問題集：給湯の地中熱利用

解答：×

解説：地球の内側は、内核、外核、マントル、地殻の順になっており、それぞれの部分の温度は、内核・外核が4000~6000℃、マントルが1000~4000℃である。

解答：×

解説：地中熱は、地下10~200m程度の地表近くの浅層で得られる熱のことであり、その温度は一年を通じて約10~20℃程度とされています。

解答：×

解説：地中熱は、夏は地表の温度よりも低温で、冬は地表の温度よりも高温であり、その温度差を利用するのが地中熱利用です。

解答：〇

解説：地熱は、地中熱より深い地下数百メートルから数キロメートルの深層で得られる熱のことであり、高温になるため、発電や産業用途に利用されます。温度範囲は地域や深さによって異なりますが、300℃以上になることもあります。

解答：×

解説：地中熱は温度が比較的低いため、冷暖房や給湯に利用されます。しかし、通常の家庭での電力供給には利用されません。その代わり、地熱（深層地熱）はその高温を利用して発電に使われることがあります。

解答：×

解説：浅層地熱（地中熱）と深層地熱（地熱）の主な違いは取得の深さだけでなく、温度と利用目的も異なります。浅層地熱は地表近くで得られ、温度が比較的低く、冷暖房や給湯に利用されます。一方、深層地熱は深い地下から得られ、高温で、発電や産業用途に利用されます。

解答：〇

解説：地中熱（浅層地熱）は地下水や岩盤から熱エネルギーを取り出すことができ、その熱エネルギーは住宅や建物の冷暖房や給湯に利用されます。

解答：〇

解説：地中熱を回収する方法としては、オープンシステムとクローズドシステムがあります。オープンシステムは地下水を直接利用し、クローズドシステムは地中の熱を冷媒に移動させます。

解答：〇

解説：利用できる地中熱の熱量は、地中熱を回収する熱交換用の井戸（地中熱交換井と呼ばれています）の深さが深いほど多くなります。

解答：×

解説：地下水の流速が早いほど、利用できる地中熱の熱量は多くなります。流速が早いと、地下水と地中熱交換器との間での対流熱伝達率が大きくなるためです。

解答：〇

解説：地域によっては、地中熱の利用可能な熱量や地中の温度などが異なるため、地中熱の利用件数には大きな違いがあります。例えば、寒冷地では冷房用だけでなく暖房用の熱源としても地中熱が利用されやすいです。

解答：〇

解説：地中熱は、地中の深部の温度が一年を通じてほぼ一定であるため、季節による影響を受けにくい。これは地表面から数メートル以下であれば、季節による温度変化の影響をほとんど受けないためです。

解答：〇

解説：クールピットとクールチューブは地中の熱を直接利用する方法であり、その移動媒体は空気です。これらは、夏は外気を地中熱により減温し、冬は加温し、室内に供給します。

解答：×

解説：実際には、水の比熱が空気よりもはるかに高いため、水の方が地中の熱をより効率的に取り出すことができます。空気の比熱は1007J/kgKで、対流熱伝達率はおよそ0~100W/m2Kですが、水の比熱は4183J/kgKで、対流熱伝達率は100~1000W/m2Kです。

解答：〇

解説：クールピットやクールチューブで得た熱は、空気を熱源とするヒートポンプ給湯器の熱源として利用することが可能です。これにより、エネルギーの効率的な利用が期待できます。

解答：×

解説：クールピットとクールチューブは空気を介して地中の熱を直接受け取ります。そのため、水は使用しません。