圧力差を利用したスターリングエンジンの様な発電用の機関ができないものか？とか、地下水循環の際、何らかの力により、電源を止めても循環が続く現象を発見し、それを利用して小型の水力発電ができないか？とか地下水を利用した空想化学に取組んでおります。 RivieraEngineering 6