JP2009145042A - Hot water system - Google Patents

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  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hot water system using a storage battery as a power source for a heater capable of generating hot water at high energy efficiency while reducing the size of a hot water storage tank. <P>SOLUTION: The hot water system 10 includes the hot water storage tank 20, the heater 22 for heating hot water stored in the hot water storage tank 20, the storage battery 34 which is the power source of the heater 22, and a heating controlling part 36 for performing heating of the hot water by the heater 22 by supplying power outputted from the storage battery 34 to the heater 22 as direct current power. The heater 22 includes a first heater R using the storage battery 34 as the main power source and a second heater r using commercial power as the main power source. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、供給された水を加熱して生成した温水を貯える貯湯タンクと、この貯湯タンクに設けられたヒータとを備える温水システムに関する。   The present invention relates to a hot water system including a hot water storage tank for storing hot water generated by heating supplied water, and a heater provided in the hot water storage tank.

従来より、給湯システムとして、深夜電力を利用して湯水を加熱する電気温水器を用いたものがある。かかる給湯システムでは、深夜電力により生成した温水を貯えるために大容量の貯湯タンクが必要となる。このため、貯湯タンクの設置スペースの問題を有する個人住宅などへの設置が難しいという問題があった。また、集合住宅向けに、大容量の貯湯タンクに深夜電力で加熱した温水を貯え、この温水を集合住宅の各住戸に供給するようにした給湯システムも存在する。しかし、このような給湯システムでは、貯湯タンクから各住戸までの配管が長くなるため、給湯口を開けてから温水が出てくるまでの時間が長くなってしまうという問題があった。これらの問題のため、深夜電力を利用した給湯システムは設置スペースに問題のある個人住宅や集合住宅向けには余り普及していないのが実状である。   Conventionally, as a hot water supply system, there is one using an electric water heater that heats hot water using midnight power. In such a hot water supply system, a large-capacity hot water storage tank is required to store hot water generated by midnight power. For this reason, there has been a problem that it is difficult to install in a private house or the like having a problem with the installation space of the hot water tank. In addition, there is a hot water supply system that stores hot water heated by midnight power in a large-capacity hot water storage tank and supplies this hot water to each dwelling unit of the apartment house. However, in such a hot water supply system, since the piping from the hot water storage tank to each dwelling unit becomes long, there is a problem that it takes a long time until hot water comes out after the hot water supply port is opened. Due to these problems, hot water supply systems using midnight power are not so popular for private houses and collective housing where installation space is problematic.

これに対して、特許文献1には、太陽電池パネルの電力で蓄電池を充電し、この蓄電池の電力により電気温水器で温水タンクの温水を加熱するようにした温水装置が知られている。   On the other hand, Patent Document 1 discloses a hot water device in which a storage battery is charged with electric power of a solar battery panel, and hot water in a hot water tank is heated by an electric water heater with the electric power of the storage battery.

特開2000−55479号公報JP 2000-55479 A

しかしながら、特許文献1に記載された温水装置では、蓄電池の電力をDC/ACインバータを介して電気温水器に供給している。このため、DC/ACインバータでの損失発生が不可避であり、効率よく温水を生成することができない上、設置スペースや配管の長尺化の問題には対処できていない。   However, in the hot water device described in Patent Document 1, the electric power of the storage battery is supplied to the electric water heater via the DC / AC inverter. For this reason, loss generation in the DC / AC inverter is inevitable, hot water cannot be efficiently generated, and the problem of lengthening the installation space and piping cannot be dealt with.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、貯湯タンクの小型化を図りつつ、高いエネルギー効率で温水を生成することが可能な、蓄電池をヒータの電源として用いた温水システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and provides a hot water system using a storage battery as a power source of a heater capable of generating hot water with high energy efficiency while reducing the size of a hot water storage tank. For the purpose.

上記の目的を達成するため、本発明は、供給された水を加熱して生成した温水を貯える貯湯タンクと、この貯湯タンクに設けられたヒータとを備える温水システムであって、
前記ヒータの電源となる蓄電池と、
前記蓄電池から出力された電力を直流電力のまま前記ヒータに供給することにより、前記ヒータによって前記貯湯タンク内の湯水を加熱させる加熱制御部と、を備え、
前記ヒータは、前記蓄電池を主電源とする第1のヒータと、商用電力を主電源とする第2のヒータとを含むことを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention is a hot water system comprising a hot water storage tank for storing hot water generated by heating supplied water, and a heater provided in the hot water storage tank,
A storage battery as a power source of the heater;
A heating control unit that heats the hot water in the hot water storage tank by the heater by supplying electric power output from the storage battery to the heater as direct current power; and
The heater includes a first heater that uses the storage battery as a main power source and a second heater that uses commercial power as a main power source.

本発明によれば、貯湯タンク内の湯水を、蓄電池を電源とするヒータで加熱できるので、貯湯タンクに多量の温水を貯えておく必要がなくなり、貯湯タンクの小容量化を実現できる。また、蓄電池の電力を直流電力のままヒータに供給するので、インバータの使用に伴う損失がなく、効率的に湯水の加熱を行うことができる。ただし、経済性等を考慮の上、必要があれば、蓄電池にインバータを接続し、このインバータの出力を商用電源の停電時などの非常用屋内電源として使用することも可能である。   According to the present invention, since the hot water in the hot water storage tank can be heated by the heater using the storage battery as a power source, it is not necessary to store a large amount of hot water in the hot water storage tank, and the capacity of the hot water storage tank can be reduced. Moreover, since the electric power of a storage battery is supplied to a heater with direct-current power, there is no loss accompanying use of an inverter, and hot water can be heated efficiently. However, in consideration of economy and the like, if necessary, an inverter can be connected to the storage battery, and the output of the inverter can be used as an emergency indoor power source at the time of a power failure of the commercial power source.

また、本発明において、前記加熱制御部は、深夜商用電力を電源として前記第2のヒータにより前記貯湯タンク内の湯水を加熱させる機能を有することとしてもよい。   In the present invention, the heating control unit may have a function of heating hot water in the hot water storage tank by the second heater using midnight commercial power as a power source.

また、本発明の温水システムは、前記貯湯タンク内の水温を検出する水温検出部を備え、前記加熱制御部は、前記検出された水温が所定温度以下の場合に、前記蓄電池を電源として前記第1のヒータにより前記貯湯タンク内の湯水を加熱させる機能を有することとしてもよい。   The hot water system of the present invention further includes a water temperature detection unit that detects a water temperature in the hot water storage tank, and the heating control unit uses the storage battery as a power source when the detected water temperature is equal to or lower than a predetermined temperature. It is good also as having the function to heat the hot water in the said hot water storage tank with 1 heater.

また、本発明の温水システムは、前記貯湯タンク内の水温を検出する水温検出部と、前記蓄電池の残存容量を検出する残存容量検出部と、を備え、前記加熱制御部は、前記検出された残存容量が所定量以下であり、かつ、前記検出された水温が所定温度以下の場合に、商用電力を電源として前記第2のヒータにより前記貯湯タンク内の湯水を加熱させる機能を有することとしてもよい。   Moreover, the hot water system of the present invention includes a water temperature detection unit that detects a water temperature in the hot water storage tank, and a remaining capacity detection unit that detects a remaining capacity of the storage battery, and the heating control unit detects the detected temperature. When the remaining capacity is not more than a predetermined amount and the detected water temperature is not more than a predetermined temperature, the hot water in the hot water storage tank may be heated by the second heater using commercial power as a power source. Good.

また、前記加熱制御部が、前記第1のヒータ及び前記第2のヒータの両方により前記貯湯タンク内の湯水を加熱させる機能を有することとしてもよい。   Moreover, the said heating control part is good also as having a function which heats the hot water in the said hot water storage tank by both the said 1st heater and the said 2nd heater.

また、本発明において、前記蓄電池は、ラミネート型リチウム・イオン蓄電池であることとしてもよい。   In the present invention, the storage battery may be a laminate type lithium ion storage battery.

本発明によれば、貯湯タンクの小型化を図りつつ、高いエネルギー効率で温水を生成することが可能な、蓄電池をヒータの電源として用いた温水システムを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the hot water system which used the storage battery as a power supply of a heater which can produce | generate hot water with high energy efficiency, aiming at size reduction of a hot water storage tank can be provided.

本発明の一実施形態である温水システムの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a hot water system according to an embodiment of the present invention. 本実施形態の温水システムが備える制御部の詳細構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the detailed structure of the control part with which the hot water system of this embodiment is provided. 本実施形態において熱回収部を建物室内の床下に設け、貯湯タンクを壁面に取り付けた構成例を示す図である。In this embodiment, it is a figure which shows the structural example which provided the heat-recovery part under the floor in a building room, and attached the hot water storage tank to the wall surface. 本実施形態において熱回収部を建物室内の間仕切壁等の壁内部に設け、貯湯タンクを壁面に取り付けた構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example which provided the heat recovery part in walls, such as a partition wall in a building room, and attached the hot water storage tank to the wall surface in this embodiment.

図1は、本発明の一実施形態である温水システム10の全体構成図である。同図に示すように、本実施形態の温水システム10は、貯湯タンク20と、その内部に設置されたヒータ22とを備えている。貯湯タンク20は、給水管24から供給された水をヒータ22で加熱することにより生成した温水を貯える。貯湯タンク20に貯えられた温水は、給湯管26を通して、混合栓31で温度調整の上、シャワー28やカラン30などの給湯口に導かれる。   FIG. 1 is an overall configuration diagram of a hot water system 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the hot water system 10 of the present embodiment includes a hot water storage tank 20 and a heater 22 installed therein. The hot water storage tank 20 stores hot water generated by heating the water supplied from the water supply pipe 24 with the heater 22. Hot water stored in the hot water storage tank 20 is guided to a hot water outlet such as the shower 28 and the currant 30 through the hot water supply pipe 26 after adjusting the temperature by the mixing plug 31.

給水管24には、熱回収部32が設けられている。熱回収部32には、ヒータ22の主電源となる蓄電池34が収容されている。蓄電池34は、水密性のケースに収容され、このケースに接触するように、例えば蛇腹状あるいはプレート状の導水管が配置されている。これにより、蓄電池34の充放電時に発生する熱が、貯湯タンク20に供給される水に回収される。なお、蓄電池としては、鉛蓄電池、銀・亜鉛蓄電池、リチウム・イオン蓄電池、ニッケル・金属水酸化物蓄電池、NaS電池、ニッケル・亜鉛蓄電池、リチウム金属蓄電池、キャパシタなどの二次電池を用いることができるが、特に、リチウム・イオン蓄電池は大容量・高出力でかつ効率が高いので、ヒータ22の電源として好ましい。更に、ラミネートタイプのリチウム・イオン蓄電池は、耐水性のよいケースに収容されているが、外部損傷など万一の場合に備えた必要な保護対策を行った上で、水中に直接・間接的に、浴させることで、熱の回収をより効率的に行うことが可能であり、また、小型であるため設置スペースが小さくて済む。   The water supply pipe 24 is provided with a heat recovery unit 32. A storage battery 34 serving as a main power source of the heater 22 is accommodated in the heat recovery unit 32. The storage battery 34 is accommodated in a watertight case, and, for example, a bellows-shaped or plate-shaped water conduit is disposed so as to contact the case. Thereby, the heat generated during charging / discharging of the storage battery 34 is recovered in the water supplied to the hot water storage tank 20. As the storage battery, a secondary battery such as a lead storage battery, a silver / zinc storage battery, a lithium / ion storage battery, a nickel / metal hydroxide storage battery, a NaS battery, a nickel / zinc storage battery, a lithium metal storage battery, or a capacitor can be used. However, a lithium ion storage battery is particularly preferable as a power source for the heater 22 because of its large capacity, high output, and high efficiency. Laminate type lithium ion storage batteries are housed in a case with good water resistance, but after taking necessary protective measures in case of external damage etc., directly or indirectly into the water. By making it bath, heat can be recovered more efficiently, and the installation space can be reduced because of the small size.

温水システム10は、また、制御部36を備えている。制御部36には、貯湯タンク20に貯えられた温水の水温を検出する水温センサ38が接続されている。以下に説明するように、制御部36は、水温センサ38により検出された水温及び蓄電池34の残存容量に基づいて、ヒータ22への通電や蓄電池34への充電を制御する機能を有する。   The hot water system 10 also includes a control unit 36. A water temperature sensor 38 that detects the temperature of the hot water stored in the hot water storage tank 20 is connected to the control unit 36. As will be described below, the control unit 36 has a function of controlling energization of the heater 22 and charging of the storage battery 34 based on the water temperature detected by the water temperature sensor 38 and the remaining capacity of the storage battery 34.

なお、蓄電池34にインバータを接続し、このインバータの出力を商用電源の停電時などの非常用屋内電源として使用できるようにしてもよい。   An inverter may be connected to the storage battery 34 so that the output of the inverter can be used as an emergency indoor power source at the time of a power failure of the commercial power source.

図2は、制御部36の詳細構成を示す回路の概念図である。同図に示すように、制御部36は、タイマー50、整流器52、充放電制御回路54、加熱制御部56、スイッチS1〜S4等を含んで構成されている。蓄電池34には残存容量検出部58が設けられている。また、ヒータ22は、第1ヒータR及び第2ヒータrにより構成されている。後述するように、第1ヒータRは、蓄電池34を主電源として貯湯タンク20内の湯水を追い炊きするためのヒータであり、第2ヒータrは、深夜商用電力を主電源として、夜間に貯湯タンク内の湯水を加熱して必要量の温水を貯えるためのヒータである。   FIG. 2 is a conceptual diagram of a circuit showing a detailed configuration of the control unit 36. As shown in the figure, the control unit 36 includes a timer 50, a rectifier 52, a charge / discharge control circuit 54, a heating control unit 56, switches S1 to S4, and the like. The storage battery 34 is provided with a remaining capacity detector 58. The heater 22 includes a first heater R and a second heater r. As will be described later, the first heater R is a heater for replenishing hot water in the hot water storage tank 20 using the storage battery 34 as a main power source, and the second heater r stores hot water at night using midnight commercial power as the main power source. It is a heater for heating hot water in a tank to store a required amount of hot water.

タイマー50、整流器52、及び充放電制御回路54は、商用電源42と蓄電池34の正極との間に直列に接続されている。また、整流器52と充放電制御回路54との接続部と、蓄電池34の負極との間には、第1ヒータR及びスイッチS3が直列に接続されている。また、第1ヒータR及び第2ヒータrは、商用電源42に対して並列に接続され、商用電源42と第2ヒータrとの間にはスイッチS2が、また、第2ヒータrと第1ヒータRとの間にはスイッチS4が、夫々設けられている。さらに、タイマー50と整流器52との接続部と、第2ヒータrとの間にはスイッチS1が設けられている。   The timer 50, the rectifier 52, and the charge / discharge control circuit 54 are connected in series between the commercial power source 42 and the positive electrode of the storage battery 34. In addition, a first heater R and a switch S3 are connected in series between the connection between the rectifier 52 and the charge / discharge control circuit 54 and the negative electrode of the storage battery 34. The first heater R and the second heater r are connected in parallel to the commercial power source 42. A switch S2 is provided between the commercial power source 42 and the second heater r, and the second heater r and the first heater r are connected to the first heater R and the second heater r. Switches S4 are provided between the heaters R, respectively. Further, a switch S1 is provided between the connection portion between the timer 50 and the rectifier 52 and the second heater r.

タイマー50は、深夜電気料金が適用される深夜時間帯(例えば夜11時〜朝8時)のみオンとなるように設定されている。したがって、深夜時間帯は、商用電源42の電力がタイマー50、整流器52及び充放電制御回路54を介して蓄電池34に充電される。すなわち、蓄電池34の充電は、安価な深夜商用電力により行われることになる。   The timer 50 is set to be turned on only in the late-night time zone (for example, from 11:00 to 8:00 in the morning) to which the late-night electricity charge is applied. Accordingly, during the midnight time period, the power of the commercial power source 42 is charged to the storage battery 34 via the timer 50, the rectifier 52 and the charge / discharge control circuit 54. In other words, the storage battery 34 is charged by inexpensive late-night commercial power.

また、以下に示すように、スイッチS1〜S4のオンオフ状態に応じた各運転モードにて第1ヒータR及び第2ヒータrへの通電が行われ、貯湯タンク20内の湯水が加熱される。   Further, as shown below, the first heater R and the second heater r are energized in each operation mode according to the on / off states of the switches S1 to S4, and the hot water in the hot water storage tank 20 is heated.

(1)運転モード1 (S1:オン; S2,S3,S4:オフ)
この運転モード1では、第2ヒータrがタイマー50を介して商用電源42に接続される。したがって、タイマー50がオンとなる深夜時間帯に第2ヒータrに通電され、深夜商用電力を電源として第2ヒータrにより貯湯タンク20内の湯水が加熱される。すなわち、運転モード1は、夜間に安価な深夜商用電力により湯を沸かして、昼間に必要な温水を確保しておくための運転モードである。
(1) Operation mode 1 (S1: ON; S2, S3, S4: OFF)
In this operation mode 1, the second heater r is connected to the commercial power source 42 via the timer 50. Therefore, the second heater r is energized in the midnight time zone when the timer 50 is turned on, and the hot water in the hot water storage tank 20 is heated by the second heater r using midnight commercial power as a power source. That is, the operation mode 1 is an operation mode for boiling hot water with inexpensive late-night commercial power at night to secure necessary hot water in the daytime.

(2)運転モード2 (S2:オン; S1,S3,S4:オフ)
この運転モード2では、第2ヒータrが直接商用電源42に接続される。したがって、昼夜にかかわらず、商用電力を電源として第2ヒータrにより貯湯タンク20内の湯水が加熱される。本実施形態では、加熱制御部56は、貯湯タンク20の水温が所定温度以下に低下し、かつ、蓄電池34の残存容量が所定量以下となった場合に、スイッチS2をオンして運転モード2とする。すなわち、運転モード2は、貯湯タンク20の温水が通常よりも大量に消費され、蓄電池34の電力だけでは電力容量が不足する場合に、昼夜を問わず商用電力を電源として貯湯タンク20内の湯水を追い炊きする運転モードである。
(2) Operation mode 2 (S2: ON; S1, S3, S4: OFF)
In this operation mode 2, the second heater r is directly connected to the commercial power source 42. Therefore, the hot water in the hot water storage tank 20 is heated by the second heater r using commercial power as a power source regardless of day or night. In the present embodiment, the heating control unit 56 turns on the switch S2 when the water temperature in the hot water storage tank 20 falls below a predetermined temperature and the remaining capacity of the storage battery 34 becomes below a predetermined amount, and the operation mode 2 And That is, in the operation mode 2, when the hot water in the hot water storage tank 20 is consumed in a larger amount than usual and the power capacity of the storage battery 34 is insufficient, the hot water in the hot water storage tank 20 is supplied with commercial power as a power source regardless of day or night. It is an operation mode to cook up.

(3)運転モード3 (S3:オン; S1,S2,S4:オフ)
この運転モード3では、第1ヒータRが蓄電池34に接続され、蓄電池34の電力を用いて第1ヒータRにより貯湯タンク20内の湯水が加熱される。本実施形態では、加熱制御部56は、貯湯タンク20の水温が所定温度を下回ると、スイッチS3をオンして運転モード3とする。すなわち、運転モード3は、通常の温水使用時に、温水が消費されるのに伴って水温が低下した場合に追い炊きを行う運転モードである。
(3) Operation mode 3 (S3: ON; S1, S2, S4: OFF)
In this operation mode 3, the first heater R is connected to the storage battery 34, and the hot water in the hot water storage tank 20 is heated by the first heater R using the electric power of the storage battery 34. In the present embodiment, when the water temperature of the hot water storage tank 20 falls below a predetermined temperature, the heating control unit 56 turns on the switch S3 to set the operation mode 3. That is, the operation mode 3 is an operation mode in which additional cooking is performed when the water temperature decreases as the hot water is consumed during normal hot water use.

(4)運転モード4 <S3,S4:オン; S1,S2:オフ>
この運転モード4では、第1ヒータR及び第2ヒータrが蓄電池34に並列に接続されることで、第1ヒータR及び第2ヒータrの両方により、貯湯タンク20内の湯水が加熱される。このように、運転モード4は、蓄電池34を電源として2つのヒータr,Rにより貯湯タンク20内の湯水を急速に加熱することが可能な運転モードである。
(4) Operation mode 4 <S3, S4: ON; S1, S2: OFF>
In this operation mode 4, the hot water in the hot water storage tank 20 is heated by both the first heater R and the second heater r by connecting the first heater R and the second heater r in parallel to the storage battery 34. . Thus, the operation mode 4 is an operation mode in which the hot water in the hot water storage tank 20 can be rapidly heated by the two heaters r and R using the storage battery 34 as a power source.

(5)運転モード5 <S2,S3:オン; S1,S4:オフ>
この運転モード5では、第1ヒータRが蓄電池34に接続され、第2ヒータrが商用電源42に接続されることで、第1ヒータR及び第2ヒータrの両方により、貯湯タンク20内の湯水が加熱される。このように、運転モード4は、蓄電池34及び商用電源42の電力を併用し、2つのヒータr,Rにより貯湯タンク20内の湯水を急速に加熱することが可能な運転モードである。
(5) Operation mode 5 <S2, S3: ON; S1, S4: OFF>
In this operation mode 5, the first heater R is connected to the storage battery 34, and the second heater r is connected to the commercial power source 42, so that both the first heater R and the second heater r are used in the hot water storage tank 20. Hot water is heated. As described above, the operation mode 4 is an operation mode in which the hot water in the hot water storage tank 20 can be rapidly heated by the two heaters r and R by using the electric power of the storage battery 34 and the commercial power source 42 together.

(6)運転モード6 <S2,S4:オン; S1,S3:オフ>
この運転モード6では、第1ヒータR及び第2ヒータrが商用電源42に並列に接続されることで、第1ヒータR及び第2ヒータrの両方により、貯湯タンク20内の湯水が加熱される。このように、運転モード4は、商用電力を電源として2つのヒータr,Rにより貯湯タンク20内の湯水を急速に加熱することが可能な運転モードである。
(6) Operation mode 6 <S2, S4: ON; S1, S3: OFF>
In this operation mode 6, the hot water in the hot water storage tank 20 is heated by both the first heater R and the second heater r by connecting the first heater R and the second heater r in parallel to the commercial power source 42. The Thus, the operation mode 4 is an operation mode in which the hot water in the hot water storage tank 20 can be rapidly heated by the two heaters r and R using commercial power as a power source.

以上のように、図2に示す制御部36の構成によれば、安価な深夜電力により蓄電池34を充電できる。また、運転モード1では、安価な深夜電力を電源として夜間に貯湯タンク20に温水を貯めることができ、通常の温水使用時には、運転モード3にて蓄電池34を電源として追い炊きを行うことができる。さらに、例えば、多人数の来客時などに温水使用量が通常よりも大幅に増加した場合には、運転モード2により商用電力を電源として必要量の温水を加熱することができ、また、運転モード4〜6ではより急速に温水を加熱することができる。   As described above, according to the configuration of the control unit 36 shown in FIG. 2, the storage battery 34 can be charged with inexpensive late-night power. In operation mode 1, hot water can be stored in hot water storage tank 20 at night using inexpensive late-night power as a power source. When normal hot water is used, additional storage can be performed using storage battery 34 as a power source in operation mode 3. . Furthermore, for example, when the amount of hot water used is greatly increased than usual when a large number of visitors are present, the required amount of hot water can be heated using commercial power as a power source in the operation mode 2, and the operation mode In 4-6, warm water can be heated more rapidly.

なお、上述したように、運転モード2及び3は、加熱制御部56が水温センサ38及び残存容量検出部58の検出結果に基づいてスイッチS1〜S4のオンオフ状態を設定することにより実現される。また、運転モード1と運転モード4〜6については、例えば、夜間貯湯運転と急速加熱運転とを選択するための操作スイッチを設けておき、この操作スイッチによる選択に応じて、加熱制御部56がスイッチS1〜S4のオンオフ状態を設定することにより実現することができる。なお、急速加熱運転が選択された場合に、蓄電池34の残存容量が十分大きければ蓄電池34のみを電源として加熱する運転モード4とし、蓄電池34の残存容量が中程度であれば蓄電池34と商用電源を併用する運転モード5とし、蓄電池34の残存容量が小さければ、商用電源のみを用いる運転モード6で運転するなど、残存容量に応じて運転モード4〜6を選択する構成としてもよい。   As described above, the operation modes 2 and 3 are realized by the heating control unit 56 setting the on / off states of the switches S1 to S4 based on the detection results of the water temperature sensor 38 and the remaining capacity detection unit 58. In addition, for the operation mode 1 and the operation modes 4 to 6, for example, an operation switch for selecting a night hot water storage operation and a rapid heating operation is provided, and the heating control unit 56 responds to the selection by the operation switch. This can be realized by setting the on / off states of the switches S1 to S4. When the rapid heating operation is selected, if the remaining capacity of the storage battery 34 is sufficiently large, the operation mode 4 is used in which only the storage battery 34 is heated as a power source. If the remaining capacity of the storage battery 34 is medium, the storage battery 34 and the commercial power supply are used. If the remaining capacity of the storage battery 34 is small, the operation mode 4 to 6 may be selected according to the remaining capacity, such as operation in the operation mode 6 using only the commercial power source.

図3は、本実施形態において熱回収部32を建物室内の床下等の空間部102に設置し、貯湯タンク20を室内壁部100に取り付けた構成例を示す。同図に示す例では、熱回収部32を構成する冷却ボックス32Aを床102の下部の床下空間内に設置し、冷却ボックス32Aにラミネート型のリチウム・イオン電池である蓄電池34を収容して熱回収部32としている。また、貯湯タンク20は、例えば壁掛け式として壁部100の壁面に取り付けている。そして、給水管24から冷却ボックス32Aに水を供給し、冷却ボックス32A内で蓄電池34の熱により暖められた湯水が貯湯タンク20に供給されるようにしている。なお、床部100には取り外しの容易な蓋101を設け、この蓋101を開けて熱回収部32や蓄電池34のメンテナンスを行えるようにしている。なお、図4に示すように、熱回収部32を壁部100の内部に設けてもよい。   FIG. 3 shows a configuration example in which the heat recovery part 32 is installed in a space part 102 such as under the floor in a building room and the hot water storage tank 20 is attached to the indoor wall part 100 in the present embodiment. In the example shown in the figure, the cooling box 32A constituting the heat recovery unit 32 is installed in the under-floor space below the floor 102, and the storage battery 34, which is a laminated lithium ion battery, is accommodated in the cooling box 32A. The collection unit 32 is used. Moreover, the hot water storage tank 20 is attached to the wall surface of the wall part 100, for example as a wall-hanging type. Then, water is supplied from the water supply pipe 24 to the cooling box 32A, and hot water heated by the heat of the storage battery 34 in the cooling box 32A is supplied to the hot water storage tank 20. The floor 100 is provided with a lid 101 that can be easily removed, and the lid 101 is opened so that the heat recovery unit 32 and the storage battery 34 can be maintained. As shown in FIG. 4, the heat recovery part 32 may be provided inside the wall part 100.

本実施形態では、通常時には蓄電池34を主電源として貯湯タンク20内の湯水を追い炊きするが、蓄電池34として例えばリチウム・イオン蓄電池など大容量・高出力のものが使用できるため、多量の湯水を速やかに加熱することができる。このため、貯湯タンク20に多量の温水を貯えておく必要がなくなり、貯湯タンク20の小容量化を図ることができる。これにより、例えば上記図3に示すように、貯湯タンク20を壁面に取り付けたり、あるいはベランダの片隅や直上階のベランダ下に容易に取り付けできるなど設置場所の自由度が大きくなり、個人住宅等のように設置スペースの制約が多い場合にも、貯湯式温水システムを広く普及させることが可能となる。また、集合住宅等においても各住戸に貯湯タンク20を設置することにより、貯湯タンク20から給湯口への配管を短くすることができるので、給湯口を開けてから湯が出てくるまでに時間がかかるという問題も解消することができる。また、ラミネートタイプのリチウム・イオン蓄電池は省スペース化が可能であり、これを蓄電池34として用いることで、例えば上記図3に示すように、床下や壁の内部に収容できるなど、蓄電池34の設置スペースの自由度も大きくなる。   In the present embodiment, hot water in the hot water storage tank 20 is cooked normally using the storage battery 34 as a main power source. However, since a large capacity and high output battery such as a lithium ion storage battery can be used as the storage battery 34, a large amount of hot water is used. It can be heated quickly. For this reason, it is not necessary to store a large amount of hot water in the hot water storage tank 20, and the capacity of the hot water storage tank 20 can be reduced. As a result, for example, as shown in FIG. 3 above, the hot water storage tank 20 can be attached to the wall surface or can be easily attached to one corner of the veranda or under the veranda on the upper floor. As described above, even when the installation space is limited, the hot water storage type hot water system can be widely spread. Also, in the housing complex and the like, by installing the hot water storage tank 20 in each dwelling unit, the piping from the hot water storage tank 20 to the hot water outlet can be shortened, so it takes time from the opening of the hot water outlet until hot water comes out. It is possible to solve the problem of the cost. In addition, the laminate type lithium ion storage battery can save space, and by using this as the storage battery 34, for example, as shown in FIG. 3, the storage battery 34 can be installed under the floor or inside the wall. The freedom of space is also increased.

また、蓄電池34が充放電の際に放出した熱を、貯湯タンク20へ供給される水に回収することにより、貯湯タンク20に供給される水の温度が高くなる。このため、貯湯タンク20内の湯水を所定の温度まで加熱するのに要する時間を短縮でき、また、発熱ロスを回収することで加熱に必要な電気エネルギー量を抑えることができるなど、より効率的に湯水を加熱することができる。   Moreover, the temperature of the water supplied to the hot water storage tank 20 becomes high by recovering the heat released when the storage battery 34 is charged and discharged into the water supplied to the hot water storage tank 20. For this reason, the time required for heating the hot water in the hot water storage tank 20 to a predetermined temperature can be shortened, and the amount of electrical energy required for heating can be suppressed by recovering the heat loss. Hot water can be heated.

また、蓄電池34の充電を安価な深夜商用電力を用いて行えるので、ランニングコストを安く抑えることもできる。   In addition, since the storage battery 34 can be charged using inexpensive late-night commercial power, the running cost can be reduced.

さらに、追い炊き用の主電源として商用電力を用いた場合には、湯水を急速に加熱するためにヒータの消費電力が大きくなるので、電力会社との契約電力を大きくしなければならず、電気代の基本契約料金が高くついてしまうが、本実施形態では、上記のとおり追い炊き用の主電源として蓄電池34を用いるので、電力会社との契約電力を大きくすることは不要であり、基本契約料金が高くなるのを防止できる。また、貯湯容量と蓄電容量を湯水の利用形態に合う最適パターンに選択することにより、常時必要以上の貯湯量を確保しておく必要がなくなるため、自然冷却される湯量が小さくなり,エネルギー損失の少ないシステムを構築できる。   Furthermore, when commercial power is used as the main power source for additional cooking, the power consumption of the heater increases in order to heat hot water rapidly, so the contract power with the power company must be increased, However, in this embodiment, since the storage battery 34 is used as the main power source for additional cooking as described above, it is not necessary to increase the contract power with the power company. Can be prevented from becoming high. In addition, by selecting the hot water storage capacity and power storage capacity in an optimal pattern that matches the hot water usage pattern, it is no longer necessary to secure more hot water storage than necessary. A few systems can be constructed.

10 温水システム 20 貯湯タンク
22 ヒータ 24 給水管
26 給湯管 32 熱回収部
34 蓄電池 36 制御部
38 水温センサ 50 タイマー
52 整流器 54 充放電制御回路
56 加熱制御部 58 残存容量検出部
R 第1ヒータ r 第2ヒータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Hot water system 20 Hot water storage tank 22 Heater 24 Water supply pipe 26 Hot water supply pipe 32 Heat recovery part 34 Storage battery 36 Control part 38 Water temperature sensor 50 Timer 52 Rectifier 54 Charge / discharge control circuit 56 Heating control part 58 Remaining capacity detection part R 1st heater r 1st 2 heaters

Claims (7)

供給された水を加熱して生成した温水を貯える貯湯タンクと、この貯湯タンクに設けられたヒータとを備える温水システムであって、
前記ヒータの電源となる蓄電池と、
前記蓄電池から出力された電力を直流電力のまま前記ヒータに供給することにより、前記ヒータによって前記貯湯タンク内の湯水を加熱させる加熱制御部と、を備え、
前記ヒータは、前記蓄電池を主電源とする第1のヒータと、商用電力を主電源とする第2のヒータとを含むことを特徴とする温水システム。
A hot water system comprising a hot water storage tank for storing hot water generated by heating supplied water, and a heater provided in the hot water storage tank,
A storage battery as a power source of the heater;
A heating control unit that heats the hot water in the hot water storage tank by the heater by supplying electric power output from the storage battery to the heater as direct current power; and
The heater includes a first heater that uses the storage battery as a main power source and a second heater that uses commercial power as a main power source.
請求項1記載の温水システムにおいて、
前記加熱制御部は、深夜商用電力を電源として前記第2のヒータにより前記貯湯タンク内の湯水を加熱させる機能を有することを特徴とする温水システム。
The hot water system according to claim 1,
The heating control unit has a function of heating hot water in the hot water storage tank by the second heater using midnight commercial power as a power source.
請求項1又は2記載の温水システムにおいて、
前記貯湯タンク内の水温を検出する水温検出部を備え、
前記加熱制御部は、前記検出された水温が所定温度以下の場合に、前記蓄電池を電源として前記第1のヒータにより前記貯湯タンク内の湯水を加熱させる機能を有することを特徴とする温水システム。
The hot water system according to claim 1 or 2,
A water temperature detection unit for detecting the water temperature in the hot water storage tank;
The said heating control part has a function which heats the hot water in the said hot water storage tank by the said 1st heater by using the said storage battery as a power supply, when the detected water temperature is below predetermined temperature.
請求項1又は2記載の温水システムにおいて、
前記貯湯タンク内の水温を検出する水温検出部と、
前記蓄電池の残存容量を検出する残存容量検出部と、を備え、
前記加熱制御部は、前記検出された残存容量が所定量以下であり、かつ、前記検出された水温が所定温度以下の場合に、商用電力を電源として前記第2のヒータにより前記貯湯タンク内の湯水を加熱させる機能を有することを特徴とする温水システム。
The hot water system according to claim 1 or 2,
A water temperature detector for detecting the water temperature in the hot water storage tank;
A remaining capacity detection unit for detecting the remaining capacity of the storage battery,
When the detected remaining capacity is a predetermined amount or less and the detected water temperature is a predetermined temperature or less, the heating control unit uses commercial power as a power source in the hot water storage tank by the second heater. A hot water system having a function of heating hot water.
請求項1〜4のうち何れか1項記載の温水システムにおいて、
前記加熱制御部は、前記第1のヒータ及び前記第2のヒータの両方により前記貯湯タンク内の湯水を加熱させる機能を有することを特徴とする温水システム。
In the hot water system according to any one of claims 1 to 4,
The heating control unit has a function of heating hot water in the hot water storage tank by both the first heater and the second heater.
請求項1〜5のうち何れか1項記載の温水システムにおいて、
前記蓄電池は、ラミネート型リチウム・イオン蓄電池であることを特徴とする温水システム。
In the hot water system according to any one of claims 1 to 5,
The hot water system, wherein the storage battery is a laminate type lithium ion storage battery.
請求項1〜6のうち何れか1項記載の温水システムにおいて、前記蓄電池に接続されるインバータを設け、このインバータの出力を、商用電源の停電時などの非常用屋内電源として利用可能としたことを特徴とする温水システム。   The hot water system according to any one of claims 1 to 6, wherein an inverter connected to the storage battery is provided, and an output of the inverter can be used as an emergency indoor power source at the time of a power failure of a commercial power source. A hot water system characterized by
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