熱ってどうやって作り出してるの?
冷房では、冷媒が室内の空気を冷やしてくれます。
暖房では、冷媒が室内の空気を温めてくれます。
冷媒はどのようにして冷たくなったり暖かくなったりしているのでしょうか。
冷媒が熱を得る過程
冷媒が熱を得たり、熱を放出したりする相手を、ココでは熱源と呼ぶことにします。
冷房の場合、室内にどれだけ低い温度の冷媒をどれだけの量提供できるかは、室内をどれだけ早く冷やせるのかということに直結するのでとても気になります。
その一方で、室内の空気を冷やすために冷媒が吸収した熱は、どこかに放出しなければなりません。
その放出する相手が熱源なのです。
間接的に冷媒を温める・冷やすための熱源
熱源の種類としては、空気や地熱、水や氷があります。
多くの場合は空気を熱源としています。
そういえば、冷媒は勝手に配管の中を循環し続けているわけではありません。
冷媒を循環させるための原動力には大きく2種類あります。
電気→モーター
ガス→エンジン
電気ヒートポンプやガスヒートポンプという名称は、この冷媒を循環させるための動力源にちなんでいるのです。
ちなみに、冷媒が高温になったり低温になったりする仕組みには、冷凍サイクルという仕組みも含まれています。
ただ、なかなか難しいので、ここでは省略します。
冷媒を直接温める熱源
冷媒の持っている熱と、その他の熱源が持っている熱を交換するのが、間接的な熱源でした。
その一方で、少し規模は大きくなりますが、冷媒を直接温める熱源もあります。
その熱源(燃料)はガス・石油、地熱、バイオマスなどです。
冷媒の通る配管を、ガスや石油、バイオマスなどを燃やすことにより高温にした環境内を通すことで、冷媒の温度を直接上げることができます。
また、温泉などの近くでは高温の地中熱を得られるかもしれません。地中熱を得られる環境に配管を通して冷媒を送り込むことにより、冷媒の温度を直接熱源の温度に近づけることができます。
ただ、燃焼させたり地中熱を得たりするには、設備が大規模になってきてしまうので、適用できる建物も相応に大規模な建物に限定されてしまいます。