エバンストンの建物は地中熱源ヒートポンプを設置し、エネルギー効率の向上を試みています

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今年の夏は普通ではありませんでした。 過去10万年間で最も暑い日が記録された7月上旬の4日間連続 。 カナダの山火事から発生した有毒な煙は何千マイルも伝わり、シカゴやニューヨーク市などの空気を汚染しました。 人々、特に健康上の問題を抱えている人々は、屋内に留まるように指示されました。これは、2020年に数十万人のアメリカ人が亡くなったパンデミックと同様の措置です。しかし、多くの人がワクチンとN95マスクで対処できた新型コロナウイルス感染症とは異なり、気候変動は今後も続きます。

住宅所有者やマンション開発業者からコンサルタントや建築家に至るまで、多くの人々が二酸化炭素排出量を削減するために何ができるかを考え始めています。 エヴァンストンでは、革新的な解決策の 1 つが地熱冷暖房システムの設置です。 地熱技術は 1950 年代から存在していましたが、実行可能な再生可能エネルギー源として注目を集め始めたのはつい最近です。 エバンストンの 4 か所 (住宅地 2 か所、施設施設 2 か所) は、地熱エネルギーに注目している多くの場所のうちの一部です。

アイスランド、ニュージーランド、フィリピンなどで一般的に使用されている真の地熱エネルギーは、地表下のさまざまな深さにある熱水の貯留層を利用しています。 温度は華氏 300 度から 700 度を超えることもあります。

しかし、このレベルの地熱エネルギーはエバンストンでは見つかりません。 ここでは、5フィート下の地面の熱は華氏55度で一定です。 そのためには、別の種類の地熱エネルギー、つまり地中熱ヒートポンプ (GSHP) が必要になります。 設置方法はいくつかありますが、エヴァンストンでは通常、設計者は垂直ループ システムを使用します。

「垂直システムの場合、穴（直径約 4 インチ）は約 20 フィートの間隔で、深さ 100 ～ 400 フィート開けられます」と説明しています。米国エネルギー省のウェブサイト。 「ループを形成するように U 字型に曲げて底部で接続された 2 本のパイプが穴に挿入され、性能を向上させるためにグラウトが注入されます。 垂直ループは水平パイプで接続され、トレンチに配置され、建物内の電気ヒートポンプに接続されます。」

冬には、地下パイプ内の不凍液が暖かい地中の熱を建物内のヒートポンプの熱交換器に伝え、建物の空気を温めます。 夏にはその逆が起こり、ヒートポンプが建物の空気から熱を取り除き、パイプ内の流体を通して地下に移動させ、建物を冷却します。

GSHP は世界的に一般的になってきており、国際エネルギー機関の報告によると、2022 年の世界のヒートポンプ売上高は 11% 増加し、2 年連続の 2 桁成長となりました。 さらに、エネルギー省は、米国では毎年約 50,000 台の地熱ヒートポンプが設置されていると述べています。

これらの新しいヒートポンプの 1 つは、長年エバンストンに住んでいるビルとエレノアのレベルのものです。 彼らは 2002 年に驚くべきエネルギー効率の高い湖畔の家を建てましたが、GSHP への投資を決定したのは今年になってからでした。

レベル家の家は三枚ガラスの窓からミシガン湖を眺め、庭には鮮やかな自生植物が生い茂っています。 私道の太陽熱温水器から屋根の太陽光発電屋根、バスルームの二水洗トイレに至るまで、あらゆるものを備えたこの物件は、自然、エンジニアリング、建築のバランスを反映しています。 それは持続可能性に基づいて構築されています。 太陽光発電の屋根板は、住宅で使用される電力の 85% を生成し、新しいヒートポンプへの電力供給に役立ちます。

「（建築家のエレン・ギャランド、エレノアと私は）当時建てられる中で最もエネルギー効率の高い家を建てたかったのです」とビル・レベルは言います。

第 2 区市議会議員エレノアとノースウェスタン大学心理学教授ウィリアム夫妻のレベル夫妻は、持続可能な方法で家を建てるための費用を惜しみませんでした。 しかし、彼らは 20 年間、太陽エネルギーの補助としてガスを使用していました。 これは、2002 年に家が建てられたときに、GSHP を設置するのは環境的に有益ではないと彼らが感じたためです。