CN109312957A - 热水供给系统、热水器以及热水器的控制方法 - Google Patents

Abstract

热水供给系统(1)利用发电部件的发电电力将水烧热。热水供给系统(1)具备压缩机和烧热部(604)。在热水供给系统(1)中，压缩机对制冷剂进行压缩而使所述制冷剂在制冷剂回路中循环。烧热部(604)根据发电电力使驱动压缩机的电动机的转速变化，将水烧热。

Description

热水供给系统、热水器以及热水器的控制方法

技术领域

本发明涉及热水供给系统、热水器以及热水器的控制方法。

背景技术

近年来，活用太阳光以及风力所代表的自然能量的技术被重视，用户自身拥有利用自然能量来发电的发电设备的情形变多。这样的用户能够自己消耗由发电设备产生的发电电力，另外能够将多余电力供给到商用电力体系，售卖给电力运营商。由此，用户能够减少从商用电力体系购入的电力，得到经济利益。

然而，有时由于电力从用户的发电设备向商用电力体系供给的逆潮流而商用电力体系的供求平衡被破坏。例如，在晴朗的假日，针对商用电力体系的电力的需求减少，并且基于太阳光的发电量增加，所以从用户的发电设备向商用电力体系的电力供给增加。

因而，为了保持商用电力体系的供求平衡，用于电力运营商对用户指定期间而预先指示逆潮流的抑制的制度的完善正在推进。例如，在2014年，从日本的资源能量局公示了针对太阳能发电的输出控制规则。该输出控制规则用于调整由发电设备产生的发电电力的输出，抑制由用户向商用电力体系的售电。

另外，提出了用于由用户极力消耗发电电力来使逆潮流减少的技术。例如专利文献1公开了预测产生大量的逆潮电力的时间段，在预测出的时间段使具备热水保存箱的热泵式热水供给制热装置运转的技术。具备热水保存箱的热水器的消耗电力一般而言大，所以根据专利文献1所公开的技术，能够使逆潮电力有效地减少。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2012/090365号

发明内容

专利文献1所公开的技术通过使热水器运转，能够高效地利用电力，使逆潮流减少。然而，期望使热水器更高效地运转来提高电力的利用效率。

本发明是为了解决如上所述的课题而完成的，其目的在于提供能够提高电力的利用效率的热水供给系统等。

为了达到上述目的，本发明提供一种热水供给系统，利用发电部件的发电电力将水烧热，其中，所述热水供给系统具备：

压缩机，对制冷剂进行压缩而使制冷剂在制冷剂回路中循环；以及

烧热部件，根据所述发电电力使驱动所述压缩机的电动机的转速变化，将所述水烧热。

本发明在利用发电部件的发电电力将水烧热的热水供给系统中，根据发电电力使驱动压缩机的电动机的转速变化，将水烧热。因而，根据本发明，能够提高电力的利用效率。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的热水供给系统的整体结构的图。

图2是示出功率调节器的结构的图。

图3是示出发电设备的理想的发电量的推移的图。

图4是示出热泵单元的结构的图。

图5是示出热水供给控制器的结构的框图。

图6是示出实施方式1的热水供给系统的功能性的结构的框图。

图7是示出存储于测量DB的测量数据的图。

图8是示出电动机的转速与输入电力的关系的图。

图9是示出根据发电设备的发电量使电动机的转速变化的情况下的转速的推移的图。

图10是示出发电设备的实际的发电量的推移的图。

图11是示出电动机的转速与电动机的电压以及效率的关系的第1例子的图。

图12是示出电动机的转速与电动机的电压以及效率的关系的第2例子的图。

图13是示出在实施方式1的热水供给系统中执行的处理的概要的序列图。

图14是示出由热水供给控制器执行的烧热处理的流程的流程图。

图15是示出本发明的实施方式2的热水供给系统的整体结构的图。

图16是示出实施方式2的热水供给系统的功能性的结构的框图。

图17是用于说明由电力服务器分发的抑制指示的图。

图18是示出在实施方式2的热水供给系统中执行的处理的概要的序列图。

图19是示出由功率调节器执行的输出抑制处理的流程的流程图。

(附图标记说明)

1、1a：热水供给系统；3、3a：发电设备；5、5a：热水器；7(7－1、7－2、…)：仪器；8：商用电力体系；9：配电箱；12：路由器；14：电力服务器；30：PV面板；31、31a：功率调节器；32：逆变器；33、61：控制部；34：发电电力计算部；35：状态管理部；36、62：存储部；37、64：通信部；38：通信适配器；40：显示部；50：热泵单元；51：箱体单元；52：水配管；53：热水保存箱；54、54a：热水供给控制器；55：遥控器；56：混合阀；57：淋浴；58：水龙头；59：通信线；63：计时部；69：总线；80：制冷剂配管；81：压缩机；82：第1热交换器；83：膨胀阀；84：第2热交换器；85：送风机；86：水泵；89：控制基板；90：服务器；301：测量值获取部；303：指示获取部；304：指示信息发送部；305：电力输出部；306：剩余电力计算部；307：电力信息发送部；308：输出信息发送部；309、608：显示控制部；310：测量DB；320：指示DB；601：指示信息获取部；602：计划生成部；604：烧热部；605：电力信息获取部；609：操作受理部；610：学习DB；D1～D5：电力线；H：房屋；N：广域网络。

具体实施方式

以下，参照附图，详细地说明本发明的实施方式。此外，对图中相同或者相当部分附加相同的附图标记。

(实施方式1)

图1示出本发明的实施方式1的热水供给系统1的整体结构。热水供给系统1是通过控制设置于房屋H的热水器5的运转，从而管理在房屋H中消耗的电力的系统。房屋H是所谓的普通的住宅建筑物，是从商用电力体系8和发电设备3供给的电力的需求地(电力消耗地)。如图1所示，热水供给系统1具备发电设备3、热水器5以及多个仪器7(仪器7－1、7－2、…)。

发电设备3设置于房屋H，是利用作为自然能量的太阳光来发电的设备。商用电力体系8将电力供给到包括房屋H的不特定的许多需求地，相对于此，发电设备3被特定的需求地的用户拥有，是将电力供给到作为特定的需求地的房屋H的设备。这样的发电设备3还称为分散型电源。

发电设备3具备进行太阳能发电(PV：Photovoltaic)的PV面板30以及PV用的功率调节器(功率调节系统)31。PV面板30例如是多晶硅型的太阳能面板。PV面板30设置于房屋H的屋顶之上，通过将太阳光能量变换为电能，从而进行太阳能发电。PV面板30作为发电部件(发电部)发挥功能。功率调节器31接受在PV面板30发电而得到的电力的供给，经由电力线D2将所供给的电力输出到配电箱9。

图2示出功率调节器31的结构。如图2所示，功率调节器31具备逆变器32、控制部33、存储部36以及通信部37。

逆变器32作为对电力进行变换的电力变换部发挥功能。逆变器32以规定的变换效率将从PV面板30供给的直流电力变换为交流电力并输出到电力线D2，以便能够在房屋H内使用。由此，逆变器32将由PV面板30发电而得到的电力供给到作为电力的需求地(消耗地)的房屋H以及商用电力体系8。

关于控制部33，虽然都未图示，但具备CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)以及RTC(Real Time Clock，实时时钟)等。CPU还称为中央处理装置、中央运算装置、处理器、微型处理器、微型计算机或者DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)等。另外，控制部33包括：发电电力计算部34，计算由PV面板30发电而得到的电力；以及状态管理部35，管理功率调节器31的状态。在控制部33中，CPU读出保存于ROM的程序以及数据，将RAM用作工作区，对功率调节器31进行集成控制。

存储部36例如为闪存存储器、EPROM(Erasable Programmable ROM，可擦除可编程只读存储器)或者EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM，电可擦除可编程只读存储器)等非易失性的半导体存储器，承担作为所谓的二次存储装置(辅助存储装置)的作用。存储部36存储控制部33为了进行各种处理而使用的各种程序以及数据、及通过由控制部33进行各种处理而生成或者获取的各种数据。

通信部37具备通信接口，该通信接口在控制部33的控制之下与通信适配器38连接，用于经由通信适配器38与外部进行通信。通信部37经由在房屋H内构建的通信网络，与热水器5的热水供给控制器54进行通信。通信网络例如是遵循ECHONET Lite的家电网络、或者遵循RS232C的标准的串行通信网络等。

通信部37经由通信适配器38与作为测量交流电流的传感器的CT(CurrentTransformer，电流互感器)1以及CT2连接。CT1以及CT2分别设置于配设于商用电力体系8与配电箱9之间的电力线D1、以及配设于发电设备3与配电箱9之间的电力线D2。

配设于电力线D1的CT1测量从商用电力体系8供给到房屋H的电力P1。电力P1相当于在房屋H中需要电力的用户从电力运营商购买到的电力(购电电力)。配设于电力线D2的CT2测量从发电设备3输出到配电箱9的电力P2。电力P2是由发电设备3发电而得到的电力，相当于输出到房屋H内的电力(发电电力)。通信部37获取由CT1以及CT2测量出的电力P1、P2的测量值。

图3示出发电设备3理想地发电的情况下的1天的发电量的推移。在图3中，纵轴表示发电设备3的实际的发电量相对于发电设备3能够发电的发电量的最大值的比例，横轴表示时刻。由发电设备3产生的发电量由于需要太阳的光，所以从早晨(在图3的例子中为6时)起增加，在中午(在图3的例子中为12时)达到峰值，随着朝向日落(在图3的例子中为18时)而减少。另外，在无法得到太阳光的时间段(在图3的例子中为18时至6时)，无法发电。

流经电力线D1的电力P1与流经电力线D2的电力P2之和相当于作为电力的需求地的房屋H的总消耗电力。即，当将房屋H的总消耗电力表示成Pc时，Pc＝P1+P2的关系式成立。

当从发电设备3输出的电力P2超过房屋H的总消耗电力Pc(＝P1+P2)时，在房屋H中产生多余电力。当产生多余电力时，房屋H的用户通过将多余电力作为逆潮电力而供给到商用电力体系8，能够将电力售卖(售电)给电力运营商。将这样电力从房屋H供给到商用电力体系8，从而电力从用户侧返回到电力运营商侧的情况称为“逆潮流”。在产生逆潮流的期间，流经电力线D1的电力P1为负的值。

接着返回到图1，转移到热水器5的说明。热水器5是具备热泵单元50和箱体单元51的热水保存式的热水器。热泵单元50与箱体单元51由热水流经的水配管52连接。热水器5经由由配电箱9分支出的电力线D3与商用电力体系8以及发电设备3电连接，得到从商用电力体系8和发电设备3中的某一个供给的电力而进行动作。

热泵单元50例如为将CO₂(二氧化碳)或者HFC(氢氟烃)等用作制冷剂的热泵式的热源器。热泵单元50将周边的空气作为热源，将热水保存箱53内的低温水烧热成高温水。如图4所示，热泵单元50具备压缩机81、第1热交换器82、膨胀阀83、第2热交换器84、送风机85、水泵86以及控制基板89。

制冷剂配管80将压缩机81、第1热交换器82、膨胀阀83以及第2热交换器84连接成环状。由此，形成有制冷剂循环的制冷剂回路(制冷循环回路)。制冷剂回路还称为热泵或者制冷循环等。水配管52以热水保存箱53的下部为起点，经由水泵86以及第1热交换器82返回到热水保存箱53的上部。由此，形成有热水循环的烧热回路。

压缩机81将制冷剂进行压缩而使其在制冷剂配管80(制冷剂回路)中循环。具体地进行说明，压缩机81将流经制冷剂配管80的制冷剂进行压缩，使制冷剂的温度以及压力上升。温度以及压力上升后的制冷剂从压缩机81排出，在制冷剂配管80中循环。压缩机81具备驱动本机的电动机，通过电动机中的转子的旋转运动对制冷剂进行压缩。压缩机81具备逆变器电路，根据电动机的转速使容量(每单位时间的送出量)变化。电动机的转速是电动机的每单位时间的转速，还称为驱动频率。压缩机81依照从控制基板89指示的控制值而使电动机的转速变化，变更容量。

第1热交换器82为用于使城市供水升温加热至目标的烧热温度(还称为热水保存温度)的加热源。第1热交换器82是板式或者二重管式等的热交换器，是在流经制冷剂配管80的制冷剂与流经水配管52的水(低温水)之间进行热交换的水制冷剂热交换器。通过第1热交换器82中的热交换，制冷剂放热，水吸热。

膨胀阀83使流经制冷剂配管80的制冷剂膨胀，使制冷剂的温度以及压力下降。膨胀阀83依照从控制基板89指示的控制值而变更阀的开度。

第2热交换器84是在由送风机85送出的外部气体与流经制冷剂配管80的制冷剂之间进行热交换的空气热交换器。通过第2热交换器84中的热交换，制冷剂吸热，外部气体放热。

水泵86将来自热水保存箱53的下部的低温水输送到第1热交换器82。水泵86具备逆变器电路，通过依照从控制基板89指示的控制值而变更驱动转速，能够使输送时的水流量变化。

关于控制基板89，虽然都未图示，但具备CPU、ROM、RAM、通信接口以及能够读写的非易失性的半导体存储器等。控制基板89与压缩机81、膨胀阀83、送风机85以及水泵86分别经由未图示的通信线能够通信地连接。另外，控制基板89经由未图示的通信线，与遥控器55以及热水供给控制器54能够通信地连接。控制基板89依照从遥控器55或者热水供给控制器54发送的指示，控制压缩机81、膨胀阀83、送风机85以及水泵86的动作。

返回到图1，箱体单元51具备热水保存箱53、热水供给控制器54以及混合阀56等。这些结构构件容纳于金属制的外装盒体内。

热水保存箱53由不锈钢或者树脂等形成。在热水保存箱53的外侧配置有隔热件(未图示)。由此，能够在热水保存箱53内长时间地使高温的热水(以下，称为高温水)保温。高温水的温度例如为60度或者70度等。

热水供给控制器54为集成地控制热水器5的控制装置。热水供给控制器54与热泵单元50的控制基板89经由未图示的通信线能够通信地连接。另外，热水供给控制器54经由通信线59与遥控器55能够通信地连接。

图5示出热水供给控制器54的结构。如图5所示，热水供给控制器54具备控制部61、存储部62、计时部63以及通信部64。这些各部分经由总线69连接。

关于控制部61，虽然都未图示，但具备CPU、ROM以及RAM等。CPU还称为中央处理装置、中央运算装置、处理器、微型处理器、微型计算机或者DSP等。在控制部61中，CPU读出保存于ROM的程序以及数据，将RAM用作工作区，对热水供给控制器54进行集成控制。

存储部62例如为闪存存储器、EPROM或者EEPROM等非易失性的半导体存储器，承担作为所谓的二次存储装置(辅助存储装置)的作用。存储部62存储控制部61为了进行各种处理而使用的各种程序以及数据、及通过由控制部61进行各种处理而生成或者获取的各种数据。

计时部63具备RTC，是在热水供给控制器54的电源关断的期间也继续计时的计时器件。

通信部64具备用于在控制部61的控制之下经由在房屋H内构建的前述通信网络进行通信的通信接口。通信部64经由通信网络与发电设备3的功率调节器31进行通信。

另外，通信部64具备用于与遥控器55以及热泵单元50的控制基板89进行通信的接口。通信部64从遥控器55接收操作指令，将显示数据发送到遥控器55。另外，通信部64将动作指令发送到热泵单元50。此外，热水供给控制器54也可以构成为经由外置的通信适配器(未图示)与通信网络连接。

通信部64与作为测量交流电流的传感器的CT3连接。CT3设置于配设于配电箱9与热水器5之间的电力线D3，测量从配电箱9供给到热水器5的电力P3。该电力P3相当于在热水器5中消耗的电力。

返回到图1，遥控器55是用于显示热水器5的运转状态以及热水保存状态等而提示给用户的终端装置。遥控器55设置于房屋H中的浴室、洗手间或者厨房等，从用户受理与烧热或者热水供给等有关的操作输入。

关于遥控器55，虽然都未图示，但具备CPU、ROM、RAM、能够读写的非易失性的半导体存储器、按钮、触摸面板或者触摸板等输入器件、有机EL显示器或者液晶显示器等显示器件、以及通信接口等。

在烧热动作(烧热运转)开始时，热水保存箱53内的高温水被消耗，在热水保存箱53的下部存留有与城市供水的温度接近的低温水。通过使未图示的泵工作，从而该低温水进入到热泵单元50的上述第1热交换器82，通过与制冷剂的热交换而升温，成为高温水。该高温水返回到热水保存箱53的上部，在热水保存箱53内，高温水滞留于上部，低温水滞留于下部，形成温度分层，在高温水与低温水之间生成温度边界层。

当烧热量增加而高温水的区域变大时，温度边界层靠近热水保存箱53的下部，进入到第1热交换器82的水的温度(入水温度)逐渐上升。

出水管连接于热水保存箱53的上部，经由该出水管从热水保存箱53出来的高温水利用混合阀56与城市供水混合。由此，成为用户所期望的温度(例如40℃)的热水，例如供给到配设于浴室、洗手间或者厨房等的淋浴57或者水龙头58等热水供给终端。此时，在热水保存箱53中，由于自来水水压，从与下部连接的供水管供给从上部流出的高温水的体积量的城市供水。由此，在热水保存箱53内，温度边界层向上方移动。当高温水变少时，热水器5进行追加烧热。

仪器7(仪器7－1、7－2、…)例如为空调器、照明器、地板制热系统、冰箱、IH(Induction Heating，感应加热)烹调器或者电视机等电气仪器。仪器7－1、7－2、…设置于房屋H(还包括其地基)内，经由由配电箱9分支的电力线D4、D5、…与商用电力体系8以及发电设备3电连接。

接下来，参照图6，说明热水供给系统1的功能性的结构。如图6所示，功率调节器31在功能上具备测量值获取部301、电力输出部305、电力信息发送部307以及显示控制部309。它们的各功能通过软件、固件或者软件与固件的组合来实现。软件以及固件作为程序而记述，保存于ROM或者存储部36。而且，在控制部33中，CPU执行存储于ROM或者存储部36的程序，从而实现各部分的功能。

测量值获取部301获取从商用电力体系8供给到房屋H的电力P1的测量值、以及从发电设备3输出的电力P2的测量值。如前所述，从商用电力体系8供给到房屋H的电力P1由配设于电力线D1的CT1测量。另外，从发电设备3输出的电力P2由配设于电力线D2的CT2测量。测量值获取部301通过获取从商用电力体系8供给到房屋H的电力P1的测量值，还能够获取发电电力Pa中的供给到商用电力体系8的逆潮电力(－P1)的测量值。

测量值获取部301定期地或者根据需要经由通信部37获取由CT1、CT2得到的电力P1、P2的测量值。测量值获取部301通过由控制部33与通信部37协作而实现。

功率调节器31具备测量DB(Database数据库)310。测量DB310存储由测量值获取部301获取到的电力P1、P2的测量值。测量DB310每当由测量值获取部301获取到电力P1、P2的测量值时，保存获取到的测量值，从而存储购电电力P1以及发电电力P2的历史。测量DB310构建于存储部36的存储区域。

图7示出存储于测量DB310的测量数据的具体例。如图7所示，测量DB310按照时间序列存储购电电力P1的电量以及发电电力P2的电量。电量为跨过预先决定的时间的电力的累计值。测量值获取部301当获取到电力P1、P2的测量值时，计算电力P1、P2的电量，将电量以及相位角依次保存于测量DB310。

电力输出部305输出由PV面板30发电而得到的电力(发电电力)。具体地进行说明，电力输出部305控制逆变器32，将由PV面板30发电而得到的电力从直流电力变换为交流电力，输出到房屋H内。由电力输出部305输出的电力是对在PV面板30发电而得到的电力(面板发电电力)乘以规定的变换效率而得到的电力。电力输出部305通过由控制部33与逆变器32协作而实现。

电力信息发送部307参照存储于测量DB310的测量数据，生成表示购电电力P1以及发电电力P2的历史的电力信息。然后，电力信息发送部307经由在房屋H内构建的通信网络将所生成的电力信息发送到热水器5。电力信息发送部307通过由控制部33与通信部37协作而实现。

显示控制部309经由通信部37与未图示的用户接口进行通信，将与状况相应的显示画面显示于用户接口的显示器件。显示控制部309通过由控制部33与通信部37协作而实现。

接下来，说明热水供给控制器54的功能性的结构。如图6所示，热水供给控制器54在功能上具备烧热部604、电力信息获取部605、显示控制部608以及操作受理部609。它们的各功能通过软件、固件或者软件与固件的组合而实现。软件以及固件作为程序而记述，保存于ROM或者存储部62。而且，在控制部61中，CPU执行存储于ROM或者存储部62的程序，从而实现各部分的功能。

电力信息获取部605在由抑制指示决定的期间从功率调节器31获取电力信息。电力信息是由电力信息发送部307发送的表示购电电力P1以及发电电力P2的历史的信息。电力信息获取部605经由在房屋H内构建的通信网络获取电力信息。电力信息获取部605通过由控制部61与通信部64协作而实现。

烧热部604与热泵单元50的控制基板89进行通信，控制热泵单元50，从而将水烧热。将水烧热意味着热水保存箱53内的低温水被热泵单元50烧热成高温水，高温水被供给到热水保存箱53。烧热部604通过由控制部61与计时部63以及通信部64协作而实现。

烧热部604利用发电设备3的发电电力将水烧热。具体地进行说明，烧热部604在发电设备3正在发电的过程中，驱动热泵单元50而将水烧热。由此，有效地活用发电电力而降低向商用电力体系8的逆潮流。

热水器5通过将电力变换为热，作为热水储存，能够在房屋H中储存电力。通常，热水器5在电费便宜的夜间将水烧热，储存于热水保存箱53。然而，烧热部604利用热水器5作为储存发电电力的部件。烧热部604在发电设备3发电时使热泵单元50动作，积蓄发电电力，从而降低逆潮流。

此时，烧热部604根据由电力信息获取部605获取到的电力信息将水烧热。如图3所示，发电设备3的发电量根据时间段而变化。因此，为了高效地消耗或者积蓄电力，需要根据发电量来消耗或者积蓄发电电力。为此，烧热部604参照发电电力P2的测量值，根据发电电力使驱动压缩机81的电动机的转速变化，将水烧热。

图8示出驱动压缩机81的电动机的转速与电动机的输入电力(消耗电力)的关系。电动机的输出电力根据转速与转矩的乘积而决定，所以当使电动机的转速增加时该电动机的输出电力增加。因此，如图8所示，电动机的输入电力与转速大致成比例地增加。利用这样的电动机的特性，根据由发电设备3产生的发电量来调整电动机的转速，从而能够调整热水器5中的消耗电力。

具体地进行说明，烧热部604调整电动机的转速，以使热水器5消耗与发电设备3的发电电力相当的电力。热水器5除了压缩机81的电动机的输入以外还由吹送风的风扇马达以及控制基板89等消耗电力，但热水器5的8成左右由压缩机81的电动机消耗。因此，通过调整电动机的转速，能够高效地控制热水器5的消耗电力。

图9示出根据发电设备3的发电电力使转速变化的例子。如图9所示，发电电力越大，烧热部604使转速越增大，发电电力越小，烧热部604使转速越减少。换言之，烧热部604使驱动压缩机81的电动机以与发电电力相应的转速、具体而言与发电电力成比例的转速运转，将水烧热。这样，根据发电电力使电动机的转速变化，从而能够利用电动机高效地消耗发电电力，能够降低逆潮流。

更详细地进行说明，烧热部604根据发电电力的历史使电动机的转速变化，将水烧热。发电电力的历史是指过去的发电电力的信息。热水供给控制器54通过从功率调节器31获取表示在测量DB310中按照时间序列存储的过去的发电电力P2的电力信息，从而获取发电电力的历史。

如图3所示，1天中的发电量如根据时刻来描绘曲线那样变化。这样的发电量的趋势因天气以及季节等变动而稍微变动，但不会大幅改变。因此，能够根据发电电力的历史来预测将来的各时刻下的发电量，能够推测与其相匹配的电动机的转速。利用其，烧热部604根据发电电力的历史，确定与前一天以前的当前的时刻相同的时刻的发电电力。然后，烧热部604根据所确定的发电电力使电动机的转速变化，将水烧热。通过这样使用发电电力的历史，能够预先高精度地设定转速。

此时，烧热部604根据发电电力和发电电力的每单位时间的变化量使电动机的转速变化，将水烧热。发电电力的每单位时间的变化量是指图3所示的发电量的曲线图中的斜率。该变化量在发电量增加的情况(例如上午)下为增加量(正的值)，在发电量减少的情况(例如下午)下为减少量(负的值)。

烧热部604根据发电电力的历史，确定与前一天以前的当前的时刻相同的时刻的发电电力，进而计算该发电电力的每单位时间的变化量。然后，烧热部604根据对所确定的发电电力加上计算出的变化量而得到的电力使电动机的转速变化，将水烧热。具体地进行说明，烧热部604在发电电力增加的情况下，根据比与当前相同的时刻的过去的发电电力大的电力使转速变化，在发电电力减少的情况下，根据比与当前相同的时刻的过去的发电电力小的电力使转速变化。这样，根据电量的斜率来预测将来的发电量，从而能够使电动机更高效地运转。

另外，烧热部604根据发电电力和发电电力在1天中达到峰值的时刻使电动机的转速变化，将水烧热。发电电力在1天中达到峰值的时刻是指在1天中发电量最大的时刻，一般而言，是12时附近的时刻。例如在发电量达到峰值时变化量为0，所以今后发电量不增加，能够推测为无需增加电动机的转速。因此，能够抑制使电动机的转速过度地变化，能够使电动机更高效地运转。发电时间以及发电量因天气或者季节变动而变动，但发电电力达到峰值的时刻是已知的。因此，通过预先设定时期及其峰值时刻，还包括峰值时刻在内预测将来的发电量，能够使电动机更高效地运转。

此外，由发电设备3产生的发电量理想的是如图3所示平滑地变化，但实际上，如图10所示，因突然的云或者雨等突然的天气的变化而急剧地变动。另外，发电量的斜率也成为大的值，所以当与这样的发电量的急剧的变化相匹配地使电动机运转时，电动机的转速急剧地增减。

为了避免该情况，烧热部604根据规定时间中的发电电力的平均值使电动机的转速变化，将水烧热。具体地进行说明，烧热部604每规定时间根据利用从功率调节器31获取到的电力信息而表示的发电电力的历史计算发电电力的平均值。然后，烧热部604根据计算出的平均值及其变化量来预测将来的发电，根据预测出的发电量以转速使电动机运转，将水烧热。

计算发电电力的平均值的规定时间为1分钟以上且2小时以下的时间。通过在至少1分钟的时间对发电电力进行平均，能够使突然的天气的变化所致的发电量的变动平滑化。另外，发电电力大致每隔2小时而大幅变化，所以通过在2小时以下的时间对发电电力进行平均，能够精度良好地计算平均值的斜率。

此外，能够在发电电力超过容许时间而大幅变化的情况下，将该值从平均排除。另外，也可以根据图3所示的理想的发电量来设置发电量的斜率的上限以及下限，在发电量的每单位时间的变化量超过上限或者下限的情况下从平均排除。

接下来，说明驱动压缩机81的电动机的设计。图11示出电动机的转速与电动机的电压以及效率的关系。电动机的电压是为了使电动机运行而施加到电动机的电压。电动机的效率根据电动机的输出电力相对于输入电力(消耗电力)的比例而决定。如图11所示，电动机的转速在由电动机的特性而决定的最小值与最大值之间的范围内变化。将转速发生变化的最小值与最大值之间均等地分成称为低速区间、中间区间以及高速区间的3个区间。

施加到电动机的电压与转速大致成比例地增加至预先决定的最大电压，当达到最大电压时，即使使转速增加到其以上，也仍以最大电压维持。换言之，电动机在以比施加电压达到最大电压的转速(图11中的A点)大的转速使电动机运转的情况下，减弱电动机的磁场而使转速增加，从而不使施加电压大于最大电压而使转速增加。这一般被称为过调制控制或者减弱磁场控制。

电动机的效率在施加电压达到最大电压的转速(图11中的A点)附近最大，当转速增大到其以上而过调制控制开始时电动机的效率下降。因此，以施加电压达到最大电压的附近的转速使电动机运转的效率最好。在为通常的夜间的烧热运转的情况下，夜间有足够的时间，所以热水器5还参考压缩机81的机械效率，以低的转速花费时间来将水烧热。因此，最好以在以低的转速运转的情况下使电动机的效率最大的方式设计电动机。然而，在如上所述利用发电电力将水烧热的热水器5中，优选以在利用发电电力将水烧热的情况下的电动机的转速下使效率最大的方式设计电动机。

因此，将电动机设计成在包含于转速的最大值与最小值之间的多个区间中的、包含压缩机81消耗根据发电电力而决定的电力时的转速的区间，施加到电动机的电压达到电动机开始过调制运转的电压。在此，包含于转速的最大值与最小值之间的多个区间具体而言是指低速区间、中间区间以及高速区间这3个区间。电动机开始过调制运转的电压是指最大电压，是图11中的A点的电压。

根据发电电力决定的电力具体而言是指在由发电设备3发电的期间对发电电力进行平均而得到的电力。由发电设备3发电的期间例如是6时至18时的出现太阳的期间。该平均电力是为了使基于季节的变动平滑化而跨过整个1年地对出现太阳的期间中的发电电力进行平均而得到的电力。

由于压缩机81的消耗电力的大部分为电动机的输入电力，所以压缩机81消耗对发电电力进行平均而得到的电力时的电动机的转速能够根据图8所示的电动机的转速与输入电力的关系确定。以在低速区间、中间区间以及高速区间中的、包含这样确定的转速的区间使施加到电动机的电压达到过调制运转的开始电压(最大电压)的方式设计电动机。

具体地进行说明，在压缩机81消耗对发电电力进行平均而得到的电力时的电动机的转速包含于3个区间中的中间区间的情况下，如图11所示，以在中间区间施加电压达到最大电压的方式设计电动机。相对于此，在压缩机81消耗对发电电力进行平均而得到的电力时的电动机的转速包含于高速区间的情况下，如图12所示，以在高速区间施加电压达到最大电压的方式设计电动机。关于低速区间也相同。这样，以在压缩机81消耗对发电电力进行平均而得到的电力时使效率最大的方式设计电动机，从而电动机能够以高的效率运转长的时间。因此，能够更有效地利用发电电力。

将电动机的转速的最小值与最大值之间分成多个区间的理由在于基于自然能量的发电量因季节、天气或者设置场所不同而发电量不同。换言之，能够在从多个区间之中选择的1个区间的范围内设计电动机的转速，所以设计变容易。

此外，压缩机81的电动机的绕组方式既可以为集中卷绕，也可以为分布卷绕，极数以及定子槽数以任意的方式组合都可以。另外，作为电动机的设计，能够进行稀土类磁铁、铁氧体磁铁、IPM(Interior Permanent Magnet，内部永久磁铁)构造或者SPM(SurfacePermanent Magnet，表面永久磁铁)构造等各种设计。即，只要能够设计电动机的电压，就能够使用任意构造的电动机。但是，为了构成高效的电动机，一般使用磁力强的稀土类磁铁，合适的是能够有效地使用磁阻转矩的永久磁铁埋入型的电动机。因此，使用了稀土类磁铁的永久磁铁埋入型电动机能够效率最好地运转，所以最合适。关于稀土类磁铁所使用的稀土(Dy、Nd或者Tb等)，不论其含有量如何都能够使用。另外，驱动电动机的逆变器电路也可以为使母线电压升压的升压电路等任意的电路。

显示控制部608经由通信部64与遥控器55进行通信，将与状况相应的显示画面显示于遥控器55的显示器件。操作受理部609经由通信部64与遥控器55进行通信，受理用户操作遥控器55而输入的信息。显示控制部608以及操作受理部609分别通过由控制部61与通信部64协作而实现。

参照图13以及图14，说明在如上那样构成的热水供给系统1中执行的处理的流程。

图13示出在热水供给系统1中执行的处理的概要。图13所示的处理在发电设备3以及热水器5能够正常地进行动作的状态下反复被执行。当图13所示的处理开始时，功率调节器31获取由CT1以及CT2获取到的购电电力P1以及发电电力P2的测量值(步骤S11)。然后，功率调节器31以获取到的测量值来更新测量DB310(步骤S12)。在步骤S11中，功率调节器31的控制部33作为测量值获取部301发挥功能。

接下来，功率调节器31根据存储于测量DB310的测量值来生成电力信息，将电力信息发送到热水器5(步骤S13)。发送电力信息的定时例如是开始发电而测量DB310被更新的定时。或者，功率调节器31也可以在1天中的预先决定的时刻，或者根据来自热水器5的请求来发送电力信息。在步骤S13中，功率调节器31的控制部33作为电力信息发送部307发挥功能。

另一方面，热水供给控制器54作为烧热部604发挥功能，执行烧热处理(步骤S14)。图14示出在步骤S14中执行的热水供给控制器54的烧热处理的详细内容。

在图14所示的烧热处理中，热水供给控制器54的控制部61获取从功率调节器31发送的电力信息(步骤S401)。当获取到电力信息时，控制部61判定由获取到的电力信息表示的发电电力是否比预先设定的烧热的可开始电力大(步骤S402)。在发电电力不比可开始电力大的情况下(步骤S402；否)，控制部61不开始烧热，而进行等待，直至在步骤S401中获取接下来的电力信息。

相对于此，在发电电力比可开始电力大的情况下(步骤S402；是)，控制部61转移到开始烧热的处理。在开始烧热之前，控制部61根据发电电力来决定电动机的转速(步骤S403)。具体地进行说明，控制部61根据从功率调节器31获取到的电力信息所包含的发电电力的历史来计算发电电力的平均值及其斜率。然后，控制部61根据计算出的平均值和斜率，以使热水器5消耗与发电电力相当的电力的方式，决定电动机的转速。

当决定了转速时，控制部61开始烧热运转(步骤S404)。具体地进行说明，控制部61以所决定的转速使电动机运转而驱动压缩机81，开始将高温水供给到热水保存箱53。

在执行烧热运转的期间，控制部61判定烧热运转是否结束(步骤S405)。在烧热运转未结束的情况下(步骤S405；否)，控制部61使处理停留于步骤S404。即，控制部61一边调整电动机的转速，一边继续烧热运转，直至烧热运转结束。最终，在烧热运转结束的情况下(步骤S405；是)，控制部61将表示烧热结束的意思的消息或者图像等显示于遥控器55，结束烧热处理。

如以上说明，实施方式1的热水供给系统1在利用发电设备3的发电电力将水烧热时，根据发电电力使驱动压缩机81的电动机的转速变化。其结果，能够抑制向商用电力体系8的逆潮流，且能够高效地利用发电电力。

特别是，用于在热水器5中控制电动机的转速的电力信息在功率调节器31中生成，从功率调节器31直接发送到热水器5。因此，热水供给系统1能够利用功率调节器31以及热水器5这样的最低限度的结构来高效地活用发电电力。

另外，在实施方式1的热水供给系统1中，电动机被设计成在包含于转速的最大值与最小值之间的多个区间中的、包含压缩机81消耗对发电电力进行平均而得到的电力时的转速的区间，施加到电动机的电压达到最大电压。其结果，电动机能够以高的效率运转长的时间，能够更有效地利用发电电力。

(实施方式2)

接下来，说明本发明的实施方式2。

图15示出实施方式2的热水供给系统1a的整体结构。如图15所示，热水供给系统1a具备发电设备3a、热水器5a、多个仪器7(仪器7－1、7－2、…)以及路由器12。

路由器12例如经由作为因特网等的广域网络N与电力服务器14连接。路由器12是宽带路由器，能够经由广域网络N与电力服务器14进行通信。此外，除了路由器12以外的结构与实施方式1相同，所以省略说明。

电力服务器14是由利用商用电力体系8将商用电源提供给各用户的电力运营商运营的服务器。电力服务器14与设置于各用户的需求地的发电设备3a的功率调节器31a经由广域网络N能够通信地连接。

发电设备3a的功率调节器31a以及热水器5a的热水供给控制器54a经由在房屋H内构建的通信网络与路由器12进行通信，经由路由器12与电力服务器14进行通信。

图16示出实施方式2的热水供给系统1a的功能性的结构。此外，热水供给控制器54a以及功率调节器31a的硬件结构与实施方式1中的热水供给控制器54以及功率调节器31的结构分别相同，所以省略说明。

如图16所示，功率调节器31a在功能上具备测量值获取部301、指示获取部303、指示信息发送部304、电力输出部305、剩余电力计算部306、电力信息发送部307以及显示控制部309。它们的各功能通过软件、固件或者软件与固件的组合而实现。软件以及固件作为程序而记述，保存于ROM或者存储部36。而且，在控制部33中，CPU执行存储于ROM或者存储部36的程序，从而实现各部分的功能。

另外，功率调节器31a具备测量DB(Database，数据库)310和指示DB320。测量DB310以及指示DB320构建于存储部36的存储区域。此外，测量值获取部301以及显示控制部309的功能与实施方式1相同，所以省略说明。

指示获取部303获取抑制由PV面板30发电而得到的电力向商用电力体系8供给的指示。抑制电力向商用电力体系8供给的指示是指由电力服务器14分发的PV抑制的指示(抑制指示)。以下，说明由电力服务器14分发的抑制指示。

电力服务器14在满足特定的条件的情况下，针对拥有发电设备3a的各用户，分发抑制电力从特定的期间中的各用户的发电设备3a向商用电力体系8的供给、即逆潮流的指示。这样抑制逆潮流的理由在于防止大量的电力过度从用户向商用电力体系8供给，商用电力体系8的供求平衡被破坏。将抑制由电力服务器14分发的逆潮流的指示称为“抑制指示”，将控制发电设备3a的输出而抑制逆潮流称为“PV抑制”。PV抑制还称为“输出抑制”或者“输出控制”等。

具体地进行说明，电力服务器14从气象运营商获取设置有各用户的发电设备3a的场所处的天气预报、日照量以及日照时间等气象信息，制作PV抑制的时间表。然后，电力服务器14依照制作出的时间表，直至实施PV抑制的日子的前一天，将抑制指示分发给各用户。PV抑制的实施期间通常是相对于商用电力体系8的供求状况而由发电设备3a产生的发电电力变得过剩的期间，例如是预计有大量的日照量的晴天时的白天的时间段。此外，在无需实施PV抑制的日子，电力服务器14不分发抑制指示。

由电力服务器14分发的抑制指示包含表示实施PV抑制的特定的期间的时间信息以及表示PV抑制时的发电设备3a的输出限制的指示值的指示值信息。具体地进行说明，在抑制指示中，作为实施PV抑制的特定的期间，指定特定的日子中的特定的时间段、即实施PV抑制的年月日和时刻(开始时刻以及结束时刻)的信息。

另外，在抑制指示中，作为PV抑制时的发电设备3a的输出限制的指示值，指定从发电设备3a的功率调节器31a输出到房屋H的配电箱9的电力相对于发电设备3a的发电电力的额定值的比例(％)。在此，发电设备3a的发电电力的额定值意味着发电设备3a在合适的条件之下能够安全地输出的最大的电力值，具体而言相当于PV面板30的额定容量和功率调节器31a的额定容量中小的一方。

图17示出由电力服务器14分发的抑制指示的具体例。图17中的实线La表示未指示PV抑制的情况下的由发电设备3a产生的发电电力的推移，将日照量多的正午作为峰值，表示在白天大的值。相对于此，图17中的虚线Lp表示由抑制指示指定的发电设备3a的输出限制的指示值的推移。

在图17的例子中，在9时至11时以及13时至15时的时间段，指定将从发电设备3a输出的电力抑制成额定值的40％(例如相对于5.0kW的额定值而为2.0kW)。另外，在11时至13时的时间段，指定将从发电设备3a输出的电力抑制成额定值的0％，即完全不输出由发电设备3a发电而得到的电力。换言之，在指示值小于100％的9时至15时的时间段，从发电设备3a输出的电力被抑制。相对于此，在指示值成为100％的0时至9时以及15时至24时的时间段，从发电设备3a输出的电力实质上不被抑制。以下，将用电力的单位表示指示值的值称为“指示电力”。

当电力服务器14分发抑制指示时，指示获取部303经由广域网络N以及通信部37获取所分发的抑制指示。指示获取部303当获取到抑制指示时，将由获取到的抑制指示指定的时间表以及指示值等PV抑制的内容保存于指示DB320。指示获取部303通过由控制部33与通信部37协作而实现。

返回到图16，指示DB320存储由指示获取部303获取到的抑制指示的内容。抑制指示的内容具体而言是指由抑制指示指定的PV抑制的时间表以及指示值。指示DB320每当由指示获取部303从电力服务器14获取到抑制指示时，更新所存储的PV抑制的时间表以及指示值。

指示信息发送部304在指示获取部303获取到抑制指示的情况下，将表示抑制指示的内容的指示信息发送到热水器5a。抑制指示的内容具体而言是指指示PV抑制的意思及其日期时间等。指示信息发送部304在指示获取部303获取到抑制指示的情况下，生成表示这样的抑制指示的内容的指示信息。然后，指示信息发送部304直至PV抑制的实施日的前一天的23时，经由在房屋H内构建的通信网络将所生成的指示信息发送到热水器5a。指示信息发送部304通过由控制部33与通信部37协作而实现。

电力输出部305在指示获取部303获取到抑制指示的情况下，在由抑制指示决定的期间输出由PV面板30发电而得到的电力中的、比发电而得到的电力少的电力。由抑制指示决定的期间是指由抑制指示指示的PV抑制的实施期间。当PV抑制的实施期间到来时，电力输出部305控制逆变器32，从而抑制从PV面板30供给到功率调节器31a的发电电力中的输出到电力线D2的电力。其结果，由PV面板30发电而得到的电力中的全部都不被输出，比发电而得到的电力少的电力被输出到电力线D2，剩余的电力不被输出。此外，被输出比发电而得到的电力少的电力的情况包括电力全部不被输出的情况。电力输出部305通过由控制部33与逆变器32协作而实现。

电力输出部305在不实施PV抑制的期间，不抑制来自功率调节器31a的输出。换言之，电力输出部305将由PV面板30发电而得到的电力(发电电力)中的能够输出的电力全部输出到房屋H内。相对于此，在实施PV抑制的期间，电力输出部305抑制来自功率调节器31a的输出。

以下，将能够由功率调节器31a输出的电力表示为发电电力Pa，与从功率调节器31a实际地输出的电力(输出电力)P2进行区分。在不实施PV抑制的期间，输出电力P2与发电电力Pa相等，在实施PV抑制的期间，输出电力P2比发电电力Pa小。在实施PV抑制的期间，发电电力Pa与输出电力P2的差分(Pa－P2)作为损耗电力(发电损耗)而失去。

关于电力输出部305，作为抑制输出电力的方法，执行超前相相位控制。换言之，电力输出部305在PV抑制的实施期间，使电流的相位从电压的相位错开，从而抑制输出的电力。更详细地进行说明，当在实施PV抑制的期间房屋H的总消耗电力Pc比指示电力小的情况下，电力输出部305将输出电力P2抑制至指示电力(输出抑制模式)。相对于此，当在实施PV抑制的期间房屋H的总消耗电力Pc比指示电力大的情况下，电力输出部305不将输出电力P2抑制至指示电力，只抑制至与总消耗电力Pc相等的电力(逆潮流零模式)。

剩余电力计算部306计算剩余电力。剩余电力是指由PV面板30发电而得到的电力Pa中的功率调节器31a能够输出的电力的剩余。换言之，剩余电力是在PV抑制的实施期间，虽然包括热水器5a的房屋H内的仪器能够消耗，但由于输出抑制而未从功率调节器31a输出的电力。剩余电力计算部306由控制部33中的发电电力计算部34实现。

剩余电力计算部306计算PV抑制的实施期间中的由PV面板30发电而得到的电力Pa与由电力输出部305输出的电力P2的差分，作为剩余电力。PV抑制的实施期间中的输出电力P2能够由测量值获取部301作为测量值而获取。相对于此，在实施PV抑制的期间无法直接测量由PV面板30产生的发电电力Pa。因此，剩余电力计算部306根据输出电力P2中的电压与电流的相位差来计算输出电力P2的功率因数，将计算出的功率因数与发电电力Pa的额定值相乘，从而计算PV抑制的实施期间中的发电电力Pa的推测值。发电电力Pa的额定值预先存储于ROM或者存储部36等。

剩余电力计算部306通过从计算出的发电电力Pa的推测值减去输出电力P2的测量值，从而计算剩余电力。例如，在发电电力Pa的额定值为6.0kW、功率因数为0.9以及输出电力P2的测量值为4.0kW的情况下，剩余电力计算部306计算1.4kW(＝6.0kW×0.9－4.0kW)的电力，作为剩余电力。

电力信息发送部307将表示由剩余电力计算部306计算出的剩余电力的电力信息发送到热水器5a。具体地进行说明，电力信息发送部307生成表示PV抑制的实施期间中的由PV面板30发电而得到的电力Pa与由电力输出部305输出的电力P2的差分的电力信息。然后，电力信息发送部307经由在房屋H内构建的通信网络将所生成的电力信息发送到热水器5a。电力信息发送部307通过由控制部33与通信部37协作而实现。

接下来，说明热水供给控制器54a的功能性的结构。如图16所示，热水供给控制器54a在功能上具备指示信息获取部601、计划生成部602、烧热部604、电力信息获取部605、显示控制部608以及操作受理部609。它们的各功能通过软件、固件或者软件与固件的组合而实现。软件以及固件作为程序而记述，保存于ROM或者存储部62。而且，在控制部61中，CPU执行存储于ROM或者存储部62的程序，从而实现各部分的功能。此外，显示控制部608以及操作受理部609的功能与实施方式1相同，所以省略说明。

指示信息获取部601获取从功率调节器31a发送的指示信息。指示信息是由指示信息发送部304发送的指示PV抑制的意思及其日期时间等信息。指示信息获取部601经由在房屋H内构建的通信网络获取指示信息。指示信息获取部601通过由控制部61与通信部64协作而实现。

当指示信息获取部601获取到指示信息时，计划生成部602根据指示信息来生成烧热计划。烧热计划是指决定烧热运转的开始时刻、结束时刻、烧热时间、烧热量以及烧热能力等的计划。当1天中的预先决定的时刻(例如23时)到来时，计划生成部602参照学习DB610来生成次日的烧热计划。所生成的计划存储于RAM或者存储部62等。计划生成部602通过由控制部61与存储部62协作而实现。

热水供给控制器54a具备学习DB610。学习DB610构建于存储部62内的存储区域。学习DB610为保存有直至前一天的热水的烧热量以及使用量(热水供给量)等数据的数据库。计划生成部602参照存储于学习DB610的直至前一天的烧热量以及使用量等，预测在次日使用的热水的量。然后，计划生成部602根据所预测的次日的热水的使用量和残留于热水保存箱53的热水的量，决定作为目标的烧热量。

当决定了烧热量时，计划生成部602决定将水烧热的时刻。具体地进行说明，计划生成部602当在次日不实施PV抑制的情况下，生成在购电单价便宜的夜间将所决定的烧热量的水全部烧热的计划。相对于此，当在次日实施PV抑制的情况下，计划生成部602为了降低在PV抑制过程中产生的损耗电力，生成在夜间将所决定的烧热量的水的一部分烧热并在白天的PV抑制过程中将剩余的水烧热的计划。

烧热部604依照由计划生成部602生成的烧热计划，将水烧热。具体地进行说明，在指示信息获取部601未获取在次日实施PV抑制的指示信息的情况下，烧热部604依照由计划生成部602生成的夜间烧热计划，在夜间将作为目标的烧热量的水全部烧热。相对于此，在指示信息获取部601获取到在次日实施PV抑制的指示信息的情况下，烧热部604在比由指示信息决定的PV抑制的实施期间靠前的夜间将第1量的水烧热，在作为PV抑制的实施期间的白天，根据剩余电力将第2量的水烧热。

电力信息获取部605在由抑制指示决定的期间，从功率调节器31a获取电力信息。电力信息是基于由电力信息发送部307发送的、PV抑制的实施期间中的由PV面板30发电而得到的电力Pa与由电力输出部305输出的电力P2的差分的信息，具体而言是表示发电设备3a的剩余电力的信息。电力信息获取部605经由在房屋H内构建的通信网络获取电力信息。电力信息获取部605通过由控制部61与通信部64协作而实现。

烧热部604在由抑制指示决定的期间根据由电力信息获取部605获取到的电力信息所表示的剩余电力使电动机的转速变化，将水烧热。换言之，烧热部604根据由PV面板30发电而得到的电力Pa与由电力输出部305输出的电力P2的差分使电动机的转速变化，将水烧热。烧热部604的处理与在实施方式1中的说明中将“发电电力”置换为“剩余电力”后的处理相同。因此，在此省略详细的说明。

参照图18以及图19，说明在如上那样构成的热水供给系统1a中执行的处理的流程。

图18示出在热水供给系统1a中执行的处理的概要。图18示出了从一次PV抑制的指示从电力服务器14分发起至该PV抑制的实施结束为止的、由电力服务器14、发电设备3a的功率调节器31a以及热水器5a的热水供给控制器54a执行的处理的流程。在假设从电力服务器14分发多次PV抑制的指示的情况下，多次PV抑制分别并行地执行图18所示的处理。

电力服务器14当决定实施PV抑制且确定其时间表以及详细的内容时，将PV抑制的指示(抑制指示)分发给各用户。当从电力服务器14分发抑制指示时，功率调节器31a经由广域网络N获取所分发的抑制指示(步骤S21)。在步骤S21中，功率调节器31a的控制部33作为指示获取部303发挥功能。

在步骤S21中，功率调节器31a也可以在从电力服务器14分发抑制指示的定时获取抑制指示。或者，功率调节器31a也可以当如1天1次或者两次等那样预先决定的定时到来时，自己访问电力服务器14，从而从电力服务器14获取抑制指示。

当获取到抑制指示时，功率调节器31a进行等待直至实施PV抑制的日子的前一天。然后，当成为实施PV抑制的日子的前一天时，功率调节器31a将表示获取到的抑制指示的内容的指示信息发送到热水器5a(步骤S22)。具体地进行说明，功率调节器31a生成表示指示PV抑制的意思及其日期时间等的指示信息，发送到热水器5a。在步骤S22中，功率调节器31a的控制部33作为指示信息发送部304发挥功能。

当在步骤S22中功率调节器31a发送了指示信息的情况下，热水供给控制器54a获取所发送的指示信息(步骤S23)。在步骤S23中，热水供给控制器54a的控制部61作为指示信息获取部601发挥功能。

当获取到指示信息时，热水供给控制器54a依照获取到的指示信息，生成烧热计划(步骤S24)。具体地进行说明，热水供给控制器54a根据存储于学习DB610的直至前一天的烧热量和使用量来预测在次日使用的热水的量。然后，热水供给控制器54a根据所预测的次日的热水的使用量和残留于热水保存箱53的热水的量来决定烧热量。

热水供给控制器54a当在次日不实施PV抑制的情况下，生成在夜间将所决定的烧热量的热水全部烧热的计划。相对于此，当在次日实施PV抑制的情况下，热水供给控制器54a生成在夜间将所决定的烧热量的热水的一部分烧热并在白天的PV抑制过程中将剩余的水烧热的计划。在步骤S24中，热水供给控制器54a的控制部61作为计划生成部602发挥功能。

热水供给控制器54a当生成烧热计划时，依照所生成的计划执行夜间烧热(步骤S25)。在步骤S25中，热水供给控制器54a的控制部61作为烧热部604发挥功能。

之后，当开始PV抑制的时刻到来时，功率调节器31a执行发电电力的输出抑制(步骤S26)。图19示出在步骤S26中执行的功率调节器31a的输出抑制处理的详细内容。当由从电力服务器14获取到的抑制指示决定的PV抑制的开始时刻到来时，开始该输出抑制处理。

当图19所示的输出抑制处理开始时，功率调节器31a的控制部33获取由CT1以及CT2获取到的购电电力P1以及输出电力P2的测量值(步骤S601)。然后，控制部33根据获取到的电力P1、P2的测量值来控制从功率调节器31a输出的电力的相位，从而抑制输出电力P2(步骤S602)。在步骤S601中控制部33作为测量值获取部301发挥功能，在步骤S602中控制部33作为电力输出部305发挥功能。

当抑制输出电力时，控制部33判定从PV抑制的开始或者前次剩余电力计算时起是否经过合计时间(步骤S603)。合计时间是指用于计算剩余电力的时间，例如被设定为3分钟或者5分钟等。

在未经过合计时间的情况下(步骤S603；否)，控制部33使处理返回到步骤S601。控制部33反复进行获取电力P1、P2的测量值并抑制输出电力P2的处理，直至经过合计时间。

当经过合计时间时(步骤S603；是)，控制部33计算输出抑制前的相位角的平均值(步骤S604)。具体地进行说明，控制部33计算刚要开始PV抑制的实施期间之前的预先决定的期间(例如5分钟或者10分钟等)中的相位角的平均值。

当计算出相位角的平均值时，控制部33根据计算结果来计算发电电力(步骤S605)。具体地进行说明，控制部33通过计算相位角的平均值的余弦，从而计算输出电力P2的功率因数，将得到的功率因数与发电电力Pa的额定值相乘。由此，控制部33计算PV抑制的实施期间中的发电电力Pa的推测值。

当计算出发电电力Pa时，控制部33通过从计算出的发电电力Pa的推测值减去输出电力P2的测量值，从而计算剩余电力(步骤S606)。由此，控制部33估计在PV抑制的实施期间虽然包括热水器5a的房屋H内的仪器能够消耗但未从功率调节器31a输出的电力。在步骤S603至步骤S606中，控制部33作为剩余电力计算部306发挥功能。

当计算出剩余电力时，控制部33判定是否经过规定周期(步骤S607)。规定周期是为了决定剩余信息向热水器5a的发送定时而设定的时间，例如被设定为30分钟。在从刚刚之前的发送定时起未经过规定周期的情况下(步骤S607；否)，控制部33跳过步骤S608以及步骤S609的处理。

当从刚刚之前的发送定时起经过规定周期时(步骤S607；是)，控制部33对从刚刚之前的发送定时起至当前为止计算出的剩余电力进行平均化(步骤S608)。然后，控制部33生成表示被平均化的剩余电力的电力信息，将电力信息发送到热水器5a(步骤S609)。在步骤S608以及步骤S609中，控制部33作为电力信息发送部307发挥功能。

之后，控制部33判定输出抑制是否结束(步骤S610)。在输出抑制未结束的情况下(步骤S610；否)，控制部33使处理返回到步骤S601。控制部33反复进行步骤S601至S步骤S610的处理，直至输出抑制结束。

最终，当输出抑制结束时(步骤S610；是)，控制部33将输出抑制的解除通知给热水器5a(步骤S611)。以上，图19所示的功率调节器31a的输出抑制处理结束。

与步骤S26中的功率调节器31a的输出抑制处理并行地，热水供给控制器54a执行白天烧热处理(步骤S27)。当由从功率调节器31a获取到的指示信息决定的PV抑制的开始时刻到来时，开始该白天烧热处理。白天烧热处理的详细内容与在图14所示的处理中将“发电电力”置换为“剩余电力”后的处理相同。因此，在此省略详细的说明。

如以上说明，根据实施方式2的热水供给系统1a，功率调节器31a在PV抑制的实施期间计算PV面板30的发电电力Pa与从功率调节器31a输出的电力P2的差分，作为发电设备3a的剩余电力，热水器5a以与剩余电力相应的能力将水烧热。其结果，能够使在PV抑制时产生的发电损耗减少，能够提高电力的利用效率。

(变形例)

以上，说明了本发明的实施方式，但当实施本发明时，能够进行基于各种方式的变形以及应用。

例如，在上述实施方式1、2中，烧热部604根据发电电力的历史使电动机的旋转变化，将水烧热。然而，在本发明中，烧热部604也可以不获取过去的发电电力，而获取当前的发电电力的测量值，根据当前的发电电力使电动机的转速变化，将水烧热。通过使用当前的发电电力这样的实时的信息，能够精度更加良好地调整转速。

在上述实施方式1、2中，功率调节器31、31a获取购电电力P1以及发电电力P2的测量值，将表示它们的电力信息发送到热水器5、5a。然而，在本发明中，热水供给控制器54、54a也可以自身获取购电电力P1以及发电电力P2的测量值，根据获取到的测量值使电动机的转速变化，将水烧热。

在上述实施方式1、2中，热水供给控制器54、54a具备根据发电电力使电动机的转速变化的功能。然而，在本发明中，也可以是热水器5、5a的外部的仪器具备根据发电电力使电动机的转速变化的功能。外部的仪器例如是指功率调节器31、31a、控制房屋H内的仪器整体的控制装置、或者经由广域网络N连接的服务器等。但是，例如在这些外部的仪器的制造商与热水器5、5a的制造商不同的情况下，难以进行系统的协作。相对于此，通过具备热水供给控制器54、54a或者监视器等在热水器的设备内根据发电电力使电动机的转速变化的功能，热水器5、5a只要能够获取电力信息就能够运转。因此，能够简单地实现上述热水供给系统1、1a。

另外，烧热部604也可以根据发电电力与作为设置有热水器5的需求地的房屋H中的热水器5、5a以外的仪器的消耗电力的差分使电动机的转速变化，将水烧热。具体地进行说明，在房屋H中，除了存在热水器5、5a以外，还存在消耗电力的仪器7－1以及仪器7－2等。因此，能够将从发电电力减去房屋H中的热水器5以外的仪器的消耗电力而得到的电力(称为多余电力)作为决定电动机的转速的基准。由此，能够有效地利用多余电力。此时的发电电力既可以为当前的发电电力，也可以使用发电电力的历史。另外，也可以使用规定时间中的平均值作为发电电力。此外，房屋H中的热水器5、5a以外的仪器的消耗电力通过从总消耗电力Pc减去由CT3测量的被热水器消耗的电力P3而得到。

另外，在上述实施方式1、2中，电动机被设计成在包含于转速的最大值与最小值之间的多个区间中的包含压缩机81消耗对发电电力进行平均而得到的电力时的转速的区间，施加到电动机的电压达到最大电压。然而，在本发明中，电动机也可以被设计成在多个区间中的包含压缩机81消耗由发电设备3、3a发电而得到的最大的电力时的转速的区间，施加到电动机的电压达到最大电压。由发电设备3、3a发电而得到的最大的电力是发电设备3、3a能够发电而得到的最大的电力，由PV面板30的容量和功率调节器31、31a的容量来决定。具体地进行说明，由于断路器的容量的限制或者逆潮流的限制等，有时想要降低逆潮流的最大值。在这样的情况下，以在压缩机81消耗由发电设备3、3a发电而得到的最大的电力时使效率最大的方式设计电动机，从而能够降低逆潮流的最大值。

另外，在以在多个区间中的包含压缩机81消耗根据发电电力而决定的电力时的转速的区间使施加到电动机的电压达到最大电压的方式设计电动机的情况下，热水供给系统1、1a也可以不根据发电电力使转速变化。只要利用发电电力将水烧热，通过适当地设计电动机的转速，就能够提高电动机的效率。另外，在以在多个区间中的包含压缩机81消耗根据发电电力而决定的电力时的转速的区间使施加到电动机的电压达到最大电压的方式设计电动机的情况下，还能够将发电电力置换为多余电力或者剩余电力。

另外，在上述实施方式2中，剩余电力计算部306计算出PV抑制的实施期间中的发电电力Pa与输出电力P2的差分、即发电设备3a中的损耗电力本身，作为剩余电力。然而，在本发明中，只要为基于PV抑制的实施期间中的发电电力Pa与输出电力P2的差分的电力，就也可以用其它方法定义。例如为了确保余裕，能够将剩余电力决定为从PV抑制的实施期间中的发电电力Pa与输出电力P2的差分(损耗电力)减去预先决定的余裕值而得到的电力。

或者，剩余电力计算部306也可以计算对PV抑制的实施期间中的发电电力Pa与输出电力P2的差分(损耗电力)加上逆潮电力而得到的电力作为剩余电力。具体地进行说明，剩余电力计算部306也可以通过对由PV面板30发电而得到的电力Pa与由电力输出部305输出的电力P2的差分加上由测量值获取部301获取到的逆潮电力(－P1)的测量值，从而计算剩余电力。这样，剩余电力计算部306包括逆潮电力在内计算剩余电力，剩余信息发送部307将表示该剩余电力的剩余信息发送到热水器5a，从而能够将更多的电力用于热水器5a的烧热运转。

另外，在上述实施方式1、2中，发电设备3、3a设置于房屋H。然而，如果发电设备3、3a是与商用电力体系8分开的电力体系，则也可以设置于与房屋H分离的地基，将电力从远程供给到房屋H。在该情况下，包括设置有发电设备3、3a的场所在内，称为需求地。另外，需求地不限于如上述房屋H那样的普通住宅，只要是来自发电设备3、3a以及商用电力体系8的电力的需求地，就也可以为集体住宅、设施、大厦或者工场等。另外，发电设备3、3a不限于利用太阳光发电，也可以利用风力或者地热等发电。

在上述实施方式1、2中，在功率调节器31、31a的控制部33中，CPU执行存储于ROM或者存储部36的程序，从而作为测量值获取部301、指示获取部303、指示信息发送部304、电力输出部305、剩余电力计算部306、电力信息发送部307以及显示控制部309分别发挥功能。另外，在热水供给控制器54、54a的控制部61中，CPU执行存储于ROM或者存储部62的程序，从而作为指示信息获取部601、计划生成部602、电力信息获取部605、烧热部604以及显示控制部608分别发挥功能。然而，在本发明中，控制部33以及控制部61也可以为专用的硬件。专用的硬件例如是指单一电路、复合电路、程序化的处理器、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或者它们的组合等。在控制部33以及控制部61为专用的硬件的情况下，既可以将各部分的功能分别利用单独的硬件实现，也可以将各部分的功能汇总地利用单一的硬件实现。

另外，也可以由专用的硬件实现各部分的功能中的一部分，由软件或者固件实现另一部分。这样，控制部33以及控制部61能够通过硬件、软件、固件或者它们的组合来实现上述各功能。

通过将规定本发明的功率调节器31、31a以及热水供给控制器54、54a的动作的动作程序应用于现有的个人计算机或者信息终端装置等，从而还能够使该个人计算机或者信息终端装置等作为本发明的功率调节器31、31a以及热水供给控制器54、54a发挥功能。

另外，这样的程序的分发方法是任意，例如既可以保存于CD－ROM(Compact DiskROM，光盘只读存储器)、DVD(Digital Versatile Disk，数字多功能磁盘)、MO(MagnetoOptical Disk，磁光盘)或者存储卡等计算机能够读取的记录介质而分发，也可以经由因特网等通信网络来分发。

本发明能够不脱离本发明的广义的精神和范围地进行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，本发明的范围不是通过实施方式示出，而是通过权利要求书示出。而且，在权利要求书内以及与其等同的发明的意义的范围内实施的各种变形被视为本发明的范围内。

工业上的可利用性

本发明能够适当地应用于进行电力的管理的系统等。

Claims (17)

1.一种热水供给系统，利用发电部件的发电电力将水烧热，其中，所述热水供给系统具备：

压缩机，对制冷剂进行压缩而使所述制冷剂在制冷剂回路中循环；以及

烧热部件，根据所述发电电力使驱动所述压缩机的电动机的转速变化，将所述水烧热。

2.根据权利要求1所述的热水供给系统，其中，

所述烧热部件根据所述发电电力的历史使所述转速变化，将所述水烧热。

3.根据权利要求1或者2所述的热水供给系统，其中，

所述烧热部件根据所述发电电力和所述发电电力的每单位时间的变化量使所述转速变化，将所述水烧热。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的热水供给系统，其中，

所述烧热部件根据规定时间中的所述发电电力的平均值使所述转速变化，将所述水烧热。

5.根据权利要求4所述的热水供给系统，其中，

所述烧热部件根据所述平均值和所述平均值的每单位时间的变化量使所述转速变化，将所述水烧热。

6.根据权利要求4或者5所述的热水供给系统，其中，

所述规定时间为1分钟以上且2小时以下的时间。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的热水供给系统，其中，

所述烧热部件根据所述发电电力和所述发电电力在1天中达到峰值的时刻使所述转速变化，将所述水烧热。

8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的热水供给系统，其中，

在包含于所述转速的最大值与最小值之间的多个区间中的、包含所述压缩机消耗根据所述发电电力而决定的电力时的所述转速的区间，施加到所述电动机的电压达到所述电动机开始过调制运转的电压。

9.根据权利要求8所述的热水供给系统，其中，

根据所述发电电力而决定的电力是在由所述发电部件发电的期间对所述发电电力进行平均而得到的电力。

10.根据权利要求8所述的热水供给系统，其中，

根据所述发电电力而决定的电力是由所述发电部件发电而得到的最大的电力。

11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的热水供给系统，其中，具备：

功率调节器，输出所述发电电力；以及

热水器，具备所述压缩机和所述烧热部件，利用从所述功率调节器输出的所述发电电力将所述水烧热。

12.根据权利要求11所述的热水供给系统，其中，

所述烧热部件根据所述发电电力与设置有所述热水器的需求地处的所述热水器以外的仪器的消耗电力的差分使所述转速变化，将所述水烧热。

13.根据权利要求11或者12所述的热水供给系统，其中，

所述功率调节器具备：

指示获取部件，获取抑制所述发电电力向商用电力体系的供给的指示；以及

电力输出部件，在所述指示获取部件获取到所述指示的情况下，在由所述指示决定的期间输出所述发电电力中的比所述发电电力少的电力，

在所述热水器中，

所述烧热部件在所述期间根据所述发电电力使所述转速变化，将所述水烧热。

14.根据权利要求13所述的热水供给系统，其中，

在所述热水器中，

所述烧热部件根据所述期间中的所述发电电力与由所述电力输出部件输出的电力的差分使所述转速变化，将所述水烧热。

15.根据权利要求14所述的热水供给系统，其中，

所述功率调节器还具备电力信息发送部件，该电力信息发送部件将表示所述发电电力与由所述电力输出部件输出的电力的所述差分的电力信息发送到所述热水器，

所述热水器还具备电力信息接收部件，该电力信息接收部件从所述功率调节器接收所述电力信息。

16.一种热水器，利用发电部件的发电电力将水烧热，其中，所述热水器具备：

压缩机，对制冷剂进行压缩而使所述制冷剂在制冷剂回路中循环；以及

烧热部件，根据所述发电电力使驱动所述压缩机的电动机的转速变化，将所述水烧热。

17.一种热水器的控制方法，利用发电部件的发电电力将水烧热，在所述热水器的控制方法中，

根据所述发电电力使驱动所述热水器的压缩机的电动机的转速变化，将所述水烧热。