JP2004263905A

JP2004263905A - Heat source control device

Info

Publication number: JP2004263905A
Application number: JP2003053036A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Sakata; 武司坂田; Tomio Miyake; 富雄三宅; Tatsuro Arai; 達朗荒井; Yoshihide Nakajima; 良秀中嶋; Yoshio Fujimoto; 藤本　　善夫; Yasushi Fujikawa; 泰藤川; Yoshitaka Tanimura; 愛隆谷村; Koji Kawamura; 康二川村; Toshihiro Kawachi; 河内　　敏弘; Munehisa Sawada; 宗久澤田
Original assignee: Saibu Gas Co Ltd; Osaka Gas Co Ltd; Noritz Corp; Toho Gas Co Ltd
Current assignee: Saibu Gas Co Ltd; Osaka Gas Co Ltd; Noritz Corp; Toho Gas Co Ltd
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2004-09-24
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: JP3986981B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat source control device having the high energy efficiency of the whole heat system, and further saving energy by accurately predicting a quantity of heat to be used. <P>SOLUTION: This heat source control device has a heat quantity arithmetic operation means 10 for arithmetically operating a consumption heat quantity Q at a specific interval, a past data arithmetic operation means 11 for calculating past data W by applying a prescribed arithmetic operation on the basis of the consumption heat quantity Q, a past data storage means 12, and a heat quantity predicting means 13 for predicting a required heat quantity on the basis of the past data W, and controls a heat source along a prediction provided by the heat quantity predicting means 13, and also has an arithmetic operation correcting means 11a and a prediction correcting means 13a. The arithmetic operation correcting means 11a and the prediction correcting means 13a correct the arithmetic operation or the prediction on the basis of the comparing result of the consumption heat quantity Q arithmetically operated in the past and the past data previous by a reference period of the consumption heat quantity Q. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱源制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、熱源を有する機器の熱を有効利用し、給湯や暖房などに利用することが行われている。そして、大規模な事業所では、発電の際に発生する排熱を熱源として有効利用されている。
近年、家庭や小規模な事業所に対応した排熱の利用可能な発電機が開発されている。そして、発電の際に発生する排熱を熱源として有効利用することにより、省エネルギーとすることができる。
【０００３】
上記の排熱は、発電に伴って発生する。したがって、電気と排熱が同時に発生し、電力量を多く発電すれば排熱が多くなる。しかしながら、必要な電力量と必要な熱エネルギーは必ずしも関連するものでない。
通常、電力量の変動よりも熱エネルギーの変動が大きい。これは、給湯や暖房など一時的に大きなエネルギーを使用する場合があるからである。
【０００４】
このため、貯湯槽を設けて湯によって熱エネルギーを一時的に蓄える蓄熱部を設けて、急激に熱エネルギーの使用が増えた時に使用することが行われている。また、発電機とは別に、燃焼装置などの熱源を設けて、さらに熱エネルギーの使用が増えた時に備えるということが行われていた。
【０００５】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献】
特許２５８０５０４号公報
【０００６】
特許文献１には、「エネルギー使用量および使用時刻を測定する使用実績データ測定部と、前記使用実績データ測定部で測定したデータによりエネルギー使用の用途であるエネルギー使用行為の判定と、居住者が起床中、不在中または睡眠中のうちいずれの生活状態であるかの判定を行う行為推定部と、前記行為推定部で判定した結果を記憶する行為リスト記憶部と、前記行為推定部で判定したエネルギー使用行為と使用実績データ測定部の測定結果からエネルギー使用行為毎に、使用開始時刻、使用継続時間および使用量の平均および分散を求め、エネルギー使用行為の発生の規則性を、過去のエネルギー使用行為の発生から、あらかじめ用意した規則とその規則に対する帰属度として抽出する特徴抽出部と、エネルギー使用行為の発生の有無を、過去の行為推定結果と特徴抽出部で抽出されたエネルギー使用行為の発生の規則から、予め決められたルールに基づき判定する行為有無予測部と、行為有無予測部で予測対象行為が有りと判定された場合に、その開始時刻を判定する行為開始時刻予測部と、行為開始時刻予測部の判定結果および特徴抽出部で抽出されたエネルギー使用行為毎のエネルギー使用量に基づいて、時間毎のエネルギー使用を判定する負荷予測部を具備するエネルギー負荷予測装置」である発明が記載されている。そして、特許文献１によれば「多様な居住者の生活パターンに対応できる予測を行うことができ、集合住宅のエネルギー供給設備に有効的な著熱システムを利用できる」発明が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、家庭や小規模な事業所に対応した排熱を利用する発電機の場合には、使用する熱エネルギーの変動が大きいため、特に風呂使用時などの給湯の際には、多量の熱エネルギーを短時間で必要とする。
また、発電によって生じる排熱のエネルギーは比較的小さく、一度に大きな熱エネルギーを供給することができない。そして、蓄熱部に貯まっていた熱エネルギー以上の大きな熱エネルギーが必要となる場合には、発電機とは別に設けられた燃焼装置などの熱源により、熱エネルギーを供給しなければならない。かかる場合には、前記熱源の使用により、エネルギー効率が低下させてしまう。
【０００８】
一方、蓄熱部に常に多くの熱エネルギーを蓄えておけば、大きな熱エネルギーが必要となっても、蓄熱部から必要な熱エネルギーを供給することができる。しかし、熱エネルギーが使用されない状態が継続すると蓄熱部に蓄えられたている加熱された水が放熱し、かえって省エネルギーとはならない。
【０００９】
そして、この問題の解決のため、過去の使用状況から、熱エネルギーの必要量を予測して、最適な運転状態となるようにできれば、より省エネルギーとなって望ましい。
【００１０】
しかし、現実には上記予測は難しいものであった。
例えば、従来技術である特許文献１に記載されている発明では、「エネルギー使用行為毎に、使用開始時刻、使用継続時間および使用量の平均および分散を求めて、エネルギー使用行為の発生の規則性を」予測しているが、一定期間の不在などにより、通常とは異なる状況が発生した場合には、精度の高い予測ができず、省エネルギーとはならないものであった。
すなわち、通常とは異なる状況を含めた状態で平均および分散が求められてしまうので、予測した必要エネルギーと、実際の必要エネルギーとに隔たりがおこってしまう。そして、実際の必要エネルギーと隔たりのある予測を元に運転されてしまう。
【００１１】
そこで、本発明は、熱エネルギーの使用を正確に予測し、熱系システム全体のエネルギー効率が高く、より省エネルギーを図ることが可能となる熱源制御装置の提供を課題とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そして、上記した目的を達成するための請求項１に記載の発明は、一定間隔毎に消費熱量を演算する熱量演算手段と、前記消費熱量に基づき所定の演算を施して過去データを算出する過去データ演算手段と、前記過去データを記憶させる過去データ記憶手段と、所定の期間である基準周期だけ前に対応する過去データに基づいて必要熱量を予測する熱量予測手段とを有し、前記熱量予測手段で得られた予測に沿って熱源の制御を行うことができる熱源制御装置であって、前記熱量予測手段は予測補正手段により予測を補正することができ、前記予測補正手段は、過去に演算された消費熱量と、当該消費熱量の基準周期だけ前の過去データとの比較結果を基準にして予測を補正するものであることを特徴とする熱源制御装置である。
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、一定間隔毎に消費熱量を演算して、過去データを算出・記憶させ、基準周期だけ前の過去データに基づいて必要熱量を予測して熱源の制御を行い、さらに、過去に演算された消費熱量と、当該消費熱量の基準周期だけ前の過去データとの比較結果を基準にして予測を補正するので、基準周期前のデータだけでなく、以前の傾向を踏まえた上で予測が可能となり、より正確な必要熱量の予測が可能となる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、基準周期は一週間であり、前記予測補正手段は、前日に演算された消費熱量と当該消費熱量の基準周期だけ前の過去データとの比較である前日比較結果、及び、演算の対象の消費熱量よりも前々日に演算された消費熱量と当該消費熱量の基準周期だけ前の過去データとの比較である前々日比較結果、を基準にして予測の際に補正するものであることを特徴とする請求項１に記載の熱源制御装置である。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、前日比較結果及び前々日比較結果を用いて、予測しているので、基準周期前の過去データだけでなく、前日や前々日の傾向を考慮した予測ができる。また、基準周期は一週間であるので、一週間前に対応する過去データに基づいて予測されることとなり、必要熱量の正確な予測が可能となる。
なお、予測に用いる比較結果は、前日と前々日のみに限られるものではなく、さらに、３日前、４日前、及びそれ以前の複数日の比較結果を合わせて用いることもできる。さらに、複数日の比較結果を用いる場合には、連続する日の比較結果を用いてもよく、不連続となる日の比較結果を用いても良い。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、前記予測補正手段は、前記前日比較結果と、前記前々日比較結果とを比較して所定の条件を満たす場合には、予測の補正を行わないものであることを特徴とする請求項２に記載の熱源制御装置である。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、前記予測補正手段は、前記前日比較結果と、前記前々日比較結果とを比較して所定の条件を満たす場合には、予測の補正を行わないので、通常と異なる使用状況が発生した場合や、何らかの原因で異常な値が出ている場合にも必要熱量の正確な予測が可能である。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、一定間隔毎に消費熱量を演算する熱量演算手段と、前記消費熱量に基づき所定の演算を施して過去データを算出する過去データ演算手段と、前記過去データを記憶させる過去データ記憶手段と、所定の期間である基準周期だけ前に対応する過去データに基づいて必要熱量を予測する熱量予測手段とを有し、前記熱量予測手段で得られた予測に沿って熱源の制御を行うことができる熱源制御装置であって、前記過去データ演算手段は演算補正手段により演算の際に補正することができ、前記演算補正手段は、過去に演算された消費熱量と、当該消費熱量の基準周期だけ前の過去データとの比較結果を基準にして演算の際に補正するものであることを特徴とする熱源制御装置である。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、前記演算補正手段は、過去に演算された消費熱量と、当該消費熱量の基準周期だけ前の過去データとの比較結果を基準にして演算の際に補正するものであるので、基準周期前のデータだけでなく、直前の傾向を踏まえた上で演算が可能となり、過去データが実際の必要熱量により近くなり、より正確な必要熱量の予測が可能となる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、基準周期は一週間であり、前記演算補正手段は、演算の対象の消費熱量よりも前日に演算された消費熱量と当該消費熱量の基準周期だけ前の過去データとの比較である前日比較結果、及び、演算の対象の消費熱量よりも前々日に演算された消費熱量と当該消費熱量の基準周期だけ前の過去データとの比較である前々日比較結果、を基準にして演算の際に補正するものであることを特徴とする請求項４に記載の熱源制御装置である。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、前日比較結果及び前々日比較結果を用いて演算しているので、基準周期前の過去データだけでなく、前日や前々日の傾向を考慮して過去データの算出ができる。また、基準周期は一週間であるので、一週間前に対応する過去データに基づいて予測されることとなり、必要熱量の正確な予測が可能となる。
なお、演算に用いる比較結果は、前日と前々日のみに限られるものではなく、さらに、３日前、４日前、及びそれ以前の複数日の比較結果を合わせて用いることもできる。さらに、複数日の比較結果を用いる場合には、連続する日の比較結果を用いてもよく、不連続となる日の比較結果を用いても良い。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、過去データ記憶手段は、過去データ演算手段によって算出された過去データを基準周期だけ前の過去データと置き換えて更新するものであり、前記前日比較結果と、前記前々日比較結果とを比較して所定の条件を満たす場合には、過去データ記憶手段により過去データの更新を行わないことを特徴とする請求項５に記載の熱源制御装置である。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、前記前日比較結果と、前記前々日比較結果とを比較して所定の条件を満たす場合には、過去データ記憶手段により過去データの更新を行わないので、通常と異なる使用状況である場合や、何らかの原因で異常な値となり、実情とかけ離れた過去データが算出された場合に、過去データを更新させないようにすることが可能となり、過去データの更新を、更新しても良い場合のみとすることができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、不在検知手段を有し、前記不在検知手段は前記前日比較結果及び前記前々日比較結果が連続して一定の基準を満たす場合には不在を検知して不在判定となり、不在判定となると過去データ記憶手段による過去データの更新を停止し、さらに、所定の条件を満たす場合には在宅判定して、過去データ記憶手段による過去データの更新を再開することを特徴とする請求項６に記載の熱源制御装置である。
【００２５】
請求項７に記載の発明によれば、前日比較結果及び前々日比較結果が連続して一定の基準を満たす場合には不在を検知して不在判定となり、不在判定となると過去データ記憶手段による過去データの更新を停止するので、不在となって消費熱量が極端に低下することにより、過去データが通常の消費熱量の値から遠ざかることを防止する。
さらに、不在判定となった場合に、前日及び前々日の過去データとして更新前の過去データを用いることが望ましい。この場合、既に更新されている前日と前々日の過去データＷａを一週間前の過去データＷｂに変更する方法や、或いは更新を保留とし、翌々日以降に不在判定がされないことを確認して過去データＷａの更新を行う方法などにより行われる。
【００２６】
請求項８に記載の発明は、使用し始めから基準周期の期間が経過していない場合、もしくは基準周期前の過去データが記憶されていない場合には、予め設定されている初期値を用いて過去データを算出するものであり、初期値を用いて過去データを算出する場合には、通常の演算よりも消費熱量を大きく反映させて過去データを算出することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の熱源制御装置である。
【００２７】
請求項８に記載の発明によれば、初期値を用いて過去データを算出する場合には、通常の演算よりも消費熱量を大きく反映させて過去データを算出するので、使用し始めから、より早く正確な予測が可能となる。
【００２８】
請求項９に記載の発明は、消費熱量と当該消費熱量の基準周期だけ前の過去データとの比較して、一定値以上の差がある場合には、初期値を用いて過去データを算出する方法と同様の方法で過去データを算出することを特徴とする請求項８に記載の熱源制御装置である。
【００２９】
請求項９に記載の発明によれば、消費熱量と当該消費熱量の基準周期だけ前の過去データとの比較して、一定値以上の差がある場合には、通常の演算よりも消費熱量を大きく反映させて過去データを算出するのでより早く精度良い予測が可能となる。
【００３０】
請求項１０に記載の発明は、風呂を含む熱系システムに使用され、風呂に残留する熱エネルギー量を検知する風呂残留エネルギー検知手段を有し、過去データ演算手段は演算補正手段により演算の際に補正することができ、前記演算補正手段は風呂に残留する熱エネルギー量に応じて補正して算出するものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の熱源制御装置である。
【００３１】
請求項１０に記載の発明によれば、前記演算補正手段は風呂に残留する熱エネルギー量に応じて補正して算出するので、風呂の残り湯を用いて風呂運転される場合に、風呂の残り湯が持っている熱量を考慮して、過去データの算出を行うことができる。したがって、風呂運転を風呂の残り湯を用いても、用いなくても、風呂運転における消費熱量を同様とすることができる。そして、後に、過去データを用いて必要熱量を予測する場合に、正確である。
【００３２】
請求項１１に記載の発明は、風呂を含む熱系システムに使用され、風呂に残留する熱エネルギー量を検知する風呂残留エネルギー検知手段を有し、熱量予測手段は予測補正手段により予測を補正することができ、前記予測補正手段は、風呂に残留する熱エネルギー量に応じて予測の際に補正するものであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の熱源制御装置である。
【００３３】
請求項１１に記載の発明によれば、風呂に残留する熱エネルギー量を検知して、予測補正手段により、風呂に残留する熱エネルギー量に応じて予測の際に補正するので、風呂の残り湯を用いて風呂運転を行った場合にも、必要熱量の正確な予測が可能となる。
【００３４】
請求項１２に記載の発明は、風呂を含む熱系システムに使用され、風呂の使用を予約する風呂予約機能を備え、前記熱量予測手段は予測補正手段により予測を補正することができ、前記予測補正手段は、前記風呂予約機能により予約された時刻に所定の熱が得られる様に補正するものであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の熱源制御装置である。
【００３５】
請求項１２に記載の発明によれば、前記予測補正手段は、前記風呂予約機能により予約された時刻に所定の熱が得られる様に補正するので、風呂運転の時刻が正確に判断できるので、必要熱量の正確な予測が可能となる。
【００３６】
請求項１３に記載の発明は、風呂使用熱量推定手段を有し、前記風呂使用熱量推定手段は、一日の内で最も熱消費量が多い時刻又は風呂が運転されていると予測される時刻周辺の消費熱量を風呂使用熱量として推定するものであり、予測補正手段は、前記風呂使用熱量が発生している時刻付近の必要熱量の予測値を風呂使用熱量に基づいて補正することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の熱源制御装置である。
【００３７】
請求項１３に記載の発明は、一日の内で最も熱消費量が多い時刻周辺又は風呂が運転されていると予測される時刻周辺の消費熱量を風呂使用熱量として推定する風呂使用熱量推定手段を有し、予測補正手段は、前記風呂予約機能により予約された時刻に所定の熱が得られる様に補正し、さらに、前記風呂使用熱量が発生している時刻付近の必要熱量の予測値を風呂使用熱量に基づいて補正するものである。したがって、風呂運転が予約され、正確に風呂運転の時間がわかる場合には、予約された時刻に所定の熱が得られる様に補正して、さらに、推定された風呂使用熱量によっても補正するので、極めて正確に必要熱量を予測することができる。
【００３８】
請求項１４に記載の発明は、風呂を含む熱系システムに使用され、過去の使用実績から当日の必要熱量を予測する熱量予測手段を有し、当該熱量予測手段の予測に沿って熱源を運転する熱源制御装置であって、風呂の使用を予約する風呂予約機能を備え、予約された時刻の近傍に風呂の使用量に相当する必要熱量の予測がある場合、予約された時刻に所定の熱が得られる様に熱源を運転すると共に、予約された時刻の近傍から風呂の使用量に相当する必要熱量を減じた必要熱量の予測によって熱源を運転することを特徴とする熱源制御装置である。
【００３９】
請求項１４に記載の発明によれば、予約された時刻の近傍に風呂の使用量に相当する必要熱量の予測がある場合、予約された時刻に所定の熱が得られる様に熱源を運転すると共に、予約された時刻の近傍から風呂の使用量に相当する必要熱量を減じた必要熱量の予測によって熱源を運転するので、予約された時刻に風呂の使用量に相当する必要熱量を加えて、風呂の使用量に相当する必要熱量を減じることにより、正確に熱量予測することができる。
【００４０】
請求項１５に記載の発明は、風呂を含む熱系システムに使用され、過去の使用実績から当日の必要熱量を予測する熱量予測手段を有し、当該熱量予測手段の予測に沿って熱源を運転する熱源制御装置であって、風呂の使用を予約する風呂予約機能を備え、予約された時刻の近傍に風呂の使用量に相当する必要熱量の予測がなく、他の時刻に風呂の使用量に相当する必要熱量の予測がある場合、予約された時刻に所定の熱が得られる様に熱源を運転すると共に、予測された時刻から風呂の使用量に相当する必要熱量を減じた必要熱量予測によって熱源を運転することを特徴とする熱源制御装置である。
【００４１】
請求項１５に記載の発明によれば、他の時刻に風呂の使用量に相当する必要熱量予測がある場合、予約された時刻に所定の熱が得られる様に熱源を運転すると共に、予測された時刻から風呂の使用量に相当する必要熱量を減じた必要熱量予測によって熱源を運転するので、予約された時刻に風呂の使用量に相当する必要熱量を加えて、風呂の使用量に相当する必要熱量を減じることにより、正確に熱量予測することができる。
【００４２】
請求項１６に記載の発明は、熱及び電力を取り出し可能な熱源と、蓄熱手段を備えた熱系システムを制御する熱源制御装置であって、過去の使用実績から当日の時刻毎の必要熱量を予測する熱量予測手段と、過去の使用実績から当日の時刻ごとの必要電力を予測する必要電力予測手段を有し、蓄熱量、放熱量、熱の使用時期、電力の使用時期から最も適切な熱源の運転パターンを演算することを特徴とする熱源制御装置である。
【００４３】
請求項１６に記載の発明によれば、必要電力予測手段を有し、蓄熱量、放熱量、熱の使用時期、電力の使用時期から最も適切な熱源の運転パターンを演算することができるので、より省エネルギーとすることができる。
【００４４】
請求項１７に記載の発明は、熱及び電力を取り出し可能な熱源と、蓄熱手段を備えた熱系システムを制御する熱源制御装置であって、過去の使用実績から当日の時刻毎の必要熱量を予測する熱量予測手段と、過去の使用実績から当日の時刻ごとの必要電力を予測する必要電力予測手段を有し、現在の電力の使用状況、現在の熱の使用状況、現在の蓄熱状況から現在、熱源を運転した場合の所定期間内のエネルギー消費量と、熱量予測手段と必要電力予測手段に基づいて将来熱源を運転した場合の所定期間内のエネルギー消費量を比較し、所定の条件を満足する場合に熱源を運転することを特徴とする熱源制御装置である。
【００４５】
請求項１７に記載の発明によれば、現在の電力の使用状況、現在の熱の使用状況、現在の蓄熱状況から現在、熱源を運転した場合の所定期間内のエネルギー消費量と、熱量予測手段と必要電力予測手段に基づいて将来熱源を運転した場合の所定期間内のエネルギー消費量を比較し、所定の条件を満足する場合に熱源を運転するので、将来の状況を見越して熱源の運転が可能となり、より省エネルギーとすることができる。
【００４６】
請求項１８に記載の発明は、ピーク時における消費熱量に満たない発熱量の熱源と、蓄熱手段を備え、所定の時期に蓄熱手段に所定量の熱が蓄熱される様に熱源を運転することを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の熱源制御装置である。
【００４７】
請求項１８に記載の発明によれば、蓄熱手段を備え、所定の時期に蓄熱手段に所定量の熱が蓄熱される様に熱源を運転することができるので、ピーク時における消費熱量に満たない比較的小さな発熱量の熱源をもつ熱系システムに適用可能である。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下さらに本発明の具体的実施例について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態における熱系システムを示したブロック図である。図２は、本発明の第１の実施形態における熱系システムを示したブロック図である。図３は、過去データの算出方法、及び、不在判定を行う方法を示したフローチャートを示す図である。図４は、不在判定を行う方法を示したフローチャートを示す図である。図５は、必要熱量予測値Ｔｙを算出方法を示したフローチャートを示す図である。図６〜図８は、本発明の第２〜第４の実施形態における熱系システムを示したブロック図である。図９は、一日の各時間における過去データＷを時系列に示したグラフである。図１０は、一週間毎の過去データ及び消費熱量を熱系システムの使用し始めから時系列に示したグラフである。図１１は、毎日の比較結果Ｈを示したグラフである。図１２〜図１４は、一日の各時間における必要熱量予測値Ｔｙ及び補正後の必要熱量予測値Ｔｙ’を時系列に示したグラフである。
【００４９】
本発明の第１の実施形態における熱源制御装置１は、図１に示されており、熱量演算手段１０と、過去データ演算手段１１と、演算補正手段１１ａと、過去データ記憶手段１２と、熱量予測手段１３と、予測補正手段１３ａ、過去データ比較手段１４とを有している。
そして、熱源制御装置１は、熱系システム８に設けられる制御装置であり、熱系システム８には、熱源１６、貯留部１７、熱エネルギー使用装置１８が設けられている。
【００５０】
熱量演算手段１０は、一定間隔毎に関連する物理量を測定して、消費熱量を演算するものである。具体的には、後述するように、熱系システム８に導入される水温Ｔ１と、熱エネルギー使用装置１８で使用される湯水の温度Ｔ２及びその量Ｖを用い、これらの結果を演算して算出されている。本実施形態では演算の間隔は１時間毎であり、したがって１日で２４回測定される。
【００５１】
過去データ演算手段１１は、消費熱量Ｑに基づき所定の演算を施して過去データＷを算出するものである。そして、過去データＷは後述するように、必要熱量の予測に用いられるデータである。また、過去データＷの算出の際には、基準周期だけ前の過去データＷを参照して算出される。ここで、基準周期は所定の期間であるが本発明の実施形態では１週間である。したがって、算出される過去データＷは、測定された物理量と１週間前の過去の過去データＷを元に行われるので、過去の同じ曜日の過去データＷを参考にしながら算出される。なお、熱系システム８を使用し始めは、基準周期だけ前の過去データＷの代わりに初期値Ｓが用いられる。
過去データ演算手段１１による演算は、後述するように演算補正手段１１ａにより補正される。
【００５２】
過去データ記憶手段１２は、前記過去データＷを記憶させるものである。そして、過去データＷを記憶させる際には、基準周期だけ前の過去データＷと置き換えて更新するものである。したがって、過去データＷは、基準周期である一週間分の最新の過去データＷが記憶されることとなる。
【００５３】
熱量予測手段１３は、過去データ記憶手段１２で記憶されている基準周期だけ前の前記過去データＷに基づいて必要熱量を予測する。したがって、一週間前の過去データＷを元に行われる。
また、熱量予測手段１３による予測の際に、予測補正手段１３ａによって、補正される。具体的には、必要熱量を予測する時点より前に測定された前の消費熱量Ｑ等を用いて行われる。
【００５４】
前記、演算補正手段１１ａ及び予測補正手段１３ａを行う際には、過去データ比較手段１４が用いられる。過去データ比較手段１４は、熱量演算手段１０で算出された消費熱量Ｑと基準周期だけ前の過去データＷと比較するものである。この比較は、消費熱量Ｑと過去データＷとの差や比率として表しても良いが、これらの組み合わせなどを用いることができ、さらに、他の係数などを加えて比較しても良い。
【００５５】
熱源制御装置１は熱源１６と制御可能に接続されている。
熱源１６は、外部から制御が可能である発電機であり、発電の際に発生する排熱を冷却水により冷却し、前記冷却水を熱エネルギーとして取り出すことのできる装置である。そして、排熱によって加熱を直接供給し、又は熱交換機などを介して、貯留部１７及び熱エネルギー使用装置１８の水を加熱する。
熱源（発電機）１６によって、発電された電力は、テレビや冷蔵庫等の電力負荷２２によって消費される。
【００５６】
貯留部１７は具体的には保温機能を有するタンクであり、前記したように熱源１６の排熱によって貯留部１７内部の水が加熱される。
熱エネルギー使用装置１８は、熱源１６の排熱によって加熱された水や、貯留部１７から供給される加熱された水を用いて加熱等を行うものであり、具体的には、給湯装置１９、風呂装置２０、暖房装置２１である。給湯装置１９は、湯を供給する装置であり、さらに具体的には、給湯栓やシャワー等である。風呂装置２０は、浴槽が設けられ、浴槽内の水を循環して追い焚きすることができ、また、高温の水を浴槽に供給することが可能である。暖房装置２１は、室温より高い水を循環路によって循環させ、室内で熱交換を行って暖房を行うものである。
【００５７】
そして、熱源１６、貯留部１７及び熱エネルギー使用装置１８は、配管２４で接続されており、熱源１６で発生した熱エネルギーを貯留部１７で一時的に貯留し、また、熱エネルギー使用装置１８で使用することができ、図２に示されるように、矢印で示す方向に水が流れるように配管２４が接続され、熱エネルギーの移動が可能である。なお、この配管２４は中途部で熱交換器などを介している構成でもよく、直接つながる流路を持つものでなくても構わない。
【００５８】
また、図２に示されるように、熱系システム８には、導入される水温Ｔ１を測定する給水サーミスタ１０ａと、熱エネルギー使用装置１８で使用される湯水の温度Ｔ２及びその量Ｖを測定する出湯サーミスタ１０ｂ及び出湯流量センサ１０ｃが設けられている。そして、前記した熱量演算手段１０は、これらの検出データに基づいて演算して算出されている。
【００５９】
次に、熱源制御装置１を有する熱系システム８を用い、熱源制御装置１による制御について説明する。
【００６０】
熱系システム８の発電機能を有する熱源１６が作動すると、発電しながら発熱し、冷却水によって排熱を回収する。
また、給水サーミスタ１０ａ、出湯サーミスタ１０ｂ及び出湯流量センサ１０ｃにより上記した導入される水温Ｔ１、熱エネルギー使用装置１８で使用される湯水の温度Ｔ２及びその量Ｖを１時間毎に測定していく。
そして、熱量演算手段１０により、消費熱量Ｑを算出する。消費熱量Ｑは所定の物理量から演算された推定される消費熱量であり、具体的には、熱系システム８に導入される水温Ｔ１、熱エネルギー使用装置１８で使用される湯水の温度Ｔ２及びその量Ｖにより求められるものであり、熱系システム８で消費されたと考えられる熱量である。本実施形態では、式１により求められる。
【００６１】
Ｑ＝（Ｔ２ − Ｔ１） × Ｖ・・・・（式１）
【００６２】
そして、図３に示されるように、過去データ演算手段１１によって、過去データＷが算出される。過去データＷを求める際には、一週間前の過去データＷを基にして、算出されるため、一週間前の過去データをＷｂ、求める過去データをＷａと記載して説明する。具体的には、式２により過去データＷａを算出する（ＳＴＥＰ３）。なお、本実施形態では、αを０．２５としている。
【００６３】
Ｗａ＝Ｑ × α ＋Ｗｂ × （１−α）・・・・（式２）
【００６４】
ただし、設置から一週間以内では一週間前の過去データＷｂがないので、代わりにあらかじめ設定されている初期値Ｓが用いられる（ＳＴＥＰ１）。このとき、過去データＷａを算出する際には以下の式３が用いられる（ＳＴＥＰ５）。
【００６５】
Ｗａ＝Ｑ × β ＋Ｓ × （１−β）・・・・（式３）
【００６６】
上記の式において、α及びβは０以上１以下である。また、αよりもβが大きく、設置の後できるだけ早い段階で過去データＷを消費熱量Ｑに近づけるようになっている。
また、消費熱量Ｑと過去データＷｂを比較して、差が大きい場合には設置から一週間経過後であっても、βを用いても構わない（ＳＴＥＰ２）。そして、過去データＷａを算出する際には以下の式４が用いられる（ＳＴＥＰ４）。
【００６７】
Ｗａ＝Ｑ × β ＋Ｗｂ × （１−β）・・・・（式４）
【００６８】
そして、過去データＷａは過去データ記憶手段１２によって記憶される（ＳＴＥＰ１０）。この記憶は一週間前の過去データＷｂと置き換えて更新される。
ただし、以下に示すように不在検知手段によって不在判定となる場合には更新されず、その他の場合に更新される（ＳＴＥＰ６〜９）。
具体的に説明すると、まず、過去データ比較手段１４により、前日の消費熱量Ｑ１と当該消費熱量の基準周期前（１週間前）の過去データＷｂ１との比較結果Ｈ１、及び、前々日の消費熱量Ｑ２と当該消費熱量の基準周期前過去データＷｂ２との比較結果Ｈ２とを算出する（ＳＴＥＰ６、ＳＴＥＰ７）。具体的には式５、式６に示す通りである。
【００６９】
Ｈ１＝Ｑ１／Ｗｂ１・・・・（式５）
【００７０】
Ｈ２＝Ｑ２／Ｗｂ２・・・・（式６）
【００７１】
そして、比較結果Ｈ１と比較結果Ｈ２とを確認する。その結果、「Ｈ１及びＨ２が所定の値より小さい」を満たさない場合には、不在判定とされる。
【００７２】
このように、消費熱量Ｑと過去データＷｂとの差が前日、前々日と連続して大きい場合には不在判定がされ、演算補正手段１１ａによって、求められる過去データＷａは一週間前の過去データＷｂを採用されるよう処理され、過去データＷの更新は行われない。また、そうでない場合には過去データＷの更新が行われる（ＳＴＥＰ９）。
【００７３】
そして、不在と認定された場合、過去データ記憶手段１２による過去データＷの更新を停止され、所定の検出手段により在宅確認するまで通常運転に戻らない。
この不在検知手段による不在判定は、上記のように自動で行われるものであるが、ユーザによって行う手動でも可能であり、本実施形態では図４に示されるように制御が行われている。
【００７４】
まず、不在時にユーザによって、不在設定を行っている場合には、ＳＴＥＰ２１でＮｏ判定となり、ＳＴＥＰ２３で不在設定が解除されるまで、ＳＴＥＰ２３から移動しない。不在設定がされていない場合には、ＳＴＥＰ２１からＳＴＥＰ２４に移動し、前記したように不在検知手段により不在検知が行われる。
【００７５】
そして、不在判定とされない場合には、既に説明したように過去データＷが更新される（ＳＴＥＰ２６）。また、不在判定がされた場合には、不在判定期間分の過去に遡る間、すなわち、前日、前々日の過去データＷについても一週間前の過去データＷｂとされる。具体的には、一度更新した後に、前日と前々日の過去データＷａを一週間前の過去データＷｂに変更する（ＳＴＥＰ２５）。なお、過去データＷの更新を不在判定期間経過後、すなわち、不在判定がされないことを確認した後に、過去データＷａの更新を行ってもよい。
【００７６】
したがって、不在時に過去データＷａの更新がされないので、長期不在の際に消費熱量Ｑが低下しても、後述する必要熱量予測値Ｔｙが低下することがなく、その後の制御をすぐに長期不在前の状態とすることができる。
【００７７】
さらに、次のような、条件を用いて演算を用いることもできる。
すなわち、消費熱量Ｑと過去データＷの差が大きい時には、本日の消費熱量は異常値として、更新しない。
ただし、前日比較結果Ｈ１、前々日比較結果Ｈ２、当日比較結果Ｈの全てが同様な傾向であれば正常値と見なして、過去データＷを更新する。なお、この場合には、３日連続で、同様な傾向とならないと、先の２日の過去データＷは更新されないが、このただし書きの条件を満たした段階で、先の２日の過去データＷは更新するようしておく。
このような構成とすることにより、例えば使用する人が変わるなどして、熱系システム８の使用する使用条件が変動した場合、正確な予測が可能な、過去データＷを記憶し、更新していくことができる。
【００７８】
次に、記録されている過去データＷａを用いて、熱量予測手段１３により、過去データＷなどを用いて必要熱量の予測を行う方法について説明する。なお、熱量予測手段１３による予測を行う間隔は、特に限られるものでないが、消費熱量Ｑを測定するタイミングに合わせて１時間毎でも良く、また、一日毎にまとめておこなってもよく、基準周期の期間より短ければよい。
【００７９】
必要熱量の予測は、図５に示されており、一週間前の過去データＷｂに基づいて行われる。さらに、予測補正手段１３ａを用いて予測を補正する。具体的には、前日比較結果Ｈ１及び前々日比較結果Ｈ２を考慮して、必要熱量の予測を補正する。前日比較結果Ｈ１及び前々日比較結果Ｈ２は、過去データ比較手段１４によって算出される。
ＳＴＥＰ４０、ＳＴＥＰ４１に示すように、前日比較結果Ｈ１は「必要熱量を予測する前日の消費熱量Ｑ１と、対応する一週間前の過去データＷｂ１の比」であり、前々日比較結果Ｈ２は「必要熱量を予測する前々日の結果熱量Ｑ２と、対応する一週間前の過去データＷｂ２の比」である。なお、これらの値は、前日（前々日）における、一日の消費熱量Ｑの合計と一日の過去データＷｂの合計を用いても良く、必要熱量の予測の対象となる時刻における前日（前々日）の消費熱量Ｑ１と過去データＷｂ１を用いても良く、比較ができる値であればよい。
【００８０】
具体的な算出方法は、消費熱量Ｑ１、Ｑ２と過去データＷｂ１、Ｗｂ２を求め、式７、式８により算出される。
【００８１】
Ｈ１＝Ｑ１／Ｗｂ１・・・・（式７）
【００８２】
Ｈ２＝Ｑ２／Ｗｂ２・・・・（式８）
【００８３】
そして、前日比較結果Ｈ１と前々日比較結果Ｈ２との関係を確認する（ＳＴＥＰ４２〜ＳＴＥＰ４４）。その結果、「Ｈ１＞１かつＨ２＜１」、「Ｈ１＜１かつＨ２＞１」及び「Ｈ１／Ｈ２、又は、Ｈ２／Ｈ１が所定の値より大きい」のいずれかの場合には、予測補正値Ｇは無条件に１とし（ＳＴＥＰ４６）、その他の場合は、式９により、予測補正値Ｇを算出する（ＳＴＥＰ４５）。
【００８４】
Ｇ＝（Ｈ１＋Ｈ２） × ０．５・・・・（式９）
【００８５】
さらに、予測補正値Ｇと過去データＷｂにより、必要熱量予測値Ｔｙが算出される。具体的には式１０により算出される（ＳＴＥＰ４７）。
【００８６】
Ｔｙ＝Ｇ × Ｗｂ・・・・（式１０）
【００８７】
本実施形態では、上記のように構成されているので、必要熱量の予測がより正確となる。すなわち、予測補正値Ｇを過去データＷｂに乗じることにより、必要熱量予測値Ｔｙを算出しているので、前日、前々日の傾向を踏まえた上で予測することができる。また、予測補正値Ｇを、「Ｈ１＞１かつＨ２＜１」、「Ｈ１＜１かつＨ２＞１」、「Ｈ１／Ｈ２、又は、Ｈ２／Ｈ１が所定の値より大きい」のいずれかの場合には、予測補正値Ｇは無条件に１としているので、一時的に大きい変動や誤差範囲の変動などを無視しながら、過去データＷｂを必要熱量予測値Ｔｙとすることができ、一時的な要因などを排除することができる。
【００８８】
そして、必要熱量予測値Ｔｙを連続的に算出して、熱源１６の出力状態が最適な状態となるように制御を行う。
【００８９】
次に、第２、３の実施形態について説明する。
熱系システム８に風呂装置２０が設けられた場合には、特有の問題が発生する場合がある。すなわち、風呂装置２０を作動すると大きな熱量を必要とするが、熱系システム８を使用する使用者が、毎日、同時刻に風呂装置２０を作動するとは限らず、また、前日の残り湯を用いて追い焚きなどをする場合がある。
そして、この変動は、前記した必要熱量の予測を大きくかえる。したがって、この問題を解決することにより、さらに、省エネルギーとすることができる。
【００９０】
第２の実施形態における熱源制御装置２は、熱系システム８に風呂装置２０が設けられた場合に用いられるものであり、風呂残留エネルギーに関連する物理量を測定して、風呂に残留する熱エネルギー量を検知する風呂残留エネルギー検知手段５１と風呂使用熱量推定手段５２を有しており、上記した第１の実施形態の熱源制御装置１と比較して過去データ演算手段１１及び熱量予測手段１３における必要熱量予測値Ｔｙの算出方法の一部を変更したものである。
【００９１】
熱源制御装置２を図６を用いて説明すると、風呂装置２０には、浴槽２０ａ内の水の温度Ｔ３及び水量Ｌを測定することができる浴槽サーミスタ１０ｄ及び水量センサ１０ｅが設けられ、風呂残留エネルギー検知手段５１によって、熱エネルギー量を演算する。そして、給水サーミスタ１０ａ、出湯サーミスタ１０ｂ及び出湯流量センサ１０ｃと同様に、１時間毎に測定される。
【００９２】
そして、風呂残留エネルギーＥ１を式１１により算出する。
【００９３】
Ｅ１＝（Ｔ３ − Ｔ１） × Ｌ・・・・（式１１）
【００９４】
さらに、熱量予測手段１３により必要熱量予測値Ｔｙを算出する際に、この風呂残留エネルギーＥ１を元に補正を行う。具体的には、風呂残留エネルギーＥ１だけ、熱源１６による発生熱量を少なくするように補正が行われる。
また、その必要熱量予測値Ｔｙを少なくする補正が行われる時刻及びその熱量については、風呂使用熱量推定手段５２により判断される。そして、風呂使用熱量推定手段によって、過去の過去データＷを確認して一日の内で最も熱消費量が多い時刻、又は、過去の運転状況から風呂が運転されていると予測される時刻を判断する。そして、かかる時刻における必要熱量予測値Ｔｙを補正する。
【００９５】
そして、熱源制御装置２における過去データ演算手段１１は、各物理量から消費熱量Ｑ’を算出する際に、風呂残留エネルギーＥ１を考慮して行われるものである。具体的には、式１２により行われる。なお、Ｑは上記したように、測定結果より算出された消費熱量である。
【００９６】
Ｑ’ ＝Ｑ − Ｅ１・・・・（式１２）
【００９７】
熱源制御装置２では、風呂残留エネルギー検知手段５１と風呂使用熱量推定手段５２を有しており、風呂に残留する熱エネルギー量を検知することができる。そして、予測補正手段１３ａにより、風呂に残留する熱エネルギー量に応じて予測の際に補正するので、風呂の残り湯を用いて風呂運転を行った場合にも、必要熱量の正確な予測が可能となる。
【００９８】
また、第３の実施形態における熱源制御装置３は、第２の実施形態における熱源制御装置２と同様に、熱系システム８に風呂装置２０が設けられた場合に用いられるものであり、風呂装置２０には風呂運転予約機能が設けられている。上記した第１の実施形態の熱源制御装置１と比較して熱量予測手段１３における必要熱量予測値Ｔｙの算出方法の一部を変更したものである。
【００９９】
熱源制御装置３を図７を用いて説明すると、熱系システム８には、風呂の運転を予約操作を行うことができる予約操作部３０が設けられており、使用者が風呂の運転を予約する場合には予約操作部３０に時間などの条件を含む所定の入力を行う。そして、予約操作部３０の入力がされると、伝達部５５により、熱源制御装置３に情報が伝達される。また、風呂運転に必要なエネルギーである風呂運転エネルギーＥ２が所定の条件により算出される。
【０１００】
さらに、熱量予測手段１３により必要熱量予測値Ｔｙを算出する際に、この風呂運転エネルギーＥ２を元に補正を行う。なお、風呂運転に必要なエネルギーである風呂運転エネルギーＥ２は、予め設定され、又は、所定の条件により算出されている。
具体的には、風呂運転エネルギーＥ２だけ、風呂運転予約時間近傍の必要熱量予測値Ｔｙを増加させ、熱源１６による発生熱量を多くなるようにする。また、第２の実施形態における熱源制御装置２と同様に、風呂使用熱量推定手段５２を設けて、風呂使用熱量推定手段５２により判断された時刻における必要熱量予測値Ｔｙを減少させるように補正する。具体的には、式１３により行われる。
【０１０１】
Ｔｙ’ ＝Ｔｙ − Ｅ２・・・・（式１３）
【０１０２】
熱源制御装置３では、風呂運転の時刻が風呂予約機能により正確に判断できるので、風呂予約機能により予約された時刻に所定の熱が得られる様に予測補正手段１３ａにより補正するので、必要熱量の正確な予測が可能となる。
【０１０３】
次に、第４の実施形態について説明する。
上記した第１〜３の実施形態では、必要熱量を予測して熱系システム８の熱源１６の発生熱量を制御するものであり、熱源１６は発電機であるため、必要熱量の発生と、使用する電力量とのバランスが悪い使用状況となる場合には、省エネルギーとなりにくい。
そこで、第４の実施形態における熱源制御装置４では、上記問題を解決すべく、必要電力予測手段４０を設け、必要電力予測手段４０により予測される必要電力予測と、前記した熱量予測手段１３による必要熱量の予測結果から、熱源１６が最適な運転状態となるように熱源１６の運転を制御している。
【０１０４】
熱源制御装置４は、図８に示されており、必要電力予測手段４０と熱量予測手段１３を有している。そして、熱源制御装置４が設置されている場所での電力量を測定できる電力計４２を有し、電気器具４４によって、電気が消費されている。一定の時間毎に電力量を測定して、必要電力予測手段４０により、前記した熱量予測手段１３による必要熱量の予測と同様に、過去の使用実績等から必要電力予測を行う。
そして、熱源制御装置４により、貯留部１７における蓄熱量、貯留部１７から放出される放熱量、貯留部１７で蓄熱している熱の使用時期、電力の使用時期から最も適切な熱源の運転パターンを演算する。
【０１０５】
さらに、上記演算の代わりに、現在の貯留部１７における蓄熱状況から現在、熱源１６を運転した場合の所定期間内のエネルギー消費量と、熱量予測手段１３と必要電力予測手段４０に基づいて将来熱源を運転した場合の所定期間内のエネルギー消費量を比較して、所定の条件を満足する場合に熱源１６を運転する制御方式を採用することができる。
【０１０６】
具体的には、一定の期間の必要熱量を熱源１６によって発生させる場合における熱源１６の運転を、それに伴い熱源１６の運転による発電電力量と、当該一定の期間付近の電力消費量の予測より決める。
例えば、熱源１６の運転をする期間の内、後の時間帯に電力消費量が多い場合は、熱エネルギーの放熱が少ないので、できるだけ後から運転するのがよく、前の時間帯に電力消費量が多い場合は、後の時間帯に必要のない発電を防ぐため、熱源１６を前もって運転するのがよい。
【０１０７】
上記した本発明では熱源１６はどのようなものでも用いることができる。そして、効率的に熱を発生させることができように制御が可能であるので、所定の時期に貯留部などの蓄熱手段に所定量の熱が蓄熱される様に熱源を運転することによって、熱エネルギーの供給ができるので、熱源１６の発熱量がピーク時における消費熱量に満たない場合に、特に効果がある。
【０１０８】
また、必要熱量予測値Ｔｙに基づいて、熱源１６を作動させる場合には、前もって運転して、貯留部１７で熱エネルギーを貯めておくことができる。さらに、この運転は、予め又は直前にまとめて運転しても良く、何回かに分けて分割して運転して行っても良い。
【０１０９】
【実施例】
次に、上記の熱系システム８を使用した場合の使用状況について説明する。
【０１１０】
図９は、ある曜日についての各時間における過去データＷを時系列に示したグラフである。上記したように、過去データＷは各時刻における過去の消費熱量Ｑを基準にして算出されているので、過去データＷは過去の消費熱量Ｑを示すものとなっている。
算出方法は、上記したように、一週間前の消費熱量Ｑ、過去データＷｂ及びαから算出されるが、熱系システム８を使用し始めの一週間は、過去データＷが存在しないので、初期値Ｓが用いられる。このとき、図１０に示されるように初期値Ｓと消費熱量Ｑがかけ離れている場合には、精度良く予測するまで回数が必要であるが、図３に示すように、一定の場合にはαの代わりにβが用いられる。そのため、より早く精度良い予測が可能となる。
【０１１１】
また、演算補正手段１１ａ及び予測補正手段１３ａを行う際には、過去データ比較手段１４により算出された比較結果Ｈが用いられる。比較結果Ｈは、消費熱量Ｑと一週間前の過去データＷとの比であり、消費熱量Ｑが相対的に大きいと、１より大きくなる。
【０１１２】
図１１は、毎日の比較結果Ｈをグラフ化したものである。
ここでＤ１において熱量予測をする場合、Ｄ１の日の前日の比較結果Ｈ１と前々日の比較結果Ｈ２（図１１におけるＸ１）は、「Ｈ１＞１」かつ「Ｈ２＜１」を満たす。この状態は、過去データＷとの関係が、相対的に消費熱量Ｑが大きかったものが、小さくなる状態である。そして、この場合には、予測補正値Ｇを１として、予測のふらつきなどを低減し、より精度の高い予測を行うことができる。
【０１１３】
また、Ｄ２において熱量予測をする場合、Ｄ２の日の前日の比較結果Ｈ１は、極めて大きく（図１１におけるＸ２）、一時的に多くの消費熱量Ｑが大きくなったものと思われる。
かかる場合には、予測補正値Ｇが無条件に１となり、より精度の高い予測を行うことができる。なお、Ｄ３において熱量予測をする場合も同様である。
【０１１４】
また、Ｄ６においては、Ｄ６の日の前日（Ｄ５）の比較結果Ｈ１及び前々日（Ｄ４）の比較結果Ｈ２が、極端に小さい（図１１におけるＸ３）。そして、上記したように、不在判定がされ、過去データＷは更新されない。
【０１１５】
さらに、風呂残留エネルギー検知手段５１と風呂使用熱量推定手段５２を有して、風呂残留エネルギーＥ１が算出されている場合には、風呂残留エネルギーＥ１分だけ少なくするようにして必要熱量予測値Ｔｙが予測される。
図１２は、風呂残留エネルギーＥ１を有しない場合の必要熱量予測値Ｔｙと、風呂残留エネルギーＥ１を有する場合の必要熱量予測値Ｔｙ’を示したものである。そして、図１２に示されるように、必要熱量予測値Ｔｙと比べて、風呂残留エネルギーＥ１分だけ少なくなるように（図１２のＡ１）、必要熱量予測値Ｔｙ’が算出される。
【０１１６】
風呂装置２０に風呂運転予約機能が設けられている場合には、その予約時刻に応じて、必要熱量予測値Ｔｙを予測することができる。
図１３は、風呂予約時間が１７時である場合を示したものである。また、この実施例での通常の風呂運転時間は、風呂使用熱量推定手段５２により１９〜２１時と推定されている。
そして、必要熱量予測値Ｔｙの予測値を、必要熱量予測値Ｔｙ’に示されるように補正する。この補正は、図１３に示されるように、風呂運転予約時間近傍の必要熱量予測値Ｔｙ’を増加させ、風呂使用熱量推定手段５２により判断された時刻における必要熱量予測値Ｔｙ’を減少させるものである。なお、補正前後でのトータルの熱量は変更はなく、図１３におけるＡ２とＡ３は同じである。
【０１１７】
また、風呂使用熱量推定手段５２により判断された風呂運転時刻と、風呂予約時間が近くても、さらに正確に必要熱量を予測するように、補正を行う。
図１４は、風呂予約時間が２１時である場合を示したものである。この実施例での通常の風呂運転時間は、風呂使用熱量推定手段５２により１９〜２１時と推定されているが、図１４に示されるように、２１時付近の必要熱量を特に多くなるように補正する。
【０１１８】
【発明の効果】
本発明の熱源制御装置は、熱エネルギーの使用を正確に予測し、熱系システム全体のエネルギー効率が高く、より省エネルギーを図ることが可能となる。
【０１１９】
特に、請求項１に記載の発明によれば、一定間隔毎に消費熱量を演算して、過去データを算出・記憶させ、基準周期だけ前の過去データに基づいて必要熱量を予測して熱源の制御を行い、さらに、過去に演算された消費熱量と、当該消費熱量の基準周期だけ前の過去データとの比較結果を基準にして予測を補正するので、基準周期前のデータだけでなく、直前の傾向を踏まえた上で予測が可能となり、より正確な必要熱量の予測が可能となる。
【０１２０】
特に、請求項２に記載の発明によれば、前日比較結果及び前々日比較結果を用いて予測しているので、基準周期前の過去データだけでなく、前日や前々日の傾向を考慮した予測ができる。また、基準周期は一週間であるので、一週間前に対応する過去データに基づいて予測されることとなり、必要熱量の正確な予測が可能となる。
【０１２１】
特に、請求項３に記載の発明によれば、前記予測補正手段は、前記前日比較結果と、前記前々日比較結果とを比較して所定の条件を満たす場合には、予測の補正を行わないので、通常と異なる使用状況が発生した場合や、何らかの原因で異常な値が出ている場合にも必要熱量の正確な予測が可能である。
【０１２２】
特に、請求項４に記載の発明によれば、前記演算補正手段は、過去に演算された消費熱量と、当該消費熱量の基準周期だけ前の過去データとの比較結果を基準にして演算の際に補正するものであるので、基準周期前のデータだけでなく、直前の傾向を踏まえた上で演算が可能となり、過去データが実際の必要熱量により近くなり、より正確な必要熱量の予測が可能となる。
【０１２３】
特に、請求項５に記載の発明によれば、前日比較結果及び前々日比較結果を用いて、演算しているので、基準周期前の過去データだけでなく、前日や前々日の傾向を考慮して過去データの算出ができる。また、基準周期は一週間であるので、一週間前に対応する過去データに基づいて予測されることとなり、必要熱量の正確な予測が可能となる。
【０１２４】
特に、請求項６に記載の発明によれば、前記前日比較結果と、前記前々日比較結果とを比較して所定の条件を満たす場合には、過去データ記憶手段により過去データの更新を行わないので、通常と異なる使用状況である場合や、何らかの原因で異常な値となり、実情とかけ離れた過去データが算出された場合に、過去データを更新させないようにすることが可能となり、過去データの更新を、更新しても良い場合のみとすることができる。
【０１２５】
特に、請求項７に記載の発明によれば、前日比較結果及び前々日比較結果が連続して一定の基準を満たす場合には不在を検知して不在判定となり、不在判定となると過去データ記憶手段による過去データの更新を停止するので、不在となって消費熱量が極端に低下することにより、過去データが通常の消費熱量の値から遠ざかることを防止する。
【０１２６】
特に、請求項８に記載の発明によれば、初期値を用いて過去データを算出する場合には、通常の演算よりも消費熱量を大きく反映させて過去データを算出するので、使用し始めから、より早く正確な予測が可能となる。
【０１２７】
特に、請求項９に記載の発明によれば、消費熱量と当該消費熱量の基準周期だけ前の過去データとの比較して、一定値以上の差がある場合には、通常の演算よりも消費熱量を大きく反映させて過去データを算出するのでより早く精度良い予測が可能となる。
【０１２８】
特に、請求項１０に記載の発明によれば、前記演算補正手段は風呂に残留する熱エネルギー量に応じて補正して算出するので、風呂の残り湯を用いて風呂運転される場合に、風呂の残り湯が持っている熱量を考慮して、過去データの算出を行うことができる。したがって、風呂運転を風呂の残り湯を用いても、用いなくても、風呂運転における消費熱量を同様とすることができる。そして、後に、過去データを用いて必要熱量を予測する場合に、正確である。
【０１２９】
特に、請求項１１に記載の発明によれば、風呂に残留する熱エネルギー量を検知して、予測補正手段により、風呂に残留する熱エネルギー量に応じて予測の際に補正するので、風呂の残り湯を用いて風呂運転を行った場合にも、必要熱量の正確な予測が可能となる。
【０１３０】
特に、請求項１２に記載の発明によれば、前記予測補正手段は、前記風呂予約機能により予約された時刻に所定の熱が得られる様に補正するので、風呂運転の時刻が正確に判断できるので、必要熱量の正確な予測が可能となる。
【０１３１】
特に、請求項１３に記載の発明によれば、風呂運転が予約され、正確に風呂運転の時間がわかる場合には、予約された時刻に所定の熱が得られる様に補正して、さらに、推定された風呂使用熱量によっても補正するので、極めて正確に必要熱量を予測することができる。
【０１３２】
特に、請求項１４に記載の発明によれば、予約された時刻の近傍に風呂の使用量に相当する必要熱量の予測がある場合、予約された時刻に所定の熱が得られる様に熱源を運転すると共に、予約された時刻の近傍から風呂の使用量に相当する必要熱量を減じた必要熱量の予測によって熱源を運転するので、予約された時刻に風呂の使用量に相当する必要熱量を加えて、風呂の使用量に相当する必要熱量を減じることにより、正確に熱量予測することができる。
【０１３３】
特に、請求項１５に記載の発明によれば、他の時刻に風呂の使用量に相当する必要熱量予測がある場合、予約された時刻に所定の熱が得られる様に熱源を運転すると共に、予測された時刻から風呂の使用量に相当する必要熱量を減じた必要熱量予測によって熱源を運転するので、予約された時刻に風呂の使用量に相当する必要熱量を加えて、風呂の使用量に相当する必要熱量を減じることにより、正確に熱量予測することができる。
【０１３４】
特に、請求項１６に記載の発明によれば、必要電力予測手段を有し、蓄熱量、放熱量、熱の使用時期、電力の使用時期から最も適切な熱源の運転パターンを演算することができるので、より省エネルギーとすることができる。
【０１３５】
特に、請求項１７に記載の発明によれば、現在の電力の使用状況、現在の熱の使用状況、現在の蓄熱状況から現在、熱源を運転した場合の所定期間内のエネルギー消費量と、熱量予測手段と必要電力予測手段に基づいて将来熱源を運転した場合の所定期間内のエネルギー消費量を比較し、所定の条件を満足する場合に熱源を運転するので、将来の状況を見越して熱源の運転が可能となり、より省エネルギーとすることができる。
【０１３６】
特に、請求項１８に記載の発明によれば、蓄熱手段を備え、所定の時期に蓄熱手段に所定量の熱が蓄熱される様に熱源を運転することができるので、ピーク時における消費熱量に満たない比較的小さな発熱量の熱源をもつ熱系システムに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における熱系システムを示したブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における熱系システムを示したブロック図である。
【図３】過去データの算出方法、及び、不在判定を行う方法を示したフローチャートを示す図である。
【図４】不在判定を行う方法を示したフローチャートを示す図である。
【図５】必要熱量予測値Ｔｙを算出方法を示したフローチャートを示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態における熱系システムを示したブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施形態における熱系システムを示したブロック図である。
【図８】本発明の第４の実施形態における熱系システムを示したブロック図である。
【図９】一日の各時間における過去データＷを時系列に示したグラフである。
【図１０】一週間毎の過去データ及び消費熱量を熱系システムの使用し始めから時系列に示したグラフである。
【図１１】毎日の比較結果Ｈを示したグラフである。
【図１２】一日の各時間における必要熱量予測値Ｔｙ及び補正後の必要熱量予測値Ｔｙ’を時系列に示したグラフである。
【図１３】一日の各時間における必要熱量予測値Ｔｙ及び補正後の必要熱量予測値Ｔｙ’を時系列に示したグラフである。
【図１４】一日の各時間における必要熱量予測値Ｔｙ及び補正後の必要熱量予測値Ｔｙ’を時系列に示したグラフである。
【符号の説明】
１，２，３，４熱源制御装置
８熱系システム
１０熱量演算手段
１１過去データ演算手段
１１ａ演算補正手段
１２過去データ記憶手段
１３熱量予測手段
１３ａ予測補正手段
１６熱源
１７貯留部
２０風呂装置
４０必要電力予測手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat source control device.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART Conventionally, heat from equipment having a heat source has been used effectively for hot water supply, heating, and the like. In large-scale business establishments, waste heat generated during power generation is effectively used as a heat source.
2. Description of the Related Art In recent years, generators that can use waste heat for homes and small businesses have been developed. Then, energy can be saved by effectively using waste heat generated during power generation as a heat source.
[0003]
The above waste heat is generated with power generation. Therefore, electricity and waste heat are generated at the same time, and if a large amount of electric power is generated, the waste heat increases. However, the required amount of power and the required thermal energy are not necessarily related.
Usually, the fluctuation of the heat energy is larger than the fluctuation of the electric energy. This is because a large amount of energy such as hot water supply or heating may be used temporarily.
[0004]
For this reason, a hot water storage tank is provided, and a heat storage unit for temporarily storing heat energy by hot water is provided to use the heat energy when the use of the heat energy increases rapidly. In addition, a heat source such as a combustion device is provided separately from the generator to prepare for when the use of heat energy further increases.
[0005]
Prior art document information related to the invention of this application includes the following.
[Patent Document]
Japanese Patent No. 2580504
[0006]
Patent Literature 1 discloses a “use result data measurement unit that measures the amount of use of energy and a use time, a determination of an energy use act that is a use of energy based on data measured by the use result data measurement unit, While waking up, absent or sleeping, an activity estimating unit that determines which of the living states the user is in, an activity list storage unit that stores results determined by the activity estimating unit, and an activity estimating unit that determines From the results of the energy use act and the usage record data measurement unit, the use start time, use duration, and average and variance of the amount of use are determined for each energy use act, and the regularity of the energy use act is determined based on the past energy use. A feature extraction unit that extracts the rules prepared in advance and the degree of belonging to the rules from the occurrence of the act, There is an action presence / absence prediction unit that determines whether there is no activity based on a predetermined rule based on the past action estimation results and the rules for the occurrence of energy use actions extracted by the feature extraction unit. If it is determined that the start time, an action start time prediction unit that determines the start time, and the energy use amount for each energy use act extracted by the action start time prediction unit and the characteristic extraction unit, Which is an energy load prediction device having a load prediction unit that determines the energy use of a vehicle. Patent Literature 1 discloses an invention that “can make predictions that can cope with various resident's life patterns and can use an effective heat generation system for energy supply equipment of an apartment house”.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of generators that use exhaust heat for homes and small business establishments, the amount of heat energy used varies greatly, especially when hot water is used, such as when using a bath. In a short time.
Further, the energy of waste heat generated by power generation is relatively small, and large heat energy cannot be supplied at one time. Then, when a large amount of heat energy that is larger than the heat energy stored in the heat storage unit is required, the heat energy must be supplied by a heat source such as a combustion device provided separately from the generator. In such a case, energy efficiency is reduced by the use of the heat source.
[0008]
On the other hand, if a large amount of heat energy is always stored in the heat storage unit, the necessary heat energy can be supplied from the heat storage unit even if a large amount of heat energy is required. However, if the state in which the heat energy is not used continues, the heated water stored in the heat storage unit radiates heat, which does not result in energy saving.
[0009]
In order to solve this problem, if it is possible to predict the required amount of heat energy from the past usage conditions and to achieve an optimal operation state, it is desirable to save energy.
[0010]
However, in reality, the above prediction was difficult.
For example, in the invention described in Patent Literature 1 as a conventional technique, “a regularity and a variance of a use start time, a use duration, and a use amount are obtained for each energy use act, and the regularity of occurrence of the energy use act is determined. However, when an unusual situation occurs due to the absence of a certain period or the like, accurate prediction was not possible, and energy saving was not achieved.
That is, since the average and the variance are obtained in a state including an unusual situation, a difference occurs between the predicted required energy and the actual required energy. Then, the vehicle is driven based on predictions that differ from the actual required energy.
[0011]
Therefore, an object of the present invention is to provide a heat source control device that accurately predicts the use of heat energy, has high energy efficiency in the entire heat system, and can save energy.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, there is provided a heat amount calculating means for calculating a heat consumption amount at regular intervals, and a heat amount calculating means for performing a predetermined calculation based on the heat consumption amount to calculate past data. Data calculation means, past data storage means for storing the past data, and heat quantity prediction means for predicting a necessary heat quantity based on past data corresponding to a reference period that is a predetermined period before, the heat quantity prediction A heat source control device capable of controlling the heat source in accordance with the prediction obtained by the means, wherein the heat quantity prediction means can correct the prediction by prediction correction means, and the prediction correction means The heat source control device is characterized in that the prediction is corrected based on a comparison result of the calculated heat consumption and past data obtained by a reference cycle before the heat consumption.
[0013]
According to the first aspect of the present invention, the heat consumption is calculated at regular intervals, the past data is calculated and stored, and the required heat is predicted based on the past data preceding by the reference period to control the heat source. In addition, since the prediction is corrected based on the comparison result between the calorie consumption calculated in the past and the past data only before the reference cycle of the calorie consumption, not only the data before the reference cycle but also the previous trend is corrected. Based on the above, it is possible to make a prediction, and it is possible to make a more accurate prediction of the required heat quantity.
[0014]
The invention according to claim 2, wherein the reference cycle is one week, and the prediction correction means compares the calorie consumption calculated on the previous day with the past data of the calorie consumption just before the reference cycle. , And a comparison between the heat consumption calculated before two days before the heat consumption to be calculated and the past two days comparison result, which is a comparison between the heat consumption calculated in the past two days earlier and the past data. 2. The heat source control device according to claim 1, wherein the heat source control device corrects the heat source.
[0015]
According to the second aspect of the present invention, since the prediction is performed using the comparison result of the previous day and the comparison result of two days before, not only the past data before the reference cycle but also the tendency of the previous day and the day before the second day are considered. Can predict. In addition, since the reference cycle is one week, the prediction is performed based on the past data corresponding to one week before, so that the required amount of heat can be accurately predicted.
Note that the comparison result used for the prediction is not limited to only the previous day and the day before the previous day, and it is also possible to use the comparison results of three days before, four days ago, and a plurality of days before that. Furthermore, when using the comparison results of a plurality of days, the comparison results of consecutive days may be used, or the comparison results of discontinuous days may be used.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, the prediction correction means does not correct the prediction if the comparison result of the previous day and the comparison result of the previous day are satisfied and a predetermined condition is satisfied. The heat source control device according to claim 2, wherein:
[0017]
According to the third aspect of the present invention, the prediction correction unit does not correct the prediction when the comparison result between the previous day and the comparison result two days before is satisfied by satisfying a predetermined condition. In addition, even when an unusual usage situation occurs or an abnormal value is output for some reason, the required heat quantity can be accurately predicted.
[0018]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a calorific value calculating means for calculating the amount of heat consumed at regular intervals, a past data calculating means for performing a predetermined calculation based on the consumed heat amount to calculate past data, and storing the past data. Past data storage means, and a heat quantity predicting means for predicting a required heat quantity based on past data corresponding to a reference period which is a predetermined period earlier, and a heat source is provided in accordance with the prediction obtained by the heat quantity predicting means. A heat source control device capable of performing the control described above, wherein the past data calculation means can correct at the time of calculation by a calculation correction means, and the calculation correction means determines the amount of heat consumption calculated in the past, The heat source control device is characterized in that correction is performed at the time of calculation based on a comparison result of past heat data with reference to previous data by a reference cycle.
[0019]
According to the fourth aspect of the present invention, the calculation correction unit corrects the calculation based on a comparison result between the heat consumption calculated in the past and past data that is a reference cycle of the heat consumption previously. Therefore, not only the data before the reference cycle but also the calculation based on the tendency immediately before can be performed, and the past data becomes closer to the actual required heat amount, thereby enabling more accurate prediction of the required heat amount. .
[0020]
6. The invention according to claim 5, wherein the reference cycle is one week, and the calculation correction means calculates the heat consumption calculated on the day before the heat consumption to be calculated and the past data before the reference cycle of the heat consumption. The comparison result of the previous day, which is a comparison with the previous day, and the comparison result of the previous two days, which is a comparison of the heat consumption calculated on the day before the heat consumption of the calculation target and the past data only by the reference cycle of the heat consumption concerned. 5. The heat source control device according to claim 4, wherein the correction is performed at the time of calculation based on the following.
[0021]
According to the fifth aspect of the present invention, since the calculation is performed using the comparison result of the previous day and the comparison result of the day before two days, not only the past data before the reference cycle but also the tendency of the day before and the day before two days is considered. Past data can be calculated. In addition, since the reference cycle is one week, the prediction is performed based on the past data corresponding to one week before, so that the required amount of heat can be accurately predicted.
Note that the comparison result used for the calculation is not limited to only the previous day and the day before the previous day, and it is also possible to use the comparison results of three days ago, four days ago, and a plurality of days earlier. Furthermore, when using the comparison results of a plurality of days, the comparison results of consecutive days may be used, or the comparison results of discontinuous days may be used.
[0022]
According to a sixth aspect of the present invention, the past data storage means updates the past data calculated by the past data calculation means by replacing the past data by a reference cycle before, and updates the previous day comparison result and the previous data. The heat source control device according to claim 5, wherein the past data is not updated by the past data storage unit when a predetermined condition is satisfied by comparing the result with the comparison result every day.
[0023]
According to the invention described in claim 6, since the comparison result between the previous day and the comparison result before two days is satisfied, if the predetermined condition is satisfied, the past data is not updated by the past data storage means. If the usage data is different from normal, or if an abnormal value occurs for some reason and the past data that is far from the actual situation is calculated, it is possible to prevent the past data from being updated. , Can only be updated.
[0024]
The invention according to claim 7, further comprising an absence detection unit, wherein the absence detection unit detects the absence when the comparison result of the previous day and the comparison result of two days before satisfies a certain standard continuously. The determination is made, and when the absence is determined, the updating of the past data by the past data storage unit is stopped, and further, when a predetermined condition is satisfied, the home determination is made, and the updating of the past data by the past data storage unit is restarted. The heat source control device according to claim 6, wherein
[0025]
According to the seventh aspect of the invention, when the comparison result of the previous day and the comparison result of two days ago satisfies a certain standard continuously, the absence is detected and the absence is determined. Since the update of the past data is stopped, the absence of the past data causes the heat consumption to drop extremely, thereby preventing the past data from moving away from the normal value of the heat consumption.
Further, when the absence is determined, it is preferable to use the past data before update as the past data of the previous day and the two days before. In this case, a method of changing the past data Wa of the previous day and two days before the previous day to the past data Wb of one week ago, or suspending the update, and confirming that the absence determination is not made after the next day, and confirming the past. This is performed by a method of updating the data Wa.
[0026]
The invention according to claim 8 uses the preset initial value when the period of the reference cycle has not elapsed since the start of use or when the past data before the reference cycle is not stored. 8. A method for calculating past data, wherein when calculating past data using an initial value, the past data is calculated by reflecting heat consumption more than in a normal calculation. A heat source control device according to any one of the above.
[0027]
According to the invention as set forth in claim 8, when the past data is calculated using the initial value, the past data is calculated by reflecting the heat consumption more than in the normal calculation. Fast and accurate predictions are possible.
[0028]
According to a ninth aspect of the present invention, the heat consumption is compared with the past data preceding the heat consumption by a reference cycle, and if there is a difference equal to or more than a certain value, the past data is calculated using the initial value. The heat source control device according to claim 8, wherein the past data is calculated by a method similar to the method.
[0029]
According to the ninth aspect of the present invention, when the difference between the heat consumption and the past data obtained by a reference cycle of the heat consumption is larger than a predetermined value, the heat consumption is calculated more than the normal calculation. Since the past data is calculated by largely reflecting the past data, a more accurate prediction can be made faster.
[0030]
The invention according to claim 10 is used in a thermal system including a bath, and has a bath residual energy detecting unit for detecting an amount of heat energy remaining in the bath, and the past data calculating unit performs the calculation by the calculation correcting unit. The heat source control device according to any one of claims 1 to 7, wherein the arithmetic correction means calculates and corrects according to the amount of heat energy remaining in the bath. is there.
[0031]
According to the invention as set forth in claim 10, since the calculation and correction means corrects and calculates in accordance with the amount of heat energy remaining in the bath, when the bath is operated using the remaining hot water in the bath, the remaining amount of the bath remains. The past data can be calculated in consideration of the amount of heat of the hot water. Therefore, the amount of heat consumed in the bath operation can be the same whether or not the remaining hot water in the bath is used. Then, when the required heat quantity is predicted using the past data, the accuracy is accurate.
[0032]
The invention according to claim 11 is used in a thermal system including a bath, and has a bath residual energy detecting unit for detecting a heat energy remaining in the bath, and the heat amount predicting unit corrects the prediction by the prediction correcting unit. The heat source control device according to any one of claims 1 to 10, wherein the prediction correction unit corrects the prediction in accordance with the amount of heat energy remaining in the bath. .
[0033]
According to the eleventh aspect of the present invention, the amount of heat energy remaining in the bath is detected and corrected by the prediction correction means at the time of prediction according to the amount of heat energy remaining in the bath. It is also possible to accurately predict the required amount of heat even when a bath operation is performed by using.
[0034]
The invention according to claim 12 is used in a thermal system including a bath, and has a bath reservation function for reserving bath use, wherein the calorie prediction means can correct prediction by prediction correction means, The heat source control device according to any one of claims 1 to 11, wherein the correction means corrects such that predetermined heat is obtained at a time reserved by the bath reservation function.
[0035]
According to the twelfth aspect of the present invention, the prediction correction unit corrects the predetermined time so as to obtain predetermined heat at the time reserved by the bath reservation function, so that the time of bath operation can be accurately determined. It is possible to accurately predict the required heat quantity.
[0036]
The invention according to claim 13 has bath use calorie estimating means, and the bath use calorie estimating means is a time when the heat consumption is the highest in a day or a time when the bath is predicted to be operated. The heat consumption around is estimated as the amount of heat used in the bath, and the prediction correction unit corrects the predicted value of the required amount of heat around the time when the amount of heat used in the bath is generated based on the amount of heat used in the bath. The heat source control device according to claim 11, wherein
[0037]
The invention according to claim 13 is a bath use heat amount estimating means for estimating, as a bath use heat amount, a heat consumption amount around a time when the heat consumption is the largest in a day or around a time when the bath is predicted to be operated. The prediction correction means corrects so that predetermined heat is obtained at the time reserved by the bath reservation function, and further calculates the predicted value of the required heat amount near the time when the bath use heat amount is generated. The correction is performed based on the amount of heat used in the bath. Therefore, when the bath operation is reserved and the time of the bath operation is accurately known, the correction is performed so that the predetermined heat is obtained at the reserved time, and further, the correction is also performed based on the estimated bath use heat amount. The required heat quantity can be predicted very accurately.
[0038]
The invention according to claim 14 is used in a thermal system including a bath, and has a calorie prediction unit for predicting the required calorie of the day from past use results, and operates the heat source according to the prediction of the calorie prediction unit. A heat source control device that has a bath reservation function for reserving bath use, and when there is a prediction of a required heat amount corresponding to the amount of bath use near the reserved time, a predetermined heat is reserved at the reserved time. A heat source control device characterized in that the heat source is operated so as to obtain the required heat amount, and the heat source is operated by predicting a required heat amount obtained by subtracting a required heat amount corresponding to a bath usage amount from around a reserved time.
[0039]
According to the fourteenth aspect of the present invention, when the required heat amount corresponding to the bath usage is predicted near the reserved time, the heat source is operated so that predetermined heat is obtained at the reserved time. At the same time, since the heat source is operated by predicting the required heat amount that is obtained by subtracting the required heat amount corresponding to the bath usage from the vicinity of the reserved time, the required heat amount corresponding to the bath usage is added at the reserved time, By reducing the required amount of heat corresponding to the amount of use of the bath, the amount of heat can be accurately predicted.
[0040]
The invention according to claim 15 is used for a heat system including a bath, and has a calorie prediction unit for predicting the required calorie of the day from past use results, and operates the heat source according to the prediction of the calorie prediction unit. It has a bath reservation function to reserve the use of the bath, and there is no prediction of the required amount of heat corresponding to the amount of bath use near the reserved time, and the amount of use of the bath at other times is reduced. When there is a prediction of the required heat amount, the heat source is operated so that predetermined heat is obtained at the reserved time, and the required heat amount is calculated by subtracting the required heat amount corresponding to the bath usage from the predicted time. A heat source control device characterized by operating a heat source.
[0041]
According to the invention described in claim 15, when there is a required heat amount prediction corresponding to the amount of use of the bath at another time, the heat source is operated so that predetermined heat is obtained at the reserved time, and the predicted heat amount is calculated. Since the heat source is operated according to the required heat amount that is obtained by subtracting the required heat amount corresponding to the bath usage from the time when the bath is used, the required heat amount corresponding to the bath usage is added to the reserved time to correspond to the bath usage. By reducing the required amount of heat, the amount of heat can be accurately predicted.
[0042]
An invention according to claim 16 is a heat source control device that controls a heat system capable of extracting heat and electric power and a heat system including a heat storage unit, and determines a required heat amount for each time of the day based on past use results. It has a heat quantity prediction means for predicting, and a required power prediction means for predicting the required power for each time of the day based on the past usage results. The heat source control device is characterized in that the operation pattern of the heat source is calculated.
[0043]
According to the sixteenth aspect of the present invention, it is possible to calculate the most appropriate operation pattern of the heat source from the required amount of heat storage, the amount of heat radiation, the time of use of heat, and the time of use of electric power, by including the necessary power prediction means. Energy can be saved more.
[0044]
The invention according to claim 17 is a heat source control device that controls a heat system capable of extracting heat and electric power and a heat system including a heat storage unit, and determines a required heat amount for each time on the day based on past use results. It has a heat quantity prediction means for predicting and a required power prediction means for predicting the required power for each time of the day based on the past usage results, and uses the current power usage status, current heat usage status, current heat storage status for current Comparing the energy consumption within a predetermined period when the heat source is operated with the energy consumption during the predetermined period when the heat source is operated in the future based on the heat amount prediction means and the required power prediction means, and satisfying a predetermined condition. The heat source control device is characterized in that the heat source is operated when the heat source is operated.
[0045]
According to the invention described in claim 17, from the current power usage status, the current heat usage status, and the current heat storage status, the energy consumption within a predetermined period when the heat source is currently operated, and the heat amount prediction means And energy consumption within a predetermined period when the heat source is operated in the future based on the required power prediction means, and when the predetermined condition is satisfied, the heat source is operated. It becomes possible and energy saving can be achieved.
[0046]
The invention according to claim 18 is provided with a heat source having a calorific value less than the amount of heat consumed at the peak time, and a heat storage means, and operating the heat source so that a predetermined amount of heat is stored in the heat storage means at a predetermined time. The heat source control device according to any one of claims 1 to 17, wherein
[0047]
According to the invention described in claim 18, since the heat source can be operated so as to store a predetermined amount of heat in the heat storage means at a predetermined time, the heat source can be operated at a predetermined time. The present invention is applicable to a thermal system having a heat source having a relatively small heat value.
[0048]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, specific examples of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a thermal system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a thermal system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a flowchart showing a method of calculating past data and a method of performing absence determination. FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of performing the absence determination. FIG. 5 is a diagram showing a flowchart illustrating a method of calculating the required heat amount prediction value Ty. 6 to 8 are block diagrams showing a thermal system according to the second to fourth embodiments of the present invention. FIG. 9 is a graph showing past data W at each time of day in chronological order. FIG. 10 is a graph showing past data and heat consumption for each week in chronological order from the start of using the thermal system. FIG. 11 is a graph showing a comparison result H every day. 12 to 14 are graphs showing the required heat quantity predicted value Ty and the corrected required heat quantity predicted value Ty 'at each time of day in a time series.
[0049]
The heat source control device 1 according to the first embodiment of the present invention is shown in FIG. 1, and includes a calorie computing unit 10, a past data computing unit 11, a computation correcting unit 11a, a past data storage unit 12, a calorific value It has a prediction unit 13, a prediction correction unit 13a, and a past data comparison unit 14.
The heat source control device 1 is a control device provided in the heat system 8, and the heat system 8 is provided with a heat source 16, a storage unit 17, and a heat energy use device 18.
[0050]
The calorie computing means 10 measures the physical quantity related at regular intervals to compute the calorie consumption. Specifically, as will be described later, using the water temperature T1 introduced into the heat system 8 and the temperature T2 of the hot water used in the thermal energy using device 18 and the amount V thereof, these results are calculated and calculated. Have been. In the present embodiment, the interval of the calculation is every hour, and therefore, the measurement is performed 24 times a day.
[0051]
The past data calculation means 11 calculates the past data W by performing a predetermined calculation based on the heat consumption Q. The past data W is data used for predicting the required heat quantity, as described later. Also, when calculating the past data W, the past data W is calculated with reference to the past data W that is earlier by the reference cycle. Here, the reference cycle is a predetermined period, but is one week in the embodiment of the present invention. Accordingly, the calculated past data W is calculated based on the measured physical quantity and the past past data W one week ago, and thus is calculated with reference to the past data W on the same day of the past. Note that when the thermal system 8 is started to be used, the initial value S is used instead of the past data W before the reference cycle.
The calculation by the past data calculation means 11 is corrected by the calculation correction means 11a as described later.
[0052]
The past data storage means 12 stores the past data W. When the past data W is stored, the past data W is updated by replacing the past data W with a reference cycle before. Therefore, as the past data W, the latest past data W for one week, which is the reference cycle, is stored.
[0053]
The calorie estimating unit 13 estimates the required calorific value based on the past data W before the reference cycle stored in the past data storage unit 12. Therefore, it is performed based on the past data W one week ago.
Further, at the time of the prediction by the calorific value predicting means 13, it is corrected by the prediction correcting means 13a. Specifically, this is performed using the previous heat consumption Q or the like measured before the time when the required heat amount is predicted.
[0054]
The past data comparison unit 14 is used when performing the operation correction unit 11a and the prediction correction unit 13a. The past data comparison unit 14 compares the consumed heat amount Q calculated by the calorific value calculation unit 10 with the past data W that is earlier by the reference period. This comparison may be expressed as a difference or a ratio between the consumed heat amount Q and the past data W, but a combination of these may be used, and the comparison may be performed by adding another coefficient or the like.
[0055]
The heat source control device 1 is controllably connected to the heat source 16.
The heat source 16 is a generator that can be controlled from the outside, and is a device that can cool waste heat generated during power generation with cooling water and extract the cooling water as heat energy. Then, heating is directly supplied by waste heat, or the water in the storage unit 17 and the thermal energy using device 18 is heated via a heat exchanger or the like.
The power generated by the heat source (generator) 16 is consumed by a power load 22 such as a television or a refrigerator.
[0056]
The storage unit 17 is a tank having a heat retaining function, and the water inside the storage unit 17 is heated by the exhaust heat of the heat source 16 as described above.
The heat energy use device 18 performs heating or the like using water heated by the exhaust heat of the heat source 16 or heated water supplied from the storage unit 17, and specifically, the hot water supply device 19, A bath device 20 and a heating device 21. Hot water supply device 19 is a device for supplying hot water, and more specifically, a hot water tap or a shower. The bath apparatus 20 is provided with a bathtub, can circulate water in the bathtub and reheat it, and can supply high-temperature water to the bathtub. The heating device 21 circulates water higher than room temperature through a circulation path and performs heat exchange indoors to perform heating.
[0057]
The heat source 16, the storage unit 17, and the heat energy using device 18 are connected by a pipe 24, and temporarily store the heat energy generated by the heat source 16 in the storage unit 17. As shown in FIG. 2, the pipe 24 is connected so that water flows in a direction indicated by an arrow, and heat energy can be transferred. Note that the pipe 24 may have a configuration in which a heat exchanger or the like is provided at an intermediate portion, and may not have a channel directly connected.
[0058]
Further, as shown in FIG. 2, in the thermal system 8, a water supply thermistor 10 a for measuring the introduced water temperature T 1, and a temperature T 2 of the hot water used in the heat energy using device 18 and the amount V thereof are measured. A tapping thermistor 10b and a tapping flow rate sensor 10c are provided. The calorific value calculating means 10 is calculated based on these detected data.
[0059]
Next, the control by the heat source control device 1 using the heat system 8 having the heat source control device 1 will be described.
[0060]
When the heat source 16 having the power generation function of the thermal system 8 operates, it generates heat while generating power, and recovers waste heat with cooling water.
Further, the above-mentioned introduced water temperature T1, the temperature T2 of the hot water used by the thermal energy using device 18 and the amount V thereof are measured every hour by the water supply thermistor 10a, the hot water thermistor 10b and the hot water flow sensor 10c.
Then, the calorific value calculating means 10 calculates the calorific value Q. The heat consumption Q is an estimated heat consumption calculated from a predetermined physical quantity. Specifically, the water temperature T1 introduced into the heat system 8, the temperature T2 of the hot and cold water used in the heat energy use device 18, and It is obtained from the amount V, and is the amount of heat considered to be consumed in the thermal system 8. In the present embodiment, it is obtained by Expression 1.
[0061]
Q = (T2−T1) × V (Formula 1)
[0062]
Then, as shown in FIG. 3, the past data W is calculated by the past data calculation means 11. Since the past data W is calculated based on the past data W one week ago, the past data one week ago is described as Wb, and the past data obtained is described as Wa. Specifically, the past data Wa is calculated by Expression 2 (STEP 3). In the present embodiment, α is set to 0.25.
[0063]
Wa = Q × α + Wb × (1−α) (2)
[0064]
However, since there is no past data Wb one week before within one week from the installation, a preset initial value S is used instead (STEP 1). At this time, the following equation 3 is used when calculating the past data Wa (STEP 5).
[0065]
Wa = Q × β + S × (1−β) (3)
[0066]
In the above formula, α and β are 0 or more and 1 or less. Further, β is larger than α, and the past data W is brought close to the heat consumption Q as early as possible after installation.
If the difference between the consumed heat amount Q and the past data Wb is large, β may be used even after one week has passed since the installation (STEP 2). When calculating the past data Wa, the following equation 4 is used (STEP 4).
[0067]
Wa = Q × β + Wb × (1-β) (4)
[0068]
Then, the past data Wa is stored by the past data storage unit 12 (STEP 10). This storage is updated by replacing the past data Wb one week ago.
However, it is not updated when the absence is determined by the absence detecting means as described below, and is updated in other cases (STEPs 6 to 9).
More specifically, first, the past data comparison unit 14 compares the heat consumption Q1 of the previous day with the past data Wb1 before the reference cycle (one week before) of the heat consumption and the consumption H2 of the previous two days. A comparison result H2 between the heat quantity Q2 and the past data Wb2 before the reference cycle of the heat consumption is calculated (STEP6, STEP7). Specifically, it is as shown in Expressions 5 and 6.
[0069]
H1 = Q1 / Wb1 (Equation 5)
[0070]
H2 = Q2 / Wb2 (Equation 6)
[0071]
Then, the comparison result H1 and the comparison result H2 are confirmed. As a result, if "H1 and H2 are smaller than a predetermined value" are not satisfied, it is determined that there is no absence.
[0072]
As described above, when the difference between the consumed heat amount Q and the past data Wb is large continuously from the previous day and the day before the previous day, the absence is determined, and the past data Wa obtained by the arithmetic correction unit 11a is compared with the past data one week ago. Processing is performed to adopt the data Wb, and the past data W is not updated. Otherwise, the past data W is updated (STEP 9).
[0073]
When it is determined that the user is absent, the updating of the past data W by the past data storage unit 12 is stopped, and the operation does not return to the normal operation until the home is confirmed by the predetermined detection unit.
The absence determination by the absence detection means is automatically performed as described above, but can also be manually performed by a user. In the present embodiment, control is performed as shown in FIG.
[0074]
First, when the absence setting is performed by the user when the user is absent, the determination is NO in STEP21, and the user does not move from STEP23 until the absence setting is canceled in STEP23. If the absence setting has not been made, the process moves from STEP 21 to STEP 24, and the absence detection is performed by the absence detection means as described above.
[0075]
If the absence is not determined, the past data W is updated as described above (STEP 26). Further, when the absence determination is performed, the past data Wb before the absence determination period, that is, the past data W of the previous day and two days before is also taken as the past data Wb of one week before. Specifically, after updating once, the past data Wa of the previous day and two days before is changed to the past data Wb of one week ago (STEP 25). The update of the past data Wa may be performed after the lapse of the absence determination period, that is, after confirming that the absence determination is not performed.
[0076]
Therefore, since the past data Wa is not updated at the time of absence, even if the heat consumption Q decreases during the long-term absence, the required heat amount predicted value Ty described later does not decrease, and the subsequent control is immediately performed before the long-term absence. State.
[0077]
Further, an operation can be used using the following conditions.
That is, when the difference between the heat consumption Q and the past data W is large, the heat consumption today is not updated as an abnormal value.
However, if all of the previous day comparison result H1, the two day before comparison result H2, and the day comparison result H have the same tendency, the past data W is updated assuming that they are normal values. In this case, the past data W of the previous two days is not updated unless the same tendency is observed for three consecutive days. However, when the condition of this proviso is satisfied, the past data W of the previous two days is not updated. Be updated.
With such a configuration, when the use conditions used by the thermal system 8 fluctuate, for example, when the user changes, the past data W that can be accurately predicted is stored and updated. I can go.
[0078]
Next, a method of estimating the required amount of heat using the past data W and the like by the calorie estimating means 13 using the recorded past data Wa will be described. The interval at which the calorie prediction unit 13 performs the prediction is not particularly limited, but may be hourly in accordance with the timing of measuring the calorie consumption Q, or may be collectively performed every day. Should be shorter than the period.
[0079]
The prediction of the required heat amount is shown in FIG. 5, and is performed based on the past data Wb one week ago. Further, the prediction is corrected using the prediction correction means 13a. Specifically, the prediction of the required heat quantity is corrected in consideration of the comparison result H1 the day before and the comparison result H2 two days ago. The previous day comparison result H1 and the two days ago comparison result H2 are calculated by the past data comparison means 14.
As shown in STEP40 and STEP41, the previous day comparison result H1 is “the ratio of the heat consumption Q1 of the day before the required heat quantity is predicted to the corresponding past data Wb1 one week ago”, and the comparison result H2 two days ago is “Necessary. The ratio of the calorific value Q2 two days before the predicted calorific value and the corresponding past data Wb2 one week ago ”. Note that these values may use the sum of the heat consumption Q of the day and the sum of the past data Wb of the day on the previous day (two days before the previous day). The heat consumption Q1 of two days before and the past data Wb1 may be used, and any value may be used as long as the value can be compared.
[0080]
As a specific calculation method, the heat consumptions Q1 and Q2 and the past data Wb1 and Wb2 are obtained, and are calculated by Expressions 7 and 8.
[0081]
H1 = Q1 / Wb1 (Equation 7)
[0082]
H2 = Q2 / Wb2 (Equation 8)
[0083]
Then, the relationship between the previous day comparison result H1 and the two days ago comparison result H2 is confirmed (STEP 42 to STEP 44). As a result, when any of “H1> 1 and H2 <1”, “H1 <1 and H2> 1” and “H1 / H2 or H2 / H1 is larger than a predetermined value”, the prediction correction is performed. The value G is unconditionally set to 1 (STEP 46), and in other cases, the prediction correction value G is calculated by Expression 9 (STEP 45).
[0084]
G = (H1 + H2) × 0.5 (Equation 9)
[0085]
Further, a required heat amount prediction value Ty is calculated based on the prediction correction value G and the past data Wb. Specifically, it is calculated by Expression 10 (STEP 47).
[0086]
Ty = G × Wb (Equation 10)
[0087]
In the present embodiment, since the configuration is as described above, the prediction of the required heat quantity is more accurate. That is, since the required heat quantity prediction value Ty is calculated by multiplying the past correction data G by the prediction correction value G, the prediction can be made based on the tendency of the previous day and the day before the previous day. In addition, when the prediction correction value G is any one of “H1> 1 and H2 <1”, “H1 <1 and H2> 1”, “H1 / H2, or H2 / H1 is larger than a predetermined value” Since the prediction correction value G is unconditionally set to 1, the past data Wb can be used as the required heat quantity prediction value Ty while temporarily ignoring large fluctuations and fluctuations in the error range. Factors and the like can be eliminated.
[0088]
Then, the required heat amount prediction value Ty is continuously calculated, and control is performed so that the output state of the heat source 16 becomes an optimum state.
[0089]
Next, second and third embodiments will be described.
When the bath apparatus 20 is provided in the thermal system 8, a specific problem may occur. That is, when the bath apparatus 20 is operated, a large amount of heat is required. However, the user using the thermal system 8 does not always operate the bath apparatus 20 at the same time every day. There is a case to reheat.
This variation greatly changes the prediction of the required heat quantity. Therefore, energy can be further saved by solving this problem.
[0090]
The heat source control device 2 in the second embodiment is used when the bath system 20 is provided in the heat system 8, and measures a physical quantity related to the residual energy of the bath to determine the thermal energy remaining in the bath. It has a bath residual energy detecting means 51 for detecting the amount of heat and a bath use heat amount estimating means 52, and is compared with the heat source control device 1 of the first embodiment in the past data calculating means 11 and the heat amount predicting means 13. This is a modification of a method of calculating the required heat quantity prediction value Ty.
[0091]
The heat source control device 2 will be described with reference to FIG. 6. The bath device 20 is provided with a bath tub thermistor 10d and a water amount sensor 10e capable of measuring the temperature T3 and the water amount L of the water in the bath tub 20a. The thermal energy amount is calculated by the detecting means 51. And it is measured every hour similarly to the water supply thermistor 10a, the tap water thermistor 10b, and the tap water flow rate sensor 10c.
[0092]
Then, the bath residual energy E1 is calculated by equation (11).
[0093]
E1 = (T3−T1) × L (Equation 11)
[0094]
Further, when calculating the required heat amount prediction value Ty by the heat amount prediction means 13, correction is performed based on the bath residual energy E1. Specifically, the correction is performed such that the amount of heat generated by the heat source 16 is reduced by the bath residual energy E1.
The time at which the correction for reducing the required heat amount prediction value Ty is performed and the heat amount are determined by the bath use heat amount estimation unit 52. The bath usage calorie estimating means checks the past past data W to determine the time at which the heat consumption is the highest in the day or the time at which the bath is predicted to be operated from the past operating conditions. to decide. Then, the required heat amount prediction value Ty at this time is corrected.
[0095]
The past data calculation means 11 in the heat source control device 2 calculates the consumed heat quantity Q ′ from each physical quantity in consideration of the residual bath energy E1. Specifically, the calculation is performed by Expression 12. In addition, Q is the calorific value calculated from the measurement result as described above.
[0096]
Q ′ = Q−E1 (Equation 12)
[0097]
The heat source control device 2 has a bath residual energy detecting unit 51 and a bath use heat amount estimating unit 52, and can detect a heat energy amount remaining in the bath. Then, the prediction correction means 13a corrects the prediction according to the amount of heat energy remaining in the bath at the time of the prediction, so that even when the bath operation is performed using the remaining hot water in the bath, the required amount of heat can be accurately predicted. It becomes.
[0098]
Further, the heat source control device 3 in the third embodiment is used when the bath system 20 is provided in the heat system 8 like the heat source control device 2 in the second embodiment. 20 is provided with a bath operation reservation function. This is a modification of the method of calculating the required heat amount prediction value Ty in the heat amount prediction means 13 as compared with the heat source control device 1 of the first embodiment.
[0099]
The heat source control device 3 will be described with reference to FIG. 7. The thermal system 8 is provided with a reservation operation unit 30 that can perform a reservation operation of a bath operation, and a user reserves a bath operation. In this case, a predetermined input including conditions such as time is performed on the reservation operation unit 30. Then, when the reservation operation unit 30 is input, information is transmitted to the heat source control device 3 by the transmission unit 55. Further, bath operation energy E2, which is energy required for bath operation, is calculated based on predetermined conditions.
[0100]
Further, when calculating the required heat amount prediction value Ty by the heat amount prediction means 13, correction is performed based on the bath operation energy E2. Note that the bath operation energy E2, which is the energy required for bath operation, is set in advance or calculated according to predetermined conditions.
Specifically, the required heat amount prediction value Ty near the bath operation reservation time is increased by the bath operation energy E2, so that the amount of heat generated by the heat source 16 is increased. Further, similarly to the heat source control device 2 in the second embodiment, the bath use heat amount estimating means 52 is provided, and correction is performed so as to decrease the required heat amount prediction value Ty at the time determined by the bath use heat amount estimating means 52. . More specifically, this is performed by Expression 13.
[0101]
Ty '= Ty-E2 (Equation 13)
[0102]
In the heat source control device 3, the bath operation time can be accurately determined by the bath reservation function. Therefore, the heat correction is performed by the prediction correction means 13a so that the predetermined heat is obtained at the time reserved by the bath reservation function. Accurate prediction is possible.
[0103]
Next, a fourth embodiment will be described.
In the above-described first to third embodiments, the required amount of heat is predicted to control the amount of heat generated by the heat source 16 of the heat system 8. Since the heat source 16 is a generator, the generation and use of the required amount of heat are performed. In the case of a use situation where the balance with the amount of power to be used is poor, it is difficult to save energy.
Therefore, in the heat source control device 4 according to the fourth embodiment, in order to solve the above-described problem, the necessary power prediction unit 40 is provided, and the required power prediction predicted by the required power prediction unit 40 and the heat amount prediction unit 13 described above are performed. The operation of the heat source 16 is controlled such that the heat source 16 is in an optimal operation state based on the prediction result of the required heat amount.
[0104]
The heat source control device 4 is shown in FIG. 8 and includes a required power prediction unit 40 and a heat amount prediction unit 13. Further, a power meter 42 that can measure the amount of power at the place where the heat source control device 4 is installed is provided, and electricity is consumed by the electric appliance 44. The amount of power is measured at regular intervals, and the required power predicting means 40 performs the required power prediction based on past usage results and the like in the same manner as the prediction of the required amount of heat by the calorific value predicting means 13 described above.
The heat source control device 4 determines the most appropriate operation pattern of the heat source based on the amount of heat stored in the storage unit 17, the amount of heat released from the storage unit 17, the use time of the heat stored in the storage unit 17, and the use time of the electric power. Is calculated.
[0105]
Further, instead of the above calculation, the future heat source based on the energy consumption within a predetermined period when the heat source 16 is currently operated and the heat amount prediction unit 13 and the required power prediction unit 40 based on the current heat storage state in the storage unit 17. The control method of operating the heat source 16 when the predetermined condition is satisfied by comparing the energy consumption in a predetermined period when the device is operated can be adopted.
[0106]
Specifically, the operation of the heat source 16 in the case where the required heat amount for a certain period is generated by the heat source 16 is determined based on the generated power amount due to the operation of the heat source 16 and the prediction of the power consumption amount in the vicinity of the certain period. .
For example, when the power consumption is large in a later time period during the operation of the heat source 16, the heat energy is less radiated, so it is better to operate the latter as much as possible. If there are many, it is preferable to operate the heat source 16 in advance in order to prevent unnecessary power generation in a later time zone.
[0107]
In the present invention described above, any heat source 16 can be used. Then, since it is possible to perform control so that heat can be generated efficiently, by operating a heat source such that a predetermined amount of heat is stored in a heat storage unit such as a storage unit at a predetermined time, heat is generated. Since energy can be supplied, it is particularly effective when the amount of heat generated by the heat source 16 is less than the amount of heat consumed at the peak time.
[0108]
In addition, when the heat source 16 is operated based on the required heat amount predicted value Ty, the heat source 16 can be operated in advance and the storage unit 17 can store heat energy. In addition, this operation may be performed in advance or immediately before, or may be performed by dividing into several times.
[0109]
【Example】
Next, a use situation when the above-mentioned thermal system 8 is used will be described.
[0110]
FIG. 9 is a graph showing past data W at each time for a certain day of the week in chronological order. As described above, since the past data W is calculated based on the past heat consumption Q at each time, the past data W indicates the past heat consumption Q.
As described above, the calculation method is calculated from the heat consumption Q one week ago, the past data Wb and α, but since the past data W does not exist for one week when the thermal system 8 is used, the initial The value S is used. At this time, if the initial value S and the heat consumption Q are far apart from each other as shown in FIG. 10, the number of times is required until the prediction is made with high accuracy. However, as shown in FIG. Is used instead of. Therefore, accurate prediction can be performed more quickly.
[0111]
Further, when performing the operation correction means 11a and the prediction correction means 13a, the comparison result H calculated by the past data comparison means 14 is used. The comparison result H is a ratio between the heat consumption Q and the past data W one week ago, and becomes larger than 1 when the heat consumption Q is relatively large.
[0112]
FIG. 11 is a graph of the comparison result H every day.
Here, when the calorific value is predicted at D1, the comparison result H1 of the day before D1 and the comparison result H2 of the day before two days (X1 in FIG. 11) satisfy “H1> 1” and “H2 <1”. This state is a state in which the relation with the past data W is such that the heat consumption Q is relatively large and the heat consumption Q is relatively small. In this case, the prediction correction value G is set to 1 to reduce the fluctuation of the prediction and perform the prediction with higher accuracy.
[0113]
Further, when the calorific value is predicted in D2, the comparison result H1 of the day before the day of D2 is extremely large (X2 in FIG. 11), and it is considered that a large amount of consumed heat Q temporarily increases.
In such a case, the prediction correction value G becomes 1 unconditionally, so that more accurate prediction can be performed. The same applies to the case where the calorific value is predicted in D3.
[0114]
In D6, the comparison result H1 of the day before (D5) on the day of D6 and the comparison result H2 of the day before (D4) are extremely small (X3 in FIG. 11). Then, as described above, the absence is determined, and the past data W is not updated.
[0115]
Further, when the bath residual energy E1 is calculated by including the bath residual energy detecting unit 51 and the bath use heat amount estimating unit 52, the required heat amount predicted value Ty is reduced by reducing the bath residual energy E1. is expected.
FIG. 12 shows a required heat quantity predicted value Ty when the bath residual energy E1 is not provided and a required heat quantity predicted value Ty ′ when the bath residual energy E1 is provided. Then, as shown in FIG. 12, the required heat amount prediction value Ty 'is calculated so as to be smaller by the bath residual energy E1 than the required heat amount prediction value Ty (A1 in FIG. 12).
[0116]
If the bath apparatus 20 is provided with a bath operation reservation function, the required heat amount prediction value Ty can be predicted according to the reservation time.
FIG. 13 shows a case where the bath reservation time is 17:00. Also, the normal bath operation time in this embodiment is estimated by the bath use calorie estimating means 52 to be 19:00 to 21:00.
Then, the predicted value of the required heat amount prediction value Ty is corrected as indicated by the required heat amount prediction value Ty ′. This correction, as shown in FIG. 13, increases the required heat amount prediction value Ty ′ near the reserved bath operation time and decreases the required heat amount prediction value Ty ′ at the time determined by the bath use heat amount estimation unit 52. It is. The total amount of heat before and after the correction is not changed, and A2 and A3 in FIG. 13 are the same.
[0117]
Further, even when the bath operation time determined by the bath use calorie estimating means 52 and the bath reservation time are close, the correction is performed so as to more accurately predict the required calorie.
FIG. 14 shows a case where the bath reservation time is 21:00. The normal bath operation time in this embodiment is estimated to be 19:00 to 21:00 by the bath use heat amount estimating means 52. As shown in FIG. 14, the necessary heat amount around 21:00 is particularly increased. to correct.
[0118]
【The invention's effect】
The heat source control device of the present invention accurately predicts the use of heat energy, has high energy efficiency of the entire heat system, and can achieve more energy saving.
[0119]
In particular, according to the first aspect of the present invention, the calorie consumption is calculated at regular intervals, the past data is calculated and stored, and the required calorie is predicted based on the past data preceding by the reference period, and the heat source is calculated. Control, and further, the prediction is corrected based on the comparison result between the calorie consumption calculated in the past and the past data before the reference cycle of the calorie consumption, so that not only the data before the reference cycle but also the Based on this tendency, it is possible to make predictions, and it is possible to more accurately predict the required amount of heat.
[0120]
In particular, according to the second aspect of the present invention, since the prediction is made using the comparison result of the previous day and the comparison result of two days ago, not only the past data before the reference cycle but also the tendency of the previous day and the day before the previous day are considered. Prediction can be made. In addition, since the reference cycle is one week, the prediction is performed based on the past data corresponding to one week before, so that the required amount of heat can be accurately predicted.
[0121]
In particular, according to the third aspect of the present invention, the prediction correction unit compares the previous day comparison result and the two day before comparison result and corrects the prediction when a predetermined condition is satisfied. Since it is not available, it is possible to accurately predict the required heat even when an unusual use situation occurs or when an abnormal value appears for some reason.
[0122]
In particular, according to the invention as set forth in claim 4, the calculation correction means performs the calculation based on a comparison result between the heat consumption calculated in the past and the past data of the heat consumption before a reference cycle. It is possible to calculate not only based on the data before the reference cycle but also on the basis of the previous trend, so that the past data is closer to the actual required heat quantity, and it is possible to more accurately predict the required heat quantity It becomes.
[0123]
In particular, according to the fifth aspect of the present invention, since the calculation is performed using the comparison result of the previous day and the comparison result of two days before, not only the past data before the reference cycle but also the tendency of the previous day and the day before the previous day. The past data can be calculated in consideration of the above. In addition, since the reference cycle is one week, the prediction is performed based on the past data corresponding to one week before, so that the required amount of heat can be accurately predicted.
[0124]
In particular, according to the invention as set forth in claim 6, when the comparison result between the previous day and the comparison result before two days is satisfied and a predetermined condition is satisfied, the past data is updated by the past data storage unit. Since there is no such situation, it is possible to prevent the past data from being updated when the usage is different from normal or when an abnormal value is calculated for some reason and the past data that is far from the actual situation is calculated. Updating can be performed only when updating is allowed.
[0125]
In particular, according to the invention described in claim 7, when the comparison result of the previous day and the comparison result of two days before the day continuously satisfy a certain standard, the absence is detected and the absence is determined. Since the updating of the past data by the means is stopped, it is prevented that the past data departs from the normal value of the heat consumption due to the absence of the heat consumption and an extreme decrease in the heat consumption.
[0126]
In particular, according to the invention of claim 8, when the past data is calculated using the initial value, the past data is calculated by reflecting the heat consumption more than in the normal calculation, so that the calculation is performed from the beginning. , Faster and more accurate predictions are possible.
[0127]
In particular, according to the ninth aspect of the present invention, when the difference between the heat consumption and the past data obtained by a reference cycle of the heat consumption is larger than a certain value, the heat consumption is more than the normal calculation. Since the past data is calculated by largely reflecting the calorific value, accurate prediction can be performed more quickly.
[0128]
In particular, according to the invention as set forth in claim 10, since the calculation and correction means corrects and calculates in accordance with the amount of heat energy remaining in the bath, when the bath is operated using the remaining hot water in the bath, the bath The past data can be calculated in consideration of the amount of heat of the remaining hot water. Therefore, the amount of heat consumed in the bath operation can be the same whether or not the remaining hot water in the bath is used. Then, when the required heat quantity is predicted using the past data, the accuracy is accurate.
[0129]
In particular, according to the eleventh aspect of the present invention, the amount of heat energy remaining in the bath is detected and corrected by the prediction correction means at the time of prediction according to the amount of heat energy remaining in the bath. Even when the bath operation is performed using the remaining hot water, the required heat quantity can be accurately predicted.
[0130]
In particular, according to the twelfth aspect of the present invention, since the prediction correction means corrects so that a predetermined heat is obtained at the time reserved by the bath reservation function, the bath operation time can be accurately determined. Therefore, the required amount of heat can be accurately predicted.
[0131]
In particular, according to the invention as set forth in claim 13, when bath operation is reserved and the time of bath operation is accurately known, correction is made so that predetermined heat is obtained at the reserved time, Since the correction is also made based on the estimated amount of heat used in the bath, the required amount of heat can be predicted very accurately.
[0132]
In particular, according to the invention as set forth in claim 14, when there is a prediction of a required heat amount corresponding to the amount of use of the bath near the reserved time, the heat source is set so that predetermined heat is obtained at the reserved time. At the same time as driving, the heat source is operated by estimating the required heat amount that is obtained by subtracting the required heat amount corresponding to the amount of bath use from the vicinity of the reserved time. By reducing the required amount of heat corresponding to the amount of bath used, the amount of heat can be accurately predicted.
[0133]
In particular, according to the invention as set forth in claim 15, when there is a required heat amount prediction corresponding to the amount of use of the bath at another time, the heat source is operated such that predetermined heat is obtained at the reserved time, The heat source is operated by the required heat amount prediction, which is obtained by subtracting the required heat amount corresponding to the bath usage from the predicted time, so the required heat amount corresponding to the bath usage is added at the reserved time, and By reducing the corresponding required amount of heat, the amount of heat can be accurately predicted.
[0134]
In particular, according to the invention as set forth in claim 16, it has a necessary power prediction means, and can calculate the most appropriate operation pattern of the heat source from the heat storage amount, the heat release amount, the heat use time, and the power use time. Therefore, energy can be saved more.
[0135]
In particular, according to the seventeenth aspect of the invention, based on the current power usage status, the current heat usage status, and the current heat storage status, the energy consumption within a predetermined period when the heat source is currently operated, and the heat amount The energy consumption within a predetermined period when the heat source is operated in the future based on the prediction means and the required power prediction means is compared, and the heat source is operated when the predetermined condition is satisfied. Operation becomes possible, and energy can be further saved.
[0136]
In particular, according to the invention as set forth in claim 18, since the heat source can be operated such that the heat storage means is provided and the predetermined amount of heat is stored in the heat storage means at a predetermined time, the heat consumption at the peak time can be reduced. The present invention is applicable to a thermal system having a heat source having a relatively small calorific value.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a thermal system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a thermal system according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a method of calculating past data and a method of performing absence determination.
FIG. 4 is a flowchart showing a method of performing absence determination.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for calculating a required heat amount prediction value Ty.
FIG. 6 is a block diagram showing a thermal system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a thermal system according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing a thermal system according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a graph showing past data W at each time of day in a time series.
FIG. 10 is a graph showing past data and heat consumption for each week in chronological order from the start of use of the thermal system.
FIG. 11 is a graph showing daily comparison results H;
FIG. 12 is a graph showing the required heat quantity predicted value Ty and the corrected required heat quantity predicted value Ty ′ at each time of day in a time series.
FIG. 13 is a graph showing the required heat quantity predicted value Ty and the corrected required heat quantity predicted value Ty ′ at each time of day in a time series.
FIG. 14 is a graph showing the required heat quantity predicted value Ty and the corrected required heat quantity predicted value Ty ′ at each time of day in a time series.
[Explanation of symbols]
1,2,3,4 heat source control device
8 Thermal system
10 Calorie calculation means
11 Past data calculation means
11a Operation correction means
12 Past data storage means
13 Calorie prediction means
13a Prediction correction means
16 heat source
17 Reservoir
20 Bath equipment
40 Required power prediction means

Claims

A calorific value calculating means for calculating a calorie consumption at regular intervals; a past data calculating means for performing a predetermined calculation based on the calorie consumption to calculate past data; a past data storage means for storing the past data; Heat amount prediction means for predicting a necessary heat amount based on past data corresponding to a reference cycle which is a period before, and a heat source control capable of controlling the heat source in accordance with the prediction obtained by the heat amount prediction means In the apparatus, the calorie prediction means can correct the prediction by prediction correction means, and the prediction correction means compares the calorie consumption calculated in the past with past data that is earlier by a reference cycle of the calorie consumption. A heat source control device for correcting a prediction based on a comparison result.

The reference cycle is one week, and the prediction correction unit calculates the heat consumption calculated on the previous day and the previous day comparison result that is a comparison between the heat consumption calculated on the previous day and the past data of the heat consumption calculated by the reference cycle, and the heat consumption calculated on the previous day. The correction is made at the time of prediction based on the heat consumption calculated on the day before two days ago and the comparison result of two days before two days, which is a comparison between the heat consumption and the past data obtained by a reference cycle before the heat consumption. The heat source control device according to claim 1, wherein

The method according to claim 2, wherein the prediction correction unit does not correct the prediction when the comparison result between the previous day and the comparison result before two days is satisfied and a predetermined condition is satisfied. The heat source control device as described in the above.

A calorific value calculating means for calculating a calorie consumption at regular intervals; a past data calculating means for performing a predetermined calculation based on the calorie consumption to calculate past data; a past data storage means for storing the past data; Heat amount prediction means for predicting a necessary heat amount based on past data corresponding to a reference cycle which is a period before, and a heat source control capable of controlling the heat source in accordance with the prediction obtained by the heat amount prediction means The past data calculation means can correct at the time of calculation by a calculation correction means, the calculation correction means compares the heat consumption calculated in the past with the past heat amount preceding the reference cycle by the reference cycle of the heat consumption. A heat source control device, wherein the correction is performed at the time of calculation based on a result of comparison with data.

The reference cycle is one week, the calculation correction means, the previous day comparison result is a comparison of the heat consumption calculated on the day before the heat consumption of the calculation target and the past data only by the reference cycle of the heat consumption, In addition, when the calculation is performed based on the comparison result of the heat consumption amount calculated two days before the heat consumption amount to be calculated before and the past data obtained by comparing the past heat data by the reference cycle of the heat consumption amount before the reference period, The heat source control device according to claim 4, wherein the correction is performed.

The past data storage means updates the past data calculated by the past data calculation means by replacing the past data with the previous data only by the reference period, and compares the previous day comparison result with the two days ago comparison result. 6. The heat source control device according to claim 5, wherein the past data is not updated by the past data storage unit when a predetermined condition is satisfied.

Absent detecting means, wherein the absent detecting means detects absent when the previous day comparison result and the two days before comparison result continuously satisfy a certain criterion, and determines absence; 7. The heat source according to claim 6, wherein the update of the past data by the storage unit is stopped, and if the predetermined condition is satisfied, the home determination is made and the update of the past data by the past data storage unit is restarted. Control device.

If the period of the reference cycle has not elapsed since the start of use, or if the past data before the reference cycle is not stored, the past data is calculated using a preset initial value, The heat source control device according to any one of claims 1 to 7, wherein when calculating the past data using the initial value, the past data is calculated by reflecting the heat consumption more greatly than in a normal calculation. .

If the difference between the calorie consumption and the past data only by the reference cycle of the calorie consumption is equal to or more than a certain value, the past data is calculated in the same manner as the method of calculating the past data using the initial value. The heat source control device according to claim 8, wherein the calculation is performed.

The apparatus is used in a thermal system including a bath, and has bath residual energy detecting means for detecting the amount of thermal energy remaining in the bath, and the past data calculating means can be corrected at the time of calculation by the calculating correction means. The heat source control device according to any one of claims 1 to 9, wherein the correction unit is configured to correct and calculate according to an amount of heat energy remaining in the bath.

Used in a thermal system including a bath, has a bath residual energy detecting means for detecting the amount of heat energy remaining in the bath, the heat amount prediction means can correct the prediction by prediction correction means, the prediction correction means The heat source control device according to any one of claims 1 to 10, wherein the correction is performed at the time of prediction according to the amount of heat energy remaining in the bath.

Used in a thermal system including a bath, a bath reservation function for reserving bath use is provided, and the calorie prediction means can correct prediction by prediction correction means, and the prediction correction means The heat source control device according to any one of claims 1 to 11, wherein the correction is performed so that predetermined heat is obtained at a reserved time.

It has a bath use calorie estimating means, the bath use calorie estimating means, as the bath use calorie, the heat consumption around the time when the heat consumption is the highest in the day or the time when the bath is predicted to be operated. 13. The method according to claim 11, wherein the prediction correction unit corrects a predicted value of a required heat amount near a time when the bath use heat amount is generated based on the bath use heat amount. Heat source control device.

A heat source control device that is used in a heat system including a bath, includes a calorie prediction unit that predicts a required amount of heat of the day based on past use results, and operates a heat source according to the prediction of the calorie prediction unit. If you have a bath reservation function to reserve the use of the bath, and if there is a prediction of the required amount of heat corresponding to the amount of bath used near the reserved time, operate the heat source so that the predetermined heat is obtained at the reserved time And a heat source control device that operates the heat source by predicting a required heat amount obtained by subtracting a required heat amount corresponding to a bath usage amount from around a reserved time.

A heat source control device that is used in a heat system including a bath, includes a calorie prediction unit that predicts a required amount of heat of the day based on past use results, and operates a heat source according to the prediction of the calorie prediction unit. If you have a bath reservation function to reserve the use of the bath, there is no prediction of the required amount of heat equivalent to the amount of bath usage near the reserved time, and there is a prediction of the required amount of heat equivalent to the amount of bath usage at other times Operating the heat source so that predetermined heat is obtained at the reserved time, and operating the heat source according to the required heat amount prediction obtained by subtracting the required heat amount corresponding to the amount of use of the bath from the predicted time. Heat source control device.

A heat source capable of extracting heat and electric power, and a heat source control device for controlling a heat system including a heat storage means, the heat amount prediction means for predicting a required heat amount for each time of the day from past use results, It has the required power prediction means for predicting the required power at each time of the day from the actual usage, and calculates the most appropriate heat source operation pattern from the amount of stored heat, the amount of heat released, the time of heat use, and the time of power use. Heat source control device.

A heat source capable of extracting heat and electric power, and a heat source control device for controlling a heat system including a heat storage means, the heat amount prediction means for predicting a required heat amount for each time of the day from past use results, It has a required power prediction means for predicting the required power for each time of the day from the actual use, and a predetermined period when the heat source is currently operated based on the current power usage status, current heat usage status, and current heat storage status. The energy consumption within a predetermined time period when the heat source is operated in the future based on the heat amount prediction means and the required power prediction means is compared with each other, and when the predetermined condition is satisfied, the heat source is operated. Characteristic heat source control device.

18. A heat source having a calorific value less than the amount of heat consumed during a peak, and a heat storage means, wherein the heat source is operated such that a predetermined amount of heat is stored in the heat storage means at a predetermined time. The heat source control device according to any one of the above.