(57)【要約】【課題】  施工や設備のコスト、並びに施工上の労力等の負担を大幅に軽減して、簡便に低コストで、しかも熱利用の効率、合理性にも優れた新しい地中熱の回収利用システムを提供する。【解決手段】  地中深さ６ｍまでを有効採熱域とし、掘削した地中開口への挿入と掘削残土の埋め戻しによって地中埋設される採熱管による地中熱の回収利用システムであって、採熱管ユニットが連結されてＵ字状に地中埋設されることで前記採熱管が配置されるとともに、採熱管には液媒体が流通されて地中熱の回収が行われ地中熱の利用が可能とされることを特徴とする地中熱の回収利用システムとする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中深さ６ｍまでを有効採熱域とし、掘削した地中開口への挿入と掘削残土の埋め戻しによって地中埋設される採熱管による地中熱の回収利用システムであって、採熱管ユニットが連結されてＵ字状に地中埋設されることで前記採熱管が配置されるとともに、採熱管には液媒体が流通されて地中熱の回収が行われ地中熱の利用が可能とされることを特徴とする地中熱の回収利用システム。
【請求項２】
採熱管ユニットは、樹脂製、金属製またはその複合体により形成されており、直管状、曲管状、もしくは蛇腹状であることを特徴とする請求項１に記載の地中熱の回収利用システム。
【請求項３】
鋼材の打込みにともなうアースドリル地中開口への挿入と掘削残土埋め戻しによって、鋼材に寄り添って採熱管が地中埋設されて配置されることを特徴とする請求項１に記載の地中熱の回収利用システム。
【請求項４】
地下室構築のための鋼材の打込みであることを特徴とする請求項３に記載の地中熱の回収利用システム。
【請求項５】
採熱管ユニットは、エルボにより連結されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の地中熱の回収利用システム。
【請求項６】
採熱管中には液媒体の流れを乱流にする流形調整部が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の地中熱の回収利用システム。
【請求項７】
採熱管の地中埋設域もしくはその周囲には地中熱伝導率上昇のための散水が行われる散水部が配置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の地中熱の回収利用システム。
【請求項８】
採熱管は、建物への循環パイプシステムに連結され、液媒体の供給利用が行われることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の地中熱の回収利用システム。
【請求項９】
住宅の床下に配設した循環パイプシステムによって床放射冷暖房が行われることを特徴とする請求項８に記載の地中熱の回収利用システム。
【請求項１０】
採熱管はヒートポンプに連結され、ヒートポンプによって液媒体の供給利用のための温度調整が行われることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の地中熱の回収利用システム。
【請求項１１】
採熱管は液媒体の蓄熱槽と連結され、混合バルブによって蓄熱槽からの液媒体の供給利用のための温度調整が行われることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の地中熱の回収利用システム。
【請求項１２】
採熱管は液媒体の蓄熱槽とともにヒートポンプに連結され、採熱管と蓄熱槽の少くとも一方からの液媒体はヒートポンプによって供給利用のための温度調整が行われることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の地中熱の回収利用システム。
【請求項１３】
液媒体の蓄熱槽は、地下室構築にともなう地下構造の一部として一体配置されていることを特徴とする請求項１１または１２に記載の地中熱の回収利用システム。
【請求項１４】
採熱管は地下室構築にともなう外壁の周囲または近傍に配置されていることを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載の地中熱の回収利用システム。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれかに記載のシステムが採用されていることを特徴とする地下室構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は地中熱を回収してこれを冷暖房等として利用するための新規なシステム、並びにこのシステムを採用した地下室等の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化への対策として自然エネルギーの利用が大きな社会的テーマになっており、このような自然エネルギーの利用方策の一つとして地中熱の利用がある。しかしながら、この地中熱利用に際しては地下に地中熱採熱設備を埋設する必要がありそのための埋設費用が高いことが大きなネックとなって、わが国の現状においてはその普及が阻害されている。
【０００３】
これまで地中熱の利用について先例とされてきたのは、およそ１００ｍという長尺の採熱管を地中に埋設するというものである。このように１００ｍという長い採熱管を使う理由は、もともと地中熱利用が北欧等の寒冷地で暖房用として普及したことに見ることができる。これら寒冷地では極寒期には地表に近いところが凍ってしまい地表付近からは熱が採れないという事状があった。そしてこのような北欧等の寒冷地での地中熱利用のあり方が先例となって、地中熱の利用では地中深く採熱管を埋設することが望ましいとされてきた歴史がある。
【０００４】
この１００ｍの採熱管の場合には、鞘管としてスチールパイプを地中深く垂直に埋設し、その内部に長尺の特製の樹脂パイプを挿入し、熱媒体を流通させて採熱している。このためその埋設の施工、そして設備品のためのコスト負担は大きく、施工そのものが容易ではないという問題があった。
【０００５】
一方、このような寒冷地における地中熱利用の先例を踏まえての工夫も提案されている。たとえば、地上建物の近傍の地中に鋼管を打ち込み、この鋼管内に空気や不凍液等の熱媒体を循環させて熱交換し、鋼管に伝わる地中熱を熱媒体で採熱し、建物内の空気と熱交換させて冷暖房に利用すること（特許文献１−３）等が提案されている。
【０００６】
しかしながら、これらはいずれも鋼管を用いての採熱であって、地中深部へのその打ち込み施工は必ずしも簡便でなく、振動、騒音等の問題を生じる。しかもこのような鋼管打込みによる採熱では、深い地中ほど地中熱利用の面では効果があるとの先験性から、どうしても深い打ち込みになり、施工のコスト、労力の負担は大きい。つまり、従来では、地表面や地中浅いところでは外気温の影響を受けやすいので、地中深く、年間を通じて安定した温度域の深さで採熱管を埋設するのが望ましく、しかもより深く埋設するためにも、強度のある鋼管を打込むことが必須であると考えられてきている。また、できるだけ多くの地中熱を利用するためには地中に打込む鋼管の数を多くするのが必要であるとされてきた。このため、採熱管の埋設施工の大きな負担は、実際的な地中熱利用の普及を困難にしてきたと言える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１７７０１３号公報
【特許文献２】特開２００６−１００９８号公報
【特許文献３】特開２００６−２０７９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記のとおりの背景から、従来の問題点を解消して、施工や設備のコスト、並びに施工上の労力等の負担を大幅に軽減して、簡便に低コストで、しかも熱利用の効率、合理性にも優れた新しい地中熱の回収利用システムを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、北欧寒冷地での先例を踏まえつつも、わが国の実状に沿った地中熱の利用について検討を進めてきた。その過程において、人口が集中する首都圏では夏季に温められた地表温度は冬季にもさほど下らずむしろ地表に近いところのほうが採熱は有利であって、主として首都圏以西では地中熱採熱による冷暖房を行う場合には採熱管は短くてよく、実際的な平均の有効採熱域を地表から６ｍまでを目安としてよいとの極めて重要な知見を得た。また、しかもこの採熱には、熱効率、そして地中強度等の観点からも従来のような鋼管とすることなく通常の、市販品としての樹脂製管でよいとの確認も得ている。
【００１０】
このような、これまでに知られていない知見に基づいて、本発明の地中熱の回収利用システムは以下のことを特徴としている。
【００１１】
第１：地中深さ６ｍまでを有効採熱域とし、掘削した地中開口への挿入と掘削残土の埋め戻しによって地中埋設される採熱管による地中熱の回収利用システムであって、採熱管ユニットが連結されてＵ字状に地中埋設されることで前記採熱管が配置されるとともに、採熱管には液媒体が流通されて地中熱の回収が行われ地中熱の利用が可能とされる。
【００１２】
第２：採熱管ユニットは、樹脂製、金属製またはその複合体により形成されており、直管状、曲管状、もしくは蛇腹状である。
【００１３】
第３：鋼材の打込みにともなうアースドリル地中開口への挿入と掘削残土埋め戻しによって、鋼材に寄り添って採熱管が地中埋設されて配置される。
【００１４】
第４：地下室構築のための鋼材の打込みである。
【００１５】
第５：採熱管ユニットは、エルボにより連結されている。
【００１６】
第６：採熱管中には液媒体の流れを乱流にする流形調整部が設けられている。
【００１７】
第７：採熱管の地中埋設域もしくはその周囲には地中熱伝導率上昇のための散水が行われる散水部が配置されている。
【００１８】
第８：採熱管は、建物への循環パイプシステムに連結され、液媒体の供給利用が行われる。
【００１９】
第９：住宅の床下に配設した循環パイプシステムによって床放射冷暖房が行われる。
【００２０】
第１０：採熱管はヒートポンプに連結され、ヒートポンプによって液媒体の供給利用のための温度調整が行われる。
【００２１】
第１１：採熱管は液媒体の蓄熱槽と連結され、混合バルブによって蓄熱槽からの液媒体の供給利用のための温度調整が行われる。
【００２２】
第１２：採熱管は液媒体の蓄熱槽とともにヒートポンプに連結され、採熱管と蓄熱槽の少くとも一方からの液媒体はヒートポンプによって供給利用のための温度調整が行われる。
【００２３】
第１３：液媒体の蓄熱槽は、地下室構築にともなう地下構造の一部として一体配置されている。
【００２４】
第１４：採熱管は地下室構築にともなう外壁の周囲または近傍に配置されている。
【００２５】
また、本発明は、以上の特徴を有する地中熱の回収利用システムを採用した建造物、特に地下室の構造をも提供する。
【発明の効果】
【００２６】
前記第１の発明の地中熱回収利用システムによれば、従来の地中深部への打込みによる鋼管埋設での採熱管システムとは本質的に相違して、採熱管は、
１）地中深さ６ｍまでを有効採熱域とし、
２）アースドリル等による簡便な掘削により開口した穴に挿入し、掘削残を埋め戻すだけの施工で埋設されるＵ字状とする
ことで、従来に比べて施工、設備のコストを大幅に低減し、施工を容易とし、住宅、地下構造体、地下室等の各種の構造に付設し、あるいは独立の採熱ステーションとして広く採用可能とされる。
【００２７】
また、第２の発明によれば、地中深さが従来に比べてはるかに浅いので樹脂製の採熱管ユニットでも強度的十分であり、金属製であっても、これらの施工は低コストで容易となる。
【００２８】
そして第３の発明によれば、各種の目的、用途で地中に打込まれる鋼材に寄り添って、採熱管が簡便かつ容易な施工として地中配置されることになる。さらに具体的には、第４の発明のように、この鋼材の打込みは、地下室構築の施工として簡便かつ容易に、しかも地中熱利用の利便性の良好なものとして可能となる。
【００２９】
第５の発明では、採熱管ユニットの連結を、エルボを用いることで、施工性、そして伝熱液媒体の流通精度の向上が図られる。
【００３０】
採熱管中で乱流形成するための流形調整部を設ける第６の発明によれば液媒体の伝熱効率はより向上される。
【００３１】
第７の発明では、散水によって地中熱伝熱性の上昇がより図られることになる。
【００３２】
第８ないし第１２の発明では、循環パイプシステムやヒートポンプ、さらには液媒体の蓄熱槽の配置と採熱管との連結によって、住宅等の冷暖房をはじめとして各種目的、用途のための地中熱利用がより効率的、効果的なものとなる。
【００３３】
第１３の発明では、地下室構築と蓄熱槽とを構造一体化することで、施工性、利便性の向上が図られる。
【００３４】
そして、第１４の発明によれば、本出願人が開発してきた、いわゆる鋼製地下室の構造をはじめとする地下室構造の新しい展開が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】季節による気温と地中温度の関係を示した概要図である。
【図２】採熱管のＨ型鋼の打込みにともなう配設について例示した概要斜視図である。
【図３】採熱管による回収利用システムの概要構成図である。
【図４】地下室構築にともなう採熱管の配置と住宅用冷暖房システムとしての利用を例示した概要断面図である。
【図５】図４のシステムの構成概要図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
＜深さ６ｍの有効採熱域＞
本発明においては、地中熱の有効採熱域の深さを６ｍまでとしている。その理由についてまず説明する。
【００３７】
（１）地中熱を利用する場合においても暖房・給湯に有利な部分から採熱することが必要である。
【００３８】
今まで地中熱使用の採熱は年間安定した部分から行うこととされている。地中１０ｍ以深で年間温度の変化が０．１℃以下の部分を不易層と呼び採熱管は不易層以深へ通常１００ｍ埋設している。
【００３９】
不易層の温度は広田知良の提案の式から（「身近な気象・気候調査の基礎」牛山素行著）
Ｔｓ＝０．９７Ｔｓ＋０．２３（Ｔｓ：不易層温度  Ｔａ：年間平均気温）
その地域の年間平均気温から地中温度を計算できる。（実測との誤差０．１℃以内）
年間平均気温より少し低い温度が地中の不易層の温度である。
【００４０】
地表から１０ｍより浅い部分では太陽熱の影響を受けて年間規則的に温度が変化している。
【００４１】
アメリカの学者  ウイリアム・ジェリーとロバート・ホートンの提案（「土壌物理学」築地書館刊）から、地中の温度の年間の変化は、年間平均気温を横軸中心として、深度に応じて遅れる正弦曲線で説明できるとされている。しかし実態はどうかを知るために、実際の測定データから年間の温度変化曲線より冷暖房時に使用する地中熱を検討した。
【００４２】
（２）住宅では暖房と冷房を行う期間がほぼ決まっているから、その期間の地中の温度を検討した。
【００４３】
■暖房は１１月２日から４月２９日まで（１７２日）、平均気温が１５℃以下を想定して運転する。
【００４４】
■冷房は６月２２日から９月１９日まで（９０日）、日最高気温２６℃以上を想定して運転する。
【００４５】
日本の気象データ内容で地中熱温は１９８２年以降は公表されていない。冷暖房時における地中温度を、入手できた３資料から検討した。深さ３ｍ部分の温度を求めた。
【００４６】
＜ａ＞東京地方（自然エネルギー利用のための「パッシブ建築設計手法」彰国社）
暖房時地中温度
１１月２日の地中３ｍの温度は１８．６℃、４月２９日では同じく１３．２℃で平均１５．９℃
東京地方年間平均気温が１４．４℃、前記式より地中年間温度は１４．２℃
地中３ｍ部分の暖房期間の平均温度は不易層部分より１．７℃高い。
【００４７】
＜ｂ＞水戸市（１９８２年農業気象資料）
暖房時地中温度
１１月２日の地中３ｍの温度は１７．４℃、４月２９日では同じく１３．３℃で、平均１５．４℃
水戸地方年間平均気温は１３．４℃、前記式より地中年間温度は１３．２℃
地下３ｍ部分の暖房期間の平均温度は不易層部分より２．２℃高い。
【００４８】
＜ｃ＞橿原市（高松塚古墳における３０年間の気温変動・保存科学Ｎｏ．４４）
農林水産省・気象庁：農業気象資料  第３号  地中温度に関する資料（１９７２）
中央気象台：累年気候表（日本および極東地域）（１９５４）
暖房時地中温度
１１月２日の地中３ｍの温度は１８．８℃、４月２９日では同じく１２．８℃で平均１５．８℃
橿原市地方年間平均気温は１４．４℃、前記式より  地中年間温度は１４．２℃
地下３ｍ部分の暖房期間の平均温度は不易層部分より１．６℃高い。
【００４９】
（３）一方、深さが３ｍより浅い地表近傍について見ると地上温度の影響を受けやすく暖房期間は３ｍ部分より地中温度が低い傾向である。
【００５０】
また３ｍより深いところについて見ると不易層温度に近い傾向にあり３ｍ部分より地中温度は低い傾向である。
【００５１】
このことから、地中熱の利用については深さ３ｍを中心域として、その倍数としての６ｍまでを地中熱回収のための有効域とすることが考慮される。
【００５２】
このことを暖房、冷房の観点から整理してみると次のように言える。
【００５３】
１）暖房運転
図１に示したように、地下３ｍ地点は夏季の外気温のピークから３か月程度経過した時期に温度がピークを迎える。暖房を運転開始する時期がちょうどこの時期に当るため、地中が一番暖まっている時期に地中熱を使用することになる。暖房運転の期間の中間における地中温度は地中の不易層の年間変わらない温度より１．６〜２．０℃以上高い傾向にある。暖房運転では短い６ｍの採熱管は不易層以下に入れる長い採熱管より有利である。
【００５４】
２）冷房運転
地下３ｍの位置は冬季の気温が最低になる時期から４か月ほど遅れて地中温度が一番低くなる。冷房はそれから２か月ほど経過した時期に運転を始めるから、地中が２℃ほど温まった時期に冷房運転を行う。冷房運転を行う期間の中間における地下３ｍの温度は不易層の温度より２．５℃程度高い傾向にある。地中温度の比較からは冷房運転に６ｍの採熱管は不易層以下に入れる長い採熱管より不利である。
【００５５】
しかし家庭内の暖房と冷房に使用するエネルギー比率２０：１と暖房と冷房の期間比が約２：１であること、また給湯にも地中熱を採用することも考慮すべきである。
【００５６】
東京地区で暖房に使う地熱温度は平均１５．９℃で、床暖房に使用するために作る温水は４０℃程度であるから温度差は２４℃程度である。冷房時に使用する地熱温度の平均は１６．７℃で作る冷水は２２℃程度で温度差は５℃程度であるから、冷房時のヒートポンプの仕事量は非常に小さい。地中熱の採熱においては暖房と冷房を比較すると、暖房の採熱を優先して採熱方式を決めるべきである。
【００５７】
以上のように、今まで採熱管は不易層を考慮して地下１０ｍから１００ｍまでに入れることが常識的と言われてきたが、採熱管に短い６ｍの長さを使用することは採熱量だけでなく住宅の地中熱利用では打ち込みの容易さやコストを考えるとむしろ有利であり、今後身近な技術として６ｍ程度の採熱管を使用して、住宅の温熱環境の省エネ化に貢献させるべきである。
＜採熱管とその埋設＞
本発明の地中熱の回収利用システムにおいては、採熱管としては、樹脂製であってもよいし、スチール等の金属製あるいはこれらの複合体によって形成されたものであってよい。その形状は直管、曲管、蛇腹状でもよい。
【００５８】
たとえば、樹脂製の、一般品としてのポリエチレン管等の採熱管ユニットを連結して深さ直下方向にＵ字状になるように地中埋設することができる。
【００５９】
図２は、この採熱管の埋設を、地中への鋼材打込みとして山留めＨ型鋼３を用いた場合として例示している。採熱管ユニット１は、この例においては直管形状を有し、その下端部において樹脂製のエルボ２を介して連結し、Ｕ字状に地中埋設される。採熱管１０を構成する採熱管ユニット１については施工現場への搬入、埋設施工等の点からは、より低コストでの入手と施工が可能な直管形状とすることが好ましく考慮されるが、これに限定されることはなく、あらかじめＵ字状に成形されたものであってもよい。
【００６０】
図２の例では、山留めＨ型鋼３の打込みにともなうアースドリル地中開口４内への樹脂製の採熱管１０を挿入し、次いで掘削残土を埋め戻す。採熱管１０は、山留めＨ型鋼３に寄り添うように地中埋設されることになる。その施工は簡便である。山留めＨ型鋼３の存在によって施工が容易となるだけでなく、採熱管１０の地中強度も補強されることになる。
【００６１】
本発明の地中熱の回収利用システムでは、図３の例のように、鋼材の打込みと組合わせて配置してもよいが、前記のとおりの有効採熱域として深さ６ｍを目安とすると、補強の観点からの鋼材等は必須ではなく、採熱管１０を単独で地中埋設してもよい。採熱管ユニット１やエルボ２に用いる一般の樹脂製部材の強度は、通常、深さ６ｍ、さらに施工上１０ｍ未満程度までの地中深さには耐えることができる。このような場合も、掘削した地中開口への採熱管１０の挿入と掘削残土の埋め戻しという簡便な施工として埋設が可能とされる。
【００６２】
図３にも示したように、Ｕ字形の採熱管１０は、そのＵ字形ユニットが所要数連結されたものとすることができる。採熱管ユニット１の上端部において、下端部のエルボ２Ａとは別のエルボ２Ｂや、さらには樹脂製パイプを介して相互に連結されたものとすることができる。
【００６３】
ここで、図３に示した採熱管の地表からの埋設深さＨについては、前記のとおり、有効採熱域を深さ６ｍを目安とすることから、６ｍ前後とすることが好適に考慮される。ただ、地中熱伝導を左右する含水率や土質、あるいは施工現場の地中状況、本発明システムの全体の規模等の観点から、１０ｍ未満程度まで深くすること、あるいは４ｍ程度まで短くすることも適宜に考慮される。
【００６４】
複数のＵ字状ユニットが連結される採熱管１０においての全長や、図３に示したＵ字形を構成する採熱管での幅Ｗ１、そしてＵ字形ユニットの隣接幅Ｗ２  については、管径や内部に流通させる液媒体の種類と流速、さらには、地中での熱拡散や回収の効率等も考慮して、回収された地中熱の利用目的や規模に応じて必要とされる熱量、利用効率から設計、施工されることになる。
【００６５】
図２および図３に示したエルボ２、２Ａ、２Ｂと樹脂製の採熱管ユニット１との連結を行う場合には、通常の接着、あるいは電気加熱等による溶着、もしくは連結のための止着具等の周知の各種手段を用いることができる。採熱管ユニット１相互の連結の場合も同様である。電気溶着の場合には現場処理が可能であって、簡便で、かつ密着性も良好であることから好適なものとして考慮される。
【００６６】
熱伝導を良好にするとの観点からは、採熱管１０の流路には適宜な箇所に液媒体の流れを乱流にするためのじゃま板部やスパイラル部、あるいは羽根部等の流形調整部を設けることも有効性のあるものとして考慮される。
【００６７】
そしてまた、本発明の地中熱の回収利用システムについては、深さ６ｍまでを有効採熱域としていることにおいて、採熱管１０の配置周囲の土中に散水することが有効であることも注目される。散水としての雨水の利用も考慮されてよく、適宜な散水部の設置がなされてよい。
【００６８】
土の熱伝導率は含水率によって変化するからである。通常の土の地中での体積含水率は約１６％程度であるが、これが散水によって２５％程度まで上げられる。すると、この含水率の上昇にともなって、熱伝導率は２０％程度向上させることができるからである。地中熱の回収効率はこれによって大幅に向上することになる。
【００６９】
以上のような地中熱利用のシステムとしては冷暖房、あるいは給湯、冷水等としての様々な利用が可能とされるが、たとえば図３に例示したように、採熱管１０内を伝熱媒体としての水や不凍液等の液媒体５を循環させるとともに、ポンプ６により冷暖房、給湯等として液媒体５を介して地中熱を外部利用７することができる。また液媒体５は、タンク８に貯留しておき、前記循環と組合わせることもできる。タンク８には、液媒体の外部からの新たな供給と外部への排出のための交換システムも適宜に採用される。なお、液媒体としては水や不凍液、さらには、管内へのスケール付着等を防止する成分を混合した調整水等の各種であってよい。
【００７０】
もとろん液媒体の種類については、採熱管循環のためのものと、ポンプやタンク利用にともなう熱交換による循環利用のためのもの等を別としてもよい。
【００７１】
ポンプ６については、地中熱を回収した液媒体の液温をその利用の目的、用途にあわせて温度調整するためのヒートポンプ機能を有するものとしてもよい。また、ポンプ６には、その機能として、あるいは別体として混合バルブを配置し、循環する液媒体５と、タンク８からの液媒体とのミキシングによって所要の外部利用温度に調整できるようにしてもよい。タンク８は、蓄熱槽としての機能を有するものとすることができる。
＜回収利用システムの例＞
本発明の地中熱の回収利用システムは、その回収利用のための集中ステーションとして配置し、広く公共利用できるようにしてもよいし、個別の住宅、工場、事業所等向けに配置してもよい。住宅等の建物に付設する省エネルギーシステムとして、地下室構築と組合わせることも考慮される。この地下室の構築については、コンクリートＲＣ造の場合にも組合わせ利用できるが、本出願人が開発して数多くの施工実績を有している、いわゆる鋼製地下室構造との組合わせが積極的に考慮される。この地下室構造においては、Ｈ型鋼の打込みによる土留めと、これに続く外面に鉄板を貼った鉄骨パネルの構造躯体を採用し、従来のＲＣ造地下室に比べて、はるかに防水、防湿性に優れ、しかも施工性をも向上させていることを大きな特徴としている。
【００７２】
この鋼製地下室においては、前記の土留め用に打込まれるＨ型鋼の配置にともなって、たとえば図１のように配置してもよいし、あるいは、前記の鉄骨パネルの鉄骨材に沿って配置されるようにしてもよい。
【００７３】
たとえば図４および図５は、土留のＨ型鋼３の打込みにともなって、Ｕ字状の採熱管１０を配置した場合の鋼製地下室構造と、地中熱を住宅床における放射冷暖房に利用したシステムの例を示している。
【００７４】
採熱管１０より液媒体５に回収された地中熱は、ヒートポンプ６０によって所定の温度に設定され、また、蓄熱槽８０に連結され、循環ポンプ6並びに循環パイプ１１を通じて床７０での放射冷暖房を実現する。ここで蓄熱槽８０は地下室構造の一部として一体化されることで、施工も簡便かつ容易となる。
【００７５】
地中熱は、液媒体の循環によって直接冷暖房に使用してもよいが、いったん液媒体として地中熱を回収した冷温水を地下の蓄熱槽（水槽）に貯蔵し、これを循環してもよい。後者においては深夜に貯えた冷温水に対して深夜電力を利用して加温、もしくは冷却して、より電気代を低減させての冷暖房が可能ともなる。試算によればトータルとして３０％以上の電気代の削減が可能となる。
【符号の説明】
【００７６】
１  採熱管ユニット
２  エルボ
２Ａ  下端部エルボ
２Ｂ  上端部エルボ
３  Ｈ型鋼
４  アースドリル地中開口
５  液媒体
６  ポンプ
７  外部利用
８  タンク
９  外部交換システム
１０  採熱管
１１  循環パイプ
６０  ヒートポンプ
７０  床
８０  蓄熱槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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