JP2009127992A - Hot water supply apparatus, and operation method of hot water supply apparatus - Google Patents

Hot water supply apparatus, and operation method of hot water supply apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hot water supply apparatus capable of fully exhibiting the original capacity of a heat pump type hot water supply part even in a cold district. <P>SOLUTION: A conventional hot water supply apparatus for heating water by a heat pump type water heater and storing the hot water in a hot water storage tank in a night time zone with a low electric charge cannot fully exhibit the original capacity of the heat pump type water heater at night in the cold district where an outside air temperature extremely drops. The heat pump type water supply part is thereby operated in the daytime, and hot water in the hot water storage tank is heated by a heater at night. The heat pump type hot water supply part can thereby be used with high energy consumption efficiency while eliminating the shortage of hot water caused by the shortage of a heating value at night. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ヒートポンプ式の給湯部とヒータ式の貯湯槽を備えた給湯装置に関する。   The present invention relates to a hot water supply apparatus including a heat pump type hot water supply section and a heater type hot water storage tank.

近年、給湯や空調を目的として、ヒートポンプの原理を用いた給湯器や空調設備が広く用いられるようになってきた。ヒートポンプ式の給湯器では、フロンなどの冷媒を膨張・圧縮させながら循環させることができるようになっており、具体的には以下のような仕組みを備えている。
まず、冷媒を膨張させ、冷媒の温度が低くなった状態で外気にさらして、外気の熱で冷媒の温度を上昇させる。次に、その冷媒を圧縮して温度を引き上げ、高温になった冷媒の熱で水道水を加熱する。そして、熱を放出した冷媒を再び膨張させて外気にさらす、という循環を繰り返す。つまり、冷媒に対する膨張・圧縮動作を繰り返すことで、外気から熱エネルギーを汲み上げ、その汲み上げた熱で水道水を加熱する、というのがヒートポンプ式給湯器の基本的な原理である。
In recent years, for the purpose of hot water supply and air conditioning, water heaters and air conditioning equipment using the principle of a heat pump have been widely used. The heat pump type hot water heater can circulate a refrigerant such as chlorofluorocarbon while expanding and compressing it, and specifically has the following mechanism.
First, the refrigerant is expanded, exposed to the outside air in a state where the temperature of the refrigerant is low, and the temperature of the refrigerant is raised by the heat of the outside air. Next, the refrigerant is compressed to raise the temperature, and the tap water is heated by the heat of the refrigerant that has become high. Then, the circulation in which the refrigerant that has released the heat is expanded again and exposed to the outside air is repeated. That is, the basic principle of the heat pump water heater is that heat energy is pumped from the outside air by repeating expansion / compression operations on the refrigerant, and the tap water is heated by the pumped heat.

このヒートポンプ式給湯器と貯湯槽とを備えた従来の給湯装置では、ヒートポンプ式給湯器で貯湯槽に蓄える水を加熱する構成が採用されていた。この構成により、電気料金が廉価に設定された夜間にヒートポンプ式給湯器で湯を沸かして貯湯槽に蓄えておき、その貯湯槽に蓄えた湯で、一日の湯の需要を賄うという方法が用いられてきた(例えば、特許文献1参照)。
また、ヒートポンプ式給湯器のみでは夜間に必要となる全ての湯を沸かすことができない場合、貯湯槽に設けたヒータを併用する方法や、不足分を昼間にヒートポンプ式給湯器で沸かす方法などが用いられることもあった(例えば、特許文献2参照)。
In the conventional hot water supply apparatus provided with this heat pump type hot water heater and a hot water storage tank, the structure which heats the water stored in a hot water storage tank with the heat pump type hot water heater has been adopted. With this configuration, there is a method in which hot water is boiled with a heat pump water heater at night when electricity charges are set at a low price and stored in a hot water tank, and the hot water stored in the hot water tank fills the daily demand for hot water. Have been used (see, for example, Patent Document 1).
In addition, when the heat pump water heater alone cannot boil all the hot water required at night, a method using a heater provided in a hot water tank or a method using a heat pump water heater to boil the shortage in the daytime is used. (For example, refer to Patent Document 2).

特公平4−6851号公報Japanese Examined Patent Publication No. 4-6851 特開平7−98156号公報JP-A-7-98156

従来の方法では、夜間にヒートポンプ式給湯器を動作させて加熱するため、特に冬季の寒冷地ではヒートポンプ式給湯器のエネルギー消費効率が著しく低下し、外気から熱エネルギーを汲み上げるというヒートポンプ式給湯器本来の能力を十分に生かすことができない、という問題点があった。   In the conventional method, the heat pump water heater is operated and heated at night, so the energy consumption efficiency of the heat pump water heater is significantly reduced, especially in cold regions in winter, and the heat pump water heater that pumps up heat energy from the outside air There was a problem that I could not make full use of my ability.

また、排出される湯の全ては一旦貯湯槽に蓄えられた湯であるため、一日の湯の需要に応じた大きさの貯湯槽を用意しておく必要がある。通常の家庭では300乃至500リットル程度である。そのために貯湯槽が大型化するという問題点もあった。   Moreover, since all the hot water discharged is hot water once stored in the hot water storage tank, it is necessary to prepare a hot water storage tank having a size corresponding to the daily demand for hot water. In a normal home, it is about 300 to 500 liters. For this reason, there has been a problem that the hot water tank is enlarged.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ヒートポンプ式給湯器をその能力を発揮しやすい状況で活用し、小型な貯湯槽を有し、低電気料金で運転できる給湯装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and uses a heat pump type water heater in a state where it is easy to demonstrate its capabilities, and has a small hot water tank that can be operated at a low electric charge. The purpose is to provide.

本発明にかかる給湯装置及び給湯装置の動作方法は、ヒータを備える貯湯槽とヒートポンプ式給湯部とを並列に運転可能なように備え、夜間の所定の時間帯が他の時間帯よりも電気料金の廉価な廉価時間帯に設定されている商用電力を電力源として用いる給湯装置であって、前記貯湯槽およびヒートポンプ式給湯部の動作を制御する制御部を備えており、前記廉価時間帯においては、前記制御部は、前記ヒータによって前記貯湯槽の湯を加熱すると共に、前記貯湯槽の湯を前記ヒートポンプ式給湯部からの湯よりも優先的に排出するように制御し、前記廉価時間帯以外の通常時間帯のうち第一の通常時間帯においては、前記制御部は、前記ヒータによる加熱動作を停止すると共に、ヒートポンプ式給湯部からの湯を貯湯槽の湯よりも優先的に排出するように制御し、前記通常時間帯のうち前記第一の通常時間帯以外の第二の通常時間帯においては、前記制御部は、前記ヒータによる加熱動作を停止すると共に、前記貯湯槽の湯を前記ヒートポンプ式給湯部からの湯よりも優先的に排出するように制御するように構成してある(請求項1、請求項5)。   The hot water supply apparatus and the operation method of the hot water supply apparatus according to the present invention include a hot water storage tank provided with a heater and a heat pump hot water supply unit that can be operated in parallel, and a predetermined time zone at night is more expensive than other time zones. A hot water supply apparatus that uses commercial power set as a low-priced low-cost time zone as a power source, and includes a control unit that controls the operation of the hot water storage tank and the heat pump type hot-water supply unit. The control unit controls the hot water in the hot water storage tank to be preferentially discharged over the hot water from the heat pump hot water supply part, while heating the hot water in the hot water storage tank with the heater, except for the low-cost time zone. In the first normal time period, the control unit stops the heating operation by the heater and prioritizes the hot water from the heat pump hot water supply unit over the hot water in the hot water tank. In the second normal time zone other than the first normal time zone in the normal time zone, the control unit stops the heating operation by the heater and the hot water storage tank The hot water is controlled to be discharged preferentially over hot water from the heat pump hot water supply section (claims 1 and 5).

この発明によれば、外気から熱エネルギーを効率よく汲み上げることが可能な昼間にヒートポンプ式給湯部を動作させるようにしたので、ヒートポンプ式給湯部が本来有する熱エネルギー取得能力を十分に発揮させることができると共に、貯湯槽は、昼間の時間帯のうちの一部分と夜間とにおいて使用する湯を蓄えるだけで良くなるため、貯湯槽を小型化(例えば200リットル程度)することが可能になった。また、ヒートポンプ式給湯部に比べてエネルギー消費効率が相対的に低いヒータを電気料金の廉価な時間帯にのみ動作させるようにしたため、低電気料金で運転できるようになった。   According to the present invention, since the heat pump hot water supply unit is operated during the daytime when the heat energy can be efficiently pumped from the outside air, the heat energy acquisition capability inherent to the heat pump hot water supply unit can be sufficiently exhibited. In addition, since the hot water storage tank only needs to store hot water used during a part of the daytime period and at night, the hot water storage tank can be downsized (for example, about 200 liters). In addition, since the heater, which has relatively low energy consumption efficiency compared to the heat pump hot water supply unit, is operated only in the time zone where the electricity rate is low, it can be operated at a low electricity rate.

なお、第二の通常時間帯を、前記第一の通常時間帯よりも前の第三の通常時間帯と、前記第一の通常時間帯よりも後の第四の通常時間帯とに分離し、前記第一の通常時間帯は、前記第三の通常時間帯終了時における貯湯槽の残湯量に応じて、その終了時刻が変動するように構成されていることが好ましい(請求項2)。   The second normal time zone is separated into a third normal time zone before the first normal time zone and a fourth normal time zone after the first normal time zone. The first normal time zone is preferably configured such that its end time varies according to the amount of hot water remaining in the hot water storage tank at the end of the third normal time zone (Claim 2).

第二の通常時間帯では、夜間に蓄えた貯湯槽の湯を使用するため、第二の通常時間帯における湯の需要が想定外の場合には、湯が足りなくなったり、大幅に余る可能性がある。そこで、前記第二の通常時間帯を、第一の通常時間帯を挟む前後半の2つの時間帯(第三及び第四の通常時間帯)に分離しておき、前半の第三の通常時間帯終了時における残湯量(又は、第三の通常時間帯における湯の使用量)に応じて、後半の第四の通常時間帯の長さを調整することで、ヒートポンプ式給湯部と貯湯槽の双方を無駄なく有効に活用できるようにした。   In the second normal time zone, the hot water stored in the hot water tank is used at night, so if the demand for hot water in the second normal time zone is unexpected, there may be a shortage of hot water or a significant excess There is. Therefore, the second normal time zone is divided into two time zones (third and fourth normal time zones) before and after the first normal time zone, and the third normal time in the first half. By adjusting the length of the fourth normal time zone in the second half according to the remaining hot water amount at the end of the belt (or the amount of hot water used in the third normal time zone), the heat pump hot water supply section and hot water storage tank Both can be used effectively without waste.

すなわち、第三の通常時間帯終了時における残湯量が想定よりも少ない場合(第三の通常時間帯における湯の使用量が想定よりも多い場合)は、第一の通常時間帯の長さを通常よりも長くして貯湯槽の湯を節約し、なるべくヒートポンプ式給湯部を活用するようにする一方で、残湯量が想定よりも多い場合(第三の通常時間帯における湯の使用量が想定よりも少ない場合)には、第一の通常時間帯の長さを通常よりも短くして、なるべく貯湯槽の湯を使うようにした。
なお、残湯量が少ない場合と多い場合の双方で、第一の通常時間帯の長さを変動させるようにしているが、どちらか一方の場合にのみ(例えば残湯量が少ない場合のみ)変動させても良い。
また、第一の通常時間帯の長さを変動させる範囲を、例えばプラスマイナス1時間まで等と予め決めておいて、その範囲内でのみ変動させるようにしても良い。
That is, when the amount of remaining hot water at the end of the third normal time period is less than expected (when the amount of hot water used in the third normal time period is greater than expected), the length of the first normal time period is set to While it is longer than usual to save hot water in the hot water tank and use the heat pump hot water supply unit as much as possible, if the remaining hot water amount is higher than expected (the amount of hot water used in the third normal time zone is assumed) In the case of less than that), the length of the first normal time zone was made shorter than usual, and hot water in the hot water tank was used as much as possible.
It should be noted that the length of the first normal time zone is varied both when the amount of remaining hot water is small and when it is large, but is varied only in either case (for example, only when the amount of remaining hot water is small). May be.
Further, the range in which the length of the first normal time zone is changed may be determined in advance, for example, to plus or minus 1 hour, and may be changed only within the range.

なお、第一の通常時間帯は、以下の(1)及び(2)のうち少なくとも1つを満たす時間帯とすると良い(請求項3)。
(1)外気温度が所定の第一の温度よりも高い時間帯。
(2)ヒートポンプ式給湯部における成績係数COP(Coefficient Of Performance)が所定以上となる時間帯であって、正午前の一の時刻から始まり、正午過ぎの他の時刻までの時間帯。
前記(1)及び(2)の少なくとも1つを満たす時間帯は、ヒートポンプ式給湯部によるエネルギー消費効率が高い状態にあるため、外部から熱エネルギーを効率よく取り込んで活用することができる。
この時間帯を選択してヒートポンプ式給湯部を動作させることで、給湯装置のエネルギー消費効率を確実に高めることができるようになる。
The first normal time zone may be a time zone that satisfies at least one of the following (1) and (2) (claim 3).
(1) A time zone in which the outside air temperature is higher than the predetermined first temperature.
(2) A time zone in which a coefficient of performance COP (Coefficient of Performance) in the heat pump hot water supply section is equal to or greater than a predetermined time, starting from one time before noon and until another time past noon.
During the time period satisfying at least one of the above (1) and (2), the energy consumption efficiency by the heat pump hot water supply unit is high, so that heat energy can be efficiently taken in from the outside and utilized.
By selecting this time zone and operating the heat pump hot water supply unit, the energy consumption efficiency of the hot water supply device can be reliably increased.

なお、成績係数COPとは、ヒートポンプ式給湯部に膨張・圧縮動作をさせるコンプレッサーに対して与えられる電気エネルギーの総量に対する、外気から汲み上げた熱によって水に与えられる熱エネルギーの量の比を指す。この値が大きいほど高効率であるといえる。
廉価時間帯における電力料金は、通常時間帯の3分の1程度に設定されていることが多いため、COPが概ね3.0以上の状態でヒートポンプ式給湯部を使用することが好ましい。
The coefficient of performance COP refers to the ratio of the amount of heat energy given to water by the heat pumped from outside air to the total amount of electric energy given to the compressor that causes the heat pump hot water supply section to expand and compress. It can be said that the larger the value, the higher the efficiency.
Since the electricity rate in the low-cost time zone is often set to about one third of the normal time zone, it is preferable to use the heat pump hot water supply section in a state where the COP is approximately 3.0 or more.

また、前記廉価時間帯においては、前記制御部は、外気温度に応じてヒートポンプ式給湯部からの湯の排出量を増減させることもできる(請求項4)。
廉価時間帯においては、通常は貯湯槽の湯を優先的に使用するが、例えば夏季のように夜間であっても外気温度が高い場合には、ヒートポンプ式給湯部が十分にその能力を発揮できるため、前記廉価時間帯においてもヒートポンプ式給湯部を活用することができる。すなわち、外気温度に応じて非優先的に使うヒートポンプ式給湯部の湯の供給量を増減させることでシステムの柔軟性を高め、より一層の効率化・低コスト化を図ることができるようになる。
Further, in the inexpensive time zone, the control unit can increase or decrease the discharge amount of hot water from the heat pump hot water supply unit according to the outside air temperature (Claim 4).
In low-priced time zones, hot water from the hot water tank is usually preferentially used. However, when the outdoor air temperature is high even at night, such as in summer, the heat pump hot water supply unit can fully demonstrate its capabilities. Therefore, the heat pump hot water supply section can be utilized even in the low-cost time zone. In other words, the flexibility of the system can be increased by increasing or decreasing the amount of hot water supplied from the heat pump hot water supply section that is used non-priorarily according to the outside air temperature, and further efficiency and cost reduction can be achieved. .

以上のように、本発明の給湯装置では、貯湯槽とヒートポンプ式給湯部を並列に運転可能にしたこと、およびヒートポンプ式給湯部をそのエネルギー消費効率が高い時間帯に狙いを定めて動作させるようにしたため、小型な貯湯槽を有し、低電気料金で運転できるようになる。   As described above, in the hot water supply apparatus of the present invention, the hot water storage tank and the heat pump type hot water supply unit can be operated in parallel, and the heat pump type hot water supply unit is aimed and operated in a time zone where the energy consumption efficiency is high. Therefore, it has a small hot water storage tank and can be operated at a low electricity charge.

(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明に係る給湯装置の機器配置の概要を示す模式図であり、貯湯槽1、ヒートポンプ式給湯部2、制御部3とを含むものである。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of equipment arrangement of a hot water supply apparatus according to the present invention, and includes a hot water tank 1, a heat pump hot water supply unit 2, and a control unit 3.

〔システムの全体構成〕
水道水等、上水の送水管に繋がる取水管6は、上水を2つに分岐してそれぞれ貯湯槽1及びヒートポンプ式給湯部2に流入させるような構造を有している。
貯湯槽1には、複数の水温計や残湯量を計測する計測器等が備え付けられており、常時貯湯槽1内の湯の温度や残湯量を監視している。
貯湯槽1に流入して蓄えられる上水は、ヒータ4で加熱されて保持される。
また、ヒートポンプ式給湯部2に流入した上水は、ヒートポンプの原理で加熱されて流出する。
貯湯槽1およびヒートポンプ式給湯部2より流出する湯は、排湯弁5を通じて排湯管7に排出され、洗面所や風呂場等に送られていく。
[Overall system configuration]
A water intake pipe 6 connected to a water supply pipe such as tap water has a structure in which the water is branched into two and flows into the hot water tank 1 and the heat pump hot water supply section 2 respectively.
The hot water tank 1 is equipped with a plurality of water temperature gauges, measuring devices for measuring the amount of remaining hot water, and the like, and constantly monitors the temperature of the hot water in the hot water tank 1 and the amount of remaining hot water.
The clean water flowing into the hot water storage tank 1 and stored therein is heated by the heater 4 and held.
Moreover, the clean water which flowed into the heat pump hot water supply unit 2 is heated and flows out by the principle of the heat pump.
Hot water flowing out from the hot water storage tank 1 and the heat pump hot water supply unit 2 is discharged to the hot water discharge pipe 7 through the hot water discharge valve 5 and sent to a washroom or a bathroom.

制御部3は、貯湯槽1とヒータ4を制御する機能を有し、貯湯槽1内の湯の温度や残湯量を取得し、湯の温度等に応じてヒータ4の運転を開始・停止する機能を有する。
また、ヒートポンプ式給湯部2に対しても加熱動作を開始・停止するように指示する機能を有している。
そして、排湯弁5を制御することで、貯湯槽1からの湯とヒートポンプ式給湯部2からの湯の排出量をコントロールする機能をも有する。
The control unit 3 has a function of controlling the hot water tank 1 and the heater 4, acquires the temperature of hot water and the amount of remaining hot water in the hot water tank 1, and starts / stops the operation of the heater 4 according to the temperature of the hot water. It has a function.
In addition, the heat pump hot water supply unit 2 has a function of instructing to start and stop the heating operation.
And it also has the function to control the discharge | emission amount of the hot water from the hot water storage tank 1 and the hot water from the heat pump hot water supply part 2 by controlling the hot water discharge valve 5. FIG.

〔貯湯槽1及びヒータ4の基本的動作〕
まず、貯湯槽1の基本的動作を説明する。
[Basic operation of hot water tank 1 and heater 4]
First, the basic operation of the hot water tank 1 will be described.

貯湯槽1には、取水管6からの上水の流入口を開閉する取水弁(図示せず)が設けられており、制御部3からの指示に応じてその取水弁を開くと、上水が流入する仕組みになっている。
上水の流入が開始されたら、貯湯槽1に別途設けられた残湯量計測器(図示せず)で貯湯槽1内の残湯量(残水量)を監視し、貯湯槽1が満水の状態になったところで、取水弁を閉じる。
The hot water storage tank 1 is provided with a water intake valve (not shown) that opens and closes an inlet of clean water from the water intake pipe 6. When the water intake valve is opened in accordance with an instruction from the control unit 3, It has become a mechanism to flow in.
When the inflow of clean water is started, the remaining hot water measuring device (not shown) separately provided in the hot water tank 1 is used to monitor the remaining hot water amount (remaining water amount) in the hot water tank 1 so that the hot water tank 1 becomes full. At that point, close the intake valve.

貯湯槽1内の湯の温度は、貯湯槽1内に設けられた複数の水温計(図示せず)で計測することができるようになっている。水温計は、貯湯槽1の底面からの高さが異なる位置に複数設けられており、湯がどの程度温まったのかをリアルタイムで計測することが可能な仕組みとなっている。
また、ヒータ4は、制御部3からの指示に従って、貯湯槽1内の湯の加熱動作を開始・停止する機能を有する。
The temperature of the hot water in the hot water tank 1 can be measured by a plurality of water thermometers (not shown) provided in the hot water tank 1. A plurality of water thermometers are provided at different heights from the bottom surface of the hot water tank 1, and have a mechanism capable of measuring in real time how much hot water has been heated.
The heater 4 has a function of starting / stopping the heating operation of the hot water in the hot water tank 1 in accordance with an instruction from the control unit 3.

〔ヒートポンプ給湯部2の基本的動作〕
ヒートポンプ給湯部2の基本的動作を説明する。
[Basic operation of heat pump hot water supply unit 2]
The basic operation of the heat pump hot water supply unit 2 will be described.

ヒートポンプ給湯部2は、冷媒を圧縮・膨張させながら循環させることで外気から熱を汲み上げる仕組みを有しており、外気から吸収した熱で上水を加熱する。
取水管6から流入する上水は、ヒートポンプ給湯部2内部で蛇行する管の中を通過する仕組みになっており、この蛇行する管に近接する位置に熱源(図示せず)を配置する。この熱源に与える熱は、ヒートポンプ内を循環する冷媒を圧縮して高温状態にした時点で取り出される。
The heat pump hot water supply unit 2 has a mechanism for pumping heat from the outside air by circulating the refrigerant while compressing and expanding it, and heats the water with the heat absorbed from the outside air.
The clean water flowing in from the intake pipe 6 passes through a meandering pipe inside the heat pump hot water supply unit 2, and a heat source (not shown) is arranged at a position close to the meandering pipe. The heat given to the heat source is taken out when the refrigerant circulating in the heat pump is compressed to a high temperature state.

上水は、蛇行する管を通過する間に加熱され、ヒートポンプ給湯部2から排出される時点では高温に引き上げられる。
なお、ヒートポンプ給湯部2は、ヒートポンプによって汲み上げられる熱量に応じて(圧縮された冷媒の温度に応じて)、蛇行する管の中を通過する上水の流量を制御できるようになっており、汲み上げられる熱量が小さい場合には流量を少なく、汲み上げられる熱量が大きい場合には流量を大きくすることで、ヒートポンプ給湯部2から排出される湯の温度をほぼ一定の範囲内に保つことができるようになっている。
The clean water is heated while passing through the meandering pipe, and is raised to a high temperature when discharged from the heat pump hot water supply unit 2.
The heat pump hot water supply unit 2 can control the flow rate of clean water passing through the meandering pipe according to the amount of heat pumped by the heat pump (according to the temperature of the compressed refrigerant). When the amount of heat generated is small, the flow rate is reduced, and when the amount of heat pumped up is large, the flow rate is increased so that the temperature of the hot water discharged from the heat pump hot water supply section 2 can be kept within a substantially constant range. It has become.

ヒートポンプ給湯部2も貯湯槽1等と同様に、制御部3からの信号に従って加熱動作を開始・停止するようになっている。   The heat pump hot water supply unit 2 starts and stops the heating operation in accordance with a signal from the control unit 3 as in the hot water tank 1 and the like.

〔制御部3の基本的動作〕
次に、制御部3の基本的動作を詳しく説明する。
[Basic operation of control unit 3]
Next, the basic operation of the control unit 3 will be described in detail.

制御部3は、CPUを備えたコンピュータ装置であり、ROMやメモリ等の記憶部や時計機能を実現するための計時部などを内蔵し、時間帯等に応じてその動作を切り替えることが可能な仕組みを備えている。
また、貯湯槽1、ヒートポンプ給湯部2、ヒータ4および排湯弁5との間で信号をやり取りし、これらから情報を取得すると共に、動作に関する指示を与えることができるようになっている。さらに、制御部3には、外気温度を計測する温度計8(図示せず)が接続されており、定期的に外気温度を取得することが可能になっている。
まず、電気料金が廉価に設定された廉価時間帯における動作について説明する。
The control unit 3 is a computer device including a CPU, and includes a storage unit such as a ROM and a memory, a time measuring unit for realizing a clock function, and the like, and the operation can be switched according to a time zone or the like. It has a mechanism.
In addition, signals are exchanged among the hot water tank 1, the heat pump hot water supply unit 2, the heater 4 and the hot water discharge valve 5, information can be acquired from them, and instructions regarding the operation can be given. Further, a thermometer 8 (not shown) for measuring the outside air temperature is connected to the control unit 3 so that the outside air temperature can be periodically acquired.
First, the operation in the low-cost time zone in which the electricity bill is set at a low price will be described.

制御部3の記憶部には、予め電気料金が廉価である夜間の廉価時間帯の開始時刻と終了時刻(例えば、深夜23時〜翌朝7時までの間)に関する情報が記憶されおり、計時部から取得される時刻の情報に基づいて、現在時刻が夜間であるか否かを判定することができる。
廉価時間帯が開始されたと判断した時点で、制御部3は、貯湯槽1内の湯の加熱動作を開始する。
The storage unit of the control unit 3 stores in advance information related to the start time and end time (for example, from 23:00 to 7:00 the next morning) in the low-priced nighttime period when the electricity bill is low. It is possible to determine whether or not the current time is at night based on the time information acquired from.
When it is determined that the low-priced time zone has started, the control unit 3 starts the heating operation of the hot water in the hot water tank 1.

まず、制御部3は、貯湯槽1に対して、取水弁を開くように指示する。そして、取水弁が開いて上水が流入を開始したら、貯湯槽1の残湯量計測器によって得られる残湯量情報を監視し、満水になった時点で取水弁を閉じるように指示する。そして、満水になったら、ヒータ4に対して加熱動作を開始するように指示する。
ヒータ4による加熱動作が開始されたら、貯湯槽1内に設置された複数の水温計より得られる水温情報に基づいて、貯湯槽1内の湯の温度がどの程度上昇したのかを監視し、貯湯槽1内の湯全体が所定以上の温度(例えば95度等)に達したと判断した時点でヒータ4による加熱動作を停止する。
廉価時間帯では貯湯槽1の湯を使用するため、使用時に貯湯槽1の湯が随時排出される。そこで、湯が排出される度に取水弁を開いて排出した分量の上水を補充し、ヒータ4で再加熱する動作を繰り返す。
そして、廉価時間帯が終了したら、制御部3は、ヒータ4による加熱動作を停止する。
First, the control unit 3 instructs the hot water tank 1 to open the intake valve. When the intake valve is opened and water starts to flow in, the remaining hot water amount information obtained by the remaining hot water measuring device in the hot water tank 1 is monitored, and an instruction is given to close the intake valve when the water is full. When the water is full, the heater 4 is instructed to start the heating operation.
When the heating operation by the heater 4 is started, based on the water temperature information obtained from a plurality of water thermometers installed in the hot water storage tank 1, it is monitored how much the temperature of the hot water in the hot water storage tank 1 has increased. The heating operation by the heater 4 is stopped when it is determined that the entire hot water in the tank 1 has reached a predetermined temperature (for example, 95 degrees).
Since the hot water in the hot water storage tank 1 is used in the low-priced time zone, the hot water in the hot water storage tank 1 is discharged at any time during use. Therefore, every time hot water is discharged, the intake valve is opened to replenish the discharged amount of clean water, and the operation of reheating with the heater 4 is repeated.
Then, when the low-priced time period ends, the control unit 3 stops the heating operation by the heater 4.

廉価時間帯に湯の需要が発生した場合、通常は貯湯槽1の湯を優先的に使用するが、外気温度が所定以上(例えば概ね20度以上)であれば、貯湯槽1の湯に加えて、ヒートポンプ式給湯部2を使用するように制御しても良い。廉価時間帯でも外気温度が十分に高い夏季等の場合には、エネルギー消費効率が高い状態でヒートポンプ式給湯部2を活用することができ、電気料金を節約することができるためである。   When hot water demand occurs during low-cost hours, the hot water in the hot water tank 1 is usually preferentially used. However, if the outside air temperature is higher than a predetermined value (for example, approximately 20 degrees or higher), the hot water in the hot water tank 1 is added. Thus, the heat pump hot water supply unit 2 may be controlled to be used. This is because the heat pump hot water supply section 2 can be utilized with high energy consumption efficiency in the summer season when the outside air temperature is sufficiently high even in the low-cost time zone, and the electricity bill can be saved.

なお、ここでは、貯湯槽1及びヒータ4の制御を制御部3が逐次行うようにしたが、貯湯槽1側に別途マイクロコンピュータ等を搭載しておき、当該マイクロコンピュータが取水弁の開閉やヒータ4の過熱動作の開始・停止等を行っても良い。その場合、制御部3は廉価時間帯が開始した時点で、当該マイクロコンピュータに対して、ヒータ4による加熱動作を開始するように指示する信号を送信し、廉価時間帯が終了した時点で、ヒータ4による加熱動作を停止するように指示する信号を送信するだけで良い。   Here, the control unit 3 sequentially controls the hot water tank 1 and the heater 4, but a microcomputer or the like is separately mounted on the hot water tank 1 side, and the microcomputer opens and closes the intake valve and the heater. The overheating operation 4 may be started / stopped. In that case, the control unit 3 transmits a signal instructing the microcomputer to start the heating operation by the heater 4 at the time when the cheap time zone starts, and when the cheap time zone ends, the heater 3 It is only necessary to transmit a signal instructing to stop the heating operation by 4.

次に、廉価時間帯以外の通常時間帯における動作について図2を用いて説明する。
図2は、ヒータ4、貯湯槽1の湯、およびヒートポンプ式給湯部2を使用する時間帯を示す図である。
ここで、通常時間帯(例えば午前7時〜午後23時まで)は、日中の第一の通常時間帯(例えば午前10時〜午後18時まで)とそれ以外の第二の通常時間帯に峻別されており、その第二の通常時間帯は、さらに前半の第三の通常時間帯(例えば午前7時〜午前10時まで)と後半の第四の通常時間帯(例えば午前18時〜午後23時まで)とに分離されている。
Next, the operation in a normal time zone other than the low-cost time zone will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a diagram illustrating a time zone in which the heater 4, hot water in the hot water tank 1, and the heat pump hot water supply unit 2 are used.
Here, the normal time zone (for example, from 7:00 am to 23:00 pm) is the first normal time zone during the day (for example, from 10 am to 18:00 pm) and the other second normal time zone. The second normal time zone is further divided into a third normal time zone in the first half (for example, from 7:00 am to 10:00 am) and a fourth normal time zone in the second half (for example, from 18:00 am to afternoon Until 23:00).

図2に示す通り、ヒータ4は、廉価時間帯にのみ使用されるようになっており、貯湯槽1の湯は廉価時間帯以外の時間帯には加熱されることがない。
また、貯湯槽1の湯は、廉価時間帯に加えて第二の通常時間帯(第三および第四の通常時間帯)において使用され、基本的には第一の通常時間帯において使用されることはない。一方、ヒートポンプ式給湯部2は、主にエネルギー消費効率の高い第一の通常時間帯に使用され、この時間帯の湯の需要の大半は、ヒートポンプ式給湯部2によって賄われる。
As shown in FIG. 2, the heater 4 is used only in the low-cost time zone, and the hot water in the hot water tank 1 is not heated in a time zone other than the low-cost time zone.
The hot water in the hot water tank 1 is used in the second normal time zone (third and fourth normal time zones) in addition to the inexpensive time zone, and basically used in the first normal time zone. There is nothing. On the other hand, the heat pump hot water supply unit 2 is mainly used in a first normal time zone with high energy consumption efficiency, and most of the demand for hot water in this time zone is covered by the heat pump hot water supply unit 2.

制御部3は、午前7時を過ぎて第三の通常時間帯が開始された時点で、ただちにヒータ4による過熱動作を一切停止し、取水弁を閉じて貯湯槽1への上水の流入を禁止する。そして、湯の需要が発生したら排湯弁5を制御し、貯湯槽1からの湯が優先的に排湯管7に排出されるようにする。
なお、ここにいう優先的にとは、原則としてこの第三の通常時間帯には貯湯槽1の湯を使用する、ことを意味するものであり、無条件で貯湯槽1の湯のみが排出されるように制御することを意味するものではない。例えば、湯の使用元が分かるような仕組みを備えているのであれば、使用元が洗面所のように少量の使用であることが明らかな場合に限ってヒートポンプ式給湯部2を動作させて、ヒートポンプ式給湯部2から湯が排出されるように制御しても良い。また、常に貯湯槽1の湯とヒートポンプ式給湯部2からの湯が9対1の割合で排出されるように制御する方法でも良い。つまり、貯湯槽1の湯の排出が支配的な状態であれば良い。
When the third normal time period starts after 7:00 am, the control unit 3 immediately stops any overheating operation by the heater 4, closes the intake valve and allows the inflow of clean water into the hot water tank 1. Ban. When the demand for hot water is generated, the hot water valve 5 is controlled so that the hot water from the hot water storage tank 1 is discharged preferentially to the hot water pipe 7.
Note that “preferential” here means that, in principle, the hot water in the hot water tank 1 is used during the third normal time period, and only the hot water in the hot water tank 1 is discharged unconditionally. It does not mean that control is performed. For example, if it is equipped with a mechanism that knows the source of hot water, the heat pump hot water supply unit 2 is operated only when it is clear that the source of use is a small amount of use like a washroom, You may control so that hot water may be discharged | emitted from the heat pump type hot-water supply part 2. FIG. Moreover, the method of controlling so that the hot water of the hot water storage tank 1 and the hot water from the heat pump hot water supply unit 2 are always discharged at a ratio of 9 to 1 may be used. That is, it is sufficient if the hot water discharge from the hot water tank 1 is dominant.

その後、午前10時を過ぎて第一の通常時間帯が開始されたら、今度は湯の需要が発生した時点でヒートポンプ式給湯部2による加熱動作を開始させ、ヒートポンプ式給湯部2からの湯が排湯管7に優先的に排出されるように排湯弁5を制御する。
そして、午後18時を過ぎて第四の通常時間帯が開始されたら、再び貯湯槽1からの湯が排湯管7に優先的に排出されるようにする。
After that, when the first normal time period starts after 10 am, the heating operation by the heat pump hot water supply unit 2 is started at the time when demand for hot water occurs, and the hot water from the heat pump hot water supply unit 2 is discharged. The hot water discharge valve 5 is controlled so as to be discharged preferentially to the hot water discharge pipe 7.
Then, when the fourth normal time period starts after 18:00 pm, the hot water from the hot water storage tank 1 is preferentially discharged to the hot water discharge pipe 7 again.

このように、昼間を予め3つの時間帯(第一、第三、および第四の通常時間帯)に峻別し、それぞれの開始時刻と終了時刻を制御部3の記憶部に記憶しておき、計時部により取得される現在時刻に基づいて、現時点がどの時間帯に属するのかを判断した上で、当該時間帯における動作を実行するように制御する。   In this way, the daytime is divided into three time zones (first, third, and fourth normal time zones) in advance, and the respective start times and end times are stored in the storage unit of the control unit 3, Based on the current time acquired by the time measuring unit, it is determined to which time zone the current time belongs, and control is performed to execute the operation in the time zone.

第三の通常時間帯は、早朝の時間帯であり、未だに気温が十分に上昇していないから、ヒートポンプ式給湯部2のエネルギー消費効率が十分に高いとはいえない状態である。従って、廉価時間帯に貯湯槽1に蓄えた湯で、この第三の通常時間帯の湯の需要を賄うようにする方が良い。
一方、第一の通常時間帯は、一日のうちでもっとも気温の高い状態であるから、ヒートポンプ式給湯部2のエネルギー消費効率が高く、その能力を十分に発揮できる状況にある。従って、この時間帯では、ヒートポンプ式給湯部2によって湯の需要を賄うようにする方が良い。
そして、第四の通常時間帯は、日が傾いて気温が低下する時間帯であるから、第三の通常時間帯と同様に、貯湯槽1に蓄えた湯で、湯の需要を賄うようにする。
The third normal time zone is an early morning time zone, and since the temperature has not yet risen sufficiently, it cannot be said that the energy consumption efficiency of the heat pump hot water supply unit 2 is sufficiently high. Therefore, it is better to cover the demand for hot water in the third normal time zone with the hot water stored in the hot water tank 1 during the inexpensive time zone.
On the other hand, the first normal time zone is in a state where the temperature is the highest in the day, so the energy consumption efficiency of the heat pump hot water supply unit 2 is high, and the capacity can be fully exhibited. Therefore, in this time zone, it is better to cover the demand for hot water by the heat pump hot water supply unit 2.
And since the fourth normal time zone is a time zone in which the temperature falls as the sun goes down, the hot water stored in the hot water tank 1 is used to cover the demand for hot water as in the third normal time zone. To do.

従来の給湯装置のように、夜間にヒートポンプ式給湯器で湯を沸かす方法の場合、特に寒冷地では、冬季の夜間の気温が0度を大きく下回るため、ヒートポンプ式給湯器によって外気から汲み上げる熱量がほとんど無く、夜間に貯湯槽1の湯を十分に加熱することができない。これでは、ヒートポンプ式給湯器を用いてエネルギー消費効率を高めようとするシステム本来の目的をほとんど達成することができなってしまう。   In the case of boiling water with a heat pump type water heater at night like a conventional water heater, especially in cold regions, the temperature at night in winter is greatly below 0 degrees, so the amount of heat pumped from the outside air by the heat pump type water heater There is almost nothing, and the hot water in the hot water tank 1 cannot be heated sufficiently at night. This makes it possible to achieve almost the original purpose of the system for increasing the energy consumption efficiency using the heat pump type hot water heater.

本願発明者は、このような寒冷地において顕著に発生する問題に着目し、ヒートポンプ式給湯部2を主にその能力を十分に活用しうる日中の時間帯に狙いを定めて運転させると共に、電気料金の廉価な時間帯においてはヒータ4を用いて加熱する給湯装置としたため、従来システムで発生したような、貯湯槽1の湯の加熱不足やエネルギー消費効率が著しく低下した状態でのヒートポンプ式給湯部2の使用等を回避することができるようになり、給湯装置全体の効率を高めることができるようになる。
また、昼間に発生する湯の需要を主にヒートポンプ式給湯部2で賄うようにしたため、貯湯槽1には丸一日分の湯を蓄えておく必要がなくなり、貯湯槽1を小型化することが可能となった。
The inventor of the present application pays attention to the problem that occurs conspicuously in such a cold region, and aims to operate the heat pump hot water supply unit 2 mainly during the daytime when the ability can be fully utilized. Since the hot water supply device is heated by using the heater 4 in the time zone where the electricity price is low, the heat pump type in a state where the hot water in the hot water tank 1 is insufficiently heated and the energy consumption efficiency is remarkably lowered as in the conventional system. The use of the hot water supply unit 2 can be avoided, and the efficiency of the entire hot water supply apparatus can be increased.
Moreover, since the demand for hot water generated in the daytime is mainly covered by the heat pump hot water supply section 2, it is no longer necessary to store hot water for a whole day in the hot water tank 1, and the hot water tank 1 can be downsized. Became possible.

(第2の実施形態)
制御部3は、次のように動作させても良い。
(Second Embodiment)
The control unit 3 may be operated as follows.

第1の実施形態では、予め制御部3の記憶部に、第一、第三および第四の通常時間帯それぞれの開始時刻と終了時刻を記憶させておき、時刻に応じて動作を切り替えるようにしたが、これらの開始時刻等は随時変更しても良い。   In the first embodiment, the start time and the end time of the first, third, and fourth normal time zones are stored in advance in the storage unit of the control unit 3, and the operation is switched according to the time. However, these start times and the like may be changed at any time.

例えば、制御部3は、廉価時間帯が終了したら、温度計8から取得される外気温度を随時モニタリングし、その外気温度が所定の温度(例えば20度)を超えた時点で、第三の通常時間帯を、時刻に関係なく終了させることができる。
そもそも、廉価時間帯以外の通常時間帯を複数に峻別してシステムの動作を切り替えるのは、ヒートポンプ式給湯部2のエネルギー消費効率が高いかどうかを根拠にしているのであるから、外気温度を直接取得できるのであれば、その外気温度に応じてヒートポンプ式給湯部2を活用するか否かを決定する方が、確実性が高くなる。
同様に、第四の通常時間帯も、第一の通常時間帯が開始されたら、温度計8から取得される外気温度を随時モニタリングし、その外気温度が所定の温度を下回った時点で終了させることができる。
For example, when the cheap time period ends, the control unit 3 monitors the outside air temperature acquired from the thermometer 8 as needed, and when the outside air temperature exceeds a predetermined temperature (for example, 20 degrees), the third normal The time zone can be ended regardless of the time.
In the first place, it is based on whether the energy consumption efficiency of the heat pump hot water supply unit 2 is high or not because the system operation is switched by dividing the normal time zone other than the low-price time zone into a plurality of times. If it can be acquired, it is more reliable to determine whether to use the heat pump hot water supply unit 2 according to the outside air temperature.
Similarly, in the fourth normal time zone, when the first normal time zone is started, the outside air temperature acquired from the thermometer 8 is monitored as needed, and is terminated when the outside air temperature falls below a predetermined temperature. be able to.

なお、外気温度のみを基準にして動作を切り替えると、日中にほとんど気温の上がらなかった日には、ヒートポンプ式給湯部2を活用できる時間帯が極めて短くなり(あるいは、全く活用できなくなり)、貯湯槽1の湯が足りなくなる可能性もある。
そこで、時刻と外気温度の双方に基づいて動作を切り替えるようにしても良い。
例えば、第三の通常時間帯の終了時刻の範囲を、午前9時半から午前11時半まで等のように決めておき、第三の通常時間帯開始後、午前9時半を過ぎた時点から外気温度の監視を開始して、外気温度が所定の温度以上となった時点で第三の通常時間帯を終了させるようにする。また、午前11時半になった時点でも未だに外気温度が所定の温度未満であれば、その時点で第三の通常時間帯を終了させるようにする。
このように、予め設けられた時間範囲内でのみ外気温度の監視を行い、その範囲内でのみ第三の通常時間帯の終了時刻を変動させても良い。このようにすることで、日中の気温が通常よりも低い場合であっても、第一の通常時間帯を確保することができるようになるため、貯湯槽1の湯が足りなくなる、という事態を未然に回避することができるようになる。
In addition, when the operation is switched based only on the outside air temperature, the time zone in which the heat pump hot water supply unit 2 can be used becomes extremely short (or cannot be used at all) on the day when the temperature hardly rises during the day. There is a possibility that the hot water in the hot water tank 1 is insufficient.
Therefore, the operation may be switched based on both the time and the outside air temperature.
For example, when the range of the end time of the third normal time zone is determined from 9:30 am to 11:30 am, etc., and after 9:30 am after the start of the third normal time zone The monitoring of the outside air temperature is started, and the third normal time period is ended when the outside air temperature becomes equal to or higher than a predetermined temperature. If the outside air temperature is still lower than the predetermined temperature even at 11:30 am, the third normal time period is terminated at that time.
In this way, the outside air temperature may be monitored only within a predetermined time range, and the end time of the third normal time zone may be varied only within that range. By doing in this way, even if the daytime temperature is lower than normal, the first normal time zone can be secured, so that the hot water in the hot water tank 1 is insufficient. Can be avoided in advance.

なお、制御部3は、外気温度のみではなく、貯湯槽1の残湯量に応じて第一の通常時間帯の終了時刻(第四の通常時間帯の開始時刻)を変動させるようにしても良い。
例えば、第三の通常時間帯に通常よりも多くの湯を使用した場合、第四の通常時間帯に使用可能な貯湯槽1の湯が足りなくなる恐れがある。そこで、そのような場合には、第一の通常時間帯の終了時刻を繰り延べして第四の通常時間帯の長さを短くする。
一方、第三の通常時間帯に使用した湯の量が通常よりも少ない場合には、貯湯槽1の湯が大幅に余る可能性があるので、そのような場合には、第一の通常時間帯の終了時刻を繰り上げて第四の通常時間帯の長さを長くしても良い。
Note that the control unit 3 may vary the end time of the first normal time zone (start time of the fourth normal time zone) according to not only the outside air temperature but also the remaining hot water amount in the hot water tank 1. .
For example, when more hot water than usual is used in the third normal time zone, there is a possibility that the hot water in the hot water storage tank 1 usable in the fourth normal time zone is insufficient. Therefore, in such a case, the end time of the first normal time zone is deferred to shorten the length of the fourth normal time zone.
On the other hand, when the amount of hot water used in the third normal time zone is less than normal, there is a possibility that the hot water in the hot water storage tank 1 is greatly left. In such a case, the first normal time The length of the fourth normal time period may be increased by raising the end time of the band.

また、制御部3は、外気温度以外にも気圧や湿度などの複数の環境要因を取り込み、これらに基づいてエネルギー効率が予め定めた基準以上であるか否かを総合的に判断した上で、その判断結果に応じて、ヒートポンプ式給湯部2をどのように活用すべきかを決めるようにしても良い。
例えば、エネルギー効率が基準より高いと推定されれば、ヒートポンプ式給湯部2を活用することに便益があるため、廉価時間帯であってもヒートポンプ式給湯部2からの湯の排出量を増やしたり、第一の昼間の時間帯の開始時刻を前倒ししたり、終了時刻を延期したりすることが可能である。
Further, the control unit 3 takes in a plurality of environmental factors such as atmospheric pressure and humidity in addition to the outside air temperature, and comprehensively determines whether or not the energy efficiency is equal to or higher than a predetermined standard based on these factors. Depending on the judgment result, how to use the heat pump hot water supply unit 2 may be determined.
For example, if it is estimated that the energy efficiency is higher than the standard, there is a benefit in utilizing the heat pump hot water supply unit 2, so the amount of hot water discharged from the heat pump hot water supply unit 2 can be increased even in the low-cost time zone. It is possible to advance the start time of the first daytime period or postpone the end time.

また、排湯弁5は貯湯槽1からの湯とヒートポンプ式給湯部2からの湯を択一的に排湯管7に排出してもよいし、例えば7対3の割合などのように双方の湯を同時に排出するように制御しても良い。
例えば、第一の通常時間帯には、原則としてヒートポンプ式給湯部2からの湯を選択して排湯管7に排出するが、第三の通常時間帯終了時点における貯湯槽1の残湯量が通常よりも多い場合には、ヒートポンプ式給湯部2からの湯に加えて貯湯槽1の湯も同時に排出するように排湯弁5を制御しても良い。
このように、湯の排出方法を貯湯槽1の残湯量や外気温度などに応じて柔軟に変動させることで、高度で緻密な給湯装置を構築することが可能となり至便である。
Further, the hot water valve 5 may alternatively discharge hot water from the hot water tank 1 and hot water from the heat pump hot water supply section 2 to the hot water pipe 7, for example, a ratio of 7 to 3, for example. The hot water may be controlled to be discharged at the same time.
For example, in the first normal time zone, hot water from the heat pump hot water supply unit 2 is selected and discharged to the hot water discharge pipe 7 in principle, but the remaining hot water amount in the hot water tank 1 at the end of the third normal time zone is When the amount is higher than normal, the hot water discharge valve 5 may be controlled so that hot water from the hot water storage tank 1 is simultaneously discharged in addition to hot water from the heat pump hot water supply section 2.
Thus, it is possible to construct an advanced and precise hot water supply apparatus by flexibly changing the hot water discharge method according to the amount of remaining hot water in the hot water storage tank 1 or the outside air temperature.

(第3の実施形態)
また、ヒートポンプ式給湯部2における成績係数COP(Coefficient Of Performance)をリアルタイムに計測可能な場合には、当該COPに応じて、制御部3を動作させても良い。
(Third embodiment)
Moreover, when the coefficient of performance COP (Coefficient of Performance) in the heat pump hot water supply unit 2 can be measured in real time, the control unit 3 may be operated according to the COP.

例えば、通常時間帯の電気料金が廉価時間帯の電気料金の3倍に設定されている地域であれば、制御部3は、成績係数COP(Coeffcient Of Performance)が3.0以上である場合にのみ、ヒートポンプ式給湯部2を優先的に使用するようにすると良い。廉価時間帯にヒータで加熱する場合に比べて、電気料金あたりの加熱効率が高くなるためである。   For example, in a region where the electricity rate in the normal time zone is set to three times the electricity rate in the cheap hour zone, the control unit 3 has a coefficient of performance COP (Coefficient of Performance) of 3.0 or more. Only the heat pump hot water supply unit 2 should be used preferentially. This is because the heating efficiency per electricity rate is higher than when heating with a heater during a low-cost time zone.

なお、冬季については、例えばCOPが3.0未満の場合でも(例えば2.0以上等の場合)、ヒートポンプ式給湯部2を優先的に使用することができる。寒冷地の場合は、冬季の日中であっても、気温が低く、COPがそれほど高くならないケースがあるためである。
この場合、電気料金については、夜間にヒータで加熱する場合よりも非経済的となることがあるが、寒冷地においてエネルギー効率の高い時間帯を狙ってヒートポンプ式給湯部2を有効に活用することで、トータルでのCO2の排出量を削減するという効果が得られる。
In winter, for example, even when the COP is less than 3.0 (for example, 2.0 or more), the heat pump hot water supply unit 2 can be preferentially used. This is because in cold regions, there are cases where the temperature is low and the COP is not so high even during winter days.
In this case, the electricity bill may be less economical than when it is heated with a heater at night, but the heat pump hot water supply unit 2 should be used effectively in a cold region aiming for a time zone with high energy efficiency. Thus, the effect of reducing the total amount of CO2 emission can be obtained.

なお、COPがいくら以上の場合にヒートポンプ式給湯部2を優先的に使用するか、といったこと(COPの閾値)については、制御部3の記憶部に予め設定しておけばよく、その値は地域や家庭ごとに設定変更しうるようにしておくことが望ましい。
また、制御部3は、外気の温度とCOP値の双方に基づいて制御するようにしても良いし、時刻との組み合わせに基づいて制御するようにしても良い。
It should be noted that the value (COP threshold) for preferentially using the heat pump hot water supply unit 2 when the COP is more than that may be set in the storage unit of the control unit 3 in advance. It is desirable to be able to change the setting for each region or household.
Moreover, the control part 3 may be made to control based on both the temperature and COP value of outside air, and may be controlled based on the combination with time.

例えば、正午を過ぎた時点から、制御部3はCOPの値を常時監視し、正午を過ぎてCOPが2.0以上となっていれば、ヒートポンプ式給湯部2を優先的に使用するようにし、午後2時を過ぎてからCOPが2.0未満となった時点でヒートポンプ式給湯部2の優先的な使用を終了し貯湯槽1の湯を優先的に使用する、といった方法を用いても良い。   For example, the control unit 3 constantly monitors the COP value from the time when noon has passed, and if the COP is 2.0 or more after noon, the heat pump hot water supply unit 2 is preferentially used. Even when a method is used in which the preferential use of the heat pump hot water supply unit 2 is terminated and the hot water in the hot water tank 1 is preferentially used when the COP becomes less than 2.0 after 2 pm. good.

なお、本発明における制御部3は、1の筐体によって実現されていても良いし、複数の筐体の組み合わせによって実現されても良い。また、これらは、それぞれ1つのCPUによって実現されていても良いし、複数のCPUを組み合わせて実現されていても良い。また、CPUを有さないハードウェア回路やICチップ等で構成されていても良く、制御部3の有する機能は、ハードウェア又はソフトウェアのいずれによって実現されていても良い。   In addition, the control part 3 in this invention may be implement | achieved by one housing | casing, and may be implement | achieved by the combination of a some housing | casing. Each of these may be realized by one CPU, or may be realized by combining a plurality of CPUs. Moreover, it may be comprised with the hardware circuit which does not have CPU, an IC chip, etc., and the function which the control part 3 has may be implement | achieved by either hardware or software.

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
例えば、図1では貯湯槽1からの湯とヒートポンプ式給湯部2からの湯の双方を排湯弁5を介して1つの排湯管7に排出するようにしたが、それぞれ別々に排湯弁を設けて排出するようにしても良い。この場合、制御部3はそれぞれの排出弁を状況に応じて開閉すれば良い。
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
For example, in FIG. 1, both hot water from the hot water storage tank 1 and hot water from the heat pump hot water supply unit 2 are discharged to one hot water pipe 7 through the hot water valve 5. May be provided for discharge. In this case, the control part 3 should just open and close each discharge valve according to a condition.

本発明に係る給湯装置の機器配置の概要を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the outline | summary of apparatus arrangement | positioning of the hot water supply apparatus which concerns on this invention. ヒータ4、貯湯槽1の湯、およびヒートポンプ式給湯部2を使用する時間帯の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the time slot | zone which uses the heater 4, the hot water of the hot water tank 1, and the heat pump hot water supply part 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 貯湯槽
2 ヒートポンプ式給湯部
3 制御部
4 ヒータ
5 排湯弁
6 取水管
7 排湯管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hot water tank 2 Heat pump type hot water supply part 3 Control part 4 Heater 5 Hot water discharge valve 6 Intake pipe 7 Hot water supply pipe

Claims (5)

ヒータを備える貯湯槽とヒートポンプ式給湯部とを並列に運転可能なように備え、夜間の所定の時間帯が他の時間帯よりも電気料金の廉価な廉価時間帯に設定されている商用電力を電力源として用いる給湯装置であって、
前記貯湯槽およびヒートポンプ式給湯部の動作を制御する制御部を備えており、
前記廉価時間帯においては、
前記制御部は、前記ヒータによって前記貯湯槽の湯を加熱すると共に、前記貯湯槽の湯を前記ヒートポンプ式給湯部からの湯よりも優先的に排出するように制御し、
前記廉価時間帯以外の通常時間帯のうち第一の通常時間帯においては、
前記制御部は、前記ヒータによる加熱動作を停止すると共に、ヒートポンプ式給湯部からの湯を貯湯槽の湯よりも優先的に排出するように制御し、
前記通常時間帯のうち前記第一の通常時間帯以外の第二の通常時間帯においては、
前記制御部は、前記ヒータによる加熱動作を停止すると共に、前記貯湯槽の湯を前記ヒートポンプ式給湯部からの湯よりも優先的に排出するように制御すること
を特徴とする給湯装置。
A hot water storage tank equipped with a heater and a heat pump type hot water supply section are provided so that they can be operated in parallel, and commercial power that is set at a low-cost time zone where the predetermined time zone at night is cheaper than other time zones. A water heater used as a power source,
A control unit for controlling the operation of the hot water storage tank and the heat pump hot water supply unit,
In the low price period,
The control unit is configured to heat the hot water in the hot water storage tank with the heater and control the hot water in the hot water storage tank to be discharged preferentially over the hot water from the heat pump hot water supply unit,
In the first normal time zone out of the normal time zones other than the low-cost time zone,
The control unit is configured to stop the heating operation by the heater and to discharge the hot water from the heat pump hot water supply unit with higher priority than the hot water in the hot water storage tank,
In the second normal time zone other than the first normal time zone among the normal time zones,
The said control part is a hot water supply apparatus characterized by stopping the heating operation by the said heater, and controlling so that the hot water of the said hot water tank may be discharged | emitted preferentially rather than the hot water from the said heat pump type hot water supply part.
第二の通常時間帯は、
前記第一の通常時間帯よりも前の第三の通常時間帯と、前記第一の通常時間帯よりも後の第四の通常時間帯とに分離されており、
前記第一の通常時間帯は、
前記第三の通常時間帯終了時における貯湯槽の残湯量に応じて、その終了時刻が変動するように構成されていること
を特徴とする請求項1に記載の給湯装置。
The second normal time zone is
It is separated into a third normal time zone before the first normal time zone and a fourth normal time zone after the first normal time zone,
The first normal time zone is
The hot water supply apparatus according to claim 1, wherein the end time varies according to the amount of remaining hot water in the hot water storage tank at the end of the third normal time period.
前記第一の通常時間帯は、以下の(1)及び(2)のうち少なくとも1つを満たす時間帯であることを特徴とする請求項1又は2に記載の給湯装置。
(1)外気温度が所定の第一の温度よりも高い時間帯
(2)ヒートポンプ式給湯部における成績係数COP(Coefficient Of Performance)が所定以上となる時間帯であって、正午前の一の時刻から始まり、正午過ぎの他の時刻までの時間帯
The hot water supply apparatus according to claim 1 or 2, wherein the first normal time zone is a time zone satisfying at least one of the following (1) and (2).
(1) Time zone in which the outside air temperature is higher than the predetermined first temperature (2) Time zone in which the coefficient of performance COP (Coefficient of Performance) in the heat pump hot water supply section is equal to or higher than a predetermined time Time zone starting from and until other time after noon
前記廉価時間帯において、
前記制御部は、外気温度に応じてヒートポンプ式給湯部からの湯の排出量を増減させることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載の給湯装置。
In the low price period,
The hot water supply apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit increases or decreases a discharge amount of hot water from the heat pump hot water supply unit according to an outside air temperature.
ヒータを備える貯湯槽とヒートポンプ式給湯部とを並列に運転可能なように備え、夜間の所定の時間帯が他の時間帯よりも電気料金の廉価な廉価時間帯に設定されている商用電力を電力源として用いる給湯装置の動作方法であって、
前記給湯装置は、前記貯湯槽およびヒートポンプ式給湯部の動作を制御する制御部を備えており、
前記廉価時間帯においては、
前記ヒータによって前記貯湯槽の湯を加熱すると共に、前記貯湯槽の湯を前記ヒートポンプ式給湯部からの湯よりも優先的に排出するように前記制御部を動作させ、
前記廉価時間帯以外の通常時間帯のうち第一の通常時間帯においては、
前記制御部は、前記ヒータによる加熱動作を停止すると共に、ヒートポンプ式給湯部からの湯を貯湯槽の湯よりも優先的に排出するように前記制御部を動作させ、
前記通常時間帯のうち前記第一の通常時間帯以外の第二の通常時間帯においては、
前記制御部は、前記ヒータによる加熱動作を停止すると共に、前記貯湯槽の湯を前記ヒートポンプ式給湯部からの湯よりも優先的に排出するように前記制御部を動作させること
を特徴とする給湯装置の動作方法。
A hot water storage tank equipped with a heater and a heat pump type hot water supply section are provided so that they can be operated in parallel, and commercial power that is set at a low-cost time zone where the predetermined time zone at night is cheaper than other time zones. An operation method of a hot water supply device used as a power source,
The hot water supply apparatus includes a control unit that controls operations of the hot water storage tank and the heat pump hot water supply unit,
In the low price period,
Heating the hot water in the hot water storage tank with the heater, and operating the control unit to discharge the hot water in the hot water tank preferentially over the hot water from the heat pump hot water supply part,
In the first normal time zone out of the normal time zones other than the low-cost time zone,
The control unit stops the heating operation by the heater and operates the control unit so as to preferentially discharge the hot water from the heat pump hot water supply unit over the hot water in the hot water storage tank,
In the second normal time zone other than the first normal time zone among the normal time zones,
The control unit stops the heating operation by the heater and operates the control unit so that the hot water in the hot water storage tank is discharged preferentially over the hot water from the heat pump hot water supply unit. How the device works.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101832631A (en) * 2010-06-07 2010-09-15 蔡钟坤 Water heater
JP2011232004A (en) * 2010-04-28 2011-11-17 Osaka Gas Co Ltd Heat supply system
JP2020200996A (en) * 2019-06-11 2020-12-17 リンナイ株式会社 Water heater

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011232004A (en) * 2010-04-28 2011-11-17 Osaka Gas Co Ltd Heat supply system
CN101832631A (en) * 2010-06-07 2010-09-15 蔡钟坤 Water heater
JP2020200996A (en) * 2019-06-11 2020-12-17 リンナイ株式会社 Water heater
JP7236333B2 (en) 2019-06-11 2023-03-09 リンナイ株式会社 Water heater

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