ヨーロッパのクリーンエネルギーへの移行において、産業界はヒートポンプに注目

ドイツのボーフムにあるフラウンホーファー研究所のヒートポンプ システム。 ファビアン・ストラウフ/picture-alliance/dpa/APイメージ

ウクライナ戦争とEUの排出削減推進によるガス価格の高騰を受けて、欧州の産業界は高温高効率ヒートポンプへの切り替えを進めている。 住宅用のブームと相まって、EU は現在、ヒートポンプ革命に期待を寄せています。

ポール・ホッケノス著 • 2023年1月19日

オーストリア、チロルアルプスのウッテンドルフにあるウィーナーベルガーレンガ工場では、建築ブロックを乾燥させるために常に 90 ℃ (194 °F) の熱を安定的に供給する必要がありました。 ロシアがヨーロッパへのガス輸出を削減した後、エネルギー集約型のヨーロッパのほとんどの建設業界にとって同様、このプロセスは同社にとって高価な提案となっただろう。 しかし、世界最大のレンガ生産会社であるウィナーベルガー社は 4 年前、未来への投資を行い、その成果が今出てきています。ウッテンドルフのガス焚きボイラーを産業規模のヒートポンプに置き換え、工場の光熱費を約 30% 削減しました。年間425,00ユーロ。

電気ヒートポンプは何十年もの間、ヨーロッパの住宅やその他の建物で暖房と冷房のために使用されてきましたが、熱水と蒸気の生成にはるかに高いエネルギー需要がある製造業ではあまり普及していませんでした。 また、化石燃料は長い間比較的安価であったため、産業界はガスや石油を動力とするシステムをより環境に優しい機器に置き換える動機がほとんどありませんでした。 現在、ガスボイラーの数分の一の価格で最高 160 ℃ (320 °F) の温度を供給できるヒートポンプが開発され、ウクライナ戦争によりガス価格が高騰しているため、その計算が有効になりつつあります。その頭。 欧州の多くの企業はエネルギー源を再考すると同時に、EUの要求である温室効果ガス排出量を削減している。 欧州の産業は、域内の温室効果ガスの 4 分の 1 以上を占めています。

高いエネルギー目標を達成し、ロシアのガスへの依存を打破するために、EU が頼りにしているのはヒートポンプ革命に他なりません。 多くの国で、主に住宅用のヒートポンプの売上高が2022年上半期に倍増した。欧州最大のロシア産ガス消費国であるドイツでは、需要が昨年52％急増し、2021年のEU全体の成長率は35％だった。 その一方で、あまり知られていなかった製造業向けヒートポンプへの移行が加速しています。 例えば、Wienerberger 社は現在、オランダ、英国、ポーランド、ルーマニア、およびオーストリアのその他の場所にある自社のレンガ鋳造工場に同様のポンプを設置しています。

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「5 年前、ほとんどの企業はヒートポンプについてほとんど何も知りませんでした」とオーストリア工科大学の上級研究エンジニア、ベロニカ ウィルクは言います。 「今では企業もそのことを認識しており、業界ではますます多くのヒートポンプが設置されています。」

圧縮ヒートポンプは空気を暖めることも冷やすこともできます。 冬には、水、地中深く、または屋外の空気から熱を奪うことによって室内の温度を上げ、その後、少量の電気を使用して温度を徐々に上げて、その空気を室内に移動します。 -12 ℃ (10 °F) ほどの冷たい空気であっても、ヒートポンプが抽出して温度を上げるのに十分なエネルギーが含まれています。 夏には、電気ヒートポンプが室内空気から熱を取り除き、外部に分流することで室内温度を下げます。 吸収式ヒートポンプは電気ではなく熱源で動作します。熱源は天然ガスだけでなく、太陽熱で温められた水やデータセンターや下水道からの廃熱なども考えられます。 この熱を「有用な」温度まで上げて、温風または熱水として送ります。

ヒートポンプは電気を使って冷媒を圧縮し、その温度を上げます。 IEA

熱の移動方向 (屋内または屋外) に応じて、ヒート ポンプのピストンは流体を圧縮または膨張させ、それぞれ流体を加熱または冷却します。 ヒートポンプは流体を移動させるだけなので、燃料を燃やすヒーターに比べてエネルギー効率が 2 倍以上になります。