JP6907979B2 - Hot water storage type hot water supply system - Google Patents
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Description
本発明は、貯湯式給湯システムに関する。 The present invention relates to a hot water storage type hot water supply system.
太陽光発電装置を備えた住宅、施設等において、太陽光発電装置により発電された電力のうちの余剰電力を活用するために、貯湯式給湯装置の沸上運転を行い、熱エネルギーとして貯湯タンクに貯えることが行われている。特許文献1に開示されたシステムでは、太陽光発電電力を利用した沸上運転の最中、一時的な曇り等による太陽光発電電力の低下、あるいは予測していなかった家電機器等の使用による家庭内使用電力の増大により、商用電源からの買電が生じ、その買電金額が所定値以上となると、沸上運転を抑制または停止して、買電電力料金の増大を抑制するようにしている。
In houses, facilities, etc. equipped with a photovoltaic power generation device, in order to utilize the surplus power generated by the photovoltaic power generation device, the hot water storage type hot water supply device is boiled and used as heat energy in the hot water storage tank. Saving is being done. In the system disclosed in
しかしながら、特許文献1のような貯湯式給湯システムでは、商用電源からの買電金額が所定値以上となると、沸上運転を抑制または停止するようにしているが、この所定値を小さく設定すると、一時的な曇り等による太陽光発電電力の減少で、沸上運転が抑制または停止されてしまい、その後、天気の回復等で太陽光発電電力が増加した場合に、太陽光発電電力を有効に利用することができない。
However, in a hot water storage type hot water supply system as in
また、天気の回復等で太陽光発電電力が増加した場合に、沸上運転の抑制または停止状態を解除するようにしても、不安定な天気等で太陽光発電電力が増減を繰り返した際には、沸上運転が促進状態と抑制または停止状態とを繰り返してしまい、ヒートポンプユニットの立ち上がりロス等による加熱性能の低下、沸上運転に関わる構成部品の寿命の低下を引き起こす。 In addition, when the photovoltaic power generation increases due to weather recovery, etc., even if the boiling operation is suppressed or the stopped state is released, when the photovoltaic power generation power repeatedly increases and decreases due to unstable weather, etc. The boiling operation repeats the accelerated state and the suppressed or stopped state, which causes a decrease in heating performance due to a start-up loss of the heat pump unit and a decrease in the life of components related to the boiling operation.
また、商用電源からの買電金額が所定値以上となると、沸上運転を抑制または停止するようにしているが、この所定値を大きく設定すると、天気が継続的に雨等に変わり太陽光発電電力が継続的に低下する場合には、沸上運転を抑制または停止するまでに時間がかかり、この間、商用電源からの買電が発生し、買電電力料金が高くなる。 In addition, when the amount of electricity purchased from a commercial power source exceeds a predetermined value, boiling operation is suppressed or stopped, but if this predetermined value is set large, the weather will continuously change to rain, etc., and solar power generation will be performed. When the electric power continuously decreases, it takes time to suppress or stop the boiling operation, and during this period, the electric power is purchased from the commercial power source, and the electric power purchase charge becomes high.
本発明は、余剰電力をより有効に活用することのできる貯湯式給湯システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a hot water storage type hot water supply system capable of more effectively utilizing surplus electric power.
本発明に係る貯湯式給湯システムは、貯湯タンクと、電力を消費して水を加熱する加熱手段と、加熱手段により貯湯タンクの水を加熱する沸上運転を制御する制御手段とを備える貯湯式給湯システムであって、太陽光発電装置により発電された電力のうちの余剰電力を用いる沸上運転である余剰電力沸上運転を実行可能であり、制御手段は、余剰電力沸上運転の実行中に余剰電力が不足した場合には、電力系統から供給される商用電力により不足を補い、余剰活用モードは、貯湯タンクの目標蓄熱量を通常沸上モードよりも多くするモードであり、制御手段は、天気予報情報を受信する天気予報情報受信手段と、天気予報情報を使用せずに余剰電力の有無を予測する第一の余剰予測手段と、天気予報情報を使用して余剰電力の有無を予測する第二の余剰予測手段と、余剰電力が有ると予測されている時間に余剰活用モードを設定する設定手段と、天気予報情報を使用せずに余剰電力が有ると予測されている場合に、余剰電力沸上運転中の商用電力の使用時間または使用電力量が第一閾値を超えると余剰活用モードを解除する第一解除手段と、天気予報情報を使用して余剰電力が有ると予測されている場合に、余剰電力沸上運転中の商用電力の使用時間または使用電力量が、第一閾値よりも大きい第二閾値を超えると余剰活用モードを解除する第二解除手段とを備えるものである。 The hot water storage type hot water supply system according to the present invention includes a hot water storage tank, a heating means for heating water by consuming electric power, and a control means for controlling a boiling operation for heating the water in the hot water storage tank by the heating means. It is a hot water supply system, and it is possible to execute a surplus power boiling operation, which is a boiling operation using surplus power among the power generated by the solar power generation device, and the control means is during the execution of the surplus power boiling operation. When the surplus power is insufficient, the shortage is supplemented by the commercial power supplied from the power system, and the surplus utilization mode is a mode in which the target heat storage amount of the hot water storage tank is larger than that of the normal boiling mode, and the control means is , The weather forecast information receiving means for receiving the weather forecast information, the first surplus prediction means for predicting the presence or absence of surplus power without using the weather forecast information, and the presence or absence of surplus power using the weather forecast information. The second surplus prediction means to be used, the setting means to set the surplus utilization mode at the time when the surplus power is predicted to exist, and the case where the surplus power is predicted to exist without using the weather forecast information. Surplus power It is predicted that there will be surplus power using the weather forecast information and the first release means to cancel the surplus utilization mode when the usage time or power consumption of commercial power during boiling operation exceeds the first threshold value. If so, it is provided with a second release means for canceling the surplus utilization mode when the usage time or the amount of power used for commercial power during the surplus power boiling operation exceeds the second threshold value larger than the first threshold value. ..
本発明によれば、余剰電力をより有効に活用することが可能となる。 According to the present invention, the surplus electric power can be utilized more effectively.
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. Common or corresponding elements in the drawings are designated by the same reference numerals to simplify or omit duplicate description.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1による貯湯式給湯システム35を示す図である。図1に示すように、本実施の形態の貯湯式給湯システム35は、ヒートポンプサイクルを利用するHPユニット7と、貯湯タンク8を有するタンクユニット33と、リモコン44と、エネルギー管理装置48とを備える。HPユニット7は、電力を消費して水を加熱する加熱手段の例である。図示の構成では、HPユニット7及びタンクユニット33の動作を制御する制御部36がタンクユニット33に内蔵されている。
FIG. 1 is a diagram showing a hot water storage type hot
リモコン44は、制御部36に対し、双方向にデータ通信可能に接続されている。リモコン44は、ユーザーインターフェースの例である。制御部36とリモコン44との間の通信は、有線通信でも無線通信でもよい。リモコン44は、浴室に設置されてもよい。リモコン44は、台所に設置されてもよい。異なる場所に複数のリモコン44が設置されてもよい。リモコン44のほかに、例えばスマートフォンのような携帯情報端末が貯湯式給湯システム35のユーザーインターフェースとして使用可能でもよい。
The
リモコン44は、表示部44a及び操作部44bを備える。表示部44aは、例えば、液晶ディスプレイまたは有機ELディスプレイでもよい。表示部44aは、例えば、貯湯式給湯システム35の状態に関する情報、貯湯式給湯システム35の設定内容に関する情報などを表示できる。操作部44bは、使用者が操作するためのボタン、ダイヤル、キーなどを含んでもよい。表示部44aは、操作部の機能を兼ね備えるタッチスクリーンでもよい。リモコン44は、スピーカ、マイク等をさらに備えてもよい。リモコン44の表示部44aは、情報を報知する報知手段としての機能を有する。本実施の形態におけるリモコン44は、表示部44aを報知手段として備えるが、変形例として、例えば音声案内装置のような他の報知手段を備えてもよい。
The
貯湯式給湯システム35は、沸上運転を実施できる。後述するように、沸上運転は、HPユニット7により貯湯タンク8の水を加熱する運転である。本実施の形態において、貯湯式給湯システム35が利用される住宅または施設(以下、代表して「住宅」と称する)には、太陽光発電装置47が備えられている。貯湯式給湯システム35と、住宅で用いられる他の電気機器とは、太陽光発電装置47で発電された電力により運転可能である。以下の説明では、太陽光発電装置47により発電された電力を「太陽光発電電力」と称する。また、太陽光発電電力のうち、貯湯式給湯システム35が使用可能な電力を「余剰電力」と称する。例えば、太陽光発電電力のうち、貯湯式給湯システム35以外の他の電気機器が消費する電力を除いた分を「余剰電力」とみなしてもよい。貯湯式給湯システム35は、余剰電力によって沸上運転を実施可能である。以下の説明では、余剰電力を用いる沸上運転を「余剰電力沸上運転」と称する。
The hot water storage type hot
制御部36に対して、通信アダプタ46が双方向にデータ通信可能に接続されている。制御部36と通信アダプタ46との間の通信は、有線通信でも無線通信でもよい。通信アダプタ46とエネルギー管理装置48との間は、有線通信または無線通信により、双方向にデータ通信可能に接続されている。エネルギー管理装置48は、貯湯式給湯システム35及び太陽光発電装置47を含め、住宅における各種の機器と通信可能に接続され、これらの機器を統合して管理及び制御する。
A
例えば、エネルギー管理装置48は、太陽光発電装置47の発電電力の情報である発電電力情報と、住宅内の電気機器の消費電力情報などを定期的に受信し、メモリに記憶している。また、エネルギー管理装置48は、例えばインターネットのようなネットワークを介して、天気予報情報などを外部サーバから定期的に受信し、メモリに記憶している。エネルギー管理装置48は、メモリに記憶された情報に基づいて、過去における太陽光発電装置47の発電量、住宅内の電気機器の消費電力量などの値及びその発生時間帯を学習できる。エネルギー管理装置48は、その学習した情報、天気予報情報、日付、曜日の情報などに基づいて、翌日または当日に余剰電力が発生する時間帯と、その発生量とを予測できる。
For example, the
以下の説明では、エネルギー管理装置48が予測した、翌日または当日の余剰電力の発生時間帯及び発生量に関する情報を「余剰電力予測情報」と称する。制御部36は、通信アダプタ46を介して、余剰電力予測情報をエネルギー管理装置48から受信することができる。
In the following description, the information regarding the generation time zone and the amount of surplus power generated on the next day or the day predicted by the
本実施の形態では、エネルギー管理装置48が、「天気予報情報受信手段」、「発電電力情報受信手段」、及び「消費電力情報受信手段」に相当している。
In the present embodiment, the
HPユニット7とタンクユニット33との間は、HP往き管14とHP戻り管15と図示しない電気配線とを介して接続されている。タンクユニット33及びHPユニット7が備える弁類、ポンプ類のような各種のアクチュエータの作動は、これらと電気的に接続された制御部36により制御される。
The
HPユニット7は、圧縮機2、水冷媒熱交換器3、膨張弁4、空気熱交換器6を冷媒管5にて環状に接続し、ヒートポンプサイクルを構成している。水冷媒熱交換器3は、冷媒管5を流れる冷媒とタンクユニット33から導かれた水との間で熱交換を行うためのものである。HPユニット7の加熱能力は、単位時間当たりに水に与える熱量であり、単位はワットである。例えば、圧縮機2の運転周波数を可変にすることで、HPユニット7の加熱能力を調整可能としてもよい。HPユニット7の加熱能力を変えることで、HPユニット7の消費電力を調整可能である。
The
タンクユニット33には、以下の各種部品及び配管などが内蔵されている。貯湯タンク8は、湯水を貯留するためのものである。温度による水の密度の違いにより、貯湯タンク8内には、上側が高温で下側が低温の温度成層を形成できる。貯湯タンク8の下部に設けられた水導入口8aには、第3給水管9cが接続されている。水道等の水源から供給される水は、減圧弁31で所定圧力に調圧された上で、第3給水管9cを通って貯湯タンク8内に流入する。貯湯タンク8の上部に設けられた温水導入出口8dには、貯湯タンク8内に貯留された湯を貯湯式給湯システム35の外部へ供給するための給湯管21と、送湯管13とが接続されている。沸上運転において、HPユニット7を用いて加熱された高温湯が温水導入出口8dから貯湯タンク8内に流入し、貯湯タンク8内で上から下に向かって徐々に高温湯が蓄積されていく。貯湯タンク8の表面には、複数の貯湯温度センサ42,43が高さを変えて取り付けられている。制御部36は、これら貯湯温度センサ42,43で貯湯タンク8内の湯水の温度分布を検出することにより、貯湯タンク8内の貯湯量及び蓄熱量を検出できる。制御部36は、検出された貯湯タンク8内の貯湯量または蓄熱量に応じて、沸上運転の開始及び停止などを制御してもよい。図示の例では、2個の貯湯温度センサ42,43を設けているが、さらに多くの貯湯温度センサを設けてもよい。
The
タンクユニット33内には、循環ポンプ12及び風呂用熱交換器20が内蔵されている。循環ポンプ12は、タンクユニット33内の後述する各種の配管に湯水を循環させるためのポンプであり、HP往き管14上に設けられている。風呂用熱交換器20は、貯湯タンク8またはHPユニット7から供給される高温湯を利用して、2次側の加熱対象水(浴槽水または暖房用水など)を加熱するための熱交換器である。本実施の形態では、風呂用熱交換器20の2次側の構成として、浴槽30内の湯水を循環させる風呂往き管27と風呂戻り管28を例示し説明する。風呂用熱交換器20は、風呂往き管27と風呂戻り管28の途中に設置されている。また、風呂往き管27と風呂戻り管28の途中には、浴槽水を循環させるための風呂循環ポンプ29と、浴槽30から出た浴槽水の温度を検出するための風呂戻り温度センサ38と、風呂用熱交換器20から出た熱交換後の湯の温度を検出するための風呂往き温度センサ37とが設置されている。
A
三方弁11は、湯水が流入するaポート及びbポートと、湯水が流出するcポートとを有する流路切替手段である。四方弁18は、湯水が流入するbポート及びcポートと、湯水が流出するaポート及びdポートとを有する流路切替手段であり、4つの経路、a−b、a−c、b−d、c−dの間で流路切替可能に構成されている。また、タンクユニット33は、水導出口管10、温水導入管20a、第1バイパス管16、温水導出管20b、及び第2バイパス管17を有している。水導出口管10は、貯湯タンク8の下部に設けられた水導出口8bと三方弁11のaポートとを接続する。HP往き管14は、三方弁11のcポートとHPユニット7の入口側とを接続する。HP戻り管15は、HPユニット7の出口側と四方弁18のcポートとを接続する。送湯管13は、四方弁18のdポートと、貯湯タンク8上部の温水導入出口8dとを接続する。第1バイパス管16は、四方弁18のaポートと、貯湯タンク8の中央部から下部の間に設けられた温水導入口8cとを接続する。温水導入管20aは、送湯管13の途中から分岐し、風呂用熱交換器20の1次側入口に接続される。温水導出管20bは、風呂用熱交換器20の1次側出口と三方弁11のbポートとを接続する。第2バイパス管17は、HP往き管14における循環ポンプ12とHPユニット7の入口側との間から分岐し、四方弁18のbポートに接続される。
The three-way valve 11 is a flow path switching means having an a port and a b port into which hot water flows in and a c port in which hot water flows out. The four-
さらに、タンクユニット33は、第1給水管9a、第2給水管9b、給湯用混合弁22、風呂用混合弁23、第1給湯管24、及び第2給湯管25を有している。第1給水管9aの一端は水道等の水源に接続され、第1給水管9aの他端には減圧弁31を介して第2給水管9b及び第3給水管9cが接続されている。第2給水管9bは、途中から分岐してそれぞれ給湯用混合弁22と風呂用混合弁23とに接続されている。また、給湯管21は、途中から分岐してそれぞれ給湯用混合弁22及び風呂用混合弁23に接続されている。第2給湯管25の途中には、第2給湯管25を開閉する風呂用電磁弁26と、第2給湯管25を通る湯の流量を検出する風呂用流量センサ45とが設けられている。第1給水管9aに設けられた給水温度センサ49は、水源から供給される低温水の温度である給水温度を検出する。
Further, the
給湯用混合弁22及び風呂用混合弁23は、給湯管21から供給される高温湯と、第2給水管9bから供給される低温水との流量比を調整することにより、使用者がリモコン44にて設定した設定温度の湯を生成し、第1給湯管24及び第2給湯管25にそれぞれ流入させる。給湯用混合弁22で温度調整された湯は、第1給湯管24から給湯栓34を経由して、使用者が使用するシャワー及びカラン等の蛇口(図示しない)に供給される。一方、風呂用混合弁23で設定温度に調整された湯は、第2給湯管25から風呂用流量センサ45、風呂用電磁弁26、風呂往き管27、風呂戻り管28を経て浴槽30に供給される。
The hot
三方弁11は、水導出口管10とHP往き管14とが連通する形態と、温水導出管20bとHP往き管14とが連通する形態、の2つの流路形態で、タンクユニット33内の湯水の流路を切り替えて使用する。四方弁18は、HP戻り管15と送湯管13とが連通する形態、HP戻り管15と第1バイパス管16とが連通する形態、第1バイパス管16と第2バイパス管17とが連通する形態、送湯管13と第2バイパス管17とが連通する形態、の4つの流路形態で、タンクユニット33内の湯水の流路を切り替えて使用する。
The three-way valve 11 has two flow paths, one in which the
貯湯式給湯システム35は、電力会社などが保有する電力系統から供給される電力(以下、「商用電力」と称する)を用いて沸上運転を実行可能である。
The hot water storage type hot
前述したように、エネルギー管理装置48は、余剰電力の発生時間帯及び発生量を予測できる。エネルギー管理装置48または制御部36は、余剰電力沸上運転の実行中に余剰電力が不足した場合には、商用電力によりその不足を補う。一般に昼間時間帯の商用電力は割高であるため、余剰電力沸上運転のときには、なるべく商用電力を用いないことが望ましい。このため、エネルギー管理装置48は、商用電力を用いることなく余剰電力のみで沸上運転が実施できると推定できる場合には余剰電力が有ると予測する。これに対し、エネルギー管理装置48は、余剰電力のみでは沸上運転が実施できないと推定できる場合には余剰電力が無いと予測する。
As described above, the
余剰電力沸上運転の実行中に余剰電力が不足し、商用電力を使用した場合には、エネルギー管理装置48または制御部36は、商用電力の使用時間と、商用電力の使用電力量との少なくとも一方の情報をメモリに記憶する。
When the surplus power is insufficient during the execution of the surplus power boiling operation and the commercial power is used, the
図2は、実施の形態1の貯湯式給湯システム35が実行する処理を示すフローチャートである。本実施の形態では、エネルギー管理装置48または制御部36が本フローチャートの処理を実行するものとして説明するが、変形例として、他の機器、例えばリモコン44あるいは通信アダプタ46が少なくとも一部の処理を行ってもよいし、複数の機器が連携して処理を行ってもよい。
FIG. 2 is a flowchart showing a process executed by the hot water storage type hot
図2のステップS1として、エネルギー管理装置48は、天気予報情報が使用可能であるかどうか、すなわち天気予報情報が外部サーバから受信可能であるかどうかを判断する。
As step S1 of FIG. 2, the
天気予報情報が使用不能である場合には、エネルギー管理装置48は、ステップS2として、天気予報情報を使用せずに余剰電力の有無を予測する。この場合、エネルギー管理装置48は、太陽光発電装置47の発電電力情報と、住宅内の電気機器の消費電力情報とに基づいて、余剰電力の有無を予測する。これにより、余剰電力の有無を精度良く予測することが可能となる。このステップS2の処理は、「第一の余剰予測手段」に相当する。
When the weather forecast information is unavailable, the
これに対し、天気予報情報が使用可能である場合には、エネルギー管理装置48は、ステップS3として、天気予報情報を使用して余剰電力の有無を予測する。この場合、エネルギー管理装置48は、天気予報情報と、太陽光発電装置47の発電電力情報と、住宅内の電気機器の消費電力情報とに基づいて、余剰電力の有無を予測する。これにより、余剰電力の有無をより高い精度で予測することが可能となる。このステップS3の処理は、「第二の余剰予測手段」に相当する。
On the other hand, when the weather forecast information is available, the
天気予報情報を使用した方が、余剰電力の予測精度は高くなるが、インターネットに接続できない場合、あるいはネットワークが故障しているなどの理由により、天気予報情報を使用できない場合がある。本実施の形態であれば、第一の余剰予測手段を備えたことで、天気予報情報を使用できない場合においても、余剰電力の有無を予測することができる。 Although the prediction accuracy of surplus power is higher when the weather forecast information is used, the weather forecast information may not be available due to reasons such as the inability to connect to the Internet or the network failure. In the present embodiment, by providing the first surplus prediction means, it is possible to predict the presence or absence of surplus power even when the weather forecast information cannot be used.
天気予報情報を使用せずに余剰電力の有無を予測する方法としては、例えば、過去及び現在の太陽光発電装置47の発電電力情報と、過去及び現在の住宅内の電気機器の消費電力情報とに基づいて、今後の余剰電力の有無を予測する方法が挙げられる。
As a method of predicting the presence or absence of surplus power without using the weather forecast information, for example, the power generation information of the past and present solar
天気予報情報を使用して余剰電力の有無を予測する場合には、上記の方法に加えて、天気予報情報に基づいて、今後の太陽光発電装置47の発電電力をより高精度に予測できる。このため、余剰電力の有無をより高い精度で予測できる。
When predicting the presence or absence of surplus power using the weather forecast information, in addition to the above method, the power generated by the photovoltaic
エネルギー管理装置48は、予測を行った直後から余剰電力が発生すると予測してもよい。あるいは、エネルギー管理装置48は、所定の期間(例えば、翌日の10時〜14時)に余剰電力が発生すると予測してもよい。
The
エネルギー管理装置48または制御部36は、沸上運転の制御モードとして、通常沸上モードと、余剰活用モードとを有している。余剰活用モードは、貯湯タンク8の目標蓄熱量を通常沸上モードよりも多くするモードである。通常沸上モードでは、例えば、所定温度に換算した湯量で100Lに相当する熱量を目標蓄熱量とし、その目標蓄熱量を貯湯タンク8内に確保するように沸上運転を行う。余剰活用モードでは、例えば、上記所定温度に換算した湯量で300Lに相当する熱量を目標蓄熱量とし、その目標蓄熱量を貯湯タンク8内に確保するように余剰電力沸上運転を行う。エネルギー管理装置48または制御部36は、貯湯タンク8内の蓄熱量が目標蓄熱量に達すると沸上運転を終了する。
The
処理はステップS2またはステップS3からステップS4へ進む。ステップS4で、エネルギー管理装置48または制御部36は、現在の時刻が、余剰電力が有ると予測されている時間に入っているかどうかを判断する。現在の時刻が、余剰電力が有ると予測されている時間に入っていない場合には、エネルギー管理装置48または制御部36は、ステップS9として、通常沸上モードを設定する。
The process proceeds from step S2 or step S3 to step S4. In step S4, the
これに対し、現在の時刻が、余剰電力が有ると予測されている時間に入っている場合には、エネルギー管理装置48または制御部36は、ステップS5として、余剰活用モードを設定する。
On the other hand, when the current time is within the time predicted to have surplus power, the
次いで、ステップS6として、エネルギー管理装置48は、余剰電力の予測の際に天気予報情報を使用したかどうかを判断する。天気予報情報を使用しないで余剰電力の有無を予測している場合、すなわちステップS2の処理を経ている場合には、エネルギー管理装置48または制御部36は、ステップS7として、今回の余剰電力沸上運転の実行中の商用電力の使用時間が第一所定時間を超えたかどうかを判断する。第一所定時間は、例えば、5分間でもよい。第一所定時間は、「第一閾値」に相当する。
Next, in step S6, the
ステップS7で今回の余剰電力沸上運転の実行中の商用電力の使用時間が第一所定時間を超えていない場合には、エネルギー管理装置48または制御部36は、そのまま余剰活用モードの設定を継続する。これに対し、今回の余剰電力沸上運転の実行中の商用電力の使用時間が第一所定時間を超えた場合には、エネルギー管理装置48または制御部36は、余剰活用モードの設定を解除し、ステップS9へ進み、通常沸上モードを設定する。ステップS7及びステップS9の処理は、「第一解除手段」に相当する。
If the usage time of the commercial power during the execution of the surplus power boiling operation in step S7 does not exceed the first predetermined time, the
一方、天気予報情報を使用して余剰電力の有無を予測している場合、すなわちステップS3の処理を経ている場合には、エネルギー管理装置48または制御部36は、ステップS8として、今回の余剰電力沸上運転の実行中の商用電力の使用時間が第二所定時間を超えたかどうかを判断する。第二所定時間は、例えば、60分間でもよい。第二所定時間は、第一閾値よりも大きい「第二閾値」に相当する。
On the other hand, when the presence or absence of surplus power is predicted using the weather forecast information, that is, when the process of step S3 has been performed, the
ステップS8で今回の余剰電力沸上運転の実行中の商用電力の使用時間が第二所定時間を超えていない場合には、エネルギー管理装置48または制御部36は、そのまま余剰活用モードの設定を継続する。これに対し、今回の余剰電力沸上運転の実行中の商用電力の使用時間が第二所定時間を超えた場合には、エネルギー管理装置48または制御部36は、余剰活用モードの設定を解除し、ステップS9へ進み、通常沸上モードを設定する。ステップS8及びステップS9の処理は、「第二解除手段」に相当する。
If the usage time of the commercial power during the execution of the surplus power boiling operation in step S8 does not exceed the second predetermined time, the
以上説明したように、本実施の形態によれば、天気予報情報を使用して余剰電力の有無を予測している場合には、余剰電力沸上運転の実行中の商用電力の使用時間が、比較的長い第二所定時間を超えるまでは余剰活用モードを解除しない。これにより、以下のような効果が得られる。天気予報情報を使用している場合には、余剰電力の予測精度が高い。このため、余剰電力沸上運転の最中に例えば一時的な曇り等によって余剰電力が減少した場合であっても、余剰電力が間もなく回復する可能性が高い。よって、このような場合には、余剰活用モードをなるべく維持した方が、その後の天気の回復等で余剰電力が増加した場合に、余剰電力を有効に利用することができる。 As described above, according to the present embodiment, when the presence or absence of surplus power is predicted using the weather forecast information, the usage time of the commercial power during the execution of the surplus power boiling operation is determined. The surplus utilization mode is not canceled until the relatively long second predetermined time is exceeded. As a result, the following effects can be obtained. When weather forecast information is used, the prediction accuracy of surplus power is high. Therefore, even if the surplus power is reduced due to, for example, temporary clouding during the surplus power boiling operation, there is a high possibility that the surplus power will be recovered soon. Therefore, in such a case, it is better to maintain the surplus utilization mode as much as possible so that the surplus power can be effectively used when the surplus power increases due to the subsequent recovery of the weather or the like.
本実施の形態であれば、一時的な曇り等による余剰電力の減少に起因して、余剰活用モードから通常沸上モードに戻してしまうことをなるべく防ぐことができる。このため、不安定な天気等で、余剰電力が増減する場合に、余剰活用モードと通常沸上モードとを繰り返してしまうことをなるべく防ぐことができる。このため、沸上運転の立ち上がり時のロス等による加熱性能の低下を抑制できるとともに、沸上運転に関わる構成部品(例えば、圧縮機2)の寿命の低下を防ぐことが可能となる。 According to the present embodiment, it is possible to prevent the surplus utilization mode from being returned to the normal boiling mode as much as possible due to a decrease in surplus power due to temporary clouding or the like. Therefore, when the surplus power increases or decreases due to unstable weather or the like, it is possible to prevent the surplus utilization mode and the normal boiling mode from being repeated as much as possible. Therefore, it is possible to suppress a decrease in heating performance due to a loss or the like at the start of the boiling operation, and it is possible to prevent a decrease in the life of a component (for example, the compressor 2) involved in the boiling operation.
また、本実施の形態によれば、天気予報情報を使用せずに余剰電力の有無を予測している場合には、余剰電力沸上運転の実行中の商用電力の使用時間が、比較的短い第一所定時間を超えると、余剰活用モードを解除する。これにより、以下のような効果が得られる。天気予報情報を使用していない場合には、余剰電力の予測精度がそれほど高くない。このため、余剰電力沸上運転の最中に余剰電力が不足して商用電力を使用した場合には、余剰電力がすぐに回復するかどうかは不明であり、余剰電力の不足が長時間続く可能性がある。このため、余剰電力沸上運転を続けると、商用電力の買電量が多くなり、不経済になる可能性がある。これに対し、本実施の形態であれば、天気予報情報を使用せずに余剰電力の有無を予測している場合には、余剰電力沸上運転の実行中の商用電力の使用時間が比較的短い第一所定時間を超えると余剰活用モードを解除するので、商用電力の買電量が多くなることを確実に防止できる。 Further, according to the present embodiment, when the presence or absence of surplus power is predicted without using the weather forecast information, the usage time of commercial power during execution of the surplus power boiling operation is relatively short. When the first predetermined time is exceeded, the surplus utilization mode is canceled. As a result, the following effects can be obtained. When the weather forecast information is not used, the prediction accuracy of surplus power is not so high. For this reason, if the surplus power is insufficient during the surplus power boiling operation and commercial power is used, it is unclear whether the surplus power will recover immediately, and the shortage of surplus power may continue for a long time. There is sex. Therefore, if the surplus power boiling operation is continued, the amount of commercial power purchased increases, which may be uneconomical. On the other hand, in the present embodiment, when the presence or absence of surplus power is predicted without using the weather forecast information, the usage time of commercial power during the execution of the surplus power boiling operation is relatively long. Since the surplus utilization mode is canceled when the short first predetermined time is exceeded, it is possible to reliably prevent an increase in the amount of commercial power purchased.
図2のフローチャートの変形例として、以下のようにしてもよい。ステップS7で、今回の余剰電力沸上運転の実行中の商用電力の使用電力量が第一閾値を超えたかどうかを判断する。今回の余剰電力沸上運転の実行中の商用電力の使用電力量が第一閾値を超えた場合には、ステップS7からステップS9へ進み、余剰活用モードの設定を解除して通常沸上モードを設定する。ステップS8で、今回の余剰電力沸上運転の実行中の商用電力の使用電力量が、第一閾値よりも大きい第二閾値を超えたかどうかを判断する。今回の余剰電力沸上運転の実行中の商用電力の使用電力量が第二閾値を超えた場合には、ステップS8からステップS9へ進み、余剰活用モードの設定を解除して通常沸上モードを設定する。このような変形例においても、前述した効果と同様の効果が得られる。 As a modification of the flowchart of FIG. 2, the following may be performed. In step S7, it is determined whether or not the amount of commercial power used during the execution of the surplus power boiling operation exceeds the first threshold value. If the amount of commercial power used during the execution of the surplus power boiling operation exceeds the first threshold value, the process proceeds from step S7 to step S9, the setting of the surplus utilization mode is canceled, and the normal boiling mode is set. Set. In step S8, it is determined whether or not the amount of commercial power used during the execution of the surplus power boiling operation exceeds the second threshold value larger than the first threshold value. If the amount of commercial power used during the execution of the surplus power boiling operation exceeds the second threshold value, the process proceeds from step S8 to step S9, the setting of the surplus utilization mode is canceled, and the normal boiling mode is set. Set. Even in such a modified example, the same effect as the above-mentioned effect can be obtained.
本実施の形態であれば、第一の余剰予測手段を備えたことで、天気予報情報を使用できない場合においても、余剰電力の有無を予測することができる。このため、インターネットに接続しなくても、余剰電力沸上運転を実施可能な貯湯式給湯システム35を構築することが可能である。この場合、システムの構築コストを削減できる。また、インターネットに接続された貯湯式給湯システム35において、ネットワークが故障したような場合であっても、余剰電力沸上運転を実施可能であるので、ネットワークの修理が済むまで余剰電力沸上運転が実施できなくなるようなこともない。これらのことから、本実施の形態によれば、太陽光発電装置47の発電電力の余剰をより有効に利用することが可能となり、商用電源からの買電電力料金をより確実に抑制することが可能となる。
In the present embodiment, by providing the first surplus prediction means, it is possible to predict the presence or absence of surplus power even when the weather forecast information cannot be used. Therefore, it is possible to construct a hot water storage type hot
エネルギー管理装置48または制御部36は、天気予報情報を使用して余剰電力が有ると予測されている場合に、余剰電力沸上運転中の商用電力の使用時間または使用電力量が第二閾値を超えても余剰活用モードを解除しないようにすることを使用者が設定できるように構成されていてもよい。余剰活用モードをより優先することを希望する使用者は、エネルギー管理装置48またはリモコン44に対して操作を行うことで、当該設定を行うことができる。当該設定を行った場合には、余剰電力沸上運転中の商用電力の使用時間または使用電力量にかかわらず、余剰活用モードが維持されるので、その後の天気の回復等で太陽光発電電力が増加した場合に、太陽光発電電力を確実に利用することができ、商用電源からの買電電力料金抑制効果をより多く得ることが可能となる。
When the
貯湯式給湯システム35は、天気予報情報を使用者が入力可能な天気予報情報入力手段を備えてもよい。例えば、使用者がエネルギー管理装置48またはリモコン44に対して操作を行うことで、天気予報情報を入力可能となるように構成してもよい。この場合、エネルギー管理装置48は、使用者により入力された天気予報情報に基づいて、余剰電力の有無を予測する。上記のようにすることで、天気予報情報を外部サーバから受信する手段を備える必要がなくなるので、システムの構築コストの削減が可能となる。
The hot water storage type hot
貯湯式給湯システム35は、余剰電力の有無の情報を使用者が入力可能な余剰有無情報入力手段を備えてもよい。例えば、使用者がエネルギー管理装置48またはリモコン44に対して操作を行うことで、余剰電力の有無の情報を入力可能となるように構成してもよい。この場合、エネルギー管理装置48は、使用者により入力された、余剰電力の有無の情報に基づいて、余剰電力の有無を予測する。上記のようにすることで、太陽光発電装置47の発電電力情報と住宅内の電気機器の消費電力情報とを受信する手段を備える必要がなくなるので、システムの構築コストの削減が可能となる。
The hot water storage type hot
貯湯式給湯システム35は、余剰活用モードが設定されているかどうかの情報を報知する報知手段を備えてもよい。例えば、余剰活用モードが設定されているかどうかの情報をリモコン44またはエネルギー管理装置48を用いて使用者に報知してもよい。これにより、太陽光発電電力の余剰を有効に利用しているか否かを、使用者が簡単に知ることができ、使い勝手が良好になる。
The hot water storage type hot
2 圧縮機、 3 水冷媒熱交換器、 4 膨張弁、 5 冷媒管、 6 空気熱交換器、 7 HPユニット、 8 貯湯タンク、 9a 第1給水管、 9b 第2給水管、 9c 第3給水管、 10 水導出口管、 11 三方弁、 12 循環ポンプ、 13 送湯管、 14 HP往き管、 15 HP戻り管、 18 四方弁、 20 風呂用熱交換器、 21 給湯管、 22 給湯用混合弁、 23 風呂用混合弁、 24 第1給湯管、 25 第2給湯管、 26 風呂用電磁弁、 27 風呂往き管、 28 風呂戻り管、 29 風呂循環ポンプ、 30 浴槽、 33 タンクユニット、 34 給湯栓、 35 貯湯式給湯システム、 36 制御部、 37 風呂往き温度センサ、 38 風呂戻り温度センサ、 42,43 貯湯温度センサ、 44 リモコン、 44a 表示部、 44b 操作部、 45 風呂用流量センサ、 46 通信アダプタ、 47 太陽光発電装置、 48 エネルギー管理装置、 49 給水温度センサ 2 Compressor, 3 Water refrigerant heat exchanger, 4 Expansion valve, 5 Refrigerator pipe, 6 Air heat exchanger, 7 HP unit, 8 Hot water storage tank, 9a 1st water supply pipe, 9b 2nd water supply pipe, 9c 3rd water supply pipe , 10 Water outlet pipe, 11 Three-way valve, 12 Circulation pump, 13 Hot water supply pipe, 14 HP outbound pipe, 15 HP return pipe, 18 Four-way valve, 20 Heat exchanger for bath, 21 Hot water supply pipe, 22 Mixing valve for hot water supply , 23 Mixing valve for bath, 24 1st hot water supply pipe, 25 2nd hot water supply pipe, 26 Electromagnetic valve for bath, 27 Bath going pipe, 28 Bath return pipe, 29 Bath circulation pump, 30 Bathing, 33 Tank unit, 34 Hot water tap , 35 Hot water storage system, 36 Control unit, 37 Bath going temperature sensor, 38 Bath return temperature sensor, 42, 43 Hot water storage temperature sensor, 44 Remote control, 44a display unit, 44b Operation unit, 45 Bath flow sensor, 46 Communication adapter , 47 Solar power generation equipment, 48 Energy management equipment, 49 Water heating temperature sensor
Claims (8)
太陽光発電装置により発電された電力のうちの余剰電力を用いる前記沸上運転である余剰電力沸上運転を実行可能であり、
前記制御手段は、前記余剰電力沸上運転の実行中に前記余剰電力が不足した場合には、電力系統から供給される商用電力により不足を補い、
余剰活用モードは、前記貯湯タンクの目標蓄熱量を通常沸上モードよりも多くするモードであり、
前記制御手段は、
天気予報情報を受信する天気予報情報受信手段と、
前記天気予報情報を使用せずに前記余剰電力の有無を予測する第一の余剰予測手段と、
前記天気予報情報を使用して前記余剰電力の有無を予測する第二の余剰予測手段と、
前記余剰電力が有ると予測されている時間に前記余剰活用モードを設定する設定手段と、
前記天気予報情報を使用せずに前記余剰電力が有ると予測されている場合に、前記余剰電力沸上運転中の前記商用電力の使用時間または使用電力量が第一閾値を超えると前記余剰活用モードを解除する第一解除手段と、
前記天気予報情報を使用して前記余剰電力が有ると予測されている場合に、前記余剰電力沸上運転中の前記商用電力の使用時間または使用電力量が、前記第一閾値よりも大きい第二閾値を超えると前記余剰活用モードを解除する第二解除手段とを備える貯湯式給湯システム。 A hot water storage type hot water supply system including a hot water storage tank, a heating means for heating water by consuming electric power, and a control means for controlling a boiling operation for heating the water in the hot water storage tank by the heating means.
It is possible to execute the surplus power boiling operation, which is the boiling operation using the surplus power among the power generated by the photovoltaic power generation device.
When the surplus power is insufficient during the execution of the surplus power boiling operation, the control means supplements the shortage with commercial power supplied from the power system.
The surplus utilization mode is a mode in which the target heat storage amount of the hot water storage tank is made larger than that of the normal boiling mode.
The control means
Weather forecast information receiving means for receiving weather forecast information,
The first surplus prediction means for predicting the presence or absence of the surplus power without using the weather forecast information,
A second surplus prediction means for predicting the presence or absence of the surplus power using the weather forecast information,
A setting means for setting the surplus utilization mode at a time when the surplus power is predicted to exist, and
When it is predicted that there will be surplus power without using the weather forecast information, and the usage time or power consumption of the commercial power during the surplus power boiling operation exceeds the first threshold value, the surplus power will be utilized. The first release means to release the mode and
When it is predicted that the surplus power is present using the weather forecast information, the usage time or the amount of the commercial power used during the surplus power boiling operation is larger than the first threshold value. A hot water storage type hot water supply system including a second canceling means for canceling the surplus utilization mode when the threshold value is exceeded.
前記太陽光発電装置による発電電力の情報である発電電力情報を受信する発電電力情報受信手段と、
前記太陽光発電装置により発電された電力を使用する各機器の消費電力情報を受信する消費電力情報受信手段とを備え、
前記第一の余剰予測手段は、前記発電電力情報と前記消費電力情報とに基づいて、前記余剰電力の有無を予測する請求項1に記載の貯湯式給湯システム。 The control means
A power generation information receiving means for receiving power generation information, which is information on power generated by the photovoltaic power generation device, and
It is provided with a power consumption information receiving means for receiving power consumption information of each device using the power generated by the photovoltaic power generation device.
The hot water storage type hot water supply system according to claim 1, wherein the first surplus predicting means predicts the presence or absence of the surplus power based on the generated power information and the power consumption information.
前記太陽光発電装置による発電電力の情報である発電電力情報を受信する発電電力情報受信手段と、
前記太陽光発電装置により発電された電力を使用する各機器の消費電力情報を受信する消費電力情報受信手段とを備え、
前記第二の余剰予測手段は、前記天気予報情報と前記発電電力情報と前記消費電力情報とに基づいて、前記余剰電力の有無を予測する請求項1または請求項2に記載の貯湯式給湯システム。 The control means
A power generation information receiving means for receiving power generation information, which is information on power generated by the photovoltaic power generation device, and
It is provided with a power consumption information receiving means for receiving power consumption information of each device using the power generated by the photovoltaic power generation device.
The hot water storage type hot water supply system according to claim 1 or 2, wherein the second surplus prediction means predicts the presence or absence of the surplus power based on the weather forecast information, the generated power information, and the power consumption information. ..
前記第一の余剰予測手段は、前記余剰有無情報入力手段に入力された情報に基づいて、前記余剰電力の有無を予測する請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の貯湯式給湯システム。 A surplus presence / absence information input means capable of inputting the presence / absence information of the surplus power by the user is provided.
The hot water storage type hot water supply according to any one of claims 1 to 3, wherein the first surplus prediction means predicts the presence or absence of surplus power based on the information input to the surplus presence / absence information input means. system.
前記第二の余剰予測手段は、前記天気予報情報入力手段に入力された前記天気予報情報に基づいて、前記余剰電力の有無を予測する請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の貯湯式給湯システム。 A weather forecast information input means capable of inputting the weather forecast information by the user is provided.
The second surplus prediction means according to any one of claims 1 to 5, wherein the second surplus prediction means predicts the presence or absence of the surplus power based on the weather forecast information input to the weather forecast information input means. Hot water storage type hot water supply system.
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