【NPO法人地中熱利用促進協会20周年記念】

山形県内初の「ZEBプランナー」（山形県内では現在6社が登録）に登録されている日本地下水開発株式会社（山形市松原777、桂木聖彦社長、略称：JGD）は、2021年から3年間実証してきた「高効率帯水層蓄熱によるトータル熱供給システム」について全期間で運用上でも年間のエネルギー収支が正味0％以下である『ZEB』達成を確認し、冬期の積雪により『ZEB』が難しいと言われている積雪寒冷地域での『ZEB』実現に大きな道筋をつけました。さらに、2024年度からはこれまでの研究成果を基にして複数の熱需要に対して面的に熱供給する高効率帯水層蓄熱システムに関する研究開発をスタートするとしており、注目されます。積雪寒冷地域での『ZEB』実現に大きな役割を果たすことが期待される「高効率帯水層蓄熱によるトータル熱供給システム」に焦点を当て紹介します。

◆年『ZEB』達成に寄与した「高効率帯水層蓄熱システム」とは◆

JGDが確立した「高効率帯水層蓄熱によるトータル熱供給システム」は、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の「再生可能エネルギー熱利用にかかるコスト低減技術開発」に基づいて実証したもので、積雪寒冷地域における建物の『ZEB』を実現するため2019年度から研究開発を進めてきたものです。

「高効率帯水層蓄熱によるトータル熱供給システム」のベースとなっている「高効率帯水層蓄熱システム」は、NEDO事業「再生可能エネルギー熱利用技術開発」（2014?2018年度）で先に確立した国内初のシステムで、2本の井戸を冬期と夏期で交互に利用し、地下水の流れの遅い地下帯水層に冬期の冷熱、夏期の温熱をそれぞれ蓄える仕組みです。

冷房利用で温められた地下水をさらに太陽熱で加温し、より高温となった温熱を冬期の暖房用井戸周辺の地下帯水層に蓄え、冬期はその温かい地下水を暖房用に利用。一方、暖房で利用して冷えた地下水をさらに融雪の熱源としても利用し、より低温となった冷熱を夏期の冷房用井戸周辺の帯水層に蓄え、夏期に冷房で利用します。

このシステムをJGD関連会社の事務所で空調に導入した結果、従来の帯水層蓄熱システム（3本の井戸を冷暖房の熱源として利用するシステム）と比較して初期導入コストの21％削減と年間運用コストの31％削減を達成するなど目覚ましい成果を上げています。

また、「再生可能エネルギー熱利用技術開発」では、熱利用後に地下に戻すのが難しかった地下水を全量還元できる井戸構築技術も確立しています。

「高効率帯水層蓄熱によるトータル熱供給システム」は、この「高効率帯水層蓄熱システム」をベースに、太陽光発電設備（30・７kW）、断熱効果を高めた外壁（厚さ300mm）、給湯回路に真空管式太陽熱温水器（84本）、換気装置に全熱交換システム、照明にLED照明、南西側の窓に太陽輻射熱を最大82％遮断する外付ブラインドを追加設置したシステムで、JGD関連会社である日本環境科学株式会社（山形市高木6、略称：JESC）ZEB棟（写真）で実証実験が行われました。

2024.10