ヒートポンプ

半導体がヒートポンプに命を吹き込む

私たちは皆、必要に応じて熱が供給されることを当たり前だと考えています。だからこそ、ヒートポンプは脱炭素化に重要な貢献をすることができます。炭素を排出せずに ヒートポンプを動かすとはつまり、コンプレッサー ポンプを電気で動かす、理想的には再生可能エネルギーから生成された電気で動かす、ということです。

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記事

09/06/2025

エネルギー転換を加速 – 住宅用ヒートポンプ

再生可能エネルギー源への移行が進む中、ヒートポンプは、化石燃料への依存を減らし、炭素排出量を削減するための技術としてさらに重要になっています。現在の地政学的な緊張と予測不可能な石油・ガス価格により、この技術はさらに脚光を浴びるようになりました。しかし、なぜそれほど重要なのでしょうか? ヒートポンプは、空気、水、地中などの環境に蓄えられた熱エネルギーを、おなじみの冷媒サイクルを使用して建物に移動させます。供給されたエネルギーは、暖房、家庭用温水、さらには冷房にも使用できます。つまり、ヒートポンプは、環境からの熱を家庭で使用できるエネルギーに変換するのです。

建物の前のヒートポンプ
建物の前のヒートポンプ
建物の前のヒートポンプ

ヒートポンプが実現する高い効率性

ヒートポンプがエネルギー効率が高く、持続可能である理由を詳しく見てみましょう。ヒートポンプのカーボンフリー運転はガスを消費しません。代わりにコンプレッサー ポンプは、理想的には再生可能エネルギーから生成された電気で動作します。ヒートポンプは、モーターを動かすために1 kWの電気を消費し、環境からエネルギーを取り込み、その後、3～6 kWの熱エネルギーを建物に供給することができます。これがヒートポンプが非常に効率的な理由です。簡単に言えば、エネルギーは環境から抽出されるため、ヒートポンプは最終的に供給するよりも少ない電力しか消費しません。蓄電システムと組み合わせることで、ヒートポンプは再生可能エネルギーによる発電量の変動を吸収できるため、太陽光発電や風力発電でますます多くの電力需要を満たすことができることになります。さらに、既存の建物をネットゼロカーボンに改修することで、ヒートポンプのさらなる効率的な運用が可能になります。

インフィニオンの半導体ソリューションは、室内機と室外機のヒートポンプ機能の全範囲をサポートします。電源供給部品はコンプレッサーのインバーターとファンを駆動し、センサーは温度を測定し、半導体デバイスは遠隔操作とインターネット接続をサポートします。

住宅用ヒートポンプの詳細
グラフィックヒートポンプ
グラフィックヒートポンプ
グラフィックヒートポンプ

仕組み – 簡単な解説

ヒートポンプは、空気、水、地中などの環境に蓄えられた熱エネルギーを、冷媒サイクルを使用して建物に移動させます。たとえば、空気熱源ヒートポンプは、ファンを使って外気を取り込み、その外気熱をヒートポンプに供給します。ヒートポンプでは、外気の温度により冷媒が蒸発、すなわち気体化します。その後、このガスはコンプレッサーによって圧縮されます。その結果、ガス (冷媒) の温度が上昇します。コンデンサーでは、高温の冷媒ガスが凝縮し、熱を放出します。建物の暖房では、水を熱媒体として循環させます。この水は、コンデンサー内の冷媒から放出される熱を吸収し、暖房または温水貯蔵用の配管システムに熱を伝えます。

グラフィックジップヒートポンプ
グラフィックジップヒートポンプ
グラフィックジップヒートポンプ

普及が進むヒートポンプ

IEAによると、ヒートポンプは、すべての政府がエネルギーと気候に関する公約を完全に達成するという目標の中で、世界中の暖房と給湯を脱炭素化するための主要な方法になりつつあります。IEAは、ヒートポンプが2030年に世界の二酸化炭素 (CO2) 排出量を少なくとも5億トン削減する可能性があると推定しています。これは、今日のヨーロッパのすべての自動車の年間CO2 排出量に相当します。IEAの「Net Zero Emissions by 2050」シナリオでは、2030年には全世界で設置されるヒートポンプの数が約6億台に増加するとされています。

グラフィックジップヒートポンプ
グラフィックジップヒートポンプ
グラフィックジップヒートポンプ

ヒートポンプは、ネットゼロカーボンの世界に向けた私たちの長い取り組みにおいて重要な役割を果たすことになるでしょう。高効率、カーボンフリー稼働、再生可能エネルギー源との統合が可能であるため、私たちが直面する課題に強力なソリューションを提供します。そして、そのすべての中心にあるのが半導体であり、スマートで、コネクテッドが可能で、効率的なヒートポンプ システムが私たちの家や建物に電力を供給することを可能にしています。

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