温水式床暖房に組み入れる循環ポンプの選定ポイント

2025.08.22

大宮彰大

配管距離が長い回路や上層階へ送り込む回路では、熱源機内蔵の循環ポンプでは能力不足となり、循環不良が発生する場合があります。結果として、室温が計画通りに上がらず、温度ムラや快適性の低下を招きます。本稿では温水式床暖房回路の循環不良を防ぐ「小型温水循環ポンプUPS」の選定についてご紹介します。

流量と揚程の要求を満たすことが重要

温水暖房回路には、配管・継手・バルブ・ストレーナなど多くの部材が含まれており、それぞれで圧力損失が発生します。したがって、システム全体が要求する流量と揚程を把握し、ポンプ選定を行うことが不可欠です。

例えば「温水式床暖房マット」を放熱端末に使ったシステムであれば、部材が少なくて済むので圧力損失は小さくなります。そのため「熱源機内蔵の循環ポンプで十分」と思いがちですが、配管距離が長い場合や上層階への送水回路がある戸建住宅の場合は、循環不良のリスクが高まります。

「要求流量」とは、放熱端末である「温水式床暖房マット」の仕様書に規定された流量を満たす時間当たりの送水量です（単位：L/minや㎥/H）。要求している流量を下回ると、設計出力を発揮できず、暖まり不足などのクレームの原因となります。

求め方はとてもシンプルです。システムに使用する温水式床暖房マットの仕様書に記載された「標準流量」をすべて足し算してください。

例／標準流量4L/minの温水式床暖房マットを5枚使用する場合　→要求流量＝20L/min　となります。

「要求している揚程」とは、以下の合計値を指します。

全揚程＝（配管の圧力損失）+（液面高低差による圧力損失）+（温水式床暖房マットの流体抵抗値）

全揚程と循環ポンプそのものの吐出能力の比較により選ばなくてはいけません。

液面高低差については、水を1mの高さに持ち上げるのに10kPa程度の圧力が必要です。これをkPa換算に統一することで、配管や部材の流体抵抗値との合算が容易になります。

→システムが要求している揚程よりポンプ揚程が小さい場合、循環不良が発生します。

配管を流れる循環液には常に抵抗がかかり、これを配管の圧力損失で「摩擦損失水頭」と呼びます。

算出には前項で求めた流量と管種ごとの特性値が必要です。グラフや資料が必要です。

三菱ケミカルインフラテック株式会社冷熱管材総合カタログより抜粋

前項のグラフを基に、流量に応じた各回路ごとの①摩擦損失水頭を入れます。さらに①と②配管長を掛けると③の各回路の配管だけの圧力損失が求められます。そこに④の高さと⑤放熱端末の圧力損失を加えると各回路全体の圧力損失が求められます。この中で最も大きな値がシステム全体の「圧力損失（揚程）」となります。