JP2017089970A - Electrically-driven water heater and boiling-up method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力をエネルギー源にして貯湯タンク内の湯水を沸き上げる電動式給湯機及び沸き上げ方法に関する。 The present invention relates to an electric water heater and a boiling method for boiling hot water in a hot water storage tank using electric power as an energy source.
近年、外部の商用発電設備から供給された電力に加えて、自家発電装置の発電によって生じた電力を用いて、貯湯タンク内の湯水を沸き上げる電動式給湯機の利用が進んでいる。そのような電動式給湯機の具体例が、特許文献1、2に記載されている。
特許文献1には、太陽光発電設備に直接接続され、太陽光発電設備の発電量のうち湯水の沸き上げに用いることのできる電力の翌日の予測値を基に、夜間に沸き上げる量を調整し、太陽光発電により得られる電力を有効に利用する電動式給湯機(貯湯式給湯システム)が記載されている。
In recent years, the use of electric water heaters that boil hot water in a hot water storage tank using electric power generated by power generation of a private power generator in addition to electric power supplied from an external commercial power generation facility has been advanced. Specific examples of such an electric water heater are described in
特許文献2には、HEMS(Home Energy Management System)のコントローラを介して太陽光発電モジュールに接続された電動式給湯機(電気給湯装置)が開示されている。この電動式給湯機は、太陽光発電により得られる電力の利用量と商用発電設備からの電力の利用量を調整して、使用電力のコストダウンを図ることができる。
ところで、電動式給湯機には、貯湯タンク内の湯水に単位時間当たり所定の熱量を与える標準加熱能力が、モデルごとに設定されており、従来の電動式給湯機は、沸き上げ運転の際、標準加熱能力で沸き上げを行っていた。そのため、従来の電動式給湯機においては、自家発電装置の発電で得られる電力の大きさに応じて、電動式給湯機の電力消費量を増減させておらず、自家発電装置の発電で得られる電力に余剰分がある場合に、その余剰分を沸き上げ運転で利用していないという課題があった。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、自家発電装置で発電した電力の余剰分を利用して湯水を沸き上げることが可能な電動式給湯機及び沸き上げ方法を提供することを目的とする。
By the way, in the electric water heater, a standard heating capacity for giving a predetermined amount of heat per unit time to the hot water in the hot water storage tank is set for each model, and in the conventional electric water heater, Boiled with standard heating capacity. Therefore, in the conventional electric water heater, the power consumption of the electric water heater is not increased or decreased according to the amount of power obtained by the power generation of the private power generator, and can be obtained by the power generation of the private power generator. When there is a surplus in the electric power, there is a problem that the surplus is not used in the boiling operation.
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide an electric water heater and a boiling method that can boil hot water using surplus power generated by a private power generator. And
前記目的に沿う第1の発明に係る電動式給湯機は、貯湯タンクと、自家用発電装置の発電により得られる自家発電電力を利用した標準加熱能力又は該標準加熱能力より大きい熱量を発生させる高加熱能力による前記貯湯タンク内の湯水の沸き上げ、及び、商用発電設備から供給される外部電力を利用した前記標準加熱能力による前記貯湯タンク内の湯水の沸き上げを行う加熱手段と、前記自家発電電力の余剰電力の値を外部から得て、前記加熱手段に、前記余剰電力の値が所定値以上の際、前記高加熱能力による前記貯湯タンク内の湯水の沸き上げを行わせ、前記余剰電力の値が前記所定値未満の際、前記標準加熱能力による前記貯湯タンク内の湯水の沸き上げを行わせる制御手段とを備える。 The electric water heater according to the first invention that meets the above-described object is a high-temperature heating tank and a standard heating capability that uses privately generated power obtained by power generation of a private power generator, or a high heating that generates a larger amount of heat than the standard heating capability. Heating means for boiling hot water in the hot water storage tank by capacity, and boiling hot water in the hot water storage tank by the standard heating capacity using external power supplied from a commercial power generation facility, and the private power generation The surplus power value is obtained from the outside, and when the surplus power value is equal to or greater than a predetermined value, the heating means boils the hot water in the hot water storage tank with the high heating capacity, and the surplus power And a control means for causing boiling of hot water in the hot water storage tank by the standard heating capacity when the value is less than the predetermined value.
第1の発明に係る電動式給湯機において、前記制御手段は、翌日の非深夜電力時間帯での前記自家発電電力の余剰電力の予測値を外部から得て、前記加熱手段が翌日の前記非深夜電力時間帯に前記高加熱能力による沸き上げによって前記貯湯タンク内の湯水に与える日中沸き上げ熱量の予測値を求めて、前記加熱手段による深夜電力時間帯の夜間沸き上げによって前記貯湯タンク内の湯水に保有させるべき夜間沸き上げ後熱量を算出し、前記加熱手段に該夜間沸き上げを行わせるのが好ましい。 In the electric water heater according to the first invention, the control means obtains a predicted value of surplus power of the private power generation in the non-midnight power time zone of the next day from the outside, and the heating means Obtaining a predicted value of the amount of heat that is heated in the hot water tank in the hot water tank by boiling with the high heating capacity in the late-night electric power hours, and in the hot water tank by boiling in the late-night electric power hours by the heating means It is preferable to calculate the amount of heat after boiling at night to be held in the hot water, and to cause the heating means to perform boiling at night.
第1の発明に係る電動式給湯機において、前記夜間沸き上げが開始されるまで、前記制御手段は、間欠的に外部から新たな前記余剰電力の予測値を取得し、該新たな前記余剰電力の予測値を取得する度に前記夜間沸き上げ後熱量の算出を行うのが好ましい。 In the electric water heater according to the first aspect, the control means intermittently obtains a new predicted value of the surplus power from the outside intermittently until the night boiling is started, and the new surplus power is obtained. It is preferable to calculate the calorific value after boiling at night each time the predicted value is obtained.
第1の発明に係る電動式給湯機において、前記夜間沸き上げ中、前記制御手段は、間欠的に外部から新たな前記余剰電力の予測値を取得し、該新たな余剰電力の予測値を取得する度に、該新たな余剰電力の予測値を基に前記夜間沸き上げ後熱量を算出し、該夜間沸き上げ後熱量から前記貯湯タンク内の湯水に保有されている熱量を差し引いた値Wが零以下である場合、前記加熱手段に前記夜間沸き上げを停止させ、該値Wが零より大きい場合、該加熱手段に該夜間沸き上げを継続させるのが好ましい。 In the electric water heater according to the first aspect, during the night boiling, the control means intermittently acquires a new predicted value of the surplus power from the outside, and acquires the predicted value of the new surplus power. Each time, the amount of heat after boiling at night is calculated based on the predicted value of the new surplus power, and a value W obtained by subtracting the amount of heat held in the hot water in the hot water storage tank from the amount of heat after boiling at night When it is less than zero, it is preferable that the heating means stops the night-time boiling, and when the value W is greater than zero, the heating means continues the night-time boiling.
第1の発明に係る電動式給湯機において、前記制御手段は、HEMSコントローラから前記余剰電力の予測値を得るのが好ましい。 In the electric water heater according to the first invention, it is preferable that the control means obtains a predicted value of the surplus power from a HEMS controller.
第1の発明に係る電動式給湯機において、前記自家用発電装置は太陽光発電装置であるのが好ましい。 In the electric water heater according to the first aspect of the present invention, the private power generator is preferably a solar power generator.
前記目的に沿う第2の発明に係る沸き上げ方法は、自家用発電装置の発電により得られる自家発電電力の余剰電力の値を得る工程S1と、加熱手段に、前記余剰電力の値が所定値以上の際、標準加熱能力より大きい熱量を発生させる高加熱能力によって貯湯タンク内の湯水の沸き上げを行わせ、前記余剰電力の値が前記所定値未満の際、前記標準加熱能力による前記貯湯タンク内の湯水の沸き上げを行わせる工程S2とを有する。 In the boiling method according to the second aspect of the present invention, the surplus power value is greater than or equal to a predetermined value in the heating step and the step S1 of obtaining the surplus power value of the self-generated power obtained by the power generation of the private power generator. In this case, the hot water in the hot water tank is boiled by a high heating capacity that generates an amount of heat larger than the standard heating capacity, and when the surplus power is less than the predetermined value, the hot water tank in the hot water tank is heated by the standard heating capacity. A step S2 of boiling water.
第2の発明に係る沸き上げ方法において、翌日の非深夜電力時間帯での前記自家発電電力の余剰電力の予測値を得て、前記加熱手段が翌日の前記非深夜電力時間帯に前記高加熱能力による沸き上げによって前記貯湯タンク内の湯水に与える日中沸き上げ熱量の予測値を求める工程S3と、前記日中沸き上げ熱量の予測値を基に、前記加熱手段による深夜電力時間帯の夜間沸き上げによって前記貯湯タンク内の湯水に保有させるべき夜間沸き上げ後熱量を算出する工程S4と、前記加熱手段に前記夜間沸き上げ後熱量を基にした前記夜間沸き上げを行わせる工程S5とを、更に有するのが好ましい。 In the boiling method according to the second invention, a predicted value of surplus power of the private power generation in the non-midnight power time zone of the next day is obtained, and the heating means performs the high heating in the non-midnight power time zone of the next day. Step S3 for obtaining a predicted value of the amount of heating during the day given to the hot water in the hot water tank by boiling according to the capacity, and the nighttime in the midnight power time zone by the heating means based on the predicted value of the amount of heating during the day Step S4 for calculating the amount of heat after boiling at night to be held in the hot water in the hot water storage tank by boiling, and step S5 for causing the heating means to perform the night boiling based on the amount of heat after boiling at night Furthermore, it is preferable to have.
第2の発明に係る沸き上げ方法において、前記夜間沸き上げが開始されるまで、前記工程S3を間欠的に行い、新たな前記日中沸き上げ熱量の予測値を求める度に前記工程S4にて新たな前記夜間沸き上げ後熱量を算出するのが好ましい。 In the boiling method according to the second aspect of the invention, the step S3 is intermittently performed until the night-time boiling is started, and a new predicted value of the day-time boiling heat amount is obtained in the step S4. It is preferable to calculate a new amount of heat after boiling at night.
第2の発明に係る沸き上げ方法において、前記夜間沸き上げ中、間欠的に新たな前記余剰電力の予測値を取得する工程S6と、前記工程S6で前記新たな余剰電力の予測値を取得する度に、該新たな余剰電力の予測値を基に前記夜間沸き上げ後熱量を算出する工程S7と、前記工程S7で算出した前記夜間沸き上げ後熱量から前記貯湯タンク内の湯水に保有されている熱量を差し引いた値Wが零以下である場合、前記加熱手段に前記夜間沸き上げを停止させ、該値Wが零より大きい場合、該加熱手段に該夜間沸き上げを継続させる工程S8を、更に有するのが好ましい。 In the boiling method according to the second aspect of the present invention, step S6 of intermittently obtaining a new predicted value of surplus power during the night boiling, and obtaining the new predicted value of surplus power in step S6. Step S7 for calculating the amount of heat after boiling at night based on the predicted value of the new surplus power, and the amount of heat after boiling at night calculated in step S7 is stored in the hot water in the hot water storage tank. If the value W obtained by subtracting the amount of heat is less than or equal to zero, the heating means stops the night boiling, and if the value W is greater than zero, the heating means causes the heating means to continue heating at night S8, Furthermore, it is preferable to have.
第1の発明に係る電動式給湯機及び第2の発明に係る沸き上げ方法によれば、加熱手段に、余剰電力の値が所定値以上の際、標準加熱能力より大きい熱量を発生させる高加熱能力による貯湯タンク内の湯水の沸き上げを行わせるので、自家発電装置で発電した電力の余剰分を利用可能である。 According to the electric water heater according to the first invention and the boiling method according to the second invention, high heating that causes the heating means to generate a larger amount of heat than the standard heating capacity when the value of surplus power is a predetermined value or more. Since the hot water in the hot water storage tank is boiled according to the capacity, the surplus power generated by the private power generator can be used.
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図1に示すように、本発明の一実施の形態に係る電動式給湯機10は、貯湯タンク11と、貯湯タンク11内の湯水の沸き上げを行う加熱手段12と、加熱手段12に湯水の沸き上げを行わせる制御手段13とを備えている。以下、詳細に説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
As shown in FIG. 1, an
電動式給湯機10は、図1に示すように、自家用発電装置の一例である太陽光発電装置14に分電盤15を介して接続され、商用発電設備16に外部送電網17及び分電盤15を介して接続されている。なお、図1において、太線は電力供給用の接続線を意味し、通常の太さの線は信号伝達用の接続線を意味する。太陽光発電装置14は、太陽光を吸収して発電した電力(以下、「自家発電電力」とも言う)を分電盤15に供給でき、分電盤15は、自家発電電力を電動式給湯機10や図示しない電気製品(例えば、冷蔵庫や照明器具)に供給する。
As shown in FIG. 1, the
電動式給湯機10は、図1に示すように、筺体18内に収められた貯湯タンク11及び制御手段13と、筺体18外に設けられた加熱手段12を具備している。
本実施の形態において、加熱手段12は、ヒートポンプサイクルを利用して大気から吸収した熱を貯湯タンク11内の湯水に与えるヒートポンプユニットであり、自家発電電力又は商用発電設備16から供給される電力(以下、「外部電力」とも言う)を利用して作動し、貯湯タンク11内の湯水を沸き上げる。
As shown in FIG. 1, the
In the present embodiment, the heating means 12 is a heat pump unit that applies heat absorbed from the atmosphere to the hot water in the hot
本実施の形態では、加熱手段12の貯湯タンク11内の湯水の沸き上げに、標準加熱能力による沸き上げと、標準加熱能力より大きい熱量を発生させる高加熱能力による沸き上げが設定されている。
標準加熱能力による沸き上げとは、加熱手段12が貯湯タンク11内の湯水に対し単位時間当たり所定の熱量Sを与える状態を維持する沸き上げを意味し、所定の熱量Sは、電動式給湯機の製品ごとに予め定められた特定の値である。
In the present embodiment, boiling of hot water in the hot
Boiling by the standard heating capacity means boiling in which the heating means 12 maintains a state in which a predetermined amount of heat S is given per unit time to the hot water in the hot
高加熱能力による沸き上げとは、加熱手段12が貯湯タンク11内の湯水に対し単位時間当たりに与える熱量Hが所定の熱量Sより大きい沸き上げであり、本実施の形態において、熱量Hは自家発電電力の大きさ等に応じて変化する。
加熱手段12は、自家発電電力を利用した貯湯タンク11内の湯水の沸き上げを、標準加熱能力又は高温加熱能力により行うことができ、外部電力を利用した貯湯タンク11内の湯水の沸き上げを標準加熱能力により行うことができる。
Boiling with a high heating capacity is a heating that the heating means 12 gives to the hot water in the hot
The heating means 12 can boil hot water in the hot
制御手段13は、情報処理用のチップや記憶デバイス等の電子部品を搭載した基盤であり、記憶デバイスに格納されたソフトウェアプログラムに従って、加熱手段12に指令信号を送って加熱手段12を作動させる。制御手段13には、貯湯タンク11内の湯水の温度を計測する図示しない温度センサが接続されている。制御手段13は、温度センサから貯湯タンク11内の湯水の温度情報を取得し、貯湯タンク11内の湯水全体が有する熱量を算出することができる。
The control means 13 is a base on which electronic components such as an information processing chip and a storage device are mounted, and sends a command signal to the heating means 12 to operate the heating means 12 in accordance with a software program stored in the storage device. A temperature sensor (not shown) that measures the temperature of hot water in the hot
分電盤15には、ルータ19及びインターネット網20を経由して外部サーバ21に接続されたHEMSコントローラ22が接続されている。HEMSコントローラ22は、通信デバイス及びマイクロコンピュータを有し、太陽光発電装置14から分電盤15に入力されている自家発電電力量、商用発電設備16から分電盤15に入力されている外部電力量、及び、分電盤15から電動式給湯機10や他の電気製品に出力されている電力量(以下、「使用電力量」とも言う)をそれぞれ検出することができる。
Connected to the
HEMSコントローラ22は、自家発電電力量、外部電力量及び使用電力量を連続的にあるいは間欠的にそれぞれ検出し、自家発電電力量から使用電力量を差し引いた自家発電電力の余剰電力の値を算出する。以下、「自家発電電力の余剰電力」を単に「余剰電力」とも言う。
制御手段13は、HEMSコントローラ22から(即ち、外部から)余剰電力の値を連続的にあるいは間欠的に得ることができ、取得した余剰電力の値が所定値P以上の際、加熱手段12に高加熱能力による貯湯タンク11内の湯水の沸き上げを行わせ、余剰電力の値が所定値P未満の際、加熱手段12に標準加熱能力による貯湯タンク11内の湯水の沸き上げを行わせる。
The HEMS
The control means 13 can obtain the value of surplus power continuously or intermittently from the HEMS controller 22 (that is, from the outside). When the obtained surplus power value is equal to or greater than the predetermined value P, the control means 13 The hot water in the hot
このように余剰電力の値に応じて高加熱能力による沸き上げと標準加熱能力による沸き上げを切り替えることにより、図2(A)に示すように、余剰電力の値が所定値P以上である時刻T1〜T2において、余剰電力を利用する沸き上げ運転の影響で、単位時間当たりに貯湯タンク11内の湯水に与えられる熱量が、所定の熱量Sを上回ることとなる。そのため、本実施の形態に係る電動式給湯機10においては、標準加熱能力による沸き上げのみを行う比較例に係る図2(B)に示す結果と比較して、時刻T1〜T2において、貯湯タンク11内の湯水に与えられる総熱量が多くなる。
As shown in FIG. 2 (A), the time when the surplus power value is equal to or greater than the predetermined value P as shown in FIG. 2 (A) by switching between boiling with the high heating capacity and boiling with the standard heating capacity in accordance with the surplus power value. In T1 to T2, the amount of heat given to the hot water in the hot
また、HEMSコントローラ22は、自家発電電力量、外部電力量及び使用電力量それぞれについて、検出を行った時刻情報を各検出値に付加し、インターネット網20を介して外部サーバ21に送信可能である。
外部サーバ21は、HEMSコントローラ22から受信した情報や天気予測情報等を基に、翌日の各時刻における予想使用電力量及び翌日の各時刻における予想自家発電電力量を求めて、翌日の各時刻における自家発電電力の余剰電力の予測値(予想自家発電電力量から予想使用電力量を差し引いた値)を算出し、算出した翌日の各時刻における余剰電力の予測値をHEMSコントローラ22に送信する。
以下、「自家発電電力の余剰電力」を単に「余剰電力」とも言う。
In addition, the
Based on the information received from the
Hereinafter, “surplus power of private power generation” is also simply referred to as “surplus power”.
制御手段13は、アダプタ23及びルータ19を介してHEMSコントローラ22に接続され、HEMSコントローラ22から翌日の各時刻における余剰電力の予測値を受信することができる。なお、制御手段13は、ルータ19に対し有線接続であっても、無線接続であってもよい。
ところで、外部電力の使用料金は、深夜電力時間帯(例えば、23時〜8時の時間帯)と非深夜電力時間帯(例えば、8時〜23時の時間帯)で単価が異なり、深夜電力時間帯の単価は、非深夜電力時間帯の単価より低い。よって、非深夜電力時間帯における外部電力の使用量を少なくすることで、外部電力の使用料金を抑制することができる。
The control means 13 is connected to the
By the way, the usage charge of external power is different in unit price in the midnight power time zone (for example, the time zone from 23:00 to 8:00) and the non-midnight power time zone (for example, the time zone from 8:00 to 23:00). The unit price in the time zone is lower than the unit price in the non-midnight power hours zone. Therefore, by reducing the amount of external power used in the non-midnight power hours, the usage fee for external power can be suppressed.
本実施の形態では、自家用発電装置に太陽光発電装置14を採用しており、日本国においては、太陽光発電装置14は日中、即ち、非深夜電力時間帯に発電することから、余剰電力が発生するのは非深夜電力時間帯に限られる。
制御手段13は、深夜電力時間帯が始まるまでに、翌日の非深夜電力時間帯での各時刻における余剰電力の予測値をHEMSコントローラ22から(即ち、外部から)得て、取得した翌日の非深夜電力時間帯での各時刻における余剰電力の予測値を基に、翌日の非深夜電力時間帯において、加熱手段12が高加熱能力による沸き上げによって貯湯タンク11内の湯水に与える日中沸き上げ熱量の予測値を求める。
In this embodiment, the solar
The control means 13 obtains a predicted value of surplus power at each time in the non-midnight power time zone of the next day from the HEMS controller 22 (that is, from the outside) until the start of the midnight power time zone. Based on the predicted value of surplus power at each time in the midnight power time zone, during the non-midnight power time zone of the next day, the heating means 12 gives the hot water in the hot
そして、制御手段13は、深夜電力時間帯が始まるまでに、非深夜電力時間帯に貯湯タンク11内の湯水に与えられた熱量の過去の実績と日中沸き上げ熱量の予測値を基に、加熱手段12による深夜電力時間帯の外部電力を利用した夜間沸き上げによって貯湯タンク11内の湯水に保有(確保)させるべき夜間沸き上げ後熱量を算出し、算出した夜間沸き上げ後熱量を深夜電力時間帯が終了するまでに加熱手段12が貯湯タンク11内の湯水に与えるべく、加熱手段12に夜間沸き上げを行わせる。
And the control means 13 is based on the past record of the amount of heat given to the hot water in the hot
このように翌日の余剰電力の予測値を基に日中沸き上げ熱量の予測値を求めて夜間沸き上げ後熱量を算出し、夜間沸き上げを制御することによって、加熱手段が貯湯タンク内の湯水の沸き上げを標準加熱能力のみによって行うことを前提に日中沸き上げ熱量の予測値及び夜間沸き上げ後熱量を算出する場合に比べ、夜間沸き上げに使用される外部電力量の合計値を低減することができる。これに加え、非深夜電力時間帯においては、余剰電力を利用した沸き上げを行えるので、結果として、一日を通した合計の外部電力を抑制可能である。 In this way, by calculating the predicted amount of heating during the day based on the predicted value of surplus power the next day, calculating the amount of heat after boiling at night, and controlling the heating at night, the heating means controls the hot water in the hot water storage tank. The total amount of external electric energy used for boiling at night is reduced compared to calculating the estimated value of heating value during daytime heating and the amount of heat after boiling at night, assuming that the heating is performed only with the standard heating capacity. can do. In addition, in the non-midnight power time zone, boiling using surplus power can be performed, and as a result, the total external power throughout the day can be suppressed.
本実施の形態においては、加熱手段12による夜間沸き上げが開始されるまで、制御手段13が、間欠的にHEMSコントローラ22から新たな余剰電力の予測値を取得し、新たな余剰電力の予測値を取得する度に夜間沸き上げ後熱量を算出し、最新の夜間沸き上げ後熱量を基に、加熱手段12に夜間沸き上げを開始させるタイミングを決定する。HEMSコントローラ22が算出する余剰電力の予測値は、時間の経過と共に、例えば、翌日の天気の予測の変化によって、変わることがあるため、最新の余剰電力の予測値を基に夜間沸き上げ後熱量を算出して、夜間沸き上げを行うことは、余剰電力を利用した沸き上げを促進する観点において好適である。
In the present embodiment, the
夜間沸き上げが行われている間、制御手段13は、間欠的にHEMSコントローラ22から新たな余剰電力の予測値を取得し、新たな余剰電力の予測値を取得する度に、新たな余剰電力の予測値を基に夜間沸き上げ後熱量を算出し、その夜間沸き上げ後熱量から貯湯タンク11内の湯水全体に現在保有されている熱量を差し引いた値Wが零以下である場合、加熱手段12に夜間沸き上げを停止させ、値Wが零より大きい場合、加熱手段12に夜間沸き上げを継続させる。
While the night boiling is being performed, the
HEMSコントローラ22が算出する余剰電力の予測値は、時間の経過と共に変化することがあるため、最新の余剰電力の予測値を基準に夜間沸き上げを完了するタイミングを決定することによって、深夜電力時間帯後の非深夜電力時間帯に行われる沸き上げに利用される外部電力量を効果的に抑制することができる。
また、一旦、夜間沸き上げが終了した後も、深夜電力時間帯において、制御手段13は、間欠的にHEMSコントローラ22から新たな余剰電力の予測値を取得し、新たな余剰電力の予測値を取得する度に、新たな余剰電力の予測値を基に夜間沸き上げ後熱量を算出し、算出された夜間沸き上げ後熱量が貯湯タンク11内の湯水全体に現在保有されている熱量より少なければ、夜間沸き上げを再開する。
Since the predicted value of surplus power calculated by the
In addition, even after the night boiling is finished, the control means 13 intermittently acquires a new surplus power predicted value from the
次に、電動式給湯機10を用いた本発明の一実施の形態に係る沸き上げ方法について説明する。電動式給湯機10を用いた沸き上げ方法は、余剰電力の値を得る工程S1と、加熱手段12に、余剰電力の値が所定値P以上の際、高加熱能力によって貯湯タンク11内の湯水の沸き上げを行わせ、余剰電力の値が所定値P未満の際、標準加熱能力による貯湯タンク11内の湯水の沸き上げを行わせる工程S2とを有する。
Next, a boiling method according to an embodiment of the present invention using the
また、本実施の形態においては、電動式給湯機10を用いた沸き上げ方法が、更に、翌日の余剰電力の予測値を得て、その余剰電力の予測値を基に翌日の日中沸き上げ熱量の予測値を求める工程S3と、翌日の日中沸き上げ熱量の予測値を基に、夜間沸き上げ後熱量を算出する工程S4と、加熱手段12に夜間沸き上げ後熱量を基にした夜間沸き上げを行わせる工程S5とを有する。しかも、夜間沸き上げが開始されるまで、工程S3を間欠的に行って、新たに取得した翌日の余剰電力の予測値を基に新たな翌日の日中沸き上げ熱量の予測値を求め、翌日の日中沸き上げ熱量の予測値を求める度に工程S4にて新たな夜間沸き上げ後熱量を算出する。
Further, in the present embodiment, the boiling method using the
そして、本実施の形態においては、夜間沸き上げが行われている間、間欠的に新たな翌日の余剰電力の予測値を取得する工程S6と、工程S6で新たな翌日の余剰電力の予測値を取得する度に、その新たな翌日の余剰電力の予測値を基に夜間沸き上げ後熱量を算出する工程S7と、工程S7で算出した夜間沸き上げ後熱量から貯湯タンク11内の湯水に保有されている熱量を差し引いた値Wが零以下である場合、加熱手段12に夜間沸き上げを停止させ、値Wが零より大きい場合、加熱手段12に夜間沸き上げを継続させる工程S8を更に有している。
And in this Embodiment, while the night boiling is performed, process S6 which acquires the predicted value of the surplus power of the new next day intermittently, and the predicted value of the surplus power of the next day new in process S6 Is obtained in the hot water in the hot
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、自家用発電装置は太陽光発電装置に限定されず、風力発電装置や地熱発電装置であってもよい。
また、加熱手段は電力を供給されて作動し貯湯タンク内の湯水を沸き上げるものであればよく、ヒートポンプユニットに限定されない。
そして、加熱手段が高加熱能力による沸き上げによって貯湯タンク内の湯水に対して単位時間当たりに与える熱量は固定値であってもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and all changes in conditions and the like that do not depart from the gist are within the scope of the present invention.
For example, the private power generator is not limited to a solar power generator, and may be a wind power generator or a geothermal power generator.
Further, the heating means is not limited to the heat pump unit as long as it operates by supplying electric power and boils hot water in the hot water storage tank.
The amount of heat given per unit time to the hot water in the hot water storage tank by the heating means by boiling with high heating capacity may be a fixed value.
10:電動式給湯機、11:貯湯タンク、12:加熱手段、13:制御手段、14:太陽光発電装置、15:分電盤、16:商用発電設備、17:外部送電網、18:筺体、19:ルータ、20:インターネット網、21:外部サーバ、22:HEMSコントローラ、23:アダプタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Electric water heater, 11: Hot water storage tank, 12: Heating means, 13: Control means, 14: Solar power generation device, 15: Distribution board, 16: Commercial power generation equipment, 17: External power transmission network, 18: Housing , 19: router, 20: Internet network, 21: external server, 22: HEMS controller, 23: adapter
Claims (10)
自家用発電装置の発電により得られる自家発電電力を利用した標準加熱能力又は該標準加熱能力より大きい熱量を発生させる高加熱能力による前記貯湯タンク内の湯水の沸き上げ、及び、商用発電設備から供給される外部電力を利用した前記標準加熱能力による前記貯湯タンク内の湯水の沸き上げを行う加熱手段と、
前記自家発電電力の余剰電力の値を外部から得て、前記加熱手段に、前記余剰電力の値が所定値以上の際、前記高加熱能力による前記貯湯タンク内の湯水の沸き上げを行わせ、前記余剰電力の値が前記所定値未満の際、前記標準加熱能力による前記貯湯タンク内の湯水の沸き上げを行わせる制御手段とを備えることを特徴とする電動式給湯機。 A hot water storage tank,
Boiling of hot water in the hot water storage tank with a standard heating capacity using the self-generated power obtained by the power generation of the private power generator or a high heating capacity that generates a larger amount of heat than the standard heating capacity, and supplied from a commercial power generation facility Heating means for boiling hot water in the hot water storage tank with the standard heating capacity using external electric power,
Obtaining the value of the surplus power of the private power generation from outside, when the value of the surplus power is greater than or equal to a predetermined value, the heating means causes boiling of hot water in the hot water storage tank by the high heating capacity, An electric water heater comprising: control means for boiling water in the hot water storage tank by the standard heating capacity when the value of the surplus power is less than the predetermined value.
加熱手段に、前記余剰電力の値が所定値以上の際、標準加熱能力より大きい熱量を発生させる高加熱能力によって貯湯タンク内の湯水の沸き上げを行わせ、前記余剰電力の値が前記所定値未満の際、前記標準加熱能力による前記貯湯タンク内の湯水の沸き上げを行わせる工程S2とを有することを特徴とする沸き上げ方法。 Step S1 for obtaining a value of surplus power of private power generated by power generation by the private power generator;
When the value of the surplus power is greater than or equal to a predetermined value, the heating means is caused to boil hot water in the hot water storage tank with a high heating capacity that generates a heat quantity larger than a standard heating capacity, and the value of the surplus power is equal to the predetermined value. When the temperature is lower than the above, the step S2 of boiling water in the hot water storage tank with the standard heating capacity is performed.
前記日中沸き上げ熱量の予測値を基に、前記加熱手段による深夜電力時間帯の夜間沸き上げによって前記貯湯タンク内の湯水に保有させるべき夜間沸き上げ後熱量を算出する工程S4と、
前記加熱手段に前記夜間沸き上げ後熱量を基にした前記夜間沸き上げを行わせる工程S5とを、更に有することを特徴とする沸き上げ方法。 The boiling method according to claim 7, wherein a predicted value of surplus power of the private power generation in the non-midnight power time zone of the next day is obtained, and the heating means is configured to perform the high heating capacity in the non-midnight power time zone of the next day. A step S3 for obtaining a predicted value of the amount of heat for day-to-day boiling given to hot water in the hot water storage tank by boiling by
Step S4 of calculating the amount of heat after boiling at night to be held in the hot water in the hot water storage tank by boiling at night in the midnight power time zone based on the predicted value of the amount of heat during daytime boiling,
A boiling method, further comprising a step S5 of causing the heating means to perform the night boiling based on the amount of heat after the night boiling.
前記工程S6で前記新たな余剰電力の予測値を取得する度に、該新たな余剰電力の予測値を基に前記夜間沸き上げ後熱量を算出する工程S7と、
前記工程S7で算出した前記夜間沸き上げ後熱量から前記貯湯タンク内の湯水に保有されている熱量を差し引いた値Wが零以下である場合、前記加熱手段に前記夜間沸き上げを停止させ、該値Wが零より大きい場合、該加熱手段に該夜間沸き上げを継続させる工程S8を、更に有することを特徴とする沸き上げ方法。 In the boiling method according to claim 8 or 9, step S6 of obtaining a new predicted value of the surplus power intermittently during the night boiling,
Step S7 for calculating the amount of heat after boiling at night based on the predicted value of the new surplus power every time the predicted value of the new surplus power is acquired in Step S6;
When a value W obtained by subtracting the amount of heat held in the hot water in the hot water storage tank from the amount of heat after boiling at night calculated in step S7 is less than or equal to zero, the heating means stops the night boiling, When the value W is greater than zero, the heating method further includes a step S8 of causing the heating means to continue the night boiling.
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