DE102009057815A1 - Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung - Google Patents

Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung Download PDF

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Shizuo Kariya-city Tsuchiya
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    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
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Abstract

Erste Berechnungseinrichtungen (106) berechnen eine Anfangszeit eines Wärmespeicherbetriebs, um die notwendige Wärmemenge bis zu einer Endzeit einer Nachtzeitspanne zu speichern. Zweite Berechnungseinrichtungen (111) berechnen eine Anfangszeit eines Elektrizitätsspeicherbetriebs, um die notwendige Elektrizitätsmenge bis zu der Anfangszeit des Wärmespeicherbetriebs zu speichern. Alternativ wird die Anfangszeit des Elektrizitätsspeicherbetriebs berechnet, so dass ein Ladeleistungswert bis zu der Anfangszeit des Wärmespeicherbetriebs gleich oder niedriger als ein vorgegebener Wert wird und dass die notwendige Elektrizitätsmenge bis zu der Endzeit der Nachtzeitspanne gespeichert wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung. Die Vorrichtung hat einen Elektrizitätsspeicherabschnitt und einen Wärmespeicherabschnitt. Die Elektrizität und Wärme werden unter Verwendung von Nachtstromleistung gespeichert, der in einer Zeitspanne mitten in der Nacht geliefert wird, und die Kosten für den Nachtstrom sind relativ niedrig.
  • JP-A-2005-164124 offenbart eine Heißwasserversorgungsvorrichtung vom Wärmepumpentyp mit einer Batterie und einem Wärmespeicherabschnitt. Der Wärmespeicherabschnitt umfasst einen Wärmepumpenkreislauf und einen Heißwasserbehälter, und Wärme wird durch Betätigen des Wärmepumpenkreislaufs in dem Behälter gespeichert. Das Laden der Batterie und das Wärmespeichern des Wärmespeicherabschnitts werden in einer Zeitspanne mitten in der Nacht durchgeführt, weil Nachtstrom in der Zeitspanne mitten in der Nacht zu relativ niedrigen Kosten erhalten werden kann.
  • In einem Fall, in dem ein Zeitablauf zum Durchführen des Batterieladens und ein Zeitablauf zum Durchführen der Wärmespeicherung nicht gesteuert werden, kann der momentane Leistungsverbrauchswert erhöht sein, wenn das Laden der Batterie und das Wärmespeichern mit dem gleichen Zeitablauf durchgeführt werden. Da es in diesem Fall notwendig ist, eine Vertragsleistungskapazität zu erhöhen, so dass sie dem erhöhten Leistungsverbrauchswert entspricht, können die Kosten durch die erhöhte Vertragsleistungskapazität erhöht werden.
  • Angesichts des vorangehenden und anderer Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung bereitzustellen.
  • Gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung umfasst eine Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung einen Elektrizitätsspeicherabschnitt (1) zum Speichern von Elektrizität, einen Heizabschnitt (2), der durch Elektrizität betätigt wird, einen Wärmespeicherabschnitt (3) zum Speichern von Wärme, die von dem Heizabschnitt erzeugt wird, und eine Steuerung (100). Die Steuerung steuert einen Elektrizitätsspeicherbetrieb des Elektrizitätsspeicherabschnitts und einen Wärmespeicherbetrieb des Wärmespeicherabschnitts. Der Elektrizitätsspeicherabschnitt und der Wärmespeicherabschnitt werden in einer Zeitspanne mitten in der Nacht betrieben, und die Energiekosten der Nachtzeitspanne sind auf der Basis eines Stromversorgungsvertrags niedriger als die anderer Zeitspannen. Die Steuerung umfasst erste Berechnungseinrichtungen (106) und zweite Berechnungseinrichtungen (111). Die ersten Berechnungseinrichtungen berechnen eine Anfangszeit für den Wärmespeicherbetrieb, um eine vorgegebene notwendige Wärmemenge bis zu einer Endzeit der Nachtzeitspanne zu speichern. Die zweiten Berechnungseinrichtungen (111) berechnen eine Anfangszeit des Elektrizitätsspeicherbetriebs, so dass der Elektrizitätsspeicherabschnitt eine vorgegebene notwendige Elektrizitätsmenge bis zu der Anfangszeit des Wärmespeicherbetriebs speichert. Alternativ berechnen die zweiten Berechnungseinrichtungen (111) eine Anfangszeit des Elektrizitätsspeicherbetriebs, so dass ein Ladeleistungswert des Elektrizitätsspeicherabschnitts bis zur Anfangszeit des Wärmespeicherbetriebs gleich oder niedriger als ein vorgegebener Wert wird und so dass die notwendige Elektrizitätsmenge bis zu der Endzeit der Nachtzeitspanne gespeichert wird. Die notwendige Wärmemenge und die notwendige Elektrizitätsmenge werden in Bezug auf einen einzelnen Tag basierend auf einer Leistungsaufzeichnung festgelegt. Der Elektrizitätsspeicherabschnitt beginnt den Elektrizitätsspeicherbetrieb basierend auf der berechneten Anfangszeit, und der Wärmespeicherabschnitt beginnt den Wärmespeicherbetrieb basierend auf der berechneten Anfangszeit.
  • Folglich kann die Zunahme der Energiekosten der Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung beschränkt werden.
  • Die vorstehenden Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung deutlicher, die unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen gegeben wird, wobei:
  • 1 ein schematisches Aufbaudiagramm ist, das eine Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt;
  • 2 ein Flussdiagramm ist, das einen Betrieb der Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung darstellt;
  • 3 ein Zeitablaufdiagramm ist, das ein Betriebsbeispiel der Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung darstellt;
  • 4 ein Flussdiagramm ist, das einen Betrieb einer Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 5 ein Diagramm ist, das eine Beziehung zwischen einer Aufladezeit und einem Zustand des Elektrizitätsspeicherabschnitts der Vorrichtung darstellt;
  • 6 ein Zeitablaufdiagramm ist, das ein Betriebsbeispiel der Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung darstellt;
  • 7 ein Diagramm ist, das eine Beziehung zwischen einer Zyklusanzahl und einer Entladekapazität des Elektrizitätsspeicherabschnitts darstellt;
  • 8 ein Flussdiagramm ist, das einen Betrieb einer Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt;
  • 9 ein Flussdiagramm ist, das einen Betrieb einer Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt;
  • 10 eine Vorderansicht ist, die eine Fernbedienung einer Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform darstellt;
  • 11 eine Vorderansicht ist, die eine erste Beispielanzeige der Fernbedienung darstellt;
  • 12 eine Vorderansicht ist, die eine zweite Beispielanzeige der Fernbedienung darstellt;
  • 13 eine Vorderansicht ist, die eine dritte Beispielanzeige der Fernbedienung darstellt;
  • 14A eine Vorderansicht ist, die eine vierte Beispielanzeige der Fernbedienung darstellt, und 14B eine Vorderansicht ist, die eine fünfte Beispielanzeige der Fernbedienung darstellt;
  • 15 eine Vorderansicht ist, die eine sechste Beispielanzeige der Fernbedienung darstellt;
  • 16 eine Vorderansicht ist, die eine siebte Beispielanzeige der Fernbedienung darstellt;
  • 17 eine Vorderansicht ist, die eine achte Beispielanzeige der Fernbedienung darstellt;
  • 18 eine Vorderansicht ist, die eine erste Beispielanzeige einer Fernbedienung einer Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform darstellt;
  • 19 ein Zeitablaufdiagramm ist, das ein Betriebsbeispiel der Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung darstellt;
  • 20 ein Flussdiagramm ist, das einen Betrieb der Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform darstellt;
  • 21 eine Vorderansicht ist, die eine erste Beispielanzeige einer Fernbedienung der Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung darstellt;
  • 22 eine Vorderansicht ist, die eine zweite Beispielanzeige der Fernbedienung darstellt;
  • 23 ein schematisches Diagramm ist, das eine Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform darstellt;
  • 24 eine schematische Querschnittansicht ist, die die Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung darstellt;
  • 25 eine schematische Querschnittansicht ist, die eine Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform darstellt;
  • 26 ein schematisches Diagramm ist, das eine Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung gemäß einer zehnten Ausführungsform darstellt;
  • 27 ein schematisches Diagramm ist, das ein erstes Betriebsbeispiel für die Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung darstellt; und
  • 28 ein schematisches Diagramm ist, das ein zweites Betriebsbeispiel der Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung darstellt.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Eine Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung einer ersten Ausführungsform wird hauptsächlich Zuhause verwendet. Wie in 1 gezeigt, hat die Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung einen Akkumulator 1, der einem Elektrizitätsspeicherabschnitt entspricht, eine Wärmepumpeneinheit 2, die einem Heizabschnitt entspricht, und eine Behältereinheit 3, die einem Wärmespeicherabschnitt entspricht.
  • Der Akkumulator 1 umfasst eine Sekundärbatterie 10 zum Speichern von elektrischer Energie. Die Behältereinheit 3 speichert Wärme durch Betätigen der Wärmepumpeneinheit 2 unter Verwendung von elektrischer Leistung in einem Heißwasserbehälter 31.
  • Das Speichern von Elektrizität in dem Akkumulator 1 und das Speichern von Wärme in dem Behälter 31 werden von einer Steuerung 100 gesteuert. Die Elektrizitätsspeicherung und die Wärmespeicherung werden unter Verwendung von Nachtstrom ausgeführt, der zum Beispiel in einer Zeitspanne mitten in der Nacht von 23 Uhr bis 7 Uhr morgens geliefert wird. Kosten für den Nachtstrom sind basierend auf einem Stromversorgungsvertrag mit einem Energieversorgungsunternehmen im Vergleich zu Kosten für Leistung, die in einer anderen Zeitspanne, wie etwa am Morgen, Abend und untertags geliefert wird, niedrig.
  • Der Wärmespeicherabschnitt liefert heißes Wasser durch eine Heißwasserrohrleitung 33 direkt an einen Endpunkt. Der Endpunkt kann zum Beispiel ein Wasserhahn in einer Küche, einem WC oder einer Badewanne oder einer Dusche in einem Badezimmer sein. Heißes Wasser entspricht dem in dem Behälter 31 gespeicherten Wärmemedium. Alternativ kann ein (nicht gezeigter) Wärmetauscher Wärme zwischen dem in dem Behälter 31 gespeicherten Wärmemedium und heißem Wasser, das geliefert werden soll, austauschen. In diesem Fall wird von dem Wärmemedium geheiztes heißes Wasser an den Endpunkt geliefert.
  • Der Wärmespeicherabschnitt kann einer Kombination der Wärmepumpeneinheit 2 und der Behältereinheit 3 entsprechen. Die Wärmepumpeneinheit 2 siedet Niedrigtemperaturwasser durch Austauschen von Wärme mit Kältemittel mit hoher Temperatur und hohem Druck. Das Niedertemperaturwasser wird von einem unteren Teil des Behälters 31 durch eine Einlassrohrleitung 25 an die Wärmepumpeneinheit 2 geliefert. Die Behältereinheit 3 hat ein Gehäuse 35, das den Behälter 31 aufnimmt. Heißes Wasser, das von der Wärmepumpeneinheit 2 geheizt wird, wird durch eine Auslassrohrleitung 26 in einen oberen Teil des Behälters 31 eingeleitet.
  • Die Wärmepumpeneinheit 2 umfasst zum Beispiel wenigstens einen Kompressor, einen wärmespeichernden Wärmetauscher, ein Expansionsventil und einen Verdampfer, die in einem Kreis verbunden sind. Der wärmespeichernde Wärmetauscher kann ein Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher sein, und der Verdampfer kann ein wärmeaufnehmender Wärmetauscher sein. Die Wärmepumpeneinheit 2 baut zum Beispiel unter Verwendung von Kohlendioxid als Kältemittel einen überkritischen Wärmepumpenkreislauf auf, da das Kohlendioxid eine niedrige kritische Temperatur hat. In dem überkritischen Wärmepumpenkreislauf hat hochdruckseitiges Kältemittel einen Druck, der gleich oder höher als ein kritischer Kältemitteldruck ist.
  • Aufgrund des überkritischen Wärmepumpenkreislaufs kann der Behälter 31 heißes Wasser mit im Vergleich zu einem typischen Wärmepumpenkreislauf hoher Temperatur, wie etwa 85–90°C, speichern.
  • Der Behälter 31 ist ein vertikal langer Behälter, in dem Wärmemedium gespeichert ist und ist aus korrosionsbeständigem Metall, wie etwa nichtrostendem Stahl, gefertigt. Da das Wärmeisolationselement um den Behälter 31 herum angeordnet ist, kann eine Temperatur von heißem Wasser für lange Zeit hoch gehalten werden. Eine Zuführungsrohrleitung 32 ist mit einem Unterteil des Behälters 31 verbunden, um Leitungswasser zu liefern. Ein Druckverringerungsventil 34 ist in der Zuführungsrohrleitung 32 angeordnet, um einen Druck des zugeführten Leistungswassers zu steuern.
  • Eine Heißwasserversorgungssystemsteuerschaltung 30 ist in der Behältereinheit 3 angeordnet, um ein Heißwasserversorgungssystem zu steuern. Zum Beispiel steuert die Systemsteuerschaltung 30 die Speicherung von heißem Wasser in dem Behälter 31 und gibt ein Anweisungssignal aus, das einen Wärmepumpenbetrieb für eine in der Wärmepumpeneinheit 2 angeordnete Wärmepumpensteuerschaltung 20 anweist. Die Wärmepumpensteuerschaltung 20 steuert den Kompressor und eine Pumpe zum Zirkulieren von Wärmemedium basierend auf einem Anweisungssignal, das von der Systemsteuerschaltung 30 ausgegeben wird.
  • Die Sekundärbatterie 10 befindet sich oberhalb des Behälters 31 in dem Gehäuse 35 der Behältereinheit 3 und ist auf einer in dem Gehäuse 35 eingerichteten Trennplatte angeordnet. Die Trennplatte hat viele Durchgangslöcher, um einen Raum, der den Behälter 31 aufnimmt, und einen Raum, der die Sekundärbatterie 10 aufnimmt, miteinander in Verbindung zu bringen.
  • Der Behälter 31 speichert ein von der Wärmepumpeneinheit 2 geheiztes Wärmemedium. Der Behälter 31 und die Sekundärbatterie 10 sind in dem gleichen Raum angeordnet, der durch das Gehäuse 35 definiert ist. Daher kann die Sekundärbatterie 10 von dem Behälter 31 aufgewärmt werden, weil Luft in dem Gehäuse 35 durch Wärme gewärmt wird, die von dem Behälter 31 abgegeben wird. Das heißt, eine Temperatur der Sekundärbatterie 10 kann durch den relativ einfachen Aufbau gesteuert werden.
  • Die Sekundärbatterie 10 ist aus einer einzigen Flachbatteriepackung oder mehreren Flachbatteriepackungen aufgebaut. Eine einzelne oder mehrere Einheitsbatterien sind in der Batteriepackung verschlossen. Die Batterieeinheit ist zum Beispiel aus einer Lithiumionenbatterie gefertigt.
  • Eine Temperatur der Sekundärbatterie 10 wird unter Verwendung von Abwärme, die von dem Behälter 31 abgestrahlt wird, konstant gehalten. Selbst wenn die Außenlufttemperatur niedrig ist, wird daher die Innentemperatur des Gehäuses 35 auf etwa 40°C gehalten. Wenn im Gegensatz dazu ein (nicht gezeigter) Temperatursensor erfasst, dass die Sekundärbatterie 10 eine Temperatur gleich oder höher einem vorgegebenen Wert hat, kann die Temperatur der Sekundärbatterie 10 nur durch Betätigen eines Kühlventilators 11 auf 20–40°C gehalten werden.
  • Ein Stromrichtersystem 4 (PCS) ist auf einer stromaufwärtigen Seite der Sekundärbatterie 10 in einem Netzstromzuführungsfluss angeordnet und steuert das Laden und Entladen der Sekundärbatterie 10. Das PCS 4 befindet sich benachbart zu einer Netzstromleitung und umfasst eine PCS-Steuerschaltung 40, ein Ladegerät 41 und einen Gleichstrom-/Wechselstromwandler 42.
  • Das Ladegerät 41 wandelt Wechselstrom (AC) in Gleichstrom (DC) um und steuert die Spannung zum Laden der Sekundärbatterie 10. Der DC/AC-Wandler 42 wandelt erforderlichenfalls in der Sekundärbatterie 10 gespeicherte Gleichstromleistung in Wechselstromleistung um. Das Laden der Sekundärbatterie 10 durch das Ladegerät 41 und das Entladen der Sekundärbatterie 10 durch den DC/AC-Wandler 42 werden von der PCS-Steuerschaltung 40 gesteuert.
  • Die Sekundärbatterie 10 und das Ladegerät 41 können einem Elektrizitätsspeicherabschnitt entsprechen. Die Sekundärbatterie 10 kann einem Hauptteil des Elektrizitätsspeicherabschnitts entsprechen.
  • Eine Leiterplatte 5 ist auf einer stromaufwärtigen Seite des PCS 4 in dem Netzstromzuführungsfluss angeordnet und verteilt den von dem Energieversorgungsunternehmen gelieferten Netzstrom in das PCS 4 und Hauseinrichtungen. Ferner verteilt die Leiterplatte 5 von dem PCS 4 ausgegebene Wechselstromleistung in die Hauseinrichtungen.
  • Das PCS 4 hat einen Gegenstromunterbindungsabschnitt, um zu verhindern, dass in der Sekundärbatterie 10 gespeicherte Leistung an die Netzstromleitung übertragen wird. Die gespeicherte Leistung wird nur an Hauseinrichtungen geliefert, wenn von den Hauseinrichtungen Leistung nachgefragt wird. Die Hauseinrichtungen umfassen das Heißwasserversorgungssystem, das durch die Wärmepumpeneinheit 2 und die Behältereinheit 3 aufgebaut ist. Die gespeicherte Leistung kann an andere Einrichtungen als das Heißwasserversorgungssystem geliefert werden.
  • Die PCS-Steuerschaltung 40, die Heißwasserversorgungssystemsteuerschaltung 30 und die Wärmepumpensteuerschaltung 20 kommunizieren miteinander. Die PCS-Steuerschaltung 40 und die Systemsteuerschaltung 30 kommunizieren durch eine Kommunikationsleitung 7 miteinander. Die Systemsteuerschaltung 30 und die Wärmepumpensteuerschaltung 20 kommunizieren miteinander aufgrund eines Leistungsüberlagerungskommunikationssystems unter Verwendung einer Stromleitung.
  • Die Steuerung 100 kann durch die Systemsteuerschaltung 30 und die PCS-Steuerschaltung 40 aufgebaut sein. Die Steuerung 100 ist jedoch nicht auf die Systemsteuerschaltung 30 und die PCS-Steuerschaltung 40 beschränkt. Die Steuerung 100 kann durch eine einzige kombinierte Steuerschaltung aufgebaut werden der kann durch drei oder mehr Steuerschaltungen aufgebaut werden.
  • Die PCS-Steuerschaltung 40 überwacht die Sekundärbatterie 10 durch die Kommunikationsleitung 7. Die Systemsteuerschaltung 30 legt wenigstens für das Heißwasserversorgungssystem eine Vielfalt an Bedingungen fest und kommuniziert durch die Kommunikationsleitung 7 mit einer Fernbedienung 6. Die Fernbedienung 6 zeigt einen Zustand des Heißwasserversorgungssystems an.
  • Der Siedebetrieb der Wärmepumpeneinheit 2 und der Ladebetrieb der Sekundärbatterie 10 werden unter Bezug auf 2 beschrieben. Der Siedebetrieb der Wärmepumpeneinheit 2 kann einem Wärmespeicherbetrieb eines Wärmespeicherabschnitts entsprechen. Der Ladebetrieb der Sekundärbatterie 10 kann einem Elektrizitätsspeicherbetrieb eines Elektrizitätsspeicherabschnitts entsprechen.
  • Wie in 2 gezeigt, bestimmt die Steuerung 100 bei Schritt 101, ob eine aktuelle Zeit 23 Uhr überschritten hat oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die aktuelle Zeit 23 Uhr überschreitet, wird bei Schritt 102 eine Wärmerestmenge in dem heißen Wasser, das in dem Behälter 31 übrig ist, berechnet. Eine durchschnittliche Wärmeverbrauchsmenge von heißem Wasser, die in einer vergangenen vorgegebenen Zeitspanne verbraucht wurde, wird bei Schritt 103 berechnet. Eine Wärmemenge, die zum Sieden von heißem Wasser in einer Nachtzeitspanne notwendig ist, wird bei Schritt 104 unter Verwendung der Wärmerestmenge und der Wärmeverbrauchsmenge berechnet. Eine notwendige Siedetemperatur der Wärmepumpeneinheit 2 wird bei Schritt 105 basierend auf der berechneten notwendigen Wärmemenge berechnet.
  • Eine Siedeanfangszeit wird bei Schritt 106 berechnet, um das Sieden bis zu einer Endzeit (7 Uhr morgens) der Nachtzeitspanne zu beenden, so dass die notwendige Wärmeenge erfüllt ist. Der Schritt 106 entspricht ersten Einrichtungen zum Berechnen einer Wärmespeicheranfangszeit des Wärmespeicherabschnitts. Die ersten Berechnungseinrichtungen berechnen die Siedeanfangszeit in einer Weise, dass die notwendige Wärmemenge bis zu der Endzeit der Nachtzeitspanne in dem Wärmespeicherabschnitt gespeichert wird. Die notwendige Wärmemenge pro Tag wird basierend auf einer Leistungsaufzeichnung festgelegt.
  • Die Steuerung 100 berechnet bei Schritt 107 eine Elektrizitätsrestmenge, die in der Sekundärbatterie 10 übrig ist. Eine durchschnittliche Elektrizitätsverbrauchsmenge der in einer vergangenen vorgegebenen Zeitspanne verbrauchten Elektrizität wird bei Schritt 108 berechnet. Eine Ladungsmenge, die in der Nachtzeitspanne notwendig ist, wird bei Schritt 109 basierend auf der Elektrizitätsrestmenge und der Elektrizitätsverbrauchsmenge berechnet. Eine notwendige Ladezeitspanne zum Erfüllen der berechneten notwendigen Ladungsmenge wird bei Schritt 110 berechnet.
  • Eine Ladeanfangszeit wird bei Schritt 111 berechnet, um das Laden bis zu der bei Schritt 106 berechneten Siedeanfangszeit zu beenden. Der Schritt 111 entspricht zweiten Einrichtungen zum Berechnen einer Elektrizitätsspeicheranfangszeit des Elektrizitätsspeicherabschnitts. Die zweiten Berechnungseinrichtungen berechnen die Ladeanfangszeit in einer Weise, dass die notwendige Ladungsmenge in dem Elektrizitätsspeicherabschnitt bis zu der Siedeanfangszeit des Heizabschnitts gespeichert ist. Die notwendige Ladungsmenge pro Tag wird basierend auf einer Leistungsaufzeichnung festgelegt.
  • Die Steuerung 100 beginnt bei Schritt 112 das Laden der Sekundärbatterie 10 bei der bei Schritt 111 berechneten Ladeanfangszeit. Die Steuerung 100 beendet bei Schritt 113 das Laden der Sekundärbatterie 10 zu der bei Schritt 106 berechneten Siedeanfangszeit.
  • Die Steuerung 100 gibt bei Schritt 114 ein Betriebssignal an die Wärmepumpensteuerungsschaltung 20 aus, um den Betrieb der Wärmepumpeneinheit 2 zu beginnen. Bei Schritt 115 gibt die Steuerung 100 um 7 Uhr morgens ein Stoppsignal an die Wärmepumpensteuerschaltung 20 aus, um den Betrieb der Wärmepumpeneinheit 2 zu beenden.
  • Die Betriebe von 2 werden von der Steuerung 100 gesteuert. Alternativ kann die Heißwasserversorgungssystemsteuerschaltung 30 die Schritte 101106, 114, 115 steuern, und die PCS-Steuerschaltung 40 kann die Schritte 101, 107113 steuern. In diesem Fall wird der Schritt 101 wenigstens von der Heißwasserversorgungssystemsteuerschaltung 30 und der PCS-Steuerschaltung 40 durchgeführt, und die Schritte 102106 und die Schritte 107110 können parallel zueinander durchgeführt werden. Bevor der Schritt 111 durchgeführt wird, wird das Berechnungsergebnis von Schritt 106 von der Heißwassersystemsteuerschaltung 30 durch die Kommunikationsleitung 7 an die PCS-Steuerschaltung 40 übertragen.
  • Daher wird die in der Nachtzeitspanne gesiedete notwendige Wärmemenge basierend auf der Wärmerestmenge in dem Behälter 31 und der in der vergangenen vorgegebenen Zeitspanne verbrauchten Heißwassermenge berechnet. Die Betriebsanfangszeit der Wärmepumpeneinheit 2 wird derart festgelegt, dass das Speichern der notwendigen Wärmemenge um 7 Uhr morgens erreicht wird. Der Betrieb der Wärmepumpeneinheit 2 wird um 7 Uhr morgens beendet, wodurch die Heißwasserversorgungsvorrichtung vom Wärmepumpentyp als eine Nachtwärmespeichervorrichtung, die den Nachtstrom zum Speichern von Wärme verwendet, nachlassberechtigt ist.
  • Die notwendige Ladungsmenge wird basierend auf der Elektrizitätsrestmenge in der Sekundärbatterie 10 und der in der vergangenen vorgegebenen Zeitspanne verbrauchten Leistungsmenge berechnet. Auf diese Weise kann die notwendige Ladezeitspanne bestimmt werden. Die Ladeanfangszeit der Sekundärbatterie 10 wird festgelegt, so dass das Laden der Sekundärbatterie 10 bis zu der Betriebsanfangszeit der Wärmepumpeneinheit 2 beendet ist. Auf diese Weise kann das Laden des Elektrizitätsspeicherabschnitts mit der notwendigen Ladungsmenge, die basierend auf der Leistungsaufzeichnung festgelegt wird, abgeschlossen werden.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform berechnet die Steuerung 100 infolge des Schritts 106 von 2 eine Anfangszeit des Wärmespeicherbetriebs der Wärmepumpeneinheit 2, um die notwendige Wärmemenge in dem Behälter 31 bis zu der Endzeit der Nachtzeitspanne zu speichern.
  • Ferner berechnet die Steuerung 100 infolge des Schritts 111 von 2 die Ladeanfangszeit der Sekundärbatterie 10, um die notwendige Elektrizitätsmenge in der Sekundärbatterie 10 bis zur Anfangszeit des Wärmespeicherbetriebs zu speichern.
  • Die Sekundärbatterie 10 wird von der Ladeanfangszeit bis zu der Anfangszeit des Wärmespeicherbetriebs geladen. Die Wärmepumpeneinheit 2 wird von der Anfangszeit des Wärmespeicherbetriebs bis zu der Endzeit der Nachtzeitspanne betrieben, um Wärme in dem Behälter 31 zu speichern.
  • Wie in einem Betriebsbeispiel von 3 gezeigt, kann der Wärmespeicherbetrieb der Wärmepumpeneinheit 2 beendet werden, so dass die notwendige Wärmemenge bis zu der Endzeit der Nachtzeitspanne gespeichert wird. Ferner kann der Elektrizitätsspeicherbetrieb der Sekundärbatterie 10 beendet werden, so dass die notwendige Elektrizitätsmenge bis zu der Anfangszeit des Wärmespeicherbetriebs gespeichert wird. Auf diese Weise wird verhindert, dass der Elektrizitätsspeicherbetrieb und der Wärmespeicherbetrieb mit dem gleichen Zeitablauf durchgeführt werden.
  • Daher werden sowohl der Elektrizitätsspeicherbetrieb als auch der Wärmespeicherbetrieb bis zu der Endzeit der Nachtzeitspanne beendet, ohne den momentanen Leistungsverbrauchswert zu erhöhen. Das heißt, es kann verhindert werden, dass die mit einem Energieversorgungsunternehmen vertraglich vereinbarte Vertragsleistungskapazität erhöht wird. Folglich können der Elektrizitätsspeicherbetrieb und der Wärmespeicherbetrieb durchgeführt werden, um die Leistungskosten unter Verwendung des Nachtstroms zu senken.
  • Der Elektrizitätsspeicherbetrieb wird in Bezug auf die Sekundärbatterie 10 durchgeführt. Alternativ kann der Elektrizitätsspeicherbetrieb in einem Fall, dass die notwendige Ladungsmenge zum Beispiel aufgrund sich weit ausbreitenden Elektrofahrzeugen erhöht wird, in Bezug auf eine zusätzliche Batterievorrichtung durchgeführt werden.
  • Der Elektrizitätsspeicherbetrieb und der Wärmespeicherbetrieb werden zu einer Zeit nähe an der Endzeit der Nachtzeitspanne durchgeführt. Da die Leistungsverbrauchslast zu der Zeit näher an der Endzeit der Nachtzeitspanne relativ klein ist, kann die Verbrauchsleistungslast über die Nachtzeitspanne ausgeglichen werden.
  • Eine Anfangszeit und eine Endzeit des Elektrizitätsspeicherbetriebs für die Sekundärbatterie 10 sind nicht auf einen spezifischen Zeitablauf in der Nachtzeitspanne beschränkt. Wenn die Anfangszeit jedoch spät in der Nachtzeitspanne festgelegt wird, kann die Verbrauchsleistungslast über die Nachtzeitspanne ausgeglichen werden, und die Kohlendioxidemission kann gesenkt werden.
  • Das Laden der Sekundärbatterie 10 wird synchron mit dem Beginn des Betriebs der Wärmepumpeneinheit 2 beendet, wodurch die Anfangszeit des Ladens spät in der Nachtzeitspanne gemacht werden kann. Auf diese Weise kann die Verbrauchsleistungslast über die Nachtzeitspanne ausgeglichen werden, und die Kohlendioxidemission kann gesenkt werden.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Der Elektrizitätsspeicherbetrieb und der Wärmespeicherbetrieb werden in einer zweiten Ausführungsform teilweise mit dem gleichen Zeitablauf innerhalb einer Vertragsleistungskapazität durchgeführt.
  • Wie in 4 gezeigt, wird bei Schritt 210 eine notwendige Ladezeitspanne basierend auf einer bei Schritt 109 berechneten notwendigen Ladungsmenge berechnet. Ferner wird bei Schritt 210 eine Verringerungszeitspanne berechnet. Die Verringerungszeitspanne ist eine Zeitspanne, die benötigt wird, um einen Ladeleistungswert gleich oder kleiner als einen vorgegebenen Wert zu senken. Die Verringerungszeitspanne entspricht einer Zeitspanne die benötigt wird, um den Ladestrom bei einem Zustand konstanter Spannung auf einen vorgegebenen Wert zu senken.
  • Bei Schritt 211 wird eine Ladeanfangszeit in einer Weise berechnet, dass der Ladeleistungswert bei der bei Schritt 106 berechneten Siedeanfangszeit gleich oder niedriger als der vorgegebene Wert wird.
  • Wenn bei Schritt 210, der die notwendige Ladezeitspanne berechnet, eine Ladeendzeit später als eine Endzeit der Nachtzeitspanne wird, wird die Ladeanfangszeit in einer Weise erneut berechnet (in dem Flussdiagramm von 4 nicht gezeigt), dass das Laden bis zu der Endzeit der Nachtzeitspanne beendet ist. Das heißt, wenn bestimmt wird, dass das Laden innerhalb der Nachtzeitspanne nicht abgeschlossen wird, wird die Ladeanfangszeit in einer Weise neu berechnet, dass das Laden bis zu der Endzeit der Nachtzeitspanne abgeschlossen ist.
  • Eine Ladeanfangszeit des Elektrizitätsspeicherabschnitts wird bei Schritt 211 in einer Weise berechnet, dass der Ladeleistungswert bis zu einer Anfangszeit des Siedebetriebs des Heizabschnitts gleich oder niedriger als der vorgegebene Wert wird. Ferner wird die Ladeanfangszeit in einer Weise berechnet, dass die notwendige Ladungsmenge bis zu der Endzeit der Nachtzeitspanne in dem Elektrizitätsspeicherabschnitt gespeichert wird. Die notwendige Ladungsmenge pro Tag wird basierend auf einer Leistungsaufzeichnung festgelegt.
  • Die Steuerung 100 beginnt bei Schritt 212 zu der bei Schritt 211 berechneten Ladeanfangszeit das Laden der Sekundärbatterie 10. Die Steuerung 100 gibt bei Schritt 114 ein Betriebssignal an die Wärmepumpensteuerschaltung 20 aus, um den Betrieb der Wärmepumpeneinheit 2 zu beginnen.
  • Die Steuerung 100 beginnt bei Schritt 213 bei einer Ladeendzeit, die basierend auf der bei Schritt 210 berechneten notwendigen Ladezeitspanne bestimmt wird, das Laden der Sekundärbatterie 10. Um 7 Uhr morgens gibt die Steuerung 100 bei Schritt 115 ein Stoppsignal an die Wärmepumpensteuerschaltung 20 aus, um den Betrieb der Wärmepumpeneinheit 2 zu beenden.
  • Die Verringerungszeitspanne wird in einer Weise definiert, so dass der Ladeleistungswert des Elektrizitätsspeicherabschnitts derart gesenkt wird, dass er gleich oder niedriger als der vorgegebene Wert in der Verringerungszeitspanne ist.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform berechnet die Steuerung 100 infolge des Schritts 106 von 4 eine Anfangszeit des Wärmespeicherbetriebs der Wärmepumpeneinheit 2, um die notwendige Wärmemenge in dem Behälter 31 bis zu der Endzeit der Nachtzeitspanne zu speichern.
  • Ferner berechnet die Steuerung 100 infolge des Schritts 211 von 4 eine Ladeanfangszeit der Sekundärbatterie 10, um den Ladeleistungswert der Sekundärbatterie 10 bis zu der Anfangszeit des Wärmespeicherbetriebs gleich oder niedriger als einen vorgegebenen Wert zu machen.
  • Das Laden der Sekundärbatterie 10 wird ab der Ladeanfangszeit begonnen und wird die notwendige Ladezeitspanne lang durchgeführt. Der Betrieb der Wärmepumpeneinheit 2 wird zu der Anfangszeit des Wärmespeicherbetriebs begonnen und wird zu der Endzeit der Nachtzeitspanne beendet, um die notwendige Wärmemenge in dem Behälter 31 zu speichern.
  • Wie in einem Betriebsbeispiel von 6 gezeigt, kann der Wärmespeicherbetrieb der Wärmepumpeneinheit 2 bis zu der Endzeit der Nachtzeitspanne beendet werden, um die notwendige Wärmemenge zu speichern. Da der Ladeleistungswert der Sekundärbatterie 10 ferner gleich oder niedriger als der vorgegebene Wert bis zu der Anfangszeit des Wärmespeicherbetriebs gemacht wird, überlappen der Elektrizitätsspeicherbetrieb und der Wärmespeicherbetrieb zeitlich miteinander.
  • Daher werden sowohl der Elektrizitätsspeicherbetrieb als auch der Wärmespeicherbetrieb bis zu der Endzeit der Nachtzeitspanne beendet, ohne den Leistungsverbrauchswert zu erhöhen. Folglich kann verhindert werden, dass die Vertragsleistungskapazität steigt, und Leistungskosten können durch die Verwendung von Nachtstrom für den Elektrizitätsspeicherbetrieb und den Wärmespeicherbetrieb gesenkt werden.
  • Ladecharakteristiken der Sekundärbatterie 10 können von der Steuerung 100 erfahren werden. Zum Beispiel hat eine Lithiumionenbatterie eine Charakteristik, bei der ein Ladeleistungswert in einem späteren Ladezeitraum verringert ist. In diesem Fall wird eine Zeitspanne, in der nur der Elektrizitätsspeicherbetrieb durchgeführt wird, so festgelegt, dass sie endet, wenn der Ladeleistungswert gleich oder niedriger als der vorgegebene Wert wird.
  • Da der Elektrizitätsspeicherbetrieb und der Wärmespeicherbetrieb sich gegenseitig überlappen, kann eine Gesamtbetriebszeit verringert werden, während verhindert werden kann, dass die Vertragsleistungskapazität erhöht wird. Daher ist das Überlappen des Elektrizitätsspeicherbetriebs und des Wärmespeicherbetriebs im Vergleich zu einem Vergleichsfall, in dem der Wärmespeicherbetrieb durchgeführt wird, nachdem der Elektrizitätsspeicherbetrieb ganz beendet ist, wirkungsvoll. In dem Vergleichsfall kann es notwendig sein, dass der Wärmespeicherbetrieb nach der Endzeit der Nachtzeitspanne, das heißt, außerhalb der Nachtzeitspanne, durchgeführt wird.
  • 5 zeigt repräsentative Ladecharakteristiken der Lithiumionenbatterie, wenn das Laden in einem Zustand mit einem Strom von 1150 mA (1C), einer Spannung von 4,2 V (CC·CV) und einer Umgebungstemperatur von 25°C durchgeführt wird.
  • Wenn eine Ladezeit von 90 Minuten vergeht, ist ein Ladestrom 120 mA. Folglich wird der Ladeleistungswert pro 1-Zelle im Vergleich zu einer Anfangszeit des Ladens auf etwa 1/10 verringert. Die Verringerungszeitspanne, die benötigt wird, um den Ladeleistungswert zu senken, so dass er gleich oder niedriger als der vorgegebene Wert ist, wird unter Verwendung der Charakteristiken berechnet.
  • Die Anfangszeit des Siedebetriebs der Wärmepumpeneinheit 2 wird basierend auf der Verringerungszeitspanne berechnet. Daher werden der Elektrizitätsspeicherbetrieb und der Wärmespeicherbetrieb innerhalb der Nachtzeitspanne durchgeführt, ohne die Vertragsleistungskapazität zu erhöhen.
  • 7 zeigt Lade- und Entladezyklus-Charakteristiken. Die Sekundärbatterie 10 verschlechtert sich, wenn das Laden und Entladen wiederholt wird. Das Laden wird in einem Zustand mit 1150 mA (1C)/4,2 V (CC·CV)/2,5 h durchgeführt, und das Entladen wird in einem Zustand mit 1150 mA (1C) (E.V. = 2,75 V) durchgeführt. Die Umgebungstemperatur ist beim Laden und Entladen auf 25°C festgelegt.
  • Wenn das Laden und Entladen wiederholt wird, wird eine Entladekapazität verringert. Die tatsächliche Zyklusanzahl des Ladens und Entladnes wird gespeichert, wodurch die Verschlechterungscharakteristiken basierend auf der Zyklusanzahl geschätzt werden.
  • Die Verringerungszeitspanne wird unter Verwendung der Verschlechterungscharakteristiken berechnet. Daher kann eine Zeitspanne, die erlaubt, den Elektrizitätsspeicherbetrieb und den Wärmespeicherbetrieb mit dem gleichen Zeitablauf durchzuführen, genauer festgelegt.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Eine Heizkapazität einer Wärmepumpeneinheit 2, die einem Heizabschnitt entspricht, ist in einer dritten Ausführungsform änderbar. Ein Elektrizitätsspeicherbetrieb und ein Wärmespeicherbetrieb werden innerhalb einer Nachtzeitspanne beendet, indem die Heizkapazität der Wärmepumpeneinheit 2 gesteuert wird.
  • Wie in 8 gezeigt, wird bei Schritt 301 für eine bei Schritt 211 berechnete Ladeanfangszeit bestimmt, ob sie gleich oder später as 23 Uhr ist. Wenn die Ladeanfangszeit gleich oder später als 23 Uhr ist (ja bei Schritt 301), werden ähnlich der zweiten Ausführungsform die Schritte 112, 114, 213, 115 durchgeführt, weil der Elektrizitätsspeicherbetrieb und der Wärmespeicherbetrieb innerhalb der Nachtzeitspanne beendet werden können.
  • Wenn die Ladeanfangszeit als früher als 23 Uhr bestimmt wird (nein bei Schritt 301), wird eine Zeit geschätzt, zu welcher der Ladeleistungswert gleich dem vorgegebenen Wert wird, wenn angenommen wird, dass das Laden um 23 Uhr beginnt. Ferner wird bei Schritt 302 eine notwendige Heizkapazität der Wärmepumpeneinheit 2 berechnet, um die notwendige Wärmemenge in dem Behälter 31 innerhalb einer Zeitspanne von der geschätzten Zeit bis zu der Endzeit der Nachtzeitspanne (7 Uhr morgens) zu speichern.
  • Die Siedeanfangszeit wird bei Schritt 306 unter Verwendung der berechneten Heizkapazität der Wärmepumpeneinheit 2 erneut berechnet, um das Sieden der notwendigen Wärmemenge bis zur Endzeit der Nachtzeitspanne abzuschließen. Ferner wird bei Schritt 311 eine Ladeanfangszeit in einer Weise erneut berechnet, dass der Ladeleistungswert gleich dem vorgegebenen Wert bei der neu berechneten Siedestartzeit von Schritt 306 wird.
  • Das Laden der Sekundärbatterie 10 wird bei Schritt 312 zu der neu berechneten Ladeanfangszeit von Schritt 311 begonnen. Der Betrieb der Wärmepumpeneinheit 2 wird bei Schritt 314 begonnen, indem zu der neu berechneten Siedeanfangszeit von Schritt 306 ein Betriebssignal an die Wärmepumpensteuerschaltung 20 ausgegeben wird. Zu dieser Zeit hat die Wärmepumpeneinheit 2 die bei Schritt 302 berechnete Heizkapazität.
  • Das Laden der Sekundärbatterie 10 wird bei Schritt 313 zu einer Ladeendzeit beendet, die basierend auf der neu berechneten Ladeanfangszeit und der notwendigen Ladezeitspanne berechnet wird. Der Betrieb der Wärmepumpeneinheit 2 wird bei Schritt 115 beendet.
  • Wenn gemäß der dritten Ausführungsform bei Schritt 301 die Ladeanfangszeit früher als eine Anfangszeit der Nachtzeitspanne ist, wird bestimmt, dass der Elektrizitätsspeicherbetrieb und der Wärmespeicherbetrieb innerhalb der Nachtzeitspanne nicht beendet sind. In diesem Fall wird die Heizkapazität der Wärmepumpeneinheit 2 in einer Weise erhöht, dass der Elektrizitätsspeicherbetrieb und der Wärmespeicherbetrieb innerhalb der Nachtzeitspanne beendet werden. Die Siedeanfangszeit und die Ladeanfangszeit werden in einem Zustand neu berechnet, in dem die Heizkapazität erhöht ist. Folglich können der Elektrizitätsspeicherbetrieb und der Wärmespeicherbetrieb innerhalb der Nachtzeitspanne sicher durchgeführt werden.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • Eine vierte Ausführungsform wird in einem Fall beschrieben, dass ein Elektrizitätsspeicherbetrieb und ein Wärmespeicherbetrieb innerhalb einer Nachtzeitspanne nicht beendet sind, selbst wenn eine Heizkapazität einer Wärmepumpeneinheit 2 in der dritten Ausführungsform auf den Maximalpegel erhöht wird.
  • Wenn die Ladeanfangszeit, wie in 9 gezeigt, früher als 23 Uhr ist (nein bei 301), wird der Schritt 302 ähnlich der dritten Ausführungsform durchgeführt. Bei Schritt 401 wird bestimmt, ob die berechnete Heizkapazität der Wärmepumpeneinheit 2 gleich oder niedriger als die Maximalkapazität ist oder nicht. Die Maximalkapazität wird basierend auf Umgebungsbedingungen, wie etwa einer Vertragsleistungskapazität und der Außentemperatur bestimmt.
  • Wenn die berechnete Heizkapazität der Wärmepumpeneinheit 2 bei Schritt 401 als gleich oder niedriger als die Maximalkapazität bestimmt wird, werden die Schritte 306115 von 8 ähnlich der dritten Ausführungsform durchgeführt.
  • Wenn die berechnete Heizkapazität der Wärmepumpeneinheit 2 bei Schritt 401 als höher als die Maximalkapazität bestimmt wird, wird bei Schritt 402 eine erste Kostenzunahme ΔI relativ zu einer Zeitdifferenz zwischen der Ladeanfangszeit und der Anfangszeit der Nachtzeitspanne berechnet. Die Zeitdifferenz entspricht einer zusätzlichen Zeit über die Nachtzeitspanne hinaus.
  • Die Wärmepumpeneinheit 2 wird in der Nachtzeitspanne bei der Maximalkapazität betrieben und hat relativ zu dem Ladebetrieb in der Nachtzeitspanne Priorität. Das heißt, der Siedebetrieb wird in der Nachtzeitspanne gegenüber der Elektrizitätsaufladung priorisiert.
  • Das Laden der Sekundärbatterie 10 wird in der Differenzzeit unterbunden. Die erste Kostenzunahme ΔI liegt an dem von einem Energieversorgungsunternehmen außerhalb der Nachtzeitspanne gelieferten Netzstrom.
  • Ferner wird bei Schritt 403 eine zweite Kostenzunahme ΔII in Bezug auf eine Differenzzeit berechnet, in der die Wärmepumpeneinheit 2 über die Nachtzeitspanne hinaus betrieben wird. Zu diesem Zeitpunkt wird in der Nachtzeitspanne die Elektrizitätsaufladung gegenüber dem Siedebetrieb priorisiert.
  • Die erste Kostenzunahme ΔI und die zweite Kostenzunahme ΔII werden bei Schritt 404 verglichen. Wenn die erste Kostenzunahme ΔI gleich oder größer als die zweite Kostenzunahme ΔII ist, wird bei Schritt 405 der Ladebetrieb in der Nachtzeitspanne priorisiert. Wenn die erste Kostenzunahme ΔI kleiner als die zweite Kostenzunahme ΔII ist, wird bei Schritt 406 der Siedebetrieb in der Nachtzeitspanne priorisiert. Bei Schritt 406 wird die Ladezeitspanne um die Differenzzeit verkürzt.
  • Bei Schritt 405 wird eine Temperatur von in dem Behälter 31 gespeichertem heißem Wasser im Vergleich zu einem Fall, in dem die notwendige Wärmemenge in dem Behälter 31 in der Nachtzeitspanne gespeichert wird, gesenkt. Insbesondere wird die Siedetemperatur in der Nachtzeitspanne neu berechnet, indem die Wärmemenge subtrahiert wird, die nicht in der Nachtzeitspanne gespeichert werden kann. Auf diese Weise kann ein Volumen des Behälters 31 effektiv genutzt werden. Daher kann der Wirkungsgrad des Wärmespeicherbetriebs verbessert werden, und der Wirkungsgrad des Betriebs der Wärmepumpeneinheit 2 kann verbessert werden.
  • Wenn der Ladebetrieb bei Schritt 405 Priorität hat, wird ein Mangel an der notwendigen Wärmemenge durch erneutes Betätigen der Wärmepumpeneinheit 2 zu einer anderen Zeit, wie etwa der Morgenzeitspanne, Abendzeitspanne oder Tageszeitspanne wieder gut gemacht.
  • Wenn der Ladebetrieb in der Nachtzeitspanne Priorität hat, kann der Mangel an der notwendigen Wärmemenge wieder gut gemacht werden, indem der Betrieb der Wärmepumpeneinheit 2 fortgesetzt wird, nachdem die Nachtzeitspanne beendet ist. In diesem Fall muss jedoch die Siedetemperatur nicht neu berechnet werden.
  • Gemäß der vierten Ausführungsform wird basierend auf einer Preis-Leistung eine Priorität bestimmt, die dem Elektrizitätsspeicherbetrieb oder dem Wärmespeicherbetrieb verliehen wird, wenn bestimmt wird, dass der Elektrizitätsspeicherbetrieb und der Wärmespeicherbetrieb innerhalb der Nachtzeitspanne nicht beendet sind, selbst wenn die Wärmepumpe 2 mit der Maximalkapazität betrieben wird. Folglich kann die Kostenzunahme aufgrund des Leistungsverbrauchs über die Nachtzeitspanne hinaus beschränkt werden.
  • Die Priorität wird derart bestimmt, dass sie basierend auf der Preis-Leistung dem Elektrizitätsspeicherbetrieb oder dem Wärmespeicherbetrieb verliehen wird. Alternativ kann ein Verhältnis des Elektrizitätsspeicherbetriebs und des Wärmespeicherbetriebs in der Nachtzeitspanne in einer Weise festgelegt werden, dass die Leistungsverbrauchskosten für einen Tag minimal werden.
  • (Fünfte Ausführungsform)
  • Wenn ein Elektrizitätsspeicherbetrieb und ein Wärmespeicherbetrieb innerhalb der Nachtzeitspanne nicht beendet sind, benachrichtigt eine Fernbedienung 6 in einer fünften Ausführungsform einen Benutzer einer Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung über die Nichtbeendigung, um für den Energiesparbetrieb zu werben.
  • Wie in 10 gezeigt, hat die Fernbedienung 6 eine aus einem Flüssigkristallfeld gefertigte Anzeige 60 und eine Vielfalt an Bedienschaltern.
  • Die Anzeige 60 zeigt zum Beispiel eine Betriebsart eines Wärmespeicherabschnitts, das Datum und die Zeit, die Heißwasserspeichermenge oder die Heißwassertemperatur an. Der Bedienschalter kann ein Navigationsmodusschalter 62, ein Betriebsartschalter 63, ein Heißwassertemperaturschalter 64 oder einen Unterbrechungsschalter 65 sein.
  • Der Navigationsmodusschalter 62 wird verwendet, um den Betriebszustand zu erfahren. Der Betriebsartschalter 63 wird verwendet, um die Betriebsart zu ändern. Der Heißwassertemperaturschalter 64 wird verwendet, um die Temperatur festzulegen. Der Unterbrechungsschalter 65 wird verwendet, um die Unterbrechung einzustellen.
  • Wenn die Gesamtbetriebszeit der Wärmepumpeneinheit 2 und der Sekundärbatterie 10 außerhalb der Nachtzeitspanne (23 Uhr–7 Uhr morgens) ist, zeigt die Anzeige 60 der Fernbedienung 6 die Zeit außerhalb als eine Verlängerung an, um den Benutzer zu informieren. Insbesondere wird ein Anzeigebereich 61 der Anzeige 60 auf eine in 11 gezeigte Ansicht geändert, indem der Navigationsmodusschalter 62 betätigt wird. Auf diese Weise kann die Verlängerung über die Nachtzeitspanne hinaus zum Beispiel als 60 Minuten angezeigt werden.
  • Wenn das Speichern der notwendigen Wärmemenge für einen Tag und der notwendigen Ladungsmenge für einen Tag nicht innerhalb der Nachtzeitspanne beendet wird, wird die Zeitknappheit zum Beenden der Speicherung angezeigt. Folglich kann dem Benutzer die Notwendigkeit des Energiesparens nahe gelegt werden.
  • Wenn alternativ das Speichern der für einen Tag notwendigen Wärmemenge und der für einen Tag notwendigen Ladungsmenge nicht innerhalb der Nachtzeitspanne beendet ist, kann die Anzeige 60 erhöhte Energiekosten aufgrund der Zunahme der Leistungsverbrauchsmenge außerhalb der Nachtzeitspanne anzeigen. Folglich kann die Notwendigkeit der Energieeinsparung dem Benutzer nahe gelegt werden, indem er über die erhöhten Leistungskosten informiert wird.
  • Wenn ferner das Speichern der für einen Tag notwendigen Wärmemenge und der für einen Tag notwendigen Ladungsmenge nicht innerhalb der Nachtzeitspanne abgeschlossen werden, wird eine notwendige Einsparungsmenge an Heißwasser angezeigt. Die notwendige Einsparungsmenge wird benötigt, um einen wirtschaftlichen Betrieb zu haben, um das Speichern innerhalb der Nachtzeitspanne zu beenden.
  • Auf diese Weise kann der Benutzer einen Weg erfahren, um die Verwendung von heißem Wasser zu verbessern. Insbesondere wird der Anzeigebereich 61 der Anzeige 60 durch Betätigen des Navigationsmodusschalters 62 auf eine in 12 gezeigte Ansicht geändert. Auf diese Weise kann der Benutzer wissen, dass zum Beispiel 50 l heißes Wasser eingespart werden muss, um den sparsamen Betrieb zu haben.
  • Die Volumeninformation von 50 l entspricht einer Wärmemengendifferenz zwischen der für einen Tag notwendigen Wärmemenge und einer tatsächlichen Wärmemenge, die in der Nachtzeitspanne gespeichert wird. Folglich kann dem Benutzer das Energiesparen nahe gelegt werden.
  • Alternativ kann eine spezifische Siedetemperatur als die Weise angezeigt werden, um die Verwendung von heißem Wasser zu verbessern, um den Wärmespeicherbetrieb und den Elektrizitätsspeicherbetrieb innerhalb der Nachtzeitspanne abzuschließen. Insbesondere wird der Anzeigebereich 61 der Anzeige 60 durch Betätigen des Navigationsmodusschalters 62 auf eine in 13 gezeigte Ansicht geändert. Auf diese Weise kann der Benutzer wissen, dass der sparsame Betrieb durchgeführt werden kann, wenn die Temperatur des gespeicherten heißen Wassers zum Beispiel auf 68°C festgelegt wird.
  • Die Temperaturinformation von 68°C entspricht einer Wärmemengendifferenz zwischen der für einen Tag notwendigen Wärmemenge und einer tatsächlich innerhalb der Nachtzeitspanne gespeicherten Wärmemenge.
  • Auf diese Weise kann die Anzeige 60 die notwendige Siedetemperatur mitteilen, um das Speichern der für einen Tag notwendigen Elektrizitätsmenge und der für einen Tag notwendige Wärmemenge innerhalb der Nachtzeitspanne abzuschließen. Daher kann dem Benutzer die Notwendigkeit des Energiesparens nahe gelegt werden, um zu fördern, dass der Benutzer die Siedetemperatur niedriger festgelegt.
  • Insbesondere wird der Anzeigebereich 61 der Anzeige 60 durch Betätigen des Betriebsartschalters 63 auf eine in 14A gezeigte Ansicht geändert. Die gegenwärtige Siedetemperatur wird in 14 angezeigt, und die Siedetemperatur entspricht einer Temperatur des gespeicherten heißen Wassers. Die Anzeige in dem Anzeigebereich 61 wird durch Betätigen des Heißwassertemperaturschalters 64 auf eine in 14B gezeigte Ansicht geändert. Auf diese Weise kann die Siedetemperatur festgelegt werden, so dass der Elektrizitätsspeicherbetrieb und der Wärmespeicherbetrieb innerhalb der Nachtzeitspanne beendet werden.
  • Die Volumeninformation oder die Temperaturinformation wird angezeigt, wenn die Elektrizitäts- und Wärmespeicherung nicht innerhalb der Nachtzeitspanne abgeschlossen werden. Alternativ können andere Informationen angezeigt werden. Zum Beispiel kann die Wärmemengendifferenz zwischen der für einen Tag notwendigen Wärmemenge und der tatsächlichen innerhalb der Nachtzeitspanne gespeicherten Wärmemenge direkt angezeigt werden.
  • Alternativ kann die Anzeige 60 eine in der Nachtzeitspanne in dem Elektrizitätsspeicherabschnitt gespeicherte Energiemenge oder eingesparte Kosten, die durch Speichern von Energie in dem Elektrizitätsspeicherabschnitt in der Nachtzeitspanne erreicht werden, anzeigen. Die gespeicherte Energiemenge und die gespeicherten Kosten werden in einem Bereich einer Nachtzeitspanne oder mehrerer Nachtzeitspannen berechnet.
  • Zum Beispiel wird der Anzeigebereich 61 der Anzeige 60 durch Betätigen des Navigationsmodusschalters 62 auf eine in 15 gezeigte Ansicht geändert. Auf diese Weise werden die aufgrund des Speicherns von Elektrizität in der Nachtzeitspanne eingesparten Kosten pro Monat angezeigt.
  • Alternativ wird der Anzeigebereich 61 der Anzeige 60 durch Betätigen des Navigationsmodusschalters 62 auf eine in 16 gezeigte Ansicht geändert. Auf diese Weise wird die in einer Nachtzeitspanne gespeicherte Energiemenge angezeigt.
  • Alternativ wird der Anzeigebereich 61 der Anzeige 60 durch Betätigen des Navigationsmodusschalters 62 auf eine in 17 gezeigte Ansicht geändert. Auf diese Weise wird die in einem Monat gespeicherte Energiemenge angezeigt.
  • Gemäß der fünften Ausführungsform können dem Benutzer aufgrund der Anzeige in dem Anzeigebereich 61 der Anzeige 60 die Vorteile der Speicherung von Elektrizität in der Nachtzeitspanne nahe gelegt werden.
  • (Sechste Ausführungsform)
  • In einer sechsten Ausführungsform kann eine Unterbrechung kann für einen Wärmespeicherabschnitt festgelegt werden. Wenn ein Wärmespeicherbetrieb durch das Festlegen der Unterbrechung unterbrochen wird, wird das Sieden von heißem Wasser für eine vorgegebene Zeitspanne beendet.
  • Wie in 18 gezeigt, wird der Wärmespeicherbetrieb durch Betätigen eines Unterbrechungsschalters 65 einer in 10 gezeigten Fernbedienung 6 unterbrochen, während der Benutzer sein Haus für eine vorgegebene Zeitspanne, wie etwa zum Beispiel 5 Tage, verlässt. Der Betrieb einer Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung wird in diesem Fall unter Bezug auf 19 beschrieben.
  • Wenn eine Unterbrechungsbetriebsart für eine vorgegebene Unterbrechungszeitspanne festgelegt wird, wird der Siedebetrieb der Wärmepumpeneinheit 2 in den Nächten der Unterbrechungszeitspanne, abgesehen von einer Nacht, die am nächsten zu einem Ende der Unterbrechungszeitspanne ist, unterbunden. Das heißt, der Siedebetrieb wird in Nächten der Unterbrechungszeitspanne außer einer Ausnahmenacht unterbunden. Die eine Ausnahmenacht ist die letzte Nacht in der Unterbrechungszeitspanne. Der Siedebetrieb wird zum Beispiel nur in der letzten Nacht, bevor der Benutzer heimkehrt, durchgeführt.
  • Ferner wird der Elektrizitätsspeicherbetrieb nur durchgeführt, wenn eine Elektrizitätsspeichermenge der Sekundärbatterie 10 niedriger als ein vorgegebener Wert ist. Der vorgegebene Wert wird basierend auf einer Zuführungsmenge an Dunkelstrom zum Aufrechterhalten eines Kühlschrankbetriebs und zum Bringen von Einrichtungen in einen Bereitschaftszustand festgelegt.
  • Auf diese Weise kann die Zunahme einer Anzahl der Male des Ladens der Sekundärbatterie 10 beschränkt werden. Daher kann die Lebensdauer der Sekundärbatterie 10 lang gemacht werden, weil unnötiges Laden nicht wiederholt wird.
  • Der Elektrizitätsspeicherbetrieb wird in einer Nacht, die am nächsten zu einem Beginn der Unterbrechungszeitspanne ist, trotz der Elektrizitätsmenge, die zu einer Anfangszeit der nächstliegenden Nacht gespeichert ist, durchgeführt. Der Elektrizitätsspeicherbetrieb wird zum Beispiel in der ersten Nachtzeitspanne, nachdem der Benutzer sein Haus verlassen hat, durchgeführt.
  • Auf diese Weise wird verhindert, dass die Menge der in der Sekundärbatterie 10 gespeicherten Elektrizität in den folgenden Nächten niedriger als der vorgegebene Wert wird. Daher kann die Zunahme der Anzahl der Male des Ladens der Sekundärbatterie 10 weiter beschränkt werden, wenn die Unterbrechungsbetriebsart für den Wärmespeicherbetrieb festgelegt ist.
  • Der Elektrizitätsspeicherbetrieb wird in einer Nacht, die am zweitnächsten zu dem Ende der Unterbrechungszeitspanne ist, trotz der zu einer Anfangszeit der zweitnächsten Nacht gespeicherten Elektrizitätsmenge durchgeführt. Der Elektrizitätsspeicherbetrieb wird zum Beispiel in der vorvorhergehenden Nacht, bevor der Benutzer nach Hause zurückkehrt, durchgeführt. Auf diese Weise kann die Elektrizitätsspeichermenge maximal gemacht werden.
  • In diesem Fall kann die Betriebszeit der Sekundärbatterie 10 in einer Nacht am nächsten zu dem Ende der Unterbrechungszeitspanne kurz gemacht werden. Zum Beispiel kann die Betriebszeit der Sekundärbatterie 10 in der ersten vorhergehenden Nacht, bevor der Benutzer nach Hause kommt, kurz sein.
  • Daher können der Elektrizitätsspeicherbetrieb und der Wärmespeicherbetrieb innerhalb der Nacht beendet werden, die am nächsten zum Ende der Unterbrechungszeitspanne ist, wenn ein normaler Wärmespeicherbetrieb und eine normaler Elektrizitätsspeicherbetrieb, die in den ersten zweiten, dritten und vierten Ausführungsformen beschrieben sind, durchgeführt werden.
  • Der Wärmespeicherbetrieb wird in der Nacht, die am nächsten zum Beginn der Unterbrechungszeitspanne ist und der Nacht, die am zweitnächsten zu dem Ende der Unterbrechungszeitspanne ist, unterbrochen. Daher kann der Elektrizitätsspeicherbetrieb weiterhin über 8 Stunden der Nachtzeitspanne (23 Uhr–7 Uhr morgens) durchgeführt werden, um den Ladezustand der Sekundärbatterie 10 voll zu machen.
  • Auf diese Weise kann die Ladegeschwindigkeit der Sekundärbatterie 10 langsam gemacht werden, weil die ganze Nachtzeitspanne nur zum Laden verwendet werden kann. Zum Beispiel kann die chemische Änderungsgeschwindigkeit im Inneren der Batterie 10 langsam gemacht werden, wenn ein Ladestrom verringert wird. Daher kann die Verschlechterung der Sekundärbatterie 10 verringert werden, und die Lebensdauerverringerung der Sekundärbatterie kann beschränkt werden.
  • Wenn der Ladezustand der Sekundärbatterie 10 voll gemacht wird, ist der Elektrizitätsspeicherbetrieb nicht darauf beschränkt, über 8 Stunden der Nachtzeitspanne durchgeführt zu werden. Die Abnahme der Lebensdauer der Sekundärbatterie 10 kann beschränkt werden, wenn die Ladegeschwindigkeit der Sekundärbatterie 10 im Vergleich zu dem normalen Elektrizitätsspeicherbetrieb langsam ist.
  • (Siebte Ausführungsform)
  • In einer siebten Ausführungsform wird festgelegt, dass am nächsten Tag kein Badewasser in eine Badewanne gefüllt werden soll.
  • Das meiste des in dem Behälter 31 gespeicherten heißen Wassers wird typischerweise zum Füllen der Badewanne als Badewasser verwendet. Wenn das Badewasser daher nicht morgen benötigt wird, wird eine Menge von heißem Wasser, die von der Wärmepumpeneinheit 2 gesiedet wird, heute verringert.
  • Da es schwierig ist, einen Bedarf des Badewassers durch Lernsteuerung zu erfassen, wird der Bedarf oder Nichtbedarf an dem Badewasser von einem Benutzer durch die Fernbedienung 6 festgelegt. Wenn das Badewasser morgen als unnötig festgelegt wird, wird der Elektrizitätsspeicherbetrieb in der Nachtzeitspanne gegenüber dem Wärmespeicherbetrieb priorisiert, um den Energiesparbetrieb durchzuführen.
  • Wie in 21 gezeigt, wird ein Zustand des Badewasserbetriebs für den nächsten Tag zum Beispiel durch Betätigen des Navigationsmodusschalters 62 der Fernbedienung 6 erkannt. Wie in 22 gezeigt, wird die Badewasserbetriebsart von EIN auf AUS geändert, indem ein in 10 gezeigter Badewasser-Automatikschalter 66 betätigt wird.
  • Wenn bei Schritt 101 bestimmt wird, dass eine gegenwärtige Zeit 23 Uhr überschreitet, bestimmt die Steuerung 100 bei Schritt 701, ob der Badewasserbetrieb AUS ist oder nicht. Wenn der Badewasserbetrieb EIN ist, wird bei Schritt 703 ein normaler Ladebetrieb durchgeführt, und bei Schritt 704 wird ein normaler Siedebetrieb durchgeführt. Der normale Ladebetrieb und der normale Siedebetrieb sind in den ersten, zweiten, dritten und vierten Ausführungsformen beschrieben. Zum Beispiel werden die Schritte 102115 von 2 in dem normalen Ladebetrieb und dem normalen Siedebetrieb durchgeführt.
  • Wenn der Badewasserbetrieb AUS ist, wird bei Schritt 705 eine Siedeanfangszeit berechnet. Zu diesem Zeitpunkt wird eine notwendige Wärmemenge berechnet, indem die für das Badewasser benötigte Wärmemenge subtrahiert wird. Die Berechnung basiert auf einer Heißwasserrestmenge und dem erfahrenen Ergebnis. Die bei Schritt 705 berechnete Wärmemenge ist ungefähr gleich einer Wärmemenge, die definiert wird, indem eine für das Badewasser verwendeten Heißwassermenge von der bei Schritt 103 berechneten durchschnittlichen Verbrauchsmenge von heißem Wasser subtrahiert wird.
  • Eine notwendige Ladezeitspanne wird bei Schritt 706 basierend auf einer Elektrizitätsrestmenge und dem erfahrenen Ergebnis berechnet. Der Schritt 706 ist ungefähr gleichwertig zu den Schritten 107110 von 2.
  • Bei Schritt 707 wird bestimmt, ob eine Differenz zwischen einer Summe einer Ladezeitspanne X und einer Siedezeitspanne Y und der Nachtzeitspanne (8 Stunden) größer als ein vorgegebener Wert Z ist. Der vorgegebene Wert Z ist zum Beispiel auf zwei Stunden festgelegt. Wenn die Differenz als gleich oder kleiner als der vorgegebene Wert Z bestimmt wird, wird bei Schritt 703 der normale Ladebetrieb durchgeführt und bei Schritt 704 wird der normale Siedebetrieb durchgeführt.
  • Wenn die Differenz als größer als der vorgegebene Wert Z bestimmt wird, wird bei Schritt 708 ein sparsamer Ladebetrieb durchgeführt. Die Summe der Ladezeitspanne X und der Siedezeitspanne Y hat im Vergleich zu der Nachtzeitspanne (8 Stunden) eine Vorlaufzeit von 8 – (X + Y) Stunden.
  • Daher wird eine Ladeanfangszeit in einer Weise neu berechnet, dass eine Ladegeschwindigkeit der Sekundärbatterie 10 im Vergleich zu dem normalen Ladebetrieb langsam gemacht wird. Zum Beispiel wird ein Ladestrom ab der neu berechneten Ladeanfangszeit gesenkt, und das Laden der Sekundärbatterie 10 wird bis zu der bei Schritt 705 berechneten Siedeanfangszeit durchgeführt.
  • Ein Wärmespeicherbetrieb wird bei Schritt 709 begonnen, indem die Wärmepumpeneinheit 2 zu der bei Schritt 705 begonnenen Siedeanfangszeit betätigt wird. Der Wärmespeicherbetrieb wird bei Schritt 115 um 7 Uhr morgens beendet.
  • Wenn gemäß der siebten Ausführungsform die Gesamtzeit des Elektrizitätsspeicherbetriebs und des Wärmespeicherbetriebs die Vorlaufzeit relativ zu der Nachtzeitspanne hat, wird die Ladegeschwindigkeit im Vergleich zu dem normalen Ladebetrieb gesenkt.
  • Auf diese Weise wird der Elektrizitätsspeicherbetrieb nicht nur in der Ladezeitspanne X, sondern auch in der Vorlaufzeit von 8 – (X + Y) Stunden durchgeführt, wenn die Vorlaufzeit länger als der vorgegebene Wert Z ist. Das heißt, der Elektrizitätsspeicherbetrieb wird in die Vorlaufzeit ausgedehnt. Daher kann die Verringerung der Lebensdauer der Sekundärbatterie 10 beschränkt werden.
  • In einem Fall, in dem der Badewasserbetrieb als AUS festgelegt ist, wird der Ladebetrieb als sparsamer Ladebetrieb verlängert, wenn eine Gasamtzeit des Ladebetriebs und des Siedebetriebs relativ zu der Nachtzeitspanne die Vorlaufzeit hat. Selbst wenn der Badewasserbetrieb alternativ auf EIN festgelegt ist, kann der Ladebetrieb als der sparsame Ladebetrieb verlängert werden, wenn die Gesamtzeit des Ladebetriebs und des Siedebetriebs relativ zu der Nachtzeitspanne die Vorlaufzeit hat.
  • (Achte Ausführungsform)
  • Eine Position einer Sekundärbatterie 10 einer achten Ausführungsform unterscheidet sich von der der ersten Ausführungsform.
  • Wie in 23 gezeigt, ist die Sekundärbatterie in dem gleichen Gehäuse wie die Wärmepumpeneinheit 2 angeordnet. Zum Beispiel sind die Sekundärbatterie 10 und die Wärmepumpeneinheit 2 in einem in 24 gezeigten zweistufigen aufgehängten Gehäuse 80 angeordnet.
  • Die Wärmepumpeneinheit 2 ist auf einer oberen Stufe des aufgehängten Gehäuses 80 angeordnet, und die Sekundärbatterie 10 ist auf einer unteren Stufe des aufgehängten Gehäuses 80 angeordnet. Das aufgehängte Gehäuse 80 wird typischerweise zum Beispiel für eine Klimaanlagenvorrichtung verwendet.
  • Das aufgehängte Gehäuse 80 einen Luftblasauslass 81 für die Wärmepumpeneinheit 2 und einen Lufteinleitungseinlass 82 für die Sekundärbatterie 10. Ein Kanal 83 verbindet den Auslass 81 und den Einlass 82. Der Kanal 83 kann einem Luftführungsdurchgangsabschnitt entsprechen.
  • Die Wärmepumpeneinheit 2 umfasst einen Verdampfer 21 und einen luftschickenden Ventilator 22. Der Verdampfer 21 ist ein Wärmetauscher zum Aufnehmen von Wärme aus Außenluft, und aufgrund des Ventilators 22 wird Außenluft in Richtung des Verdampfers 21 geschickt. Eine Entlüftungsöffnung 84 ist in einer Fläche des Kanals 83 entgegengesetzt zu dem Auslass 81 definiert.
  • Der Kanal 83 hat eine Klappe 85, um einen Luftdurchgang auf einer stromabwärtigen Seite des Auslasses 81 zu schalten. Wenn die Klappe 85 einen Luftdurchgang des Kanals 83 öffnet, wird die Entlüftungsöffnung 84 geschlossen. Wenn die Klappe 85 den Luftdurchgang des Kanals 83 schließt, wird die Entlüftungsöffnung 84 geöffnet. Wenn die Klappe 85 den Luftdurchgang des Kanals 83 schließt, wird die Entlüftungsöffnung 84 geöffnet. Ein Thermistor 86 ist in der Sekundärbatterie 10 angeordnet und erfasst eine Temperatur der Batteriepackung der Sekundärbatterie 10.
  • Wenn die von dem Thermistor 86 erfasste Temperatur in einem Fall, dass die Sekundärbatterie 10 in der Nachtzeitspanne geladen wird, gleich oder höher als ein vorgegebener Wert wird, wird nur der Ventilator 22 betätigt, ohne einen Kompressor zu betätigen.
  • Wie in einer durchgezogenen Pfeilrichtung von 24 gezeigt, wird auf diese Weise Außenluft wenigstens zu einer Außenoberfläche der Sekundärbatterie 10 eingeleitet, um die Sekundärbatterie 10 zu kühlen. Wenn das Kühlen der Sekundärbatterie 10 unnötig ist, wird der Ventilator 22 ausgeschaltet.
  • Der Elektrizitätsspeicherbetrieb und der Wärmespeicherbetrieb werden in der zweiten Ausführungsform teilweise mit dem gleichen Zeitablauf durchgeführt. In diesem Fall wird der Kreislaufbetrieb durch Betätigen des Kompressors durchgeführt, und Luft wird durch den Ventilator 22 geschickt. Daher wird von dem Verdampfer 21 gekühlte Außenluft zum Beispiel durch den Ventilator 22 um 5–10°C weiter gekühlt, und die weiter gekühlte Luft wird zum Kühlen der Sekundärbatterie 10 verwendet.
  • Wenn das Kühlen der Sekundärbatterie 10 unnötig ist, wird die Klappe 85 in einen Zustand geschaltet, der in einer gestrichelten Linie von 24 gezeigt ist. In diesem Fall wird Luft in einer gebrochenen Pfeilstrichrichtung geschickt. Folglich wird keine Luft in Richtung der Sekundärbatterie 10 geschickt.
  • Von dem Thermistor 86 erfasste Temperaturinformationen werden in diese Reihenfolge an die PCS-Steuerschaltung 40, die Systemsteuerschaltung 30 und die Wärmepumpensteuerschaltung 20 gesendet. Wenn die von dem Thermistor 86 erfasste Temperatur höher wird, bestimmt die PCS-Steuereinheit 40, dass die Sekundärbatterie 10 durch Betätigen des Ventilators 22 gekühlt werden soll. Auf diese Weise kann die Sekundärbatterie 10 leicht gekühlt werden, ohne einen besonderen Kühlventilator für die Sekundärbatterie 10 anzuordnen.
  • (Neunte Ausführungsform)
  • Eine Richtung der Kühlluft einer neunten Ausführungsform unterscheidet sich von der der achten Ausführungsform.
  • Wie in 25 gezeigt, hat das aufgehängte Gehäuse 80 eine Luftansaugöffnung 88 für die Wärmepumpeneinheit 2 und eine Luftauslassöffnung 82 für die Sekundärbatterie 10. Ein Kanal 83 verbindet die Ansaugöffnung 88 und die Auslassöffnung 82. Der Kanal 83 kann einem Luftführungsdurchgangsabschnitt entsprechen.
  • Ein Ventilator 22 ist in einer Luftströmungsrichtung auf einer stromaufwärtigen Seite eines Verdampfers 21 angeordnet. Eine Luftansaugöffnung 89 ist in einer Fläche des Kanals 83 entgegengesetzt zu der Ansaugöffnung 88 definiert. Der Kanal 83 hat eine Klappe 85, um einen Luftdurchgang auf einer stromaufwärtigen Seite der Ansaugöffnung 88 zu schalten. Wenn die Klappe 85 einen Luftdurchgang des Kanals 83 öffnet, wird die Ansaugöffnung 89 geschlossen. Wenn die Klappe 85 den Luftdurchgang des Kanals 83 schließt, wird die Ansaugöffnung 89 geöffnet.
  • In einem Fall, in dem die Sekundärbatterie 10 in der Nachtzeitspanne geladen wird, wird nur der Ventilator 22 betätigt, ohne einen Kompressor zu betätigen, wenn die von dem Thermistor 86 erfasste Temperatur gleich oder höher als ein vorgegebener Wert wird.
  • Wie in einer durchgezogenen Pfeilrichtung von 25 gezeigt, wird auf diese Weise Außenluft zu der Sekundärbatterie 10 eingeleitet, um die Sekundärbatterie 10 zu kühlen. Wenn das Kühlen der Sekundärbatterie 10 unnötig ist, wird der Ventilator 22 ausgeschaltet.
  • Der Elektrizitätsspeicherbetrieb und der Wärmespeicherbetrieb werden in der zweiten Ausführungsform teilweise mit dem gleichen Zeitablauf durchgeführt. In diesem Fall wird der Kreislaufbetrieb durch Betätigen des Kompressors durchgeführt, und Luft wird von dem Ventilator 22 geschickt. Daher durchläuft von der Sekundärbatterie 10 geheizte Außenluft den Verdampfer 21. Da in diesem Fall eine Wärmeaufnahmemenge des Verdampfers 21 erhöht wird, kann der Wirkungsgrad der Wärmepumpeneinheit 2 verbessert werden.
  • Wenn das Kühlen der Sekundärbatterie 10 unnötig ist, wird die Klappe 85 in einen Zustand geschaltet, der in einer gestrichelten Linie von 25 gezeigt ist. In diesem Fall wird Luft in eine gestrichelte Pfeilrichtung geschickt. Folglich wird keine Luft in Richtung der Sekundärbatterie 10 geschickt.
  • Auf diese Weise kann die Sekundärbatterie 10 leicht gekühlt werden, ohne einen besonderen Kühlventilator für die Sekundärbatterie 10 anzuordnen.
  • (Zehnte Ausführungsform)
  • Eine Sekundärbatterie 10 wird in einer zehnten Ausführungsform unter Verwendung von Niedertemperaturwasser, das in einem Behälter 31 gespeichert ist, gekühlt.
  • Wie in 26 gezeigt, ist ein Wärmetauscher 90 so angeordnet, dass er wenigstens eine Außenoberfläche der Sekundärbatterie 10 berührt. Der Wärmetauscher 90 wird zum Steuern einer Temperatur der Sekundärbatterie 10 verwendet.
  • Eine Rohrleitung 25 erstreckt sich von dem Behälter 31 zu der Wärmepumpeneinheit 2. Eine Rohrleitung 91, die sich zu dem Wärmetauscher 90 erstreckt, ist von der Rohrleitung 25 verzweigt. Die Rohrleitung 91 vereinigt sich mit der Rohrleitung 25 auf einer stromabwärtigen Seite des Verzweigungspunkts. Der Wärmetauscher 90 ist in der Rohrleitung 91 zwischen dem Verzweigungspunkt und dem Vereinigungspunkt angeordnet. Ein Dreiwegeventil 92 ist an dem Verzweigungspunkt angeordnet, um selektiv einen Wasserdurchgang zwischen der Rohrleitung 25 und der Rohrleitung 91 zu schalten.
  • Die Rohrleitung 25 verbindet einen unteren Teil des Behälters 31 und einen Einlass eines Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 23. Der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 23 ist ein wesentlicher Heizabschnitt der Wärmepumpeneinheit 2. Eine Zirkulationspumpe 24 ist in der Rohrleitung 25 angeordnet, die sich innerhalb der Wärmepumpeneinheit 2 befindet.
  • Eine Rohrleitung 26 verbindet einen Auslass des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 23 und einen oberen Teil des Behälters 31. Eine Rohrleitung 93 ist im Inneren der Behältereinheit 3 angeordnet, und die Rohrleitung 93 verzweigt von der Rohrleitung 26. Ein stromabwärtiges Ende der Rohrleitung 93 ist mit dem unteren Teil des Behälters 31 verbunden. Ein Dreiwegeventil 94 ist an dem Verzweigungspunkt angeordnet, um selektiv einen Wasserdurchgang zwischen der Rohrleitung 26 und der Rohrleitung 93 zu schalten.
  • Der Betrieb einer Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung wird beschrieben. Wenn eine Zeit 23 Uhr überschreitet, wird das Laden der Sekundärbatterie 10 begonnen. Wenn eine von dem Thermistor 86 erfasste Temperatur höher als ein vorgegebener Wert wird, wird das Ventil 92 so geschaltet, dass die Rohrleitung 91 geöffnet wird, und das Ventil 94 wird geschaltet, um die Rohrleitung 93 zu öffnen. Ferner wird die in der Wärmepumpeneinheit 2 angeordnete Zirkulationspumpe 24 betätigt.
  • Daher durchläuft, wie in einer fetten Linie von 27 gezeigt, Wasser in dem unteren Teil des Behälters 31 den Wärmetauscher 90 und kehrt zu dem unteren Teil des Behälters 31 zurück. Um 23 Uhr ist nur in einem oberen Teil des Behälters 31 heißes Wasser übrig, und eine Wassertemperatur in dem unteren Teil des Behälters 31 ist ungefähr gleich einer Temperatur von Leitungswasser.
  • Da das Laden der Sekundärbatterie 10 in der Nachtzeitspanne vor dem Siedebetrieb durchgeführt wird, kann ausreichend Niedertemperaturwasser den Wärmetauscher 90 durchlaufen. Ein durch die fette Linie von 27 angezeigter Zirkulationsdurchgang 96 ist in einer Weise definiert, dass Wärmemedium von dem unteren Teil des Behälters 31 durch den Wärmetauscher 90 zu dem unteren Teil des Behälters 31 zirkuliert.
  • Wenn heißes Wasser in dem unteren Teil des Behälters 31 übrig ist, wird das Ventil 92 geschaltet, um die Rohrleitung 25 zu öffnen, und das Ventil 94 wird derart beibehalten, dass es die Rohrleitung 93 öffnet. Zu diesem Zeitpunkt wird die Pumpe 24 betätigt. Daher wird ein in einer fetten Linie von 28 gezeigter Zirkulationsdurchgang definiert. Wasser in dem unteren Teil des Behälters 31 kehrt in dem in einer fetten Linie von 28 gezeigten Zirkulationsdurchgang zu dem unteren Teil des Behälters 31 zurück, ohne den Wärmetauscher 90 zu durchlaufen.
  • Wärme wird außerhalb des zirkulierenden heißen Wassers emittiert, wodurch eine Temperatur von heißem Wasser in dem unteren Teil des Behälters 31 gesenkt wird. Die Durchgangssteuerung von dem Durchgang von 28 auf den Durchgang von 27 wird durchgeführt, nachdem die Temperatur von heißem Wasser in dem unteren Teil des Behälters 31 ausreichend gesenkt wurde.
  • Eine Betriebsanfangszeit der Pumpe 24 wird in einer Weise im Voraus basierend auf einer Außenlufttemperatur und der Temperatur von heißem Wasser in dem unteren Teil des Behälters 31 berechnet, dass die Temperatur von heißem Wasser in dem unteren Teil des Behälters 31 gleich oder niedriger als der vorgegebene Wert wird. Da die Temperatur von heißem Wasser in dem unteren Teil des Behälters 31 im Voraus gesenkt wird, kann das Kühlen der Sekundärbatterie 10 zu der Ladeanfangszeit begonnen werden.
  • Während die Sekundärbatterie 10 gekühlt wird, kann zusätzlich ein in den achten und neunten Ausführungsformen beschriebener Kühlventilator 22 verwendet werden.
  • Wenn die Außenlufttemperatur niedrig ist, kann eine Kapazität der Wärmepumpeneinheit 2 gesenkt werden, oder die Wärmepumpeneinheit 2 kann intermittierend betrieben werden, um die Temperatur der Sekundärbatterie 10 konstant zu halten. Zu diesem Zeitpunkt wird der in 27 gezeigte Wasserdurchgang definiert, und die Batterie 10 wird von dem Wärmetauscher 90 gewärmt, um die Temperatur der Batterie 10 konstant zu halten.
  • Auf diese Weise kann die Temperatur der Batterie 10 innerhalb eines vorgegebenen Bereichs gesteuert werden. Selbst wenn eine Umgebungstemperatur niedrig wird, wird eine Lade- und Entladeleistung nicht beeinträchtigt. Zu diesem Zeitpunkt wird der durch die fette Linie von 27 angezeigte Zirkulationsdurchgang 96 in einer Weise definiert, dass Wärmemedium von dem unteren Teil des Behälters 31 durch den Wärmetauscher 90 und die Wärmepumpeneinheit 2 zu dem unteren Teil des Behälters 31 zirkuliert.
  • Die Rohrleitung 25 und die Rohrleitung 26 sind als ein Teil des Zirkulationsdurchgangs 96 aufgebaut. Der Zirkulationsdurchgang 96 ist jedoch nicht darauf beschränkt, die Rohrleitung 25 und die Rohrleitung 26 zu umfassen.
  • (Andere Ausführungsform)
  • Die Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung ist nicht darauf beschränkt, Zuhause verwendet zu werden. Alternativ kann die Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung in einer Fabrik, einem Geschäft oder Lager verwendet werden.
  • Die Sekundärbatterie 10 ist nicht darauf beschränkt, in der Behältereinheit 3 oder der Wärmepumpeneinheit 2 angeordnet zu sein. Alternativ kann der Elektrizitätsspeicherabschnitt sich drinnen befinden, und der Wärmespeicherabschnitt kann sich draußen befinden. Eine Änderung der Umgebungstemperatur um den Elektrizitätsspeicherabschnitt herum ist in dem Innenzustand relativ klein. In diesem Fall kann die Temperatursteuerung des Elektrizitätsspeicherabschnitts leicht durchgeführt werden. Das heißt, der Elektrizitätsspeicherabschnitt kann in einem Zustand mit einer stabilen Umgebungstemperatur angeordnet werden.
  • Alternativ kann der Elektrizitätsspeicherabschnitt sich im Inneren eines Luftdurchgangsabschnitts befinden, der sich von einem klimatisierten Innenraum in Richtung eines Innenwärmetauschers einer Klimatisierungsvorrichtung erstreckt. Da in diesem Fall eine Änderung der Umgebungstemperatur des Elektrizitätsabschnitts im Inneren des Luftdurchgangsabschnitts relativ klein ist, kann die Temperatursteuerung des Elektrizitätsspeicherabschnitts leicht durchgeführt werden.
  • Wenn die Batterie 10 zum Beispiel in einem Fall, in dem die Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung in einem Klimatisierungssystem für das Gesamtgebäude verwendet wird, in einem Luftdurchgangsabschnitt angeordnet ist, der zu einer Inneneinrichtung des Systems zurückkehrt, kann der Umgebungszustand der Batterie 10 immer stabil gehalten werden.
  • Eine Position des Elektrizitätsspeicherabschnitts oder des Wärmespeicherabschnitts ist nicht darauf beschränkt, fest zu sein. Der Elektrizitätsspeicherabschnitt kann eine Sekundärbatterie sein, die in einem Fahrzeug angeordnet ist, das Elektrizität als eine Leistungsquelle verwendet.
  • Der Wärmespeicherabschnitt ist nicht auf die Heißwasserversorgungsvorrichtung unter Verwendung der Wärmepumpeneinheit 2 als den Heizabschnitt beschränkt. Alternativ kann der Wärmespeicherabschnitt eine elektrische Heizung sein.
  • Es versteht sich, dass derartige Änderungen und Modifikationen innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung, wie durch die beigefügten Patentansprüche definiert, liegen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
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Claims (15)

  1. Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung, die umfasst: einen Elektrizitätsspeicherabschnitt (1) zum Speichern von Elektrizität; einen Heizabschnitt (2), der durch Elektrizität betätigt wird; einen Wärmespeicherabschnitt (3) zum Speichern von Wärme, die von dem Heizabschnitt (2) erzeugt wird; und eine Steuerung (100) zum Steuern eines Elektrizitätsteuerbetriebs des Elektrizitätssteuerabschnitts und eines Wärmespeicherbetriebs des Wärmespeicherabschnitts in einer Nachtzeitspanne, wobei die Leistungskosten der Nachtzeitspanne basierend auf einem Stromversorgungsvertrag niedriger als die einer anderen Zeitspanne sind, wobei die Steuerung (100) umfasst: erste Berechnungseinrichtungen (106) zum Berechnen einer Anfangszeit des Wärmespeicherbetriebs, um eine vorgegebene notwendige Wärmemenge bis zu einer Endzeit der Nachtzeitspanne zu speichern, und zweite Berechnungseinrichtungen (111) zum Berechnen einer Anfangszeit des Elektrizitätsspeicherbetriebs, so dass der Elektrizitätsspeicherabschnitt eine vorgegebene notwendige Elektrizitätsmenge bis zu der Anfangszeit des Wärmespeicherbetriebs speichert oder so dass ein Ladeleistungswert des Elektrizitätsspeicherabschnitts bis zu der Anfangszeit des Wärmespeicherbetriebs gleich oder niedriger als ein vorgegebener Wert wird und dass die notwendige Elektrizitätsmenge bis zur Endzeit der Nachtzeitspanne gespeichert wird, wobei die notwendige Wärmemenge und die notwendige Elektrizitätsmenge in Bezug auf einen einzigen Tag basierend auf einer Leistungsaufzeichnung festgelegt werden, wobei die Steuerung bewirkt, dass der Elektrizitätsspeicherabschnitt den Elektrizitätsspeicherbetrieb basierend auf der berechneten Anfangszeit beginnt, und die Steuerung bewirkt, dass der Wärmespeicherabschnitt den Wärmespeicherbetrieb basierend auf der berechneten Anfangszeit beginnt.
  2. Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Heizabschnitt eine änderbare Heizkapazität hat, und die Steuerung die Heizkapazität des Heizabschnitts erhöht, wenn die berechnete Anfangszeit des Elektrizitätsspeicherbetriebs früher als eine Anfangszeit der Nachtzeitspanne ist.
  3. Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuerung eine Betriebszeit des Elektrizitätsspeicherbetriebs und eine Betriebszeit des Wärmespeicherbetriebs in einer Weise festlegt, dass die Verbrauchsleistungskosten für einen Tag minimal werden, wenn die berechnete Anfangszeit des Elektrizitätsspeicherbetriebs früher als eine Anfangszeit der Nachtzeitspanne ist.
  4. Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Steuerung eine erste Kostenzunahme (ΔI) und eine zweite Kostenzunahme (ΔII) vergleicht, die erste Kostenzunahme (ΔI) durch die Zuführung von Leistung für eine Differenzzeitspanne zwischen der Anfangszeit des Elektrizitätsspeicherbetriebs und einer Anfangszeit der Nachtzeitspanne definiert ist, wobei der Elektrizitätsspeicherbetrieb in der Differenzzeitspanne verhindert wird, die zweite Kostenzunahme (ΔII) durch das Betreiben des Heizabschnitts für die Differenzzeitspanne außerhalb der Nachtzeitspanne definiert ist, der Elektrizitätsspeicherbetrieb in der Nachtzeitspanne die Priorität gegenüber dem Wärmespeicherbetrieb hat, wenn die erste Kostenzunahme gleich oder höher als die zweite Kostenzunahme ist, und der Wärmespeicherbetrieb in der Nachtzeitspanne die Priorität gegenüber dem Elektrizitätsspeicherbetrieb hat, wenn die erste Kostenzunahme geringer als die zweite Kostenzunahme ist.
  5. Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei der Wärmespeicherabschnitt einen Behälter (31) hat, um durch den Heizabschnitt geheiztes Wärmemedium zu speichern, das Wärmemedium so festgelegt wird, dass es eine erste Temperatur hat, wenn die notwendige Wärmemenge in dem Behälter durch Betreiben des Heizabschnitts außerhalb der Nachtzeitspanne gespeichert wird, das Wärmemedium so festgelegt wird, dass es eine zweite Temperatur hat, wenn die notwendige Wärmemenge innerhalb der Nachtzeitspanne in dem Behälter gespeichert wird, und die Steuerung die erste Temperatur niedriger als die zweite Temperatur festlegt.
  6. Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuerung den Wärmespeicherbetrieb in der Nachtzeitspanne verhindert, wenn für eine vorgegebene Unterbrechungszeitspanne eine Wärmespeicherunterbrechungsbetriebsart festgelegt ist, die Steuerung den Wärmespeicherabschnitt so steuert, dass der Wärmespeicherbetrieb in einer Nacht durchgeführt wird, die einem Ende der Unterrechungszeitspanne am nächsten ist, wenn für die Unterbrechungszeitspanne die Wärmespeicherunterbrechungsbetriebsart festgelegt ist, und die Steuerung den Elektrizitätsspeicherabschnitt steuert, so dass er den Elektrizitätsspeicherbetrieb durchführt, wenn eine in dem Elektrizitätsspeicherabschnitt gespeicherte Elektrizitätsmenge niedriger als ein vorgegebener Wert wird.
  7. Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die Steuerung den Elektrizitätsspeicherabschnitt so steuert, dass er den Elektrizitätsspeicherbetrieb wenigstens in einer Nacht, die am nächsten zu einem Beginn der Unterbrechungszeitspanne ist, und einer Nacht, die am zweitnächsten zu dem Ende der Unterbrechungszeitspanne ist, durchführt, um eine maximale Elektrizitätsmenge zu haben.
  8. Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Steuerung den Elektrizitätsspeicherabschnitt so steuert, dass er den Elektrizitätssteuerbetrieb von einem Anfang der Nacht bis zu einem Ende der Nacht weiterhin durchführt, um die maximale Elektrizitätsmenge zu haben.
  9. Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1–8, wobei die Steuerung eine Ladegeschwindigkeit des Elektrizitätsspeicherabschnitts verringert, wenn die berechnete Anfangszeit des Elektrizitätsspeicherbetriebs um eine vorgegebene Zeitspanne (Z) später als eine Anfangszeit der Nachtzeitspanne ist.
  10. Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1–9, die ferner umfasst: eine Anzeige (60) zum Anzeigen wenigstens eines der folgenden eine fehlende Zeit, die zu knapp ist, um den Wärmespeicherbetrieb und den Elektrizitätsspeicherbetrieb innerhalb der Nachtzeitspanne zu beenden, wenn der Wärmespeicherbetrieb und der Elektrizitätsspeicherbetrieb bis zu der Endzeit der Nachtzeitspanne nicht beendet sind, erhöhte Kosten, die durch Erhöhen der Leistungsverbrauchsmenge über die Nachtzeitspanne hinaus erhöht werden, wenn der Wärmespeicherbetrieb und der Elektrizitätsspeicherbetrieb bis zu der Endzeit der Nachtzeitspanne nicht beendet sind, eine Wärmemengendifferenz, die zwischen der notwendigen Wärmemenge und einer tatsächlichen in der Nachtzeitspanne gespeicherten Wärmemenge definiert ist, wenn der Wärmespeicherbetrieb und der Elektrizitätsspeicherbetrieb bis zu der Endzeit der Nachtzeitspanne nicht beendet sind, eine Energiemenge, die in dem Elektrizitätsspeicherabschnitt in einer einzigen Nachtzeitspanne und/oder mehreren Nachtzeitspannen gespeichert wird, und zweite Kosten, die durch den Elektrizitätsspeicherbetrieb in einer einzigen Nachtzeitspanne und/oder mehreren Nachtzeitspannen eingespart werden.
  11. Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei der Wärmespeicherabschnitt eine Wärmemenge hat, die als zu lieferndes heißes Wasser verwendet werden soll, und die Wärmemengendifferenz einem Volumen des heißen Wassers entspricht.
  12. Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung gemäß Anspruch 10, die ferner umfasst: einen Temperaturfestlegungsabschnitt (63, 64) zum Festlegen einer Temperatur des in einem Behälter (31) des Wärmespeicherabschnitts gespeicherten Wärmemediums, wobei das Wärmemedium durch den Heizabschnitt geheizt wird, und die Wärmemengendifferenz der Temperatur des Wärmemediums entspricht.
  13. Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1–12, die ferner umfasst: einen Luftdurchgangsabschnitt, der sich von einem klimatisierten Innenraum in Richtung eines Innenwärmetauschers einer Klimatisierungsvorrichtung erstreckt, wobei der Elektrizitätsspeicherabschnitt im Inneren des Luftdurchgangsabschnitts angeordnet ist.
  14. Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1–13, die ferner umfasst: einen Luftführungsdurchgangsabschnitt (83), um den Luftdurchgang zwischen dem Heizabschnitt und dem Elektrizitätsspeicherabschnitt zu definieren, wobei der Heizabschnitt hat einen Wärmetauscher (21) zum Aufnehmen von Wärme, um die Wärme in dem Wärmespeicherabschnitt zu speichern, und einen luftschickenden Abschnitt (22) zum Schicken von Außenluft zu dem Wärmetauscher, und wobei der Luftführungsdurchgangsabschnitt aufgebaut ist, um Außenluft von dem luftschickenden Abschnitt zu wenigstens einer Außenoberfläche des Elektrizitätsspeicherabschnitts zu schicken.
  15. Elektrizitäts- und Wärmespeichervorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1–14, die ferner umfasst: einen Wärmetauscher (90) zum Steuern einer Temperatur des Elektrizitätsspeicherabschnitts, wobei der Wärmetauscher so angeordnet ist, dass er wenigstens eine Außenoberfläche des Elektrizitätsspeicherabschnitts berührt; und einen Zirkulationsdurchgangsabschnitt (96) zum Definieren eines Zirkulationsdurchgangs für Wärmemedium, wobei der Wärmespeicherabschnitt einen Behälter (31) zum Speichern des Wärmemediums hat, das von dem Heizabschnitt von einem oberen Teil des Behälters geheizt wird, und das Wärmemedium in dem Zirkulationsdurchgang von einem unteren Teil des Behälters durch den Wärmetauscher und/oder den Heizabschnitt zu dem unteren Teil des Behälters zirkuliert.
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