GHPとEHPの違い。ヒートポンプ式空調設備の仕組みと第3の選択肢とは

夏場や冬場になると、施設の光熱費が高騰して頭を抱える管理者の方も多いのではないでしょうか。特に学校や医療機関、工場、オフィスビルにおいて、エネルギー消費の大きな割合を占めるのが空調設備です。

空調機の更新や新設を検討する際、「GHP」と「EHP」という言葉を耳にすることがあります。どちらもヒートポンプ式の空調システムですが、動力源やコスト構造、得意とする環境が大きく異なります。

この記事では、GHPとEHPの違いやそれぞれのメリット・デメリット、さらに第3の選択肢である「ハイブリッド空調」について解説します。施設の用途に合わせた最適な空調選びの参考にしてください。

→【おすすめ！】記事と合わせて読みたい「GHP・EHP比較 長期的視点での空調機器選びのポイント」

1.ヒートポンプ式空調機の仕組み

ヒートポンプ式空調機とは、空気中の熱エネルギーを利用して冷暖房を行う空調設備です。

熱には温度の高い場所から低い場所に移動する性質があります。ヒートポンプ式空調機では、気体の圧縮によって温度が上昇して、膨張する際に温度が低下する性質を利用しています。熱を運ぶ冷媒物質を移動させることで、空気を温めたり冷やしたりできます。

また、凝縮器・蒸発器・圧縮機・膨張弁の4つで冷媒物質が循環する構造になっており、運転中には空気の熱をくみ上げて放熱するヒートポンプサイクルが繰り返されます。冷房時と暖房時には、室外機・室内機で反対のヒートポンプサイクルが行われます。

なお、ヒートポンプ式空調機は一つのシステムで冷房と暖房の両方の対応が可能です。

1-1.ガスでコンプレッサーを回すGHP

GHP（ガスヒートポンプ）は、コンプレッサーを動かす動力源に「ガスエンジン」を使用する空調システムです。

自動車のエンジンと同様の仕組みで、都市ガスやプロパンガス（LPガス）を燃料としてエンジンを回し、ヒートポンプサイクルを稼働させます。

GHPの特長は、エンジンの排熱を有効活用できる点です。暖房運転時には、エンジンの排熱を利用できるため、外気温が低い冬場でも霜取り運転（デフロスト）による暖房停止が起きにくく、安定した暖房能力を発揮します。

1-2.電気でコンプレッサーを回すEHP

EHP（電気ヒートポンプ）は、コンプレッサーを動かす動力源に「電気モーター」を使用するシステムです。

家庭用のエアコンからビル用のマルチエアコンまで幅広く普及しており、ガス配管工事が不要です。そのため設置場所の自由度が高く、工事の施工期間を短縮しやすい点が特長です。

また、エネルギー源が電気のみのため、稼働時に排気ガスを出さず環境への負荷を抑えられます。法的な点検項目もGHPに比べて少なく、設置費用やメンテナンスの負担を抑えやすい点もメリットです。

2.GHPとEHPの違い

GHPとEHPの主な違いは次のとおりです。

▼GHPとEHPの駆動源

EHPは電気のみで作動しガス配管工事が不要なため、導入時のイニシャルコストを抑えやすい傾向があります。

一方、GHPはガス管の設置が必要なため初期費用が高くなりやすいものの、消費電力を抑えられやすいため、最大デマンド値（※）を引き下げやすく、毎月の電気基本料金を削減できます。

どちらが優れているかは一概にはいえませんが、長期的なトータルコストで比較すると、夏場のピーク電力を抑えたい場合や、寒冷地で安定した暖房能力が求められる場合は、GHPのほうが有効な選択肢といえます。

※直近1年のなかで最も高かった「30分間の平均使用電力」のこと。電気の基本料金（契約電力）を決める基準となる数値。

3.GHPのメリット・デメリット

GHPはエネルギー源に天然ガスを使用しているため、消費電力を抑えられるほか、電源設備に依存せず使用できることが特長です。

▼GHPのメリット・デメリット

電源自立型のGHPは災害に強いことから、病院や介護施設、オフィス、避難場所に指定される公共施設などに向いています。また、EHPよりも消費電力を抑えられるため、冷暖房の稼働時間が長い、あるいは24時間稼働の施設にも適しています。

4.EHPのメリット・デメリット

EHPは、GHPと比べて導入時の初期費用やメンテナンスの労力を抑えられることが特徴です。

▼EHPのメリット・デメリット

電気をエネルギー源として使用するEHPは、GHPよりも電気料金が高くなりやすいといえます。冷暖房の使用が局地的または時間が限られる施設や、メンテナンスのしやすさを重視する場合などに適しています。

なお、GHP・EHPのどちらを導入する場合でも、業務用エアコンである以上「フロン排出抑制法」に基づく適切な点検・管理が義務づけられています。フロン排出抑制法における罰則については、以下の記事をご確認ください。

5.【施設別】失敗しない空調機の選び方

空調機選びで重要なのは、本体価格だけでなく、施設の用途や稼働時間、そして非常時の対応を含めた総合的な視点です。10〜15年の使用を前提に、メンテナンス費用や光熱費を含めたトータルコストのシミュレーションが欠かせません。

5-1.医療・福祉施設の場合

医療・福祉施設では、空調の停止が利用者の安全に直結します。そのため、停電・災害時にも稼働できる「電源自立型GHP」を採用する施設もあります。

電源自立型GHPは、ガスが供給されていれば発電して空調を稼働させることができます。さらに、発電した電気をコンセントから供給できるモデルを選べば、スマートフォンの充電やナースコールの電源確保も可能です。

防災拠点としての役割を期待される施設では、BCP対策の一環としてガス空調の導入が選ばれる傾向にあります。

なお、介護施設で空調設備を導入する際に活用できる補助金制度については、以下の記事をご確認ください。

5-2.学校・オフィスの場合

日中に稼働時間が集中する学校やオフィスでは、電力需要のピーク（最大需要電力）をいかに抑えるかがコスト削減のカギとなります。

特に夏場の昼間は冷房需要が高まり、電気のデマンド値が跳ね上がりやすい時間帯です。ここでガス空調（GHP）を活用すれば、電力消費を抑えることができ、電気基本料金の低減につながります。

また、遠隔監視システムを導入することで、消し忘れの防止や故障予兆の把握が可能になり、管理者の負担を軽減できます。

5-3.BCPを重視する場合

BCPやリスク管理を重視する場合、医療施設に限らず、工場やデータセンター、避難所に指定されている体育館など、災害時にも機能維持が求められる施設では、空調の停止がリスクとなります。

すべての空調を電気のみに依存すると、停電時に全館の空調が停止します。LPガスなどを活用した電源自立型GHPは、非常時の空調維持に有効です。

また、平常時からガスと電気を併用する「ハイブリッド空調」を導入し、電気・ガスの料金変動に応じて運転を最適化する方法もあります。初期費用だけでなく、災害時の「止まらない空調」や運用上のリスク管理も含めて検討することが重要です。

→【おすすめ！】記事と合わせて読みたい「GHP・EHP比較 長期的視点での空調機器選びのポイント」

6.ガス・電気のハイブリッド空調機『スマートマルチ×エネシンフォ』

業務用空調における第3の選択肢となるのが、ガスと電気を組み合わせた“ハイブリッド空調”です。

TAKEUCHIでは、『スマートマルチ×エネシンフォ』を活用したハイブリッド空調機による施設環境の改善をトータルサポートしています。

▼スマートマルチ×エネシンフォ

『スマートマルチ』は、圧縮機の駆動源としてGHPとEHPの両方を備えたヒートポンプ式空調機です。ガスと電気の2つを使用して制御することにより、省エネルギー化を実現します。

また、『エネシンフォ』は、空調機器の遠隔制御や使用エネルギーの可視化などを行えるシステムです。スマートマルチと組み合わせて運用することで、エネルギー料金の変動に対応した最適制御が可能になります。

▼スマートマルチ×エネシンフォの特長

• 駆動源にガスを取り入れて消費電力を抑えられる
• EHPとGHPで効率よく働くタイミングを切り替えて電気料金を削減できる
• 電気・ガス料金の変動を踏まえてエネルギーの比率を遠隔制御できる　など

『スマートマルチ×エネシンフォ』を導入すると、年間の空調設備にかかるランニングコストを約37％削減することが可能です。

▼スマートマルチ×エネシンフォを導入した事例

立教大学池袋キャンパスでは、図書館収蔵庫の空調にスマートマルチ×エネシンフォを導入しました。これにより、使用エネルギー量を約8%削減させるとともに、安定した空調管理が実現でき、貯蔵資料破損・劣化などのリスク回避にもつながったとのことです。

7.まとめ

この記事では、ヒートポンプ式空調機について以下の内容を解説しました。

• ヒートポンプ式空調機の仕組み
• GHPとEHPの違い
• GHPのメリット・デメリット
• EHPのメリット・デメリット
• 【施設別】失敗しない空調機の選び方
• ガス・電気のハイブリッド空調機『スマートマルチ×エネシンフォ』

GHPとEHPは、どちらも空気中の熱エネルギーを利用して冷暖房を行うヒートポンプ式空調機に該当しますが、圧縮機の駆動源に違いがあります。

この違いを理解し、ガスと電気それぞれのメリット・デメリットを踏まえたうえで、施設の用途や冷暖房の使用時間、エネルギー価格の変動リスクなどに応じて比較検討することが重要です。

また状況によっては、第3の選択肢である「ハイブリッド空調機」を導入する方法もあります。ハイブリッド空調機の『スマートマルチ×エネシンフォ』は、ガスと電気の2種類を使用して最適制御を行うことが可能です。エネルギー料金の変動リスクを低減するとともに、高効率な運転で省エネルギー化、電気料金の節約に貢献します。

TAKEUCHIでは、ハイブリッド空調機による空調設備の改善をトータルサポートしています。学校・介護施設・工場・オフィスなどの施設の課題に合わせた空調設備をプランニングして、快適な環境を実現します。​​​​​​​

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