JP2011012941A - ハイブリッド給湯システム - Google Patents

Abstract

【課題】使用者の任意の基準に基づきヒートポンプ式給湯器と燃焼式給湯器のより効率のよい方を稼動させることが可能なハイブリッド給湯システムを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明にかかるハイブリッド給湯システム１００の代表的な構成は、貯湯タンク１１０と、ヒートポンプ式給湯器１２２と、燃焼式給湯器１２８と、給水温度取得手段１０６と、外気温度取得手段１３６と、給水温度と外気温度別にヒートポンプ式給湯器のＣＯＰが記憶されたＣＯＰテーブル２０６と、取得された給水温度および外気温度に対応するＣＯＰを取得するＣＯＰ取得部２１２と、ランニングコスト、省エネルギー、ＣＯ_２排出量のなかから基準を選択させる選択部２０８と、ＣＯＰの閾値を記憶する記憶部２０４と、取得されたＣＯＰと選択された基準の閾値を比較して稼動対象を決定する制御部２１４とを備えることを特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、ヒートポンプ式給湯器と燃焼式給湯器を併設して備えるハイブリッド給湯システムに関するものである。

近年、ヒートポンプ式給湯器と燃焼式給湯器を併設して備えるハイブリッド給湯システムの普及が進んでいる。ヒートポンプ式給湯器は、液体が気化するときに周囲の熱を吸収し、気体が凝縮して液化するときに熱を発する性質を利用している。そのため、燃焼式給湯器に比べて、ランニングコストの低減、エネルギーの有効利用（省エネルギー）、および温室効果ガスであるＣＯ_２排出量削減を図り得ると一般に認識されている。

しかし、ヒートポンプ式給湯器は、急速に大量の湯（高温水）を生成する用途には不向きである。また、ヒートポンプ式給湯器の成績係数（Coefficient Of Performance：ＣＯＰ：動作係数ともいう）は、給水温度（ヒートポンプ式給湯器への入水温度）や外気温度等に依存し、給水（入水）温度が高温になるとＣＯＰが低下してしまう。このため、給水（入水）温度が高温になりがちな保温運転の際には、従来燃焼式給湯器を稼動させている。

そこで、このような事情を勘案した上で、ヒートポンプ式給湯器と燃焼式給湯器のより効率のよい方を稼動させることが考えられる。これに関連する従来技術としては、特許文献１に、各エネルギー供給機器の運転開始・停止を示す発停パターンを複数作成して、他の条件である属性パターン（曜日や時間帯、外気エントロピー等）に結び付けて制御する技術が開示されている。

特開２００６−８５２５２号公報

しかしながら、特許文献１は、上述した内容を開示しているに留まり、それ以上の具体的な構成や態様を示すものではない。特に、発停パターンを作成するにあたって、過去のエネルギー需要データに基づいて各エネルギー供給機器の最適出力値を求めるとしているが、各エネルギー供給機器の優位性や優先度を考慮したものではない。

また、特許文献１は、その記載が極めて抽象的であることに加え、分野の点でも建物等のエネルギー管理システムを対象としており、ハイブリッド給湯システムに適用され得る技術ではない。

そこで、本発明は、ヒートポンプ式給湯器の出湯能力に影響を与える給水温度や外気温度等の外界条件を考慮して、使用者の任意の基準に基づきヒートポンプ式給湯器と燃焼式給湯器のより効率のよい方を稼動させることが可能なハイブリッド給湯システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明にかかるハイブリッド給湯システムの代表的な構成は、湯水を貯留する貯湯タンクと、貯湯タンクに対して出湯可能なヒートポンプ式給湯器と、貯湯タンクに対して出湯可能な燃焼式給湯器と、給水温度を取得する給水温度取得手段と、外気温度を取得する外気温度取得手段と、給水温度と外気温度の条件別にヒートポンプ式給湯器のＣＯＰが記憶されたＣＯＰテーブルと、ＣＯＰテーブルを参照して、取得された給水温度および外気温度に対応するＣＯＰを取得するＣＯＰ取得部と、ランニングコスト、省エネルギー、ＣＯ_２排出量のうち２以上の基準のなかから１つの基準を選択させる選択部と、２以上の基準において、それぞれの基準ごとにヒートポンプ式給湯器の方が高効率な運転となるＣＯＰの閾値を記憶する記憶部と、取得されたＣＯＰと選択された１つの基準における閾値を比較して、ヒートポンプ式給湯器と燃焼式給湯器のいずれかを稼動させる制御部と、を備えることを特徴とする。

かかる構成によれば、給水温度や外気温度といった外界条件を考慮して、ランニングコスト、省エネルギー、ＣＯ_２排出量のいずれかの任意の基準に基づきヒートポンプ式給湯器と燃焼式給湯器のより効率のよい方を稼動させることができる。特に、稼動対象の決定に関しては、燃焼式給湯器が外界条件（給水温度や外気温度）の影響を受けないことから、ヒートポンプ式給湯器のＣＯＰ（ＣＯＰの閾値を超えるか否か）のみによって行うことができ、容易かつ確実に高効率な方を決定可能である。

当該ハイブリッド給湯システムは、閾値を演算により算出する演算部と、演算部の演算に必要な情報を入力する入力部をさらに備え、演算部は、ランニングコストを基準とする閾値を算出する場合には、ヒートポンプ式給湯器のエネルギー料金単価と燃焼式給湯器のエネルギー料金単価に基づき算出し、省エネルギーを基準とする閾値を算出する場合には、ヒートポンプ式給湯器が消費する１次換算エネルギーと燃焼式給湯器が消費する１次換算エネルギーに基づき算出し、ＣＯ_２排出量を基準とする閾値を算出する場合には、ヒートポンプ式給湯器のＣＯ_２排出原単位と燃焼式給湯器のＣＯ_２排出原単位に基づき算出するとよい。これにより、各基準におけるＣＯＰの閾値を適切に設定することができ、エネルギー料金単価の変動等による閾値の更新も可能となる。

当該ハイブリッド給湯システムは、貯湯タンク下部から低温水を導く低温水配管と、貯湯タンク中途部から中温水を導く中温水配管と、保温運転の際に、低温水と中温水を混合してヒートポンプ式給湯器へと導く三方弁と、をさらに備えるとよい。

かかる構成によれば、低温水と中温水を混合するためヒートポンプ式給湯器への入水温度を低下させることができ、保温運転の際においてもＣＯＰを低下させることなくヒートポンプ式給湯器を使用することができる。故に、ランニングコスト、省エネルギー、ＣＯ_２排出量のいずれかの任意の基準における効率のみに基づいて、単純にヒートポンプ式給湯器と燃焼式給湯器のどちらを稼動させるかを決定することができる。

本発明によれば、ヒートポンプ式給湯器の出湯能力に影響を与える給水温度や外気温度等の外界条件を考慮して、ランニングコスト、省エネルギー、ＣＯ_２排出量のいずれかの任意の基準に基づきヒートポンプ式給湯器と燃焼式給湯器のより効率のよい方を稼動させることが可能なハイブリッド給湯システムを提供することができる。

本実施形態にかかるハイブリッド給湯システムの概略的な構成を示す図である。 制御装置の機能ブロック図である。 ランニングコスト、省エネルギー、ＣＯ_２排出量の各基準における閾値の算出方法を例示するフローチャートである。 演算部によるそれぞれの閾値算出に供し得る具体的なデータを例示する図である。 ＣＯＰテーブルの詳細を示す図である。 稼動対象の決定を例示するフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本実施形態にかかるハイブリッド給湯システム１００の概略的な構成を示す図である。ハイブリッド給湯システム１００は、給水手段１０２、給水配管１０４、給水温度取得手段としての温度センサー（以下、給水温度センサー１０６と称する）、貯湯タンク１１０、貯湯量判断手段としての温度センサー（以下、貯湯温度センサー１１２と称する）、低温水配管１１４、中温水配管１１６、三方弁１１８、入水配管１２０、ヒートポンプ式給湯器１２２、出湯配管１２４、第２入水配管１２６、燃焼式給湯器１２８、第２出湯配管１３０、給湯配管１３２、外気温度取得手段としての温度センサー（以下、外気温度センサー１３６と称する）、制御装置１４０を包含する。なお、図１は、概略的な構成を示すものであって、実際には各配管に、開閉弁、逆止弁、減圧弁、定流量弁、安全弁、自動空気抜き弁、ポンプ等のうち、適宜必要なものが取り付けられる。

給水手段１０２は、受水槽、高架水槽、水道管等であって、貯湯タンク１１０に貯留された湯水が使用されると給水配管１０４を介して貯湯タンク１１０へ給水を行う。給水配管１０４には給水温度センサー１０６が備えられていて、かかる給水温度センサー１０６は、測定した給水温度を制御装置１４０へ伝達する。

貯湯タンク１１０は、内部に湯水を貯留する。本実施形態では、貯湯タンク１１０を密閉式としているが、開放式であってもよい。図１に示すように、密閉式の貯湯タンク１１０に貯留される湯水には温度分布があり、上部に高温水が滞留する高温域、下部に低温水が滞留する低温域が存在し、中途部には中温水が滞留する中温域が存在する。

貯湯温度センサー１１２は、貯湯タンク１１０の内部に配置されていて、測定した貯湯温度を制御装置１４０へ伝達する。制御装置１４０は、貯湯温度センサー１１２が測定した温度に基づいて、ヒートポンプ式給湯器１２２および燃焼式給湯器１２８の稼動を制御する。例示的には、貯湯温度５５℃以下の場合にヒートポンプ式給湯器１２２または燃焼式給湯器１２８を稼動させ、貯湯温度６０℃以上の場合にヒートポンプ式給湯器１２２または燃焼式給湯器１２８の稼動を停止する。

低温水配管１１４は、貯湯タンク１１０下部から低温水を抜き出し三方弁１１８へ導入する。また、中温水配管１１６は、貯湯タンク１１０中途部から中温水を抜き出し三方弁１１８へ導入する。そして、三方弁１１８は、導入された低温水と中温水を混合し、入水配管１２０を介してヒートポンプ式給湯器１２２へ入水する。これにより、ヒートポンプ式給湯器１２２への入水温度の低下が図られる。

よって、貯湯タンク１１０から湯水を抜き出した場合に総じて高温となる保温運転の際において、ヒートポンプ式給湯器１２２が高温入水不可能な機種であっても使用することができる。また、ヒートポンプ式給湯器１２２のＣＯＰは、入水（給水）温度が低く、外気温度が高い方が向上する。そのため、上記構成によればＣＯＰの向上効果をも奏し得る。

ヒートポンプ式給湯器１２２は、圧縮器、凝縮器、膨張弁、蒸発器、空冷ファン等からなり、いわゆるヒートポンプサイクルによって入水した湯水を加熱し、高温水を生成する。特に近年では、自然冷媒であるＣＯ_２を熱媒体として循環させるエコキュート（登録商標）が注目を集めている。

出湯配管１２４は、ヒートポンプ式給湯器１２２によって生成された高温水を貯湯タンク１１０上部へと出湯する。このときの出湯温度（ヒートポンプ式給湯器１２２の出湯温度）は、概して４０℃から９０℃の範囲内で定められる。

第２入水配管１２６は、貯湯タンク１１０から湯水を抜き出し、燃焼式給湯器１２８へ入水する。燃焼式給湯器１２８は、ヒートポンプ式給湯器１２２のように入水（給水）温度や外気温度といった外界条件によってＣＯＰが変化するわけではない。そのため、貯湯タンク１１０からの湯水の抜き出し位置（高温水、中温水、低温水）は限定されることなく、適宜都合に応じて定めることができる。

燃焼式給湯器１２８は、ヒーターやボイラー等による給湯器であって、入水した湯水を加熱し、高温水を生成する。燃焼式給湯器１２８によって生成された高温水は、第２出湯配管１２４によって貯湯タンク１１０上部へと出湯される。このときの出湯温度（燃焼式給湯器１２８の出湯温度）は、ヒートポンプ式給湯器１２２と同様に、概して４５℃から９０℃の範囲内で定められる。

給湯配管１３２は、貯湯タンク１１０上部から湯水（高温水）を抜き出し、給湯負荷１３４へと給湯する。給湯負荷１３４としては、カラン、浴槽やシャワー、温水式床暖房等が例示される。

外気温度センサー１３６は、外気温度を測定する。かかる外気温度センサー１３６によって測定された温度は、制御装置１４０へと伝達される。

制御装置１４０は、給水温度センサー１０６、貯湯温度センサー１１２、外気温度センサー１３６の測定温度を取得して、ヒートポンプ式給湯器１２２および燃焼式給湯器１２８を制御する。

図２は、制御装置１４０の機能ブロック図である。制御装置１４０は、入力部２００、演算部２０２、記憶部２０４、選択部２０８、温度データ取得部２１０、ＣＯＰ取得部２１２、制御部２１４から構成される。

入力部２００は、キーボードやマウス、タッチパネル、ファイル入出力装置やネットワークを通じたデータ通信等の外部から情報を取り入れる種々の装置から構成される。かかる入力部２００を通じて、演算部２０２が演算を行う際に必要な情報が入力される。

演算部２０２は、ランニングコスト、省エネルギー、ＣＯ_２排出量のそれぞれの基準ごとに、ヒートポンプ式給湯器１２２の方が高効率となるＣＯＰの閾値を演算により算出する。

図３は、ランニングコスト、省エネルギー、ＣＯ_２排出量の各基準における閾値の算出方法を例示するフローチャートである。また、図４は、演算部２０２によるそれぞれの閾値算出に供し得る具体的なデータを例示する図である。なお、図３では理解を容易にするために、ヒートポンプ式給湯器１２２のエネルギー源を電気、燃焼式給湯器１２８のエネルギー源をガスとしている。以下、本実施形態においても、ヒートポンプ式給湯器１２２のエネルギー源を電気、燃焼式給湯器１２８のエネルギー源をガスとして説明する。

図３（ａ）は、ランニングコストを基準とする閾値の算出方法を例示するフローチャートである。また、図４（ａ）は電気とガスのエネルギー料金単価を例示する図、図４（ｂ）はガス発熱量を例示する図、図４（ｃ）は燃焼式給湯器１２８の基準性能値を例示する図である。以下、図４（ａ）〜図４（ｃ）の値を用いて、ランニングコストを基準とする閾値の算出方法について例示する。

まず、入力部２００より、ヒートポンプ式給湯器１２２のエネルギー料金単価である電気料金の入力（Ｓ２３０）がなされる（記憶部２０４に記憶されていてもよい）。ここで、図４（ａ）に示すように、夏期（７〜９月の３ヶ月）電気料金を１３．７５円/ｋＷｈ、夏期以外の電気料金を１２．６５円/ｋＷｈとする（基本料金や夜間蓄熱料金を考慮した単価を使用してもよい）。

次に、演算部２０２が、電気熱単価（ｋｃａｌ/円）を以下の式から算出する（Ｓ２３２）。ここで、式中の８６０ｋｃａｌ／ｈは、１ｋＷの電力から１時間当たりに発生する熱量である。
８６０ｋｃａｌ/ｈ÷１３．７５円/ｋＷｈ＝６３ｋｃａｌ/円（夏期電気料金）
８６０ｋｃａｌ/ｈ÷１２．６５円/ｋＷｈ＝６８ｋｃａｌ/円（夏期以外の電気料金）
よって、年間の電気料金の平均熱単価は以下の式から算出される。
（６３ｋｃａｌ/円×３ヶ月＋６８ｋｃａｌ/円×９ヶ月）÷１２ヶ月＝６７ｋｃａｌ/円

次に、入力部２００より、燃焼式給湯器１２８のエネルギー料金単価であるガス料金の入力（Ｓ２３４）がなされる（記憶部２０４に記憶されていてもよい）。ここで、図４（ａ）に示すように、ガス料金を７０円/ｍ^３とする。

次に、演算部２０２が、ガス熱単価（ｋｃａｌ/円）を以下の式から算出する（Ｓ２３６）。ここで、図４（ｂ）に示すように、ガスの高位発熱量（水蒸気の凝縮潜熱包含）を１０７５０ｋｃａｌ/ｍ^３とする。なお、本実施形態では、エネルギーの使用の合理化に関する法律（以下、省エネ法と称する）に基づき高位発熱量を用いているが、低位発熱量（水蒸気の凝縮潜熱非包含）を用いてもよい。
１０７５０ｋｃａｌ/ｍ^３÷７０円/ｍ^３＝１５４ｋｃａｌ/円

次に、演算部２０２がガス熱単価１５４ｋｃａｌ/円に、燃焼式給湯器１２８のＣＯＰを反映させる（Ｓ２３８）。すなわち、燃焼式給湯器１２８が１円当たり利用することができる熱量を以下の式から算出する。ここで、図４（ｃ）に示すように、燃焼式給湯器１２８の高位発熱量を基準とするＣＯＰを０．８１（算出方法については後述する）とする。
１５４ｋｃａｌ/円×０．８１＝１２４ｋｃａｌ/円

次に、Ｓ２３２で算出した電気熱単価（ｋｃａｌ/円）と、Ｓ２３８で算出した燃焼式給湯器のＣＯＰを反映させたガス熱単価（ｋｃａｌ/円）を用いて、演算部２０２がランニングコストを基準とする閾値を以下の式から算出する（Ｓ２４０）。
１２４ｋｃａｌ/円÷６７ｋｃａｌ/円＝１．８６

すなわち、ヒートポンプ式給湯器１２２のＣＯＰが１．８６以上であれば、ヒートポンプ式給湯器１２２の方が高効率で運転することができ、ランニングコストの低減に繋がる。これを１つの式にまとめると、以下のように表される。

図３（ｂ）は、省エネルギーを基準とする閾値の算出方法を例示するフローチャートである。以下、図４（ａ）〜図４（ｃ）の値を用いて、省エネルギーを基準とする閾値の算出方法について例示する。

まず、入力部２００より、ヒートポンプ式給湯器１２２の電気１次エネルギー換算係数（Ｓ２５０）、並びに燃焼式給湯器１２８のガス発熱量（Ｓ２５２）、機器加熱能力（Ｓ２５４）およびガス消費量（Ｓ２５６）の入力がそれぞれなされる（記憶部２０４にこれらの値が記憶されていてもよい）。ここで、省エネ法に基づき電気１次エネルギー換算係数を０．３６９とする。また、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、ガスの高位発熱量を１０７５０ｋｃａｌ/ｍ^３、機器加熱能力を１８６ｋＷ、ガス消費量を１８．４ｍ^３/ｈとする。

次に、ガスの高位発熱量１０７５０ｋｃａｌ/ｍ^３、機器加熱能力１８６ｋＷ、ガス消費量１８．４ｍ^３/ｈを用いて、演算部２０２が燃焼式給湯器１２８のＣＯＰ（高位発熱量基準）を以下の式から算出する（Ｓ２５８）。
（１８６ｋＷ×８６０ｋｃａｌ/ｈ）÷（１０７５０ｋｃａｌ/ｍ^３×１８．４ｍ^３/ｈ）＝０．８１

次に、Ｓ２５０で入力された電気１次エネルギー換算係数と、Ｓ２５８で算出された燃焼式給湯器１２８のＣＯＰ（高位発熱量基準）を用いて、演算部２０２が省エネルギーを基準とする閾値を以下の式から算出する（Ｓ２６０）。
０．８１÷０．３６９＝２．１９

すなわち、ヒートポンプ式給湯器１２２のＣＯＰが２．１９以上であれば、ヒートポンプ式給湯器１２２の方が高効率に運転することができ省エネルギーに繋がる。これを１つの式にまとめると、以下のように表される。

なお、本実施形態では、ヒートポンプ式給湯器１２２のエネルギー源を電気、燃焼式給湯器１２８のエネルギー源をガスとして説明した。他の場合に省エネルギーを基準とする閾値を算出する場合においても同様に、ヒートポンプ式給湯器１２２、燃焼式給湯器１２８それぞれの１次換算エネルギーに基づき算出されるのが好適である。

図３（ｃ）は、ＣＯ_２排出量を基準とする閾値の算出方法を例示するフローチャートである。また、図４（ｄ）は、電気とガスのＣＯ_２排出原単位を例示する図である。以下、図４（ａ）〜（ｄ）の値を用いて、ＣＯ_２排出量を基準とする閾値の算出方法について例示する。

まず、入力部２００より、ヒートポンプ式給湯器１２２の電気ＣＯ_２排出原単位の入力（Ｓ２７０）がなされる（記憶部２０４に記憶されていてもよい）。ここで、図４（ｄ）に示すように、電気ＣＯ_２排出原単位を０．３３９ｋｇＣＯ_２/ｋＷｈとする。そして、この値は０．０９４２ｋｇＣＯ_２/ＭＪと換算される。

次に、入力部２００より、燃焼式給湯器１２８のガスＣＯ_２排出原単位の入力（Ｓ２７２）がなされる（記憶部２０４に記憶されていてもよい）。ここで、図４（ｄ）に示すように、ガスＣＯ_２排出原単位を２．２７７ｋｇＣＯ_２/ｍ^３とする。この値は０．０５０６ｋｇＣＯ_２/ＭＪと換算される。

次に、Ｓ２７２で入力されたガスＣＯ_２排出原単位に、演算部２０２が燃焼式給湯器１２８のＣＯＰを反映させる（Ｓ２７４）。すなわち、演算部２０２は、燃焼式給湯器１２８が１ＭＪの熱量を取得するのに排出されるＣＯ_２排出量を以下の式から算出する。ここで、図４（ｃ）に示すように、燃焼式給湯器１２８の高位発熱量を基準とするＣＯＰを０．８１とする。
０．０５０６ｋｇＣＯ_２/ＭＪ÷０．８１＝０．０６２６ｋｇＣＯ_２/ＭＪ

次に、入力部２００に入力された電気ＣＯ_２排出原単位と、Ｓ２７４で算出されたＣＯＰを反映させたガスＣＯ_２排出原単位を用いて、演算部２０２がＣＯ_２排出量を基準とする閾値を以下の式から算出する（Ｓ２７６）。
０．０９４２÷０．０６２６＝１．５０

すなわち、ヒートポンプ式給湯器１２２のＣＯＰが１．５０以上であれば、ヒートポンプ式給湯器１２２の方が高効率で運転することができ、ＣＯ２排出量削減に繋がる。これを１つの式にまとめると、以下のように表される。

故に、図４（ｅ）に示すように、図４（ａ）〜図４（ｄ）に例示したデータに基づき、ランニングコスト、省エネルギー、ＣＯ_２排出量の各基準ごとに、ヒートポンプ式給湯器１２２の方が高効率な運転となるＣＯＰの閾値を算出すると、それぞれ、１．８６、２．１９、１．５０となる。

上述した算出方法によれば、各基準におけるＣＯＰの閾値を適切に設定することができる。また、種々のデータ（エネルギー料金単価等）に変動が生じても、演算部２０２に閾値を再算出させればよく、随時更新可能である。

図２に戻って、記憶部２０４は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等からなる記録媒体で構成される。記録部２０４には、種々のデータが記憶可能であり、特に演算部２０２によって算出された、ランニングコスト、省エネルギー、ＣＯ_２排出量の各基準ごとの閾値が記憶される。また、記憶部２０４には、ＣＯＰテーブル２０６が記憶されている。

図５は、ＣＯＰテーブル２０６の詳細を示す図である。図５に示すように、ＣＯＰテーブル２０６には、給水温度と外気温度の条件別にヒートポンプ式給湯器１２２のＣＯＰが記憶されている。なお、図５では、上記算出したそれぞれの閾値（１．８６、２．１９、１．５０）に基づき、ＣＯＰテーブル２０６に記憶された各ＣＯＰごとに、ヒートポンプ式給湯器１２２と燃焼式給湯器１２８のどちらを稼動させた方がよいかを星印、四角、長丸、三角によって示している。

図２に戻って、選択部２０６は、使用者にランニングコスト、省エネルギー、ＣＯ_２排出量のなかから１つの基準を選択させる。そして、選択部２０８に選択された基準（閾値）に基づいてヒートポンプ式給湯器１２２と燃焼式給湯器１２８の稼動が制御される。なお、選択部２０８と入力部２００は実質的に同一に構成されてもよい。

温度データ取得部２０８は、給水温度センサー１０６、貯湯温度センサー１１２、外気温度センサー１３６から、それぞれの測定温度を取得（受信）する。

ＣＯＰ取得部２１２は、ＣＯＰテーブル２０６を参照して、取得された給水温度および外気温度に対応するＣＯＰを取得する。

制御部２１４は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含んで構成され、制御装置１４０全体を制御する。また、ヒートポンプ式給湯器１２２と燃焼式給湯器１２８の稼動を制御する。詳細には、ＣＯＰ取得部２１２が取得したＣＯＰが選択された基準における閾値以上であるかどうかを判断して、ヒートポンプ式給湯器１２２と燃焼式給湯器１２８のいずれかを稼動させる（稼動対象を決定する）。

図６は、稼動対象の決定を例示するフローチャートである。図６に示すように、稼動対象の決定に際しては、まず選択部２０８によって、ランニングコスト、省エネルギー、ＣＯ_２排出量のどの基準を重視（指標に）するかの選択がなされる（Ｓ３００）。

次に、温度データ取得部２１０が給水温度センサー１０６、外気温度センサー１３６によって測定された給水温度、外気温度を取得する（Ｓ３０２）。次に、ＣＯＰテーブル２０６を参照して、Ｓ３０２で取得された給水温度、外気温度に対応するＣＯＰをＣＯＰ取得部２１２が取得する（Ｓ３０４）。

次に、制御部２１４がＳ３０４で取得されたＣＯＰと、Ｓ３００で選択された基準における閾値を比較して（Ｓ３０６）、取得されたＣＯＰが閾値以上であればヒートポンプ式給湯器１２２を稼動させ、閾値未満であれば燃焼式給湯器１２８を稼動させる（Ｓ３０８）。

以上、本実施形態によれば、給水温度や外気温度といった外界条件を考慮して、ランニングコスト、省エネルギー、ＣＯ_２排出量のいずれかの任意の基準に基づきヒートポンプ式給湯器１２２と燃焼式給湯器１２８のより効率のよい方を稼動させることができる。特に、稼動対象の決定に関しては、燃焼式給湯器１２８が外界条件（給水温度や外気温度）の影響を受けないことから、ヒートポンプ式給湯器１２２のＣＯＰ（ＣＯＰの閾値を超えるか否か）のみによって行うことができ、容易かつ確実に高効率な方を決定可能である。

なお、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、ヒートポンプ式給湯器と燃焼式給湯器を併設して備えるハイブリッド給湯システムに関するものである。

１００…ハイブリッド給湯システム、１０２…給水手段、１０４…給水配管、１０６…給水温度センサー、１１０…貯湯タンク、１１２…貯湯温度センサー、１１４…低温水配管、１１６…中温水配管、１１８…三方弁、１２０…入水配管、１２２…ヒートポンプ式給湯器、１２４…出湯配管、１２６…第２入水配管、１２８…燃焼式給湯器、１３０…第２出湯配管、１３２…給湯配管、１３４…給湯負荷、１３６…外気温度センサー、１４０…制御装置、２００…入力部、２０２…演算部、２０４…記憶部、２０６…ＣＯＰテーブル、２０８…選択部、２１０…温度データ取得部、２１２…ＣＯＰ取得部、２１４…制御部

Claims (3)

1. 湯水を貯留する貯湯タンクと、
   前記貯湯タンクに対して出湯可能なヒートポンプ式給湯器と、
   前記貯湯タンクに対して出湯可能な燃焼式給湯器と、
   給水温度を取得する給水温度取得手段と、
   外気温度を取得する外気温度取得手段と、
   前記給水温度と前記外気温度の条件別に前記ヒートポンプ式給湯器のＣＯＰが記憶されたＣＯＰテーブルと、
   前記ＣＯＰテーブルを参照して、前記取得された給水温度および外気温度に対応するＣＯＰを取得するＣＯＰ取得部と、
   ランニングコスト、省エネルギー、ＣＯ_２排出量のうち２以上の基準のなかから１つの基準を選択させる選択部と、
   前記２以上の基準において、それぞれの基準ごとに前記ヒートポンプ式給湯器の方が高効率な運転となるＣＯＰの閾値を記憶する記憶部と、
   前記取得されたＣＯＰと前記選択された１つの基準における前記閾値を比較して、前記ヒートポンプ式給湯器と前記燃焼式給湯器のいずれかを稼動させる制御部と、
   を備えることを特徴とするハイブリッド給湯システム。
2. 前記閾値を演算により算出する演算部と、
   前記演算部の演算に必要な情報を入力する入力部をさらに備え、
   前記演算部は、
   ランニングコストを基準とする前記閾値を算出する場合には、前記ヒートポンプ式給湯器のエネルギー料金単価と前記燃焼式給湯器のエネルギー料金単価に基づき算出し、
   省エネルギーを基準とする前記閾値を算出する場合には、前記ヒートポンプ式給湯器が消費する１次換算エネルギーと前記燃焼式給湯器が消費する１次換算エネルギーに基づき算出し、
   ＣＯ_２排出量を基準とする前記閾値を算出する場合には、前記ヒートポンプ式給湯器のＣＯ_２排出原単位と前記燃焼式給湯器のＣＯ_２排出原単位に基づき算出することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド給湯システム。
3. 前記貯湯タンク下部から低温水を導く低温水配管と、
   前記貯湯タンク中途部から中温水を導く中温水配管と、
   保温運転の際に、前記低温水と前記中温水を混合して前記ヒートポンプ式給湯器へと導く三方弁と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド給湯システム。

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