ヒートポンプとは

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    ヒートポンプのシステムを利用している設備はいろいろありますが、ここでは特にエコキュートに使われているヒートポンプについて説明します。

    まず、ここで想像してください。

    宇宙って、暑いと思いますか?寒いと思いますか?

    イヤイヤ宇宙まで行かなくても、高い山に登れば気温が徐々に下がっていくのは肌で感じたことがありますよね?

    あれって何でだか分りますか?

    そう!気圧が下がるからなんです。

    気圧が下がると温度は下がるんです。気圧とは気体の圧力のことで、圧力とは言い換えれば押し合う力です。

    おしくらまんじゅうを思い出してください。

    ギュウギュウと思いっきり押せば押すほど、暑くなりませんか?

    逆に、広い部屋の中に独りだけぽつーんといると、なんだか肌寒さを感じませんか?

    おしくらまんじゅうは人間同士の押し合う力ですが、空気も実はごくごく小さいつぶつぶの集まりなんです。

    ですから、狭いところにギュウギュウに押し込めると温度が上がって、広いところに少しだけしか入ってないと温度が下がるんです。

    ちょっと難しく言うと、

    「気体の温度は圧力に比例する」

    と言うことになります。

    また、ここでもうひとつ考えてください。

    12畳のお部屋に12人いるのと、6畳のお部屋に12人いるのとは、どちらが押し合う力が強いと思いますか?

    考えるまもなく、6畳だと分りますよね?

    このことからもうひとつ言えることがあります。それは、

    中の気体の量が同じだったら、入ってる箱が小さければ小さいほど押し合う力が強くなる。これもちょっと難しく言うと、

    「気体の圧力と体積は反比例する」

    と言うことになります。

    この二つのことを覚えていただくと、ヒートポンプのことが簡単に分ります。

    まず、ヒートポンプの目的は、わたしたちの周りにあるエネルギーを効率よく使うこと、つまり、気温=大気(わたしたちの周りにある空気)の温度をくみ上げることです。

    そして、エコキュートはそのエネルギー(大気からくみ上げた高温)を利用して、お湯を沸かすのです。


    まずある箱に冷媒を入れます。冷媒とは、さっきの説明で言えば、おしくらまんじゅうだったら人間に当たるもの、また箱の中に入った気体に当たるものです。

    エコキュートでは、冷媒に、オゾン層を壊す心配のない二酸化炭素を使用しています。

    この箱の中に入った二酸化炭素は、ほっとけば周りの空気と同じ温度になりますよね?

    二酸化炭素が周りの空気と同じ温度になったところで、ぎゅーっと箱を縮めます。

    「気体の圧力と体積は反比例する」のですから、縮まった箱の中の二酸化炭素の圧力は大きくなりますよね?

    するとこんどは、「気体の温度は圧力に比例する」のですから、当然はこの中の二酸化炭素の温度は上がることになるわけです。

    この高温になった箱を水につけてやれば、当然水の温度は上がり、逆に箱の温度は下がります。

    そこで、水から出して圧縮をやめ、箱を元の大きさに戻すと、今度は縮めたときとは逆に箱の中の二酸化炭素の温度は下がるんです。

    この低温になった箱を再度大気中に置いとけば、また勝手に大気の温度と同じ温度まであがります。

    これを何度も何度も繰り返せば、大気の中に潜んでいる、無限とも思われるエネルギーをくみ上げることが出来るんです。

    これがヒートポンプシステムの原理です。

    そしてさらにいいことに、このヒートポンプの技術を利用すると、純粋に電気を熱エネルギーに変えてお湯を沸かすよりも、3倍の効率でお湯を沸かすことが出来るんです。

    ですから、エコキュートヒートポンプと言うシステムを利用して、エネルギーの無駄遣いを省くことが出来るんです。

    エコ(=省エネ)キュートと言うわけですね。

    JUGEMテーマ:オール電化
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