CN108291738A - 热水器以及热水系统 - Google Patents

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茨田直树
野村智
稻叶忠彦
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Abstract

设定数据存储部(41)存储有每单位时间交替地切换以高能力动作的固定动作和以低能力动作的抑制动作的多个模式信息以及固有的序列号。模式判定部(43)判定根据序列号的偶数和奇数确定的1个模式信息。加热热量确定部(45)确定所需的加热热量。加热调度部(46)根据模式判定部(43)判定出的模式信息和加热热量确定部(45)确定的加热热量，制定加热计划。加热控制部(47)依照加热调度部(46)制定的加热计划，交替地切换固定动作和抑制动作来加热热水。

Description

热水器以及热水系统
技术领域
本发明涉及热水器以及热水系统。
背景技术
近年来，具备热水储存罐的热水储存式的热水器得到普及。该热水器是将事先加热的热水储存于热水储存罐并消耗该热水的类型的热水器。
这样的热水器通常在电价便宜的深夜时段进行加热运转。因此，例如在热水器广泛普及于高压统一受电公寓或促进再生能源利用的智慧城镇时，热水器在深夜一齐开始动作，导致在深夜时段发生峰值电力。可以认为在发生这样的峰值电力时，即使是电价便宜的深夜时段，也会导致电价高涨。在该情况下，热水器中的运用成本方面的优点丧失，有可能阻碍热水器的进一步普及。
作为抑制这样的峰值电力的发生的现有技术，在专利文献1中，公开了通过使热水器的动作(加热运转)从深夜时段的开始时刻起适当延迟地开始而进行峰值移位的发明。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-240711号公报
发明内容
然而，即使采用这样的专利文献1所公开的发明，在热水器的数量增加一定程度时，还是会在深夜发生峰值电力。即，在专利文献1的发明中，尽管在深夜费用期间的开始时刻附近能够通过峰值移位抑制峰值电力的发生，但此后在热水器的动作分别开始时还是会发生峰值电力。
此外，还考虑以公寓为单位或以地域为单位统筹地分别控制各热水器的动作来抑制峰值电力的发生。即便如此，在该情况下仍有可能需要常时控制各热水器以及控制内容会变复杂。因此，谋求能够通过简单的构造适当地抑制峰值电力的发生的技术。
本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够通过简单的构造适当地抑制峰值电力的发生的热水器以及热水系统。
为了实现上述目的，本发明的热水器是热水储存式的热水器，该热水器具备控制单元，该控制单元依照多个运转模式中的根据预先设定的值确定的1个运转模式，交替地切换以高能力动作的第1动作和以比该第1动作低的能力动作的第2动作来加热水。
根据本发明，热水器自主地一边交替地切换第1动作(例如固定动作)和第2动作(例如抑制动作)一边进行加热运转。此时，热水器例如根据序列号的偶数或奇数确定模式A、B中的任意一个运转模式来进行加热运转。因此，即使在许多热水器例如普及于公寓或地域的情况下，运转模式被大致均等地分配而执行，从而能够从整体上抑制峰值电力的发生。其结果是能够通过简单的构造适当地抑制峰值电力的发生。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的热水器的结构的一个例子的框图。
图2是示出控制基板的结构的一个例子的框图。
图3是用于说明2种模式信息的图。
图4是用于说明热量的累积的图。
图5是用于说明依照2种运转模式的运转计划的图。
图6是示出加热运转处理的一个例子的流程图。
图7是示出开始时刻确定处理的详细内容的流程图。
图8是用于说明依照4种运转模式的运转计划的图。
图9是示出按模式进行的运转处理的一个例子的流程图。
图10是示出本发明的实施方式2的热水系统的整体结构的一个例子的框图。
图11是用于说明依照所确定的运转模式的运转计划的图。
(符号说明)
1：热水器；10：热泵部件；11：压缩机；12：水制冷剂热交换器；13：膨胀阀；14：空气热交换器；15：送风机；20：罐部件；21：热水储存罐；22：水泵；23：控制基板；24：指示器；30：遥控器；41：设定数据存储部；42：过去数据存储部；43：模式判定部；44：热量计算部；45：加热热量确定部；46：加热调度部；47：加热控制部；48：通信部；50：热水系统；51：统筹管理装置；52：共有部管理装置；53：管理装置。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式。
(实施方式1)
图1是示出本发明的实施方式1的热水器1的结构的一个例子的框图。该热水器1是热水储存式的热水器，具备热泵部件10、罐部件20以及遥控器30。
如下所述，热水器1的特点在于，自主地一边每单位时间交替地切换高能力(第1动作，更详细而言是后述的固定动作)和低能力(第2动作，更详细而言是后述的抑制动作)，一边进行加热运转。另外，预先规定有切换该高能力和低能力的多个运转模式，热水器1根据设定的数值(例如后述的序列号)的偶数或奇数，确定1个运转模式，进行加热运转。因此，即使在许多热水器1(热水器1a，1b，…)例如普及于高压统一受电公寓或智慧城镇的情况下，运转模式被大致均等地分配而运转，从而能够从整体上抑制峰值电力的发生。
热泵部件10例如是将CO2或HFC(氢氟碳)等用作制冷剂的热泵。热泵部件10包括压缩机11、水制冷剂热交换器12、膨胀阀13、空气热交换器14以及送风机15。压缩机11、水制冷剂热交换器12、膨胀阀13以及空气热交换器14经由配管而连接为环状，形成了用于使制冷剂循环的冷冻循环回路(制冷剂回路)。
压缩机11压缩制冷剂而使温度以及压力上升。压缩机11具备能够使容量(每单位的送出量)根据驱动频率变化的逆变器电路。
水制冷剂热交换器12是用于使市政用水升温加热至目标的加热温度(热水储存温度)的加热源。水制冷剂热交换器12是板式或者双管式等的热交换器，进行制冷剂与水(低温水)之间的热交换。通过水制冷剂热交换器12中的热交换，制冷剂放热而温度下降，水吸热而温度上升。
膨胀阀13使制冷剂膨胀而使温度以及压力上升。
空气热交换器14进行由送风机15送来的外部气体与制冷剂之间的热交换。通过空气热交换器14中的热交换，制冷剂吸热而温度上升，外部气体放热而温度下降。
送风机15将外部气体送出到空气热交换器14。
另外，热泵部件10具备未图示的温度传感器，例如测量外部气体温度。
在这样的热泵部件10中，加热能力和功耗处于比例关系，其能力主要通过控制压缩机11的频率来控制。例如，能够进行通过将压缩机11的频率抑制为一定频率以下来抑制加热能力以及功耗的抑制动作。
罐部件20具备热水储存罐21、水泵22、控制基板23以及指示器24。这些结构部例如容纳于金属制的外装壳体内(指示器24的一部分为壳体表面)。
热水储存罐21由金属(例如不锈钢)或者树脂等形成。在热水储存罐21的外侧配置有绝热材料(未图示)。由此，能够在热水储存罐21内长时间地对高温的热水(高温水)进行保温。
热水储存罐21、水泵22以及热泵部件10的水制冷剂热交换器12经由配管连接，以热水储存罐21的下部为起点，经由水泵22、水制冷剂热交换器12返回到热水储存罐21的上部，从而形成热水循环的加热回路。
水泵22向水制冷剂热交换器12输送来自热水储存罐21的下部的低温水。
控制基板23例如具备CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、ROM(ReadOnly Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、通信接口、可读写的非易失性的半导体存储器(均未图示)，控制热水器1整体。此外，后面描述控制基板23的详细内容。
指示器24例如具备LED显示器和/或液晶显示器，由控制基板23控制，显示与热水器1有关的信息。具体而言，如后所述，指示器24显示对热水器1设定的运转模式(例如模式A或模式B)。
另外，罐部件20具备未图示的温度传感器和/或热水量测量计，例如测量热水储存罐21内的水温(剩余热水温度和/或加热温度)和/或剩余热水量。
遥控器30例如具备操作部以及显示部，由用户操作。遥控器30从操作部受理用户的手动操作，对控制基板23通知操作内容。另外，遥控器30的显示部由控制基板23控制，显示与热水器1有关的各种信息。例如，显示部显示加热设定温度、剩余热水量以及运转状态(还包括后述的对热水器1设定的运转模式)这样的信息。
接下来，参照图2说明罐部件20的控制基板23。图2是示出控制基板23的结构的一个例子的框图。
该控制基板23具备设定数据存储部41、过去数据存储部42、模式判定部43、热量计算部44、加热热量确定部45、加热调度部46、加热控制部47以及通信部48。此外，模式判定部43、热量计算部44、加热热量确定部45、加热调度部46以及加热控制部47例如通过CPU将RAM用作工作存储器并适当地执行在ROM中存储的各种程序而实现。
设定数据存储部41存储与热水器1对应的各种设定数据。例如，设定数据存储部41存储热水器1固有的序列号和规定运转模式的模式信息。预先规定有多个(多种)模式信息，依照任意一个模式信息控制热水器1的加热运转。
具体而言，设定数据存储部41存储如图3所示的2种模式信息(模式A、B)。如图所示，模式信息是规定了以单位时间(作为一个例子30分钟)划分深夜时段(作为一个例子，23：00～7：00)并每单位时间交替地切换固定动作H(高能力：能力100％)和抑制动作L(低能力：能力50％)的信息。另外，以使固定动作H的定时和抑制动作L的定时不同的方式(以使相位反转的方式)规定模式A和模式B。此外，还能够适当地通过其它表现来表示固定动作H以及抑制动作L。例如，也可以将固定动作H设为第1动作，将抑制动作L设为第2动作。
即，模式A规定了如下运转模式：在n时00分至n时30分以固定动作H运转，在n时30分至(n+1)时00分以抑制动作L运转。另一方面，模式B规定了如下运转模式：在n时00分至n时30分以抑制动作L运转，在n时30分至(n+1)时00分以固定动作H运转。此外，图3中将固定动作H表示为能力100％，将抑制动作L表示为能力50％，但这是一个例子，可适当地变更。特别地，如后所述，抑制动作L的能力例如也可以是从能力40％至能力50％而可变的。另外，单位时间也不限于30分钟，能够适当地变更为如60分钟或45分钟。进而，模式信息不限于这些模式A、B，如后所述，也可以包括其它模式。
返回到图2，过去数据存储部42存储热水器1中的过去的使用热量。例如，过去数据存储部42存储在过去2周到1个月左右中累计每1日的使用热量而得到的累计使用热量(过去数据)。
模式判定部43从设定数据存储部41读出序列号以及模式信息，判定(确定)热水器1采用的运转模式。例如，模式判定部43在序列号为偶数的情况下将运转模式判定为模式A，而在序列号为奇数的情况下将运转模式判定为模式B。此外，运转模式的判定方法是一个例子，能够适当地变更。例如，如后所述，除了序列号以外，也可以根据其它数值的偶数和奇数判定热水器1采用的运转模式。
热量计算部44从过去数据存储部42读出过去数据(累计使用热量)，计算热水器1中的1日量的使用热量的平均值。例如，热量计算部44通过将累计使用热量除以累计的日数，计算平均使用热量Qave。
加热热量确定部45确定用于利用深夜时段加热水的加热热量。例如，加热热量确定部45从要在热水储存罐21中储存的热量的目标值(目标热量Qo)减去剩余热水热量Qt，确定加热热量Qn(Qn＝Qo-Qt)。此外，目标热量Qo例如通过以下的式1求出。
Qo＝(Qave×放热系数+起动热量)×夜间率…(式1)
此外，在式1中，放热系数是针对由热泵部件10加热的热量考虑了在用户使用热水以前的期间中从热水储存罐21放热的情况的值(例如1.1)。另外，起动热量是根据在开始白天时段的热水储存运转的情况下的热水储存罐21内的剩余热水量而运算出的罐热量条件(例如3500kcal)。另外，夜间率是深夜时段的使用电量相对24小时的使用电量的比例(例如80％)。这些值预先存储于控制基板23的ROM内。
另外，例如根据从温度传感器和/或热水量测量计得到的当前的剩余热水温度和/或剩余热水量求出剩余热水热量Qt。
加热调度部46根据模式判定部43判定出的运转模式和加热热量确定部45确定的加热热量，确定加热开始时刻，制定加热开始至结束的控制计划。例如，加热调度部46通过从深夜时段的结束时刻(作为一个例子，7：00)追溯加热运转所需的时间来确定加热开始时刻。
具体而言，如果以模式判定部43将模式A判定为运转模式的情况为一个例子进行说明，则加热调度部46如图4所示从时段编号1(6：30～7：00)起追溯，交替地累计抑制动作L时的热量和固定动作H时的热量而进行。一旦累计的热量超过加热热量Qn，则将该时间点确定为加热开始时刻。即，加热调度部46将“加热热量Qn<Σ(热量1～热量i)”的条件成立的时间点确定为加热开始时刻。
作为一个例子，如下求出抑制动作L时的热量以及固定动作H时的热量。
抑制动作L时的热量[kCal]＝860[cal/Wh]×3.0[kW]×0.5[h]
固定动作H时的热量[kCal]＝860[cal/Wh]×6.0[kW]×0.5[h]
此外，上述3.0[kW]以及6.0[kW]表示热量[kW]，与功耗[kW]成比例而并非相同的值。也就是说，处于“功耗[kW]＝热量[kW]/COP”的关系(COP：Coefficient OfPerformance，性能系数)。
另外，在求出抑制动作L时的热量时使用了3.0[kW]，这表示以能力50％进行抑制动作L的情况。在热水器1中，作为一个例子，抑制动作L的能力是从能力40％至能力50％以5％为单位而可变的(此外，可适当地变更可变的范围和单位幅度)。即，在以能力40％进行抑制动作L的情况下使用2.4[kW]，另外在以能力45％进行抑制动作L的情况下使用2.7[kW]。
因此，加热调度部46最初按照“抑制动作L时的热量[kCal]＝860[cal/Wh]×2.4[kW]×0.5[h]”计算，在追溯至深夜时段的开始时刻即时段编号16地累计热量而仍未超过加热热量Qn的情况下，使抑制动作L的能力上升5％，再次计算。此外，在即使使抑制动作L上升至能力50％地累计热量至深夜时段的开始时刻而仍未超过加热热量Qn的情况下，采用以下任意一个方法。
方法1：在深夜时段的前后的任意一方或者双方延长时间，以能力50％的抑制动作L继续进行加热运转。
方法2：将能够在深夜时段中生成的热水量加热而完成运转。之后，根据白天的使用量在白天进行加热增额运转来恢复。
此外，用户能够任意地设定(选择)采用这些中的任意一个方法，其设定内容例如存储于设定数据存储部41。
具体而言，在被判定模式A的热水器1a中，加热调度部46制定如图5所示从时刻T1(1：00)至时刻Te(7：00)进行加热运转的计划。在该情况下，制定了如下计划：按照模式A从时刻T1以固定动作H开始加热运转，然后一边每当经过单位时间(30分)时交替地切换固定动作H和抑制动作L一边进行加热运转直至时刻Te。
另一方面，在被判定模式B的热水器1b中，加热调度部46制定如该图5所示从时刻T2(22：00)至时刻T3(7：30)进行加热运转的计划。在该例子中，示出了在通常加热时段(深夜时段)内加热未结束的情况，采用上述方法1，在深夜时段的前后延长时间。即，制定了如下计划：从时刻T2至时刻Ts(23：00)以能力50％的抑制动作L进行加热运转，然后从时刻Ts至时刻Te依照模式B一边交替地切换抑制动作L和固定动作H一边进行加热运转直至时刻Te，再然后，从时刻Te至时刻T3以能力50％的抑制动作L进行加热运转。
返回到图2，在加热调度部46确定的加热开始时刻到来时，加热控制部47依照所制定的计划(依照模式判定部43判定出的运转模式的计划)进行加热运转。
例如，加热控制部47依照上述的图5所示的计划，每30分钟(每到n时00分时以及n时30分时)就将能力控制信号发送到热泵部件10，执行能力控制。此外，热泵部件10的能力控制例如可以举出控制压缩机11的旋转频率的方法。
以使在深夜时段中固定动作H的定时和抑制动作L的定时不同的方式(以使相位反转的方式)，规定依照上述的图5所示的模式A和模式B的计划。因此，在各热水器1(热水器1a、1b…)的加热控制部47分别进行加热控制的情况下，与以往相比，能够将峰值减小约25％。因此，能够从公寓或地域的整体上抑制峰值电力的发生。
通信部48与遥控器30进行通信，受理来自用户的手动操作、发送与热水器1有关的信息。此外，通信部48也可以如后所述能够与管理装置这样的其它设备通信。
以下，参照图6以及图7，说明本发明的实施方式1的热水器1(控制基板23)的动作。图6是示出控制基板23执行的加热运转处理的一个例子的流程图。另外，图7是示出图6中的开始时刻确定处理的详细内容的流程图。图6所示的加热运转处理例如在预先确定的计划制定时刻开始。
首先，控制基板23获取序列号(步骤S101)。即，模式判定部43从设定数据存储部41中读出固有的序列号。
控制基板23判别序列号是否为奇数(步骤S102)。控制基板23在判别为序列号为奇数时(步骤S102；“是”)，对运转模式设置模式A(步骤S103)。另一方面，在判别为序列号并非奇数(为偶数)的情况下(步骤S102；“否”)，控制基板23对运转模式设置模式B(步骤S104)。
控制基板23学习过去数据(步骤S105)。即，热量计算部44从过去数据存储部42中读出过去数据(累计使用热量)，计算热水器1中的1日量的使用热量的平均值。例如，热量计算部44通过将累计使用热量除以累计日数，计算平均使用热量Qave。
控制基板23确定所需热水储存量(步骤S106)。即，加热热量确定部45确定用于利用深夜时段加热水的加热热量。例如，加热热量确定部45从要在热水储存罐21中储存的热量的目标值(目标热量Qo)减去剩余热水热量Qt，确定加热热量Qn(Qn＝Qo-Qt)。
控制基板23进行开始时刻确定处理(步骤S107)。如图7所示执行该开始时刻确定处理。
在图7中，加热调度部46(控制基板23)对能力抑制值P设置初始值40％(步骤S201)。该能力抑制值P表示抑制动作L时的能力。
加热调度部46对时段编号N设置初始值1，另外对热量T设置初始值0(步骤S202)。该时段编号N表示上述图4所示的时段编号，被用于从深夜时段的结束时刻起依次追溯。另外，热量T表示追溯而累计的热量。
加热调度部46计算所设置的运转模式中的时段编号N的热量NT(步骤S203)。即，在加热调度部46中，一方面，如果时段编号N中的动作是抑制动作L，则计算抑制动作L时的热量，另一方面，如果时段编号N中的动作是固定动作H，则计算固定动作H时的热量。
加热调度部46对热量T加上时段编号N中的热量NT(步骤S204)。
加热调度部46判别热量T是否超过加热热量Qn(步骤S205)。此外，加热调度部46如上所述通过从目标热量Qo减去剩余热水热量Qt求出加热热量Qn。
加热调度部46在判别为热量T超过加热热量Qn时(步骤S205；“是”)，将开始时刻确定为时段编号N的开端(时段编号N的开头时刻)(步骤S206)。然后，加热调度部46结束图7的开始时刻确定处理。
另一方面，在判别为热量T未超过加热热量Qn的情况下(步骤S205；“否”)，加热调度部46对时段编号N加上1(步骤S207)。
加热调度部46判别时段编号N的值是否超过16(步骤S208)。即，加热调度部46判别是否追溯而超过深夜时段的开始时刻(23：00)。
加热调度部46在判别为时段编号N的值未超过16时(步骤S208；“否”)，使处理返回到上述步骤S203。
另一方面，在判别为时段编号N的值超过16的情况下(步骤S208；“是”)，加热调度部46判别能力抑制值P是否为50％(步骤S209)。即，判别是否已提升至作为抑制动作L中的上限的能力50％。
加热调度部46在判别为能力抑制值P并非50％时(步骤S209；“否”)，对能力抑制值P加上5％(步骤S210)。然后，使处理返回到上述步骤S202。
另一方面，在判别为能力抑制值P是50％时(步骤S209；“是”)，加热调度部46判别是否能够延长时间(步骤S211)。即，例如判别在设定数据存储部41中是否存储有如下设定数据：在使抑制动作L上升至能力50％地累计热量至深夜时段的开始时刻而仍不超过加热热量Qn的情况下采用上述方法1。
加热调度部46在判别为能够延长时间时(步骤S211；“是”)，根据不足热量计算所需时间，确定开始时刻(步骤S212)。然后，加热调度部46结束图7的开始时刻确定处理。
另一方面，在判别为并非能够延长时间时(步骤S211；“否”)，加热调度部46确定规定的开始时刻(步骤S213)。例如，加热调度部46将深夜时段的开端(作为一个例子，23：00)确定为开始时刻。然后，加热调度部46结束图7的开始时刻确定处理。
返回到图6，控制基板23在所确定的开始时刻到来以前待机(步骤S108)。即，控制基板23比较当前时刻和所确定的开始时刻，在判别为开始时刻未到来的期间(步骤S108；“否”)中不进行后续处理的执行。
另外，在开始时刻到来时(步骤S108；“是”)，控制基板23进行加热运转(步骤S109)。即，加热控制部47依照加热调度部46制定的计划(依照模式判定部43判定出的运转模式的计划)进行加热运转。
控制基板23判别加热是否完成(步骤S110)。即，控制基板23判别是否检测到加热完成。控制基板23在判别为加热未完成时(步骤S110；“否”)，使处理返回到上述步骤S109。
另一方面，在判别为加热完成时(步骤S110；“是”)，控制基板23将运转停止(步骤S111)。然后，控制基板23结束加热运转处理。
在各热水器1(热水器1a、1b、...)中分别执行这样的加热运转处理。即，各热水器1自主地一边每单位时间交替地切换固定动作H和抑制动作L一边进行加热运转。此时，各热水器1根据固有的序列号(偶数或奇数)确定模式A、B中的任意一个运转模式，进行加热运转。因此，即使在多个热水器1例如普及于高压统一受电公寓或智慧城镇的情况下，运转模式被大致均等地分配而执行，从而能够从整体上抑制峰值电力的发生。
其结果是能够通过简单的构造适当地抑制峰值电力的发生。
另外，还考虑通过对零售电力供应商或集成商通知进行这样的抑制峰值电力的发生的运转来实现深夜时段的扩大(在延长的情况下仍应用深夜费用)这样的有益服务的提供。在该情况下，还能够进一步推动热水器1的普及。
(实施方式1的变形例)
在上述实施方式1中，说明了根据固有的序列号(偶数和奇数)确定模式A、B中的任意一个运转模式的情况，但也可以根据其它值来确定任意一个运转模式。例如，也可以将从遥控器30由设置单位设定的值存储于设定数据存储部41，根据该值(偶数和奇数)确定模式A、B中的任意一个运转模式。即，设置单位根据设置计划对各个热水器1分别设定如偶数和奇数被大致均等地分配的值。具体而言，在热水器1设置于公寓的各房间的情况下，设置单位分别设定房间编号、房间层数或者楼编号这样的偶数和奇数被大致均等地分配的值。
除此以外，也可以对热水器1设置专用开关，根据该专用开关的接通或断开(例如接通相当于偶数，断开相当于奇数)，确定模式A、B中的任意一个运转模式。在该情况下，也是例如设置单位根据设置计划设定为对各个热水器1大致均等地分配专用开关的接通和断开。
在上述实施方式1中，说明了将2个模式(模式A、B)中的任意一个确定为运转模式的情况，但也可以还包括其它模式在内地将任意一个确定为运转模式。
例如，在热水器1中加热热水量少，如果以固定动作H进行加热运转，则以2～3小时左右就完成的情况下，也可以设为能够确定仅在深夜时段的前半段而运转的前半段模式、或者仅在深夜时段的后半段而运转的后半段模式中的任意一个运转模式。在该情况下，也可以根据固有的序列号(偶数和奇数)、所设定的值(偶数和奇数)或者专用开关(接通和断开)确定前半段模式、后半段模式，但在前半段模式和后半段模式中后半段模式更为有利，所以不优选将模式固定。因此，如后所述，确定为适当地循环前半段模式、后半段模式的运转。
具体而言，在被判定后半段模式的热水器1a中，加热调度部46制定如图8所示从时刻Th(3：00)至时刻Te(7：00)进行加热运转的计划。在该情况下，制定了如下计划：从时刻Th起以抑制动作L开始加热运转，持续至时刻T11，然后从时刻T11至时刻Te以固定动作H进行加热运转。
另一方面，在被判定前半段模式的热水器1b中，加热调度部46制定如该图8所示从时刻Ts(23：00)至时刻Th进行加热运转的计划。在该情况下，制定了如下计划：从时刻Ts起以固定动作H开始加热运转，持续至时刻T12，然后从时刻T12至时刻Th以抑制动作L进行加热运转。
此外，在加热热水量多而即使以固定动作H进行加热运转但直至完成仍超过3.5小时的情况下，与上述同样地根据固有的序列号(偶数和奇数)、所设定的值(偶数和奇数)或者专用开关(接通和断开)判定模式A、B。
即，在被判定模式A的热水器1c中，加热调度部46制定如该图8所示从时刻T13(1：00)至时刻Te进行加热运转的计划。在该情况下，制定了如下计划：依照模式A从时刻T13起以固定动作H开始加热运转，然后一边每当经过单位时间(30分钟)时交替地切换固定动作H和抑制动作L一边进行加热运转至时刻Te。
另外，在被判定模式B的热水器1d中，加热调度部46制定如该图8所示从时刻Ts至时刻Te进行加热运转的计划。在该情况下，制定了如下计划：依照模式B一边交替地切换抑制动作L和固定动作H一边进行加热运转至时刻Te。
这样的依照后半段模式和前半段模式的计划被规定为在深夜时段中各自的动作时间完全不重叠。另外，如上所述，依照模式A和模式B的计划被规定为在深夜时段中固定动作H的定时和抑制动作L的定时不同。因此，在热水器1(热水器1a、1b、1c、1d…)的加热控制部47分别进行加热控制的情况下，能够减小峰值。因此，能够从公寓或地域的整体上抑制峰值电力的发生。
以下，参照图9，说明包括后半段模式以及前半段模式的加热运转的动作。图9是用于说明按模式进行的运转处理的一个例子的流程图。
首先，控制基板23计算通常时的运转时间(步骤S301)。即，计算在以固定动作H进行加热运转的情况下的运转时间。
控制基板23判别计算出的运转时间是否为3.5小时以内(步骤S302)。控制基板23在判别为并非3.5小时以内(超过3.5小时)时(步骤S302；“否”)，转移到未图示的模式A、B的运转。
另一方面，在判别为运转时间为3.5小时以内的情况下(步骤S302；“是”)，控制基板23判别前半段模式、后半段模式的运转是否为初次(步骤S303)。
控制基板23在判别为前半段模式、后半段模式的运转为初次时(步骤S303；“是”)，获取序列号(步骤S304)。此外，也可以代替获取序列号，如上所述获取所设定的值或专用开关的值。
控制基板23判别序列号是否为奇数(步骤S305)。控制基板23在判别为序列号为奇数时(步骤S305；“是”)，以前半段模式运转(步骤S306)。
另一方面，在判别为序列号并非奇数(为偶数)的情况下(步骤S305；“否”)，控制基板23以后半段模式运转(步骤S307)。
在上述步骤S303中，在判别为前半段模式、后半段模式的运转并非初次时(步骤S303；“否”)，控制基板23判别上次运转是否以后半段模式执行(步骤S308)。
控制基板23在判别为上次运转以后半段模式执行时(步骤S308；“是”)，以前半段模式运转(步骤S309)。
另一方面，在判别为上次运转未以后半段模式执行(以前半段模式执行)的情况下(步骤S308；“否”)，控制基板23以后半段模式运转(步骤S310)。
通过这样的按模式进行的运转处理，适当地循环前半段模式、后半段模式的运转。此外，在该按模式进行的运转处理中，虽然说明了采用与上次进行的前半段模式、后半段模式相反的运转模式来适当地循环前半段模式、后半段模式的运转的情况，但也可以通过其它方法来循环前半段模式、后半段模式的运转。例如，也可以根据本日日期(运转日期)的偶数和奇数确定前半段模式、后半段模式中的任意一个，从而适当地循环前半段模式、后半段模式的运转。
(实施方式2)
在上述实施方式1中，说明了单独动作的热水器1，但也可以能够适当地设定(变更)多个热水器1的设定数据。以下，说明本发明的实施方式2。实施方式2的特征在于，针对配置于公寓的各房间的热水器1(热水器1a、1b、1c、1d…)，考虑整体的运转状况而进行适当的设定。此外，所设定的各热水器1与上述同样地根据运转模式分别自主地动作。
图10是示出本发明的实施方式2的热水系统50的整体结构的一个例子的框图。
如图10所示，热水系统50包括统筹管理装置51、共有部管理装置52、管理装置53(管理装置53a、53b、53c、...)以及热水器1(热水器1a、1b、1c、1c、1d、...)。
统筹管理装置51例如包括控制热水系统50整体的MEMS(Mansion EnergyManagement System，大厦能源管理系统)控制器。统筹管理装置51从共有部管理装置52以及各管理装置53收集信息，确定针对各热水器1的运转模式(例如模式A、B中的任意一个)以从整体上降低峰值。统筹管理装置51将确定的运转模式经由管理装置53分别通知给热水器1。
共有部管理装置52将在共有部所使用的设备的电力信息发送到统筹管理装置51。此外，在共有部所使用的设备不仅包括消耗电力的设备，例如也可以包括太阳能发电设备这样的产生电力的设备和蓄电池这样的将积蓄的电力释放的设备。即，共有部管理装置52将在公寓内的共有部所消耗的电力信息、所发电(也包括预测)的电力信息以及所放电的电力信息发送到统筹管理装置51。
管理装置53包括配置于公寓的各房间的HEMS(Home Energy Management System，家庭能源管理系统)控制器。管理装置53将关于控制下的热水器1(本房间的热水器1)的结构信息发送到统筹管理装置51。此外，结构信息不仅包括热水器1的数量，还包括热水器1的规格信息和过去数据。管理装置53接收统筹管理装置51确定的运转模式，发送给控制下的热水器1。
热水器1在接收到运转模式后根据该运转模式执行加热运转。
具体而言，在被通知模式A的热水器1a中，加热控制部47如图11所示从时刻T21(1：00)至时刻Te(7：00)进行加热运转。在该情况下，依照模式A从时刻T21起以固定动作H开始加热运转，然后一边每当经过单位时间(30分)时交替地切换固定动作H和抑制动作L，一边进行加热运转至时刻Te。
另一方面，在被通知模式B的热水器1b中，加热控制部47如图11所示从时刻Ts(23：00)至时刻Te进行加热运转。在该情况下，通过统筹管理装置51掌握了热水器1a在时刻T21以前不动作，因此以固定动作H进行加热运转至作为其空闲时间的时刻T22(0：00)，然后时刻T22、从时刻Ts至时刻Te，依照模式B一边交替地切换抑制动作L和固定动作H一边进行加热运转至时刻Te。在该情况下，通常而言，即使在深夜时段内加热未结束的情况下，通过利用其它热水器1不动作的空闲时间以固定动作H进行加热运转，也能够在深夜时段内使加热结束。
这样的依照模式A和模式B的计划被规定为在深夜时段中固定动作H的定时和抑制动作L的定时不同。另外，被规定为利用其它热水器1不动作的时间以固定动作H进行加热运转。因此，在各热水器1(热水器1a、1b、1c、1d…)的加热控制部47分别进行加热控制的情况下，能够减小峰值。因此，能够从公寓或地域的整体上抑制峰值电力的发生。
(实施方式2的变形例)
在上述实施方式2中，说明了统筹管理装置51对各热水器1分别通知运转模式的情况，但也可以对各热水器1通知如偶数和奇数被大致均等地分配的值，与实施方式1同样地各热水器1根据该值(偶数或奇数)分别确定运转模式。
另外，在上述实施方式中，由控制基板23执行的程序也能够储存于CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory，紧凑光盘只读存储器)、DVD(Digital VersatileDisc，数字多功能光盘)、MO(Magneto-Optical Disk，磁光盘)、USB存储器、存储卡等计算机可读取的记录介质而分发。另外，还能够通过将上述程序安装到特定的或者通用的计算机，使该计算机作为上述实施方式中的控制装置2发挥功能。
另外，也可以将上述程序储存于因特网这样的通信网络上的服务器装置具有的盘装置，例如重叠于载波而下载到计算机。另外，通过一边经由通信网络转送程序一边启动执行，也能够实现上述处理。进而，使程序的全部或者一部分在服务器装置上执行，计算机一边经由通信网络发送接收与该处理有关的信息一边执行程序，从而也能够实现上述处理。
此外，在OS(Operating System，操作系统)分担上述功能而实现的情况下或者通过OS和应用软件的协作实现上述功能等情况下，也可以仅将OS以外的部分储存于上述记录介质而分发，另外还可以下载到计算机。
本发明能够不脱离广义的精神和范围而实现各种实施方式以及变形。另外，上述实施方式是用于说明本发明的，并不限定本发明的范围。即，本发明的范围并非由实施方式示出，而由权利要求示出。另外，在权利要求内以及与其等同的发明的意义的范围内实施的各种变形视为本发明的范围内。
产业上的可利用性
本发明能够适用于热水器以及热水系统。

Claims (6)

1.一种热水器，是热水储存式的热水器，该热水器具备控制单元，
该控制单元依照多个运转模式中的根据预先设定的值确定的1个运转模式，交替地切换以高能力动作的第1动作和以比该第1动作低的能力动作的第2动作来加热水。
2.根据权利要求1所述的热水器，其中，
所述控制单元每单位时间交替地切换所述第1动作和第2动作来加热水。
3.根据权利要求1所述的热水器，其中，
所述多个运转模式包括所述第1动作的定时和所述第2动作的定时不同的2个运转模式，
所述热水器还具备：
模式确定单元，根据设定的序列号为偶数还为奇数，确定对应的1个运转模式；
热量确定单元，确定所需的加热热量；以及
计划制定单元，根据所述模式确定单元确定的运转模式和所述热量确定单元确定的加热热量，制定加热计划，
所述控制单元依照所述计划制定单元制定的加热计划，交替地切换所述第1动作和所述第2动作来加热水。
4.根据权利要求3所述的热水器，其中，
所述计划制定单元在制定预先确定的深夜时段的加热计划时，一边使所述第2动作中的能力值变化，一边制定在该深夜时段内的加热计划。
5.根据权利要求3所述的热水器，其中，
在仅以所述第1动作在预先确定的时间内能够加热所述热量确定单元确定的加热热量的情况下，所述计划制定单元制定在预先确定的深夜时段的前半段或者后半段中的任意一方进行加热的计划。
6.一种热水系统，具备管理热水储存式的热水器的统筹装置以及多个该热水器，其中，
所述统筹装置分别收集与所述热水器有关的信息，向所述热水器分别通知用于在所述热水器整体中均等地分配多个运转模式的信息，
所述热水器依照所述多个运转模式中的根据从所述统筹装置通知的信息确定的1个运转模式，交替地切换以高能力动作的第1动作和以比该第1动作低的能力动作的第2动作来加热水。
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