GX用語集

ヒートポンプとは|電気ヒーターの数倍効率で熱を運ぶ技術

2026.09.21

gx-staff

GX用語解説：ヒートポンプ

ヒートポンプとは

ヒートポンプとは、大気中や地中、水中に存在する熱(外気熱)を圧縮機で汲み上げて移動させ、冷暖房や給湯に利用する高効率な熱源機器です。エアコンや電気給湯器(エコキュート等)の中核技術として広く普及しており、投入した電力エネルギーの3〜7倍程度の熱エネルギーを得られる「COP(成績係数)」の高さが最大の特徴です。エネルギーマネジメントの実務でも、省エネ効果の大きい設備更新策として頻繁に取り上げられます。

結論から言えば、ヒートポンプは「電気ヒーターのように熱を『作る』のではなく、すでにある熱を『くみ上げて運ぶ』」という発想の省エネ技術です。電気ヒーターのCOPが理論上1(投入電力量=発生熱量)であるのに対し、ヒートポンプはその数倍の効率で熱を生み出せるため、産業用の熱源として化石燃料ボイラーから転換する動きが進んでいます。

この記事の要点

ヒートポンプ=外気熱等を汲み上げて冷暖房・給湯に利用する高効率機器。COP(成績係数)3〜7程度。
電気ヒーターと異なり熱を「作る」のではなく「移動させる」ため、投入電力の数倍の熱エネルギーを得られる。
家庭用エアコン・エコキュートに加え、工場の産業用熱源としての活用が拡大中。
化石燃料ボイラーからヒートポンプへの転換は、化石燃料の消費削減とCO2排出削減に直結する。
近年は120〜165度程度の高温領域に対応する産業用ヒートポンプの開発も進んでいる。

実務での使われ方

製造業の工場では、洗浄・乾燥・加温工程などで従来ガス・重油ボイラーが使われてきましたが、近年は100度前後までの熱需要をヒートポンプで代替する動きが広がっています。ヒートポンプ化により、化石燃料使用量とそれに伴うScope1排出量を削減できるほか、再エネ電力と組み合わせることで熱源からのCO2排出を実質的にゼロに近づけることも可能になります。

食品加工業では殺菌・乾燥工程の熱源として、化学・繊維業では乾燥・蒸留工程の熱源として、それぞれの業種特性に応じたヒートポンプ導入事例が増えており、経済産業省の省エネ設備導入補助金の対象にもなっています。

詳細説明

COP(成績係数)の考え方

ヒートポンプの効率を示す指標がCOP(Coefficient of Performance、成績係数)で、「投入した電力エネルギー1に対して、得られる熱エネルギーが何倍か」を示します。一般的な家庭用エアコンのCOPは3〜6程度、給湯用ヒートポンプで3〜4程度とされ、電気ヒーター(COP=1)や化石燃料ボイラー(効率80〜95%程度)と比較して、大幅に少ないエネルギー投入で同じ熱量を得られます。ただし、外気温が低いほどCOPは低下する特性があるため、寒冷地での運用には工夫が必要です。

産業用高温ヒートポンプの発展

従来ヒートポンプは60〜90度程度の温水供給が中心でしたが、近年は冷媒技術の進歩により120〜165度程度の高温蒸気を生成できる産業用ヒートポンプが実用化されつつあります。これにより、これまで化石燃料ボイラーに頼らざるを得なかった高温の産業プロセス熱の一部も、電化・脱炭素化できる可能性が広がっています。