JP2005300102A - 熱源システム - Google Patents

Abstract

【課題】 生活パターンが不規則に変化したとしてもその変化に対応した運転を行うことで、エネルギ効率の維持が達成される熱源システムを提供する。
【解決手段】 熱源システムが、風呂湯張り有り設定状態と風呂湯張り無し設定状態とを指令する手動操作式の風呂湯張り設定指令手段５０ｂが設けられ、運転制御手段７が、風呂湯張り設定指令手段５０ｂによって風呂湯張り無し設定状態が指令されると、実績熱負荷データの内、給湯装置５ａへの給湯用途の時系列的な実績給湯熱負荷データに基づいて予測熱負荷データを予測して、加熱手段Ｈの計画運転を行い、風呂湯張り設定指令手段５０ｂによって風呂湯張り有り設定状態が指令されると、実績熱負荷データの内、実績給湯熱負荷データ及び風呂湯張り用途があったときの時系列的な実績風呂張り熱負荷データに基づいて予測熱負荷データを予測して、加熱手段Ｈの計画運転を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、加熱手段にて生成された湯水を貯える貯湯槽と、貯湯槽に貯えられている湯水の熱を消費する浴槽及び給湯装置を備える熱負荷装置への時系列的な実績熱負荷データから予測される予測熱負荷データに基づいて、加熱手段の計画運転を行って貯湯槽に湯水を貯える計画運転処理を実行する運転制御手段とが設けられている熱源システムに関する。

かかる熱源システムは、使用者の時系列的な実績熱負荷データから予測される予測熱負荷データに基づいて加熱手段の計画運転を行うことで、その加熱手段にて生成された湯水を貯える貯湯槽には、使用者の生活パターンに適合した量の湯水が予め貯湯されるようになるというものである。このような熱源システムでは、通常の生活パターンとは異なる特別な使用形態で湯水を使用するときには、使用者自身が特定の時間帯及び目標貯湯量を指定して、その時間帯は目標貯湯量が維持されるように加熱手段を運転させるように構成されているものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−５５２５号公報

上述の熱源システムでは、湯水を特別な使用形態で使用するときには、上記時間帯が何時であり及び使用される湯水の量がどの程度になるかについて使用者自身に判断させて指令させているが、過去の生活パターンとは異なる湯水の特別な使用形態というものが、使用者が入浴するか否かに関するものであるとき、湯水の使用量の大部分を占める浴槽への風呂湯張り量に関する具体的な予測を無視していては、貯湯槽に予め貯湯するべき湯水の量を正確に予測することはできず、また、使用者が入浴するか否かに関する湯水の特別な使用形態を、使用者自身によって行われる上記時間帯及び目標貯湯量に関する指令によって表すことは困難であるため、結果的に湯水の余剰によって生じる熱の廃棄や、湯水の不足によって生じるバックアップボイラなどの補助加熱器の運転などといったエネルギ効率の低下を招く可能性が高い。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、使用者の入浴の有無に関する生活パターンが不規則に変化したとしても、その変化に対応した運転を行うことで、エネルギ効率の維持が達成される熱源システムを提供する点にある。

上記目的を達成するための本発明に係る熱源システムの第１特徴構成は、加熱手段にて生成された湯水を貯える貯湯槽と、前記貯湯槽に貯えられている湯水の熱を消費する浴槽及び給湯装置を備える熱負荷装置への時系列的な実績熱負荷データから予測される予測熱負荷データに基づいて、前記加熱手段の計画運転を行って前記貯湯槽に湯水を貯える計画運転処理を実行する運転制御手段とが設けられている熱源システムであって、前記浴槽への風呂湯張り用途に湯水を使用する風呂湯張り有り設定状態と風呂湯張り無し設定状態とを指令する手動操作式の風呂湯張り設定指令手段が設けられ、前記運転制御手段が、前記風呂湯張り設定指令手段によって前記風呂湯張り無し設定状態が指令されると、前記実績熱負荷データの内、前記給湯装置への給湯用途の時系列的な実績給湯熱負荷データに基づいて前記予測熱負荷データを予測して、前記加熱手段の計画運転を行い、前記風呂湯張り設定指令手段によって前記風呂湯張り有り設定状態が指令されると、前記実績熱負荷データの内、前記実績給湯熱負荷データ及び前記風呂湯張り用途があったときの時系列的な実績風呂張り熱負荷データに基づいて前記予測熱負荷データを予測して、前記加熱手段の計画運転を行うように構成されている点にある。

上記第１特徴構成によれば、運転制御手段が、風呂湯張り設定指令手段によって風呂湯張り無し設定状態が指令されると、実績熱負荷データの内、給湯装置への給湯用途の時系列的な実績給湯熱負荷データに基づいて予測熱負荷データを予測して、加熱手段の計画運転を行うように構成されているので、使用者自身によって行われた、風呂湯張りが不要であるという指令が予測熱負荷データに対して正確に反映された上で湯水の貯湯が行われることになり、及び、風呂湯張り設定指令手段によって風呂湯張り有り設定状態が指令されると、実績熱負荷データの内、実績給湯熱負荷データ及び風呂湯張り用途があったときの時系列的な実績風呂張り熱負荷データに基づいて予測熱負荷データを予測して、加熱手段の計画運転を行うように構成されていることで、使用者自身によって行われた、風呂湯張りが必要であるという指令が予測熱負荷データに対して正確に反映された上で湯水の貯湯が行われることになる。その結果、生活パターンが変化したときの実際の湯水の使用量が、予測に基づいて貯湯された湯水の量から大きく逸脱しないことが確保されて、湯水の余剰によって生じる熱の廃棄や、湯水の不足によって生じるバックアップボイラなどの補助加熱器の運転といったエネルギ効率上好ましくない事態を避けることができる。
従って、使用者の入浴の有無に関する生活パターンが不規則に変化したとしても、その変化に対応した運転を行うことで、エネルギ効率の維持が達成される熱源システムが提供されることになる。

本発明に係る熱源システムの第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、加熱手段にて生成された湯水を貯える貯湯槽と、前記貯湯槽に貯えられている湯水の熱を消費する浴槽及び給湯装置を備える熱負荷装置への時系列的な実績熱負荷データから予測される予測熱負荷データに基づいて前記加熱手段の計画運転を行って、前記貯湯槽に湯水を貯える計画運転処理を実行する運転制御手段とが設けられている熱源システムであって、前記浴槽への風呂湯張り用途に湯水を使用する風呂湯張り有り設定状態と風呂湯張り無し設定状態とを指令する手動操作式の風呂湯張り設定指令手段が設けられ、前記運転制御手段が、前記風呂湯張り設定指令手段によって前記風呂湯張り無し設定状態が指令されると、風呂湯張り無し用の設定予測熱負荷データに基づいて、前記加熱手段の計画運転を行い、前記風呂湯張り設定指令手段によって前記風呂湯張り有り設定状態が指令されると、風呂湯張り有り用の設定予測熱負荷データに基づいて前記加熱手段の計画運転を行うように構成されている点にある。

上記第２特徴構成によれば、運転制御手段が、風呂湯張り設定指令手段によって風呂湯張り無し設定状態が指令されると、風呂湯張り無し用の設定予測熱負荷データに基づいて加熱手段の計画運転を行うように構成されているので、使用者自身によって行われた、風呂湯張りが不要であるという指令が予測熱負荷データに対して正確に反映された上で湯水の貯湯が行われることになり、及び、風呂湯張り設定指令手段によって風呂湯張り有り設定状態が指令されると、風呂湯張り有り用の設定予測熱負荷データに基づいて加熱手段の計画運転を行うように構成されているので、使用者自身によって行われた、風呂湯張りが必要であるという指令が予測熱負荷データに対して正確に反映された上で湯水の貯湯が行われることになる。その結果、生活パターンが変化したときの実際の湯水の使用量が、予測に基づいて貯湯された湯水の量から大きく逸脱しないことが確保されて、湯水の余剰によって生じる熱の廃棄や、湯水の不足によって生じるバックアップボイラなどの補助加熱器の運転といったエネルギ効率上好ましくない事態を避けることができる。
従って、使用者の入浴の有無に関する生活パターンが不規則に変化したとしても、その変化に対応した運転を行うことで、エネルギ効率の維持が達成される熱源システムが提供されることになる。

本発明に係る熱源システムの第３特徴構成は、上記第１又は第２特徴構成に加えて、前記加熱手段が、前記計画運転される熱電併給装置が発生する熱により湯水を生成する排熱式加熱手段を用いて構成されている点にある。

上記第３特徴構成によれば、加熱手段として上記熱電併給装置の排熱式加熱手段を有する熱源システムを構成する場合にも、上記風呂湯張り設定手段による指令に基づいて自動的に熱電併給装置の計画運転に用いる予測熱負荷データを変更して、貯湯槽内の貯湯量を、使用者の実際の生活パターンに対応させて、貯湯槽内の貯湯量の過不足を抑制してエネルギ効率の向上を図ることができる。

＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して本発明の第１実施形態の熱源システムについて説明する。
この熱源システムは、図１及び図２に示すように、ガスエンジン１によって発電装置２を駆動するように構成された熱電併給装置３と、その熱電併給装置３にて発生する熱を利用しながら、回収した熱を貯留する貯湯槽としての貯湯タンク４への貯湯及び熱負荷装置への熱媒供給を行う貯湯ユニット６と、熱電併給装置３及び貯湯ユニット６の運転を制御する運転制御手段としての運転制御部７と、リモコン５０などから構成されている。前記熱負荷装置は、給湯端末５ａ、浴槽５ｂ及び床暖房装置や浴室暖房装置などの暖房端末５ｃにて構成されている。

前記発電装置２の出力側には、熱電併給装置３を備える電力系統を外部電力系統としての商用電力系統（以下、単に「商用系統」と表記することもある）９に連係するためのインバータ８が設けられ、そのインバータ８は、発電装置２の出力電力を商用系統９から供給される電力と同じ電圧及び同じ周波数にするように構成されている。
前記商用系統９は、例えば、単相３線式１００／２００Ｖであり、商業用電力供給ライン１０を介して、テレビ、冷蔵庫、洗濯機などの電力負荷装置１１に電気的に接続されている。
また、インバータ８は、コージェネ用供給ライン１２を介して商業用電力供給ライン１０に電気的に接続され、発電装置２からの出力電力がインバータ８及びコージェネ用供給ライン１２を介して電力負荷装置１１に供給されるように構成されている。

前記商業用電力供給ライン１０には、この商業用電力供給ライン１０にて供給される商業用電力を計測する商用電力計測部Ｐ１が設けられ、コージェネ用供給ライン１２には、熱電併給装置３の発電電力を計測する発電電力計測部Ｐ２が設けられている。前記商用電力計測部Ｐ１は、商業用電力供給ライン１０を通して流れる電流に逆潮流が発生するか否か、即ち、余剰電力が発生するか否かをも検出するように構成されている。

また、熱電併給装置３の余剰電力を消費して熱を発生し、その熱により貯湯タンク４への貯湯を行うことで、エネルギの回収を行う電気ヒータ１４が接続されている。そして、コージェネ用供給ライン１２の途中には、余剰電力の商用系統９への逆潮流を防止するために、その余剰電力を電気ヒータ１４にて消費させて回収可能に構成されている。

前記電気ヒータ１４は、複数の電気ヒータから構成され、冷却水循環ポンプ１７の作動により冷却水循環路１５を通流するガスエンジン１の冷却水を加熱するように設けられ、発電装置２の出力側に接続された作動スイッチ１６によりＯＮ／ＯＦＦが切り換えられている。
よって、夫々の作動スイッチ１６のＯＮ／ＯＦＦを切り換えることにより、電気ヒータ１４の電力負荷を調整可能に構成されている。ちなみに、電気ヒータ１４の電力負荷は、電気ヒータ１本当たりの電力負荷（例えば１００Ｗ）にオンされている作動スイッチ１６の個数を乗じた電力量になる。そして、運転制御部７は、夫々の作動スイッチ１６のＯＮ／ＯＦＦを切り換えて、余剰電力の大きさが大きくなるほど、電気ヒータ１４の電力負荷を大きくすることになる。

前記ガスエンジン１には、エンジン燃料路２１を通じて設定流量（例えば、０．４３３ｍ³／ｈ）でガス燃料が供給されて、前記熱電併給装置３が定格運転されるようになっており、その定格運転では、前記熱電併給装置３の発電電力は定格発電電力（例えば１ｋＷ）で略一定になるようになっている。

前記貯湯ユニット６は、温度成層を形成する状態で湯水を貯湯する前記貯湯タンク４、湯水循環路１８を通して貯湯タンク４内の湯水を循環させたり熱負荷装置へ供給される熱媒を加熱する湯水を循環させる湯水循環ポンプ１９、熱媒循環路２２を通して熱媒を熱負荷装置に循環供給させる熱媒循環ポンプ２３、冷却水循環路１５を通流する冷却水にて湯水循環路１８を通流する湯水を加熱させる排熱式熱交換器２４、湯水循環路１８を通流する湯水にて熱媒循環路２２を通流する熱媒を加熱させる熱媒加熱用熱交換器２６、バーナ２７ｂの燃焼により湯水循環路１８を通流する湯水を加熱させる熱源機としての補助加熱器２７などを備えて構成されている。この補助加熱器２７はガスを燃料として熱を直接発生させる装置であり、加熱対象の湯水を通流させる熱交換器２７ａと、その熱交換器２７ａを加熱する前記バーナ２７ｂと、そのバーナ２７ｂに燃焼用空気を供給する燃焼用ファン２７ｃとを備えて構成されている。
バーナ２７ｂへガス燃料を供給する補助燃料路２８には、バーナ２７ｂへのガス燃料の供給を断続する補助燃料用電磁弁２９と、バーナ２７ｂへのガス燃料の供給量を調節する補助燃料用比例弁３０とが設けられている。

前記貯湯タンク４には、貯湯タンク４の貯湯量を検出する４個のタンクサーミスタＴｔが上下方向に間隔を隔てて設けられている。つまり、タンクサーミスタＴｔが設定温度以上の温度を検出することにより、その設置位置に湯が貯湯されているとして、検出温度が設定温度以上であるタンクサーミスタＴｔのうちの最下部のタンクサーミスタＴｔの位置に基づいて、貯湯量を４段階に検出するように構成され、４個のタンクサーミスタＴｔ全ての検出温度が前記設定温度以上になると、貯湯タンク４の貯湯量が満杯であることが検出されるように構成されている。

以上のようにして、加熱手段Ｈが、熱電併給装置３、電気ヒータ１４、冷却水循環路１５、冷却水循環ポンプ１７、湯水循環路１８、湯水循環ポンプ１９及び貯湯用熱交換器２４により構成され、熱電併給装置３の発生発熱を用いて湯水を貯湯するように構成されている。

前記湯水循環路１８には、貯湯タンク４の下部と連通する取り出し路３５と貯湯タンク４の上部と連通する貯湯路３６が接続され、貯湯路３６には、電磁比例弁にて構成されて、湯水の通流量の調整及び通流の断続を行う貯湯弁３７が設けられている。
そして、湯水循環路１８には、取り出し路３５との接続箇所から湯水の循環方向の順に、前記排熱式熱交換器２４、前記湯水循環ポンプ１９、前記補助加熱器２７、電磁比例弁にて構成されて、湯水の通流量の調整及び通流の断続を行う暖房弁３９、前記熱媒加熱用熱交換器２６が設けられている。

この熱源システムに設けられる補機には、この熱源システム固有の補機と、この熱源システムにおいて本来必要な補機があり、固有の補機としては、前記冷却水循環ポンプ１７及び前記湯水循環ポンプ１９などが含まれ、本来必要な補機としては、前記熱媒循環ポンプ２３などが含まれ、本来必要な補機の電力負荷は、前記電力負荷装置１１と同様に、使用者にて消費される電力として扱われる。

前記運転制御部７は、熱電併給装置３を運転するときには、熱電併給装置３及び冷却水循環ポンプ１７の作動状態を制御し、そして、湯水循環ポンプ１９、熱媒循環ポンプ２３の作動状態を制御することによって、貯湯タンク４内に湯水を貯湯する貯湯運転や、給湯端末５ａに湯水を給湯する給湯運転や、湯張り弁４０の開閉を調整して、浴槽５ｂに湯水を湯張りする風呂湯張り運転や、熱消費端末５ｃに熱媒を供給する熱媒供給運転を行うように構成されている。尚、図示していないが、貯湯タンク４に貯湯されている湯水と水道水とをミキシング弁によって混合して水温を調整した上で上記給湯運転及び風呂湯張り運転が行われている。加えて、熱電併給装置３が発生した余剰電力を前記電気ヒータ１４にて熱に変換する余剰電力貯運転モードと、熱電変換装置３が発生した余剰電力を前記商用系統９に売却する余剰電力売却運転モードとを備えている。さらに、運転制御部７は、後述の如く、予測負荷演算処理及びデータ更新処理等を実行するように構成されている。

また、湯水循環路１８には、前記補助加熱器２７に流入する湯水の温度を検出する入口サーミスタＴｉ、補助加熱器２７から流出する湯水の温度を検出する出口サーミスタＴｅが設けられている。
ちなみに、図示しない給湯端末５ａの給湯栓が開栓されると、貯湯タンク４の上部から湯水が取り出されて、給湯路２０を通じて給湯するように構成され、前記給湯栓が開栓されたときに、貯湯タンク４内に湯が貯湯されていないときには、湯水循環ポンプ１９が作動され、貯湯弁３７が開弁されると共に、補助加熱器２７が加熱作動されて、その補助加熱器２７にて加熱されて、貯湯路３６を通じて給湯路２０に給湯されるように構成されている。また、熱消費端末５ｃの運転開始が指令されると、運転制御部７は熱電併給装置３の運転を行って、熱電併給装置３によって生成された熱が湯水循環路１８、熱媒加熱用熱交換器２６及び熱媒循環路２２を経て、熱消費端末５ｃに対して熱供給が行われる熱媒供給運転が実行されるように構成されている。

また、給湯路２０には給湯端末５ａでの給湯熱負荷量及び浴槽５ｂでの風呂湯張り熱負荷量を計測する給湯熱負荷計測手段３１が設けられ、暖房端末５ｃでの暖房熱負荷量を計測する暖房熱負荷計測手段３２が設けられている。尚、給湯装置の使用者がリモコン５０の風呂湯張り開始スイッチ５０ａをオン操作して風呂湯張り指令を行う時刻を風呂湯張り時刻とし、湯張り弁４０が開放された状態で設定量以上の湯水が設定時間以上流れた場合の湯水の温度と量とにより風呂湯張り熱負荷量を導出している。図５に示すのはリモコン５０の概略図であり、風呂湯張り開始スイッチ５０ａがオン操作されると規定量の湯水が浴槽５ｂへ自動的に湯張りされ、風呂湯張り設定スイッチ５０ｂを押し操作して「風呂あり」又は「風呂なし」が設定されると、後述する予測熱負荷量の予測が行われることになる。

次に、運転制御部７による熱電併給装置３の計画運転処理について説明を加える。
制御部Ｈは、実際の電力及び熱の使用状況に基づいて、１日分の過去負荷データを曜日と対応付ける状態で更新して記憶するデータ更新処理を行い、日付が変わるごとに、記憶されている１日分の過去負荷データから、その日１日分の予測負荷データを求める予測負荷演算処理を行うように構成されている。

前記データ更新処理について説明を加えると、１日のうちのどの時間帯にどれだけの電力負荷量、熱負荷としての暖房熱負荷量と給湯熱負荷量と風呂湯張り熱負荷量とがあったかの１日分の過去負荷データを曜日と対応付ける状態で更新して記憶するように構成されている。

まず、過去負荷データについて説明すると、過去負荷データは、電力負荷量データ、暖房熱負荷量データ、給湯熱負荷量データ、風呂湯張り熱負荷量データの４種類の負荷データからなり、図３に示すように、１日分の過去負荷データが日曜日から土曜日までの曜日ごとに区分けした状態で記憶するように夫々構成されている。
そして、１日分の過去負荷データは、２４時間のうち１時間を単位時間として、単位時間当たりの電力負荷量データの２４個、単位時間当たりの暖房熱負荷量データの２４個、単位時間当たりの給湯熱負荷量データの２４個、及び、単位時間当たりの風呂湯張り熱負荷データの２４個から構成されている。

上述のような過去負荷データを更新する構成について説明を加えると、実際の使用状況から、単位時間当たりの電力負荷量及び熱負荷量（暖房熱負荷量、給湯熱負荷量及び風呂湯張り熱負荷量）の夫々を計測し、その計測した負荷データを記憶する状態で１日分の実負荷データを曜日と対応付けて記憶させる。但し、風呂湯張り設定スイッチ５０ａがオン操作されておらず、風呂湯張りが行われなかった場合は、風呂湯張り熱負荷量のデータ自体が無かったものと見なし、風呂湯張り熱負荷量が零であったとは見なさない。つまり、風呂湯張り熱負荷量の過去負荷データには、風呂湯張りが行われなかったときのデータは含まれない。
そして、１日分の実負荷データが１週間分記憶されると、曜日ごとに、過去負荷データと実負荷データとを所定の割合で足し合わせることにより、新しい過去負荷データを求めて、その求めた新しい過去負荷データを記憶して、過去負荷データを更新するように構成されている。

日曜日を例に挙げて具体的に説明すると、図３に示すように、過去負荷データのうち日曜日に対応する過去負荷データＤ１ｍと、実負荷データのうち日曜日に対応する実負荷データＡ１とから、下記の〔数式１〕により、日曜日に対応する新しい過去負荷データＤ１（ｍ＋１）が求められ、その求められた過去負荷データＤ１（ｍ＋１）を記憶する。
尚、下記の〔数式１〕において、Ｄ１ｍを、日曜日に対応する過去負荷データとし、Ａ１を、日曜日に対応する実負荷データとし、Ｋは、０．７５の定数であり、Ｄ１（ｍ＋１）を、新しい過去負荷データとする。

〔数式１〕
Ｄ１（ｍ＋１）＝（Ｄ１ｍ×Ｋ）＋｛Ａ１×（１−Ｋ）｝

前記予測負荷演算処理について説明を加えると、日付が変わって午前０時になるごとに実行され、その日のどの時間帯にどれだけの電力負荷量、暖房熱負荷量、給湯熱負荷量及び風呂湯張り熱負荷量が予測されているかの１日分の予測負荷データを求めるように構成されている。
すなわち、曜日ごとの７つの過去負荷データのうち、その日の曜日に対応する過去負荷データと前日の実負荷データとを所定の割合で足し合わせることにより、どの時間帯にどれだけの電力負荷量、暖房熱負荷量、給湯熱負荷量及び風呂湯張り熱負荷量が予測されているかのその日１日分の予測負荷データを求めるように構成されている。

月曜日１日分の予測負荷データを求める場合を例に挙げて具体的に説明すると、図３に示すように、曜日ごとの７つの過去負荷データＤ１ｍ〜Ｄ７ｍと曜日ごとの７つの実負荷データＡ１〜Ａ７とが記憶されているので、月曜日に対応する過去負荷データＤ２ｍと、前日の日曜日に対応する実負荷データＡ１とから、下記の〔数式２〕により、月曜日の１日分の予測負荷データＢを求める。
そして、１日分の予測負荷データＢは、図４に示すように、１日分の予測電力負荷量データ、１日分の予測暖房熱負荷量データ、１日分の予測給湯熱負荷量データ及び１日分の予測風呂湯張り熱負荷量データからなり、図４の（イ）は、１日分の予測電力負荷量を示しており、図４の（ロ）は、１日分の予測暖房熱負荷量を示しており、図４の（ハ）は、１日分の予測給湯熱負荷量を示しており、図４の（ニ）は、１日分の予測風呂湯張り熱量を示している。
尚、下記の〔数式２〕において、Ｄ２ｍを、月曜日に対応する過去負荷データとし、Ａ１を、日曜日に対応する実負荷データとし、Ｑは、０．２５の定数であり、Ｂは、予測負荷データとする。

〔数式２〕
Ｂ＝（Ｄ２ｍ×Ｑ）＋｛Ａ１×（１−Ｑ）｝

以上のようにして、運転制御部７による予測負荷演算処理によって、１日分の予測電力負荷量データ、１日分の予測暖房熱負荷量データ、１日分の予測給湯熱負荷量データ及び１日分の予測風呂湯張り熱負荷量データが別個に予測されることになる。

そして運転制御部７は、リモコン５０に設けられている風呂湯張り設定スイッチ５０ｂが風呂湯張り無し設定状態にされているときには、予測風呂湯張り熱負荷量を含まない予測熱負荷量を予測し、風呂湯張り設定スイッチ５０ｂが風呂湯張り有り設定状態にされているときには、予測給湯熱負荷量及び予測風呂湯張り熱負荷量を含む予測熱負荷量を予測するように構成されている。

具体的には、運転制御部７は、風呂湯張り設定スイッチ５０が風呂湯張り無し設定状態にされているときには、曜日毎の７つの過去の給湯熱負荷量データの内、その日の曜日に対応する過去の給湯熱負荷量データと前日の実給湯熱負荷量データとを所定の割合で足し合わせることにより、どの時間帯にどれだけの給湯熱負荷量が予測されているかのその日１日分の予測給湯熱負荷量データ、つまり予測熱負荷量データを求めるように構成されている。
また、運転制御部７は、風呂湯張り設定スイッチ５０ｂが風呂湯張り有り設定状態にされているときには、曜日毎の７つの過去の給湯熱負荷量データの内、その日の曜日に対応する過去の給湯熱負荷量データと前日の実給湯熱負荷量データとを所定の割合で足し合わせることにより、どの時間帯にどれだけの給湯熱負荷量が予測されているかのその日１日分の予測給湯熱負荷量データを求め、且つ、曜日毎の７つの過去の風呂湯張り熱負荷量データの内、その日の曜日に対応する過去の風呂湯張り熱負荷量データと前日の実風呂湯張り熱負荷量データとを所定の割合で足し合わせることにより、どの時間帯にどれだけの風呂湯張り熱負荷量が予測されているかのその日１日分の予測風呂湯張り熱負荷量データを求め、求められた上記予測給湯熱負荷量データ及び上記予測風呂湯張り熱負荷量データを足し合わせることで予測熱負荷量データを求めるように構成されている。

そして、運転制御部７は、予測給湯熱負荷量又は予測給湯熱負荷量及び予測風呂湯張り熱負荷量の合計に相当する熱量の湯水が、図４（ハ）及び図４（ニ）に示したような予測給湯時刻及び予測風呂湯張り時刻に先立って貯湯タンク４に貯えられるように、加熱手段Ｈの運転を制御する。

＜第２実施形態＞
第２実施形態の熱源システムは、給湯端末５ａへの予測給湯熱負荷量と浴槽５ｂへの予測風呂湯張り熱負荷量とを別個に予測することはせず、すべて同じ給湯と見なすように構成されている点で上記第１実施形態と異なる。そして、風呂湯張り有り設定状態及び風呂湯張り無し設定状態の何れかが設定されたときにのみ、浴槽５ｂへの風呂湯張りが行われるときの予測熱負荷量と風呂湯張りが行われないときの予測熱負荷量とを予測するように構成されている点で上記第１実施形態と異なる。以下に第２実施形態の熱源システムについて説明するが、第１実施形態と同様の説明は省略する。また、本実施形態では、風呂湯張り設定スイッチ５０ｂの設定内容は日付が変わって午前０時になるとリセットされ、前日に風呂湯張り有り設定状態又は風呂湯張り無し設定状態が設定されていたとしても、その設定状態が翌日に持ち越されないように構成されているものとする。

本実施形態の給湯熱負荷計測手段３１は、給湯端末５ａでの給湯熱負荷量及び浴槽５ｂでの風呂湯張り量を区別せずに同一の給湯熱負荷量として計測するように構成されている。従って、本実施形態の過去負荷データは、電力負荷量データ、暖房熱負荷量データ、給湯熱負荷量データの３種類の負荷データからなり、運転制御部７が、第１実施形態と同様に日付が変わって午前０時に行われる予測負荷演算処理及び熱電併給装置３の計画運転処理において、その日のどの時間帯にどれだけの電力負荷量、暖房熱負荷量及び給湯熱負荷量が予測されているかの１日分の予測負荷データを求め、予測給湯熱負荷量に相当する熱量の湯水が、その使用時刻に先立って貯湯タンク４に貯えられるように、加熱手段Ｈの運転を制御するように構成されている。

そして、例えば午前７時に風呂湯張り設定スイッチ５０ｂを用いて風呂湯張り有り設定状態が指令されると、運転制御部７は、第１実施形態で説明した手法に依らない図６（イ）に示すような風呂湯張り有り設定状態の予測給湯熱負荷量データに基づいて、その予測給湯熱負荷量に相当する熱量の湯水が図６（イ）に示したような予測給湯時刻に先立って貯湯タンク４に貯えられるように、加熱手段Ｈの運転を制御する。

他方で、例えば午前７時に風呂湯張り設定スイッチ５０ｂを用いて風呂湯張り無し設定状態が指令されると、運転制御部７は、第１実施形態に依らない図６（ロ）に示すような風呂湯張り無し設定状態の予測給湯熱負荷量データに基づいて、その予測給湯熱負荷量に相当する熱量の湯水が図６（イ）に示したような予測給湯時刻に先立って貯湯タンク４に貯えられるように、加熱手段Ｈの運転を制御する。

図６（イ）に示した風呂湯張り有り設定状態の予測給湯熱負荷量データ及び図６（ロ）に示した風呂湯張り無し設定状態の予測給湯熱負荷量データは予め用意されているデータであり、過去に風呂湯張り設定スイッチ５０ｂを用いて風呂湯張り有り設定状態が指令されたときに給湯熱負荷計測手段３１によって計測された過去の実績給湯熱負荷量を記憶して、上記風呂湯張り有り設定状態の予測給湯熱負荷量データと設定し、過去に風呂湯張り設定スイッチ５０ｂを用いて風呂湯張り無し設定状態が指令されたときに給湯熱負荷計測手段３１によって計測された過去の実績給湯熱負荷量を記憶して、上記風呂湯張り無し設定状態の予測給湯熱負荷量データと設定している。例えば、浴槽５ｂへの風呂湯張り有りがあったときに計測された実績給湯熱負荷量を曜日毎に記憶し、及び、浴槽５ｂへの風呂湯張りが無かったときに計測された実績給湯熱負荷量を曜日毎に記憶しておく。そして、例えば月曜日に風呂湯張り設定スイッチ５０ｂを用いて風呂湯張り有り設定状態が指令されたときには、過去の月曜日に風呂湯張り有りがあったときに計測された実績給湯熱負荷量を、当日の風呂湯張り有り設定状態の予測給湯熱負荷量データと設定する。

＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態では、熱電併給装置としてガスエンジンと発電装置とを備えた熱源システムを例示したが、熱と電気とを併せて発生させることのできる装置であれば燃料電池などの他の装置を用いて熱源システムを構築することもできる。

＜２＞
上記第１実施形態では、運転制御部７が、曜日ごとの７つの過去負荷データのうち、その日の曜日に対応する過去負荷データと前日の実負荷データとを所定の割合で足し合わせることにより、どの時間帯にどれだけの電力負荷量、暖房熱負荷量、給湯熱負荷量及び風呂湯張り熱負荷量が予測されているかのその日１日分の予測負荷データを求めるように構成されている場合について説明したが、他の計算方法によって予測風呂湯張り熱負荷量データを求めてもよい。例えば、最も近い過去の負荷データと２番目に近い過去の負荷データとを所定の割合で足し合わせることにより、どの時間帯にどれだけの電力負荷量、暖房熱負荷量、給湯熱負荷量及び風呂湯張り熱負荷量が予測されているかのその日１日分の予測負荷データを求めるように構成してもよい。

＜３＞
上記第２実施形態では、風呂湯張り有り設定状態の予測給湯熱負荷量データ及び風呂湯張り無し設定状態の予測給湯熱負荷量データとして、その使用者の過去に給湯熱負荷計測手段３１によって計測された給湯熱負荷量データ及び風呂湯張り熱負荷量データを用いる場合について説明したが、他の手法によって風呂湯張り有り設定状態の予測給湯熱負荷量データと、風呂湯張り無し設定状態の予測給湯熱負荷量データとを用意してもよい。例えば、実際に給湯熱負荷計測手段３１によって計測するのではなく、風呂湯張りが有るときと無いときとに分けて時系列的な予測給湯熱負荷量データを家族構成などによって大凡推定して記憶しておき、風呂湯張り設定スイッチ５０ｂによって風呂湯張り有り設定状態又は風呂湯張り無し設定状態が指令されると、記憶されている予測給湯熱負荷量データに基づいて加熱手段Ｈの計画運転処理を行うようにする。

熱源システムの全体構成を示すブロック図 熱源システムの制御構成を示すブロック図 データ更新処理を説明する図 時系列的なデータを示す図 リモコンの概略図 時系列的なデータを示す図

符号の説明

４ 貯湯タンク（貯湯槽）
５ａ 給湯端末（給湯装置）
５ｂ 浴槽
７ 運転制御部（運転制御手段）
５０ｂ 風呂湯張り設定スイッチ（風呂湯張り設定指令手段）
Ｈ 加熱手段

Claims (3)

1. 加熱手段にて生成された湯水を貯える貯湯槽と、前記貯湯槽に貯えられている湯水の熱を消費する浴槽及び給湯装置を備える熱負荷装置への時系列的な実績熱負荷データから予測される予測熱負荷データに基づいて、前記加熱手段の計画運転を行って前記貯湯槽に湯水を貯える計画運転処理を実行する運転制御手段とが設けられている熱源システムであって、
   前記浴槽への風呂湯張り用途に湯水を使用する風呂湯張り有り設定状態と風呂湯張り無し設定状態とを指令する手動操作式の風呂湯張り設定指令手段が設けられ、
   前記運転制御手段が、
   前記風呂湯張り設定指令手段によって前記風呂湯張り無し設定状態が指令されると、前記実績熱負荷データの内、前記給湯装置への給湯用途の時系列的な実績給湯熱負荷データに基づいて前記予測熱負荷データを予測して、前記加熱手段の計画運転を行い、
   前記風呂湯張り設定指令手段によって前記風呂湯張り有り設定状態が指令されると、前記実績熱負荷データの内、前記実績給湯熱負荷データ及び前記風呂湯張り用途があったときの時系列的な実績風呂張り熱負荷データに基づいて前記予測熱負荷データを予測して、前記加熱手段の計画運転を行うように構成されている熱源システム。
2. 加熱手段にて生成された湯水を貯える貯湯槽と、前記貯湯槽に貯えられている湯水の熱を消費する浴槽及び給湯装置を備える熱負荷装置への時系列的な実績熱負荷データから予測される予測熱負荷データに基づいて前記加熱手段の計画運転を行って、前記貯湯槽に湯水を貯える計画運転処理を実行する運転制御手段とが設けられている熱源システムであって、
   前記浴槽への風呂湯張り用途に湯水を使用する風呂湯張り有り設定状態と風呂湯張り無し設定状態とを指令する手動操作式の風呂湯張り設定指令手段が設けられ、
   前記運転制御手段が、
   前記風呂湯張り設定指令手段によって前記風呂湯張り無し設定状態が指令されると、風呂湯張り無し用の設定予測熱負荷データに基づいて、前記加熱手段の計画運転を行い、
   前記風呂湯張り設定指令手段によって前記風呂湯張り有り設定状態が指令されると、風呂湯張り有り用の設定予測熱負荷データに基づいて前記加熱手段の計画運転を行うように構成されている熱源システム。
3. 前記加熱手段が、前記計画運転される熱電併給装置が発生する熱により湯水を生成する排熱式加熱手段を用いて構成されている請求項１又は２記載の熱源システム。

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