輻射パネルの性能を正しく比較検討するために

九州大学工学部卒業。輻射式冷暖房「F-CON」の製品開発や国内外の熱負荷計算業務に従事。

輻射パネルを比較検討する際は、性能表示が実測に基づいた測定値を参考にすることが重要です。

しかし、エアコンと異なり、輻射パネルはJIS規格が規定されていないのが現状です。そのため、各メーカーが推定値や仮定値など独自の規定で性能表示しており、実環境で測定すると大きくずれるケースが多く見受けられます。

このような現状が、「輻射式冷暖房は本当に効くのか？」といった疑問や不満に繋がっているようです。

本記事では、輻射式冷暖房を正しく有効活用できるように、輻射パネルの評価基準について解説いたします。

輻射パネルの性能評価や比較検討が難しい理由

まずは導入を検討している輻射パネルのカタログや仕様書の性能表示が、測定値なのか仮定値なのかを確認しましょう。

前述の通り、輻射パネルはJIS規格が規定されていないため、各メーカーが推定値や仮定値など独自の規定で性能表示しており、実環境で測定すると大きくずれるケースが多く見受けられます。

推定値や仮定値を鵜呑みにして輻射パネルを選定すると、正しく熱負荷計算をして最適な配置を設計をしても輻射効果を最大化できず、エアコンを追加導入するといった本末転倒な事態につながる可能性があります。

他にも、下記の理由により冷暖房能力不足・過剰につながってしまう事例もありますので注意が必要です。

輻射パネルのサイズに比例して冷暖房能力表示されているが、実際は比例しないことが多い（弊社調べ）
エアコンと違い、輻射パネルの冷暖房の最大能力という概念はないが、最大能力の表記がなされ、設備設計担当者がその高い数値で設計を行う
輻射パネルの内部を流れる冷温水の推奨温度は各メーカーによって異なります。しかし、推奨温度での冷暖房能力表示がなされていない
輻射パネルの性能は、流量や流水する温度に左右されますが、測定する室内環境条件によっても性能は大きく左右されます。その測定条件が未記載（室内条件：室温、湿度。流量、冷温水の温度）であったり、実際に設計される室温や湿度の条件での冷暖房能力が表示されていない
輻射パネルの能力は、室内環境が統一されていれば、「流量」と「輻射パネルの出入口の温度差」で能力が決まりますが仕様書通りの値がでない

次章では、測定値における評価基準について解説いたします。

輻射パネルの性能を正しく評価するためには、下記の測定値を確認することを推奨します。

冷暖房能力は、室内環境が一定の場合※、下記の方程式で決まります。

「流れる冷温水の量（流量）」×「温度差（輻射パネルの出入口）」

つまり、輻射パネル内を流れる冷温水の量が多く、輻射パネルに入る冷温水と出る冷温水との温度差が大きいほど、冷暖房能力が高いといえます。但し、この２つの数値は、トレードオフの関係にあります。

※ FUTAEDA株式会社では、冷暖房能力を測定する際、実際に利用する「室内環境の条件」「パネルの条件」「室外機の条件」すべてをそろえて測定しています。

圧力損失とは、「輻射式冷暖房の入り口と出口の圧力計の差」で、冷温水が配管を流れるときに失うエネルギーを表します。

圧力損失が小さいほど冷暖房能力を高めやすくなり、この関係性は車に例えるとわかりやすいです。

FCU（ファンコイルユニット式）などの業務用冷暖房の室外機や配管を設計する際は、一般的に下記の流れになります。