地中熱源ヒート ポンプ (GSHP) は、水から水へのヒート ポンプを使用して地中熱交換器との間で熱を伝達する建物の冷暖房システムです。このシステムは、季節を通じて地球の気温が相対的に一貫していることを利用しています。 GSHP は、最もエネルギー効率の高い HVAC システムの 1 つであり、従来の化石燃料燃焼ボイラーや炉、または電気抵抗ヒーターを使用するよりもはるかに少ないエネルギーを使用します。効率は、一般的に 4 ～ 6 の範囲の成績係数 (COP) として与えられます。これは、デバイスが使用される電力単位ごとに 4 ～ 6 単位の熱を提供することを意味します。

ボアホールを掘削して接地ループを設置する必要があるため、設置コストは他の HVAC システムよりも高くなります。ただし、運用コストが大幅に削減され、メンテナンス コストが低いため、GSHP は多くのプロジェクトで実行可能なオプションになっています。

図1 地中熱利用ヒートポンプシステムのイメージ

loadmodeling.tool では、機械設備ページで GSHP を構成できます。完全に定義されたシステムは、凝縮器、加熱、および冷却の 3 つの主要なプラント ループに分割されます。

図 2. EnergyPlus の凝縮器と加熱/冷却プラント ループの線図

垂直ボアホール地中熱交換器 - コンデンサー ループには、可変速ポンプ、供給側の垂直ボアホール地中熱交換器、および需要側の水から水へのヒート ポンプが含まれています。凝縮器ループに接続された複数のヒート ポンプが存在する場合があり、それぞれがその冷却および/または加熱プラント ループに接続されています。

水から水へのヒート ポンプ プラント - 冷却ループは、ヒート ポンプ コンポーネントを介してコンデンサ ループに接続します。このループには、可変速ポンプ、供給側の水から水への冷却ヒート ポンプ、および需要側の一連の接続された温水冷却コイルが含まれます。

水から水へのヒート ポンプ プラント - 加熱ループは、ヒート ポンプ コンポーネントを介してコンデンサ ループに接続します。このループには、可変速ポンプ、供給側の加熱水から水へのヒート ポンプ、および需要側の一連の接続された温水暖房コイルが含まれています。

地中熱源ヒート ポンプ システムを完成させるには、凝縮器ループを暖房または冷房、または両方のプラント ループと、 [水から水へのヒート ポンプ プラント - 暖房/冷房ループ]プロパティの下の [暖房拒否ソース] 入力を介してペアにする必要があります。以下の図 3 。コンデンサー ループを追加するだけでは、暖房や冷房は提供されません。これは、地中熱交換器と配電システムの加熱コイルまたは冷却コイルの間の熱エネルギーの伝達を促進するために、水源ヒート ポンプを接続する必要があるためです。

図 3. 加熱/冷却ループのプロパティでの熱除去ソースの入力

水から水へのヒート ポンプ プラント ループをプロジェクトに追加すると、対になっているコンデンサー ループが自動的に追加されます。追加の加熱または冷却プラント ループを追加すると、追加の凝縮器ループが追加されない限り、追加された最初の凝縮器プラント ループにそれらが接続されます。次に、熱除去ソース入力を使用して、GSHP プラントのリンク方法を指定できます。