JP2012229883A - Hybrid water heater - Google Patents

Hybrid water heater Download PDF

Info

Publication number
JP2012229883A
JP2012229883A JP2011099200A JP2011099200A JP2012229883A JP 2012229883 A JP2012229883 A JP 2012229883A JP 2011099200 A JP2011099200 A JP 2011099200A JP 2011099200 A JP2011099200 A JP 2011099200A JP 2012229883 A JP2012229883 A JP 2012229883A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
temperature
hot water
tank
heat pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011099200A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5482724B2 (en
Inventor
Yoshiki Mori
快貴 森
Yasuhei Hayashi
泰平 林
Katsuya Oshima
克也 大島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Rinnai Corp
Original Assignee
Denso Corp
Rinnai Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp, Rinnai Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2011099200A priority Critical patent/JP5482724B2/en
Publication of JP2012229883A publication Critical patent/JP2012229883A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5482724B2 publication Critical patent/JP5482724B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hybrid water heater which can improve accuracy for determining a coefficient of performance of a heat pump device and can reduce frequencies of an operation state and a stop state of the heat pump device.SOLUTION: A first control device 100 of the hybrid water heater determines the propriety of the operation of a heat pump unit 1 in order to compensate calorie supplied to a heater device 5, controls the operation, and controls a heating operation performed by heat exchange at a heat-dissipating heat exchanger 4. When there is a request for dissipating heat at the heater device 5, the first control device 100 determines the propriety of the operation of the heat pump unit 1 on the basis of a primary-side outlet temperature of a heat accumulating fluid detected by a primary-side heat exchanger outlet temperature thermistor 32.

Description

本発明は、タンク内に貯められた蓄熱用流体によって放熱装置に供給する熱媒体を加熱するとともに、補助熱源装置によって当該熱媒体を再加熱可能とするハイブリッド式給湯装置に関する。   The present invention relates to a hybrid hot water supply apparatus that heats a heat medium supplied to a heat radiating device with a heat storage fluid stored in a tank and that can reheat the heat medium with an auxiliary heat source device.

従来技術として、特許文献1に記載のハイブリッド式給湯機が知られている。当該ハイブリッド式給湯機は、ヒートポンプユニットを運転した際の第1ランニングコストと補助熱源装置を運転した際の第2ランニングコストとを比較し、比較結果からヒートポンプユニットの運転の許否を決定する。そして、第1ランニングコストが第2ランニングコスト以下である場合にはタンク内の熱量が所定量以下となったときにヒートポンプユニットを運転してタンク内に湯を沸き上げ、第1ランニングコストが第2ランニングコストより大きい場合にはタンク内の熱量が所定量以下となったときであって、ヒートポンプユニットの運転を禁止する。当該第1ランニングコストは、ヒートポンプユニットが消費するエネルギーのコストと、ヒートポンプユニットの運転効率である成績係数(COP)とから算出される。当該第2ランニングコストは、補助熱源装置が消費するエネルギーのコストと、補助熱源装置の運転効率であるガス燃焼効率とから算出される。   As a prior art, a hybrid water heater described in Patent Document 1 is known. The hybrid water heater compares the first running cost when the heat pump unit is operated with the second running cost when the auxiliary heat source device is operated, and determines whether the heat pump unit is allowed to operate from the comparison result. When the first running cost is equal to or lower than the second running cost, the heat pump unit is operated to boil the hot water in the tank when the amount of heat in the tank is equal to or lower than the predetermined amount. If it is greater than 2 running costs, it means that the amount of heat in the tank has become a predetermined amount or less, and the operation of the heat pump unit is prohibited. The first running cost is calculated from the cost of energy consumed by the heat pump unit and the coefficient of performance (COP) that is the operation efficiency of the heat pump unit. The second running cost is calculated from the cost of energy consumed by the auxiliary heat source device and the gas combustion efficiency that is the operation efficiency of the auxiliary heat source device.

特開2009−275957号公報JP 2009-275957 A

上記特許文献1の給湯機では、外気温度、沸き上げ温度指示値、及び沸き上げる前のタンク下部の水温から、ヒートポンプユニットの成績係数(COP)を推定算出する。このように、タンク下部の水温の検出値を使用してCOPを算出し、ヒートポンプ装置の運転許否を判定する技術では、下記の(1)及び(2)に記載する問題が起こり得る。
(1)床暖房運転や給湯用熱交換器での熱交換によってタンク内の下部に中温水が戻ると、タンク内に中温水が多く満たされ、ヒートポンプユニットが運転されるとCOPがよくない状態での運転となる。この状態で、給湯出湯等によってタンク内の下部に冷水が入ることによって、タンク内下部の水温が一時的に低下する。この一時的な水温低下によって、ヒートポンプユニットを運転することが効率上、有利と判定されて運転が許可されるが、タンク内の下部に給湯用熱交換器での熱交換による中温水が早期に戻るため、結局、COPがよくない状態でヒートポンプユニットが運転されることになってしまう。
(2)上記(1)のような状況では、無駄にヒートポンプ装置は運転状態及び停止状態を繰り返すようになる(これを以下に「ヒートポンプ装置の発停」ともいう)。
In the water heater of Patent Document 1, the coefficient of performance (COP) of the heat pump unit is estimated and calculated from the outside air temperature, the boiling temperature instruction value, and the water temperature at the bottom of the tank before boiling. As described above, the technique described in (1) and (2) below may occur in the technique of calculating the COP using the detected value of the water temperature at the bottom of the tank and determining whether the heat pump device is allowed to operate.
(1) When medium-temperature water returns to the lower part of the tank due to floor heating operation or heat exchange in the hot water heat exchanger, the tank is filled with medium-temperature water, and the COP is not good when the heat pump unit is operated It becomes driving in. In this state, when cold water enters the lower part of the tank by hot water supply hot water or the like, the water temperature in the lower part of the tank temporarily decreases. Due to this temporary drop in water temperature, it is determined that it is advantageous to operate the heat pump unit in terms of efficiency, and the operation is permitted, but the medium-temperature water due to heat exchange in the heat exchanger for hot water supply is early in the lower part of the tank. As a result, the heat pump unit is eventually operated in a state where the COP is not good.
(2) In the situation as described in (1) above, the heat pump device repeats the operation state and the stop state unnecessarily (hereinafter also referred to as “starting and stopping of the heat pump device”).

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ヒートポンプ装置の成績係数判定の精度向上、及びヒートポンプ装置の運転状態及び停止状態の頻度低減が図れるハイブリッド式給湯装置を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to provide a hybrid type hot water supply apparatus capable of improving the accuracy of the coefficient of performance determination of the heat pump device and reducing the frequency of the operation state and the stop state of the heat pump device. It is to provide.

上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載のハイブリッド式給湯装置に係る発明は、給湯用及び放熱装置(5)での放熱用に使用される蓄熱用流体を蓄えるタンク(3)と、タンク内の蓄熱用流体を加熱するヒートポンプ装置(1)と、放熱装置に供給される熱媒体とタンク内の蓄熱用流体とを熱交換して熱媒体を加熱する放熱用熱交換器(4)と、蓄熱用流体をタンク及び放熱用熱交換器の間で循環させる一次側ポンプ(41)と、放熱用熱交換器で熱媒体と熱交換した後であってタンク内に流入する前の蓄熱用流体の一次側出口温度を検出する一次側出口温度検出手段(32)と、放熱用熱交換器を流出した後、放熱装置に流入する前の熱媒体を加熱する補助熱源装置(6)と、放熱装置に供給する熱量をまかなうためのヒートポンプ装置の運転要否を判定して、当該運転を制御するとともに、放熱用熱交換器で熱媒体を熱交換する運転を制御する制御装置(100)と、を備え、
制御装置は、放熱装置での放熱要求があるときに、一次側出口温度検出手段(32)によって検出される蓄熱用流体の一次側出口温度に基づいて、ヒートポンプ装置の運転要否を判定することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the following technical means are adopted. That is, the invention relating to the hybrid type hot water supply apparatus according to claim 1 includes a tank (3) for storing heat storage fluid used for hot water supply and heat dissipation in the heat dissipation device (5), and a heat storage fluid in the tank. A heat pump device (1) that heats the heat medium, a heat exchanger (4) that heats the heat medium by exchanging heat between the heat medium supplied to the heat radiator and the heat storage fluid in the tank, and a heat storage fluid A primary pump (41) that circulates between the tank and the heat-dissipating heat exchanger, and a primary-side outlet of the heat storage fluid after heat exchange with the heat medium by the heat-dissipating heat exchanger and before flowing into the tank The primary side outlet temperature detecting means (32) for detecting the temperature, the auxiliary heat source device (6) for heating the heat medium before flowing into the heat radiating device after flowing out from the heat radiating heat exchanger, and the heat radiating device Whether or not to operate a heat pump device to cover the amount of heat Constant to and controls the operation, comprising a control device (100) for controlling the operation of the heat medium exchanging heat radiating heat exchanger,
The control device determines whether or not the heat pump device needs to be operated on the basis of the primary side outlet temperature of the heat storage fluid detected by the primary side outlet temperature detecting means (32) when there is a heat release request in the heat radiating device. It is characterized by.

ヒートポンプ装置の運転要否の判定をタンク下部の温度を用いて行った場合には、放熱用熱交換器での熱交換によってタンク下部に中温の流体が戻ると、タンク下部に中温の流体が満たされ、ヒートポンプ装置が運転されると成績係数(COP)がよくない状態での運転となる。この状態で、給湯出湯等によってタンク下部に低温の流体が供給されることにより、タンク下部の温度が一時的に低下する。この一時的な温度低下によって、ヒートポンプ装置を運転することが効率上、有利と判定されて運転が許可されるが、タンク下部に放熱用熱交換器での熱交換による中温が早期に戻るため、結局、成績係数がよくない状態でヒートポンプ装置が運転されることになってしまう。   When determining whether or not the heat pump device needs to be operated using the temperature at the bottom of the tank, when the medium temperature fluid returns to the bottom of the tank due to heat exchange in the heat dissipation heat exchanger, the medium temperature fluid fills the bottom of the tank. When the heat pump device is operated, the operation is performed with a poor coefficient of performance (COP). In this state, a low temperature fluid is supplied to the lower part of the tank by hot water supply hot water or the like, whereby the temperature of the lower part of the tank is temporarily lowered. Due to this temporary temperature drop, it is determined that it is advantageous to operate the heat pump device in terms of efficiency, and the operation is permitted, but since the intermediate temperature due to heat exchange in the heat dissipation heat exchanger returns to the lower part of the tank early, Eventually, the heat pump device will be operated with a poor coefficient of performance.

そこで本発明によれば、ヒートポンプ装置の運転要否の判定を、タンク下部の温度ではなく、蓄熱用流体の一次出口温度に基づいて行うため、タンク下部への低温流体の供給による一時的な温度低下を検出してヒートポンプ装置の運転を許可する判定を行ってしまうという状況を回避することができる。このため、成績係数がよくない状態でのヒートポンプ装置の運転を抑制できる。したがって、ヒートポンプ装置の成績係数判定の精度向上、及びヒートポンプ装置の発停の低減が図れるハイブリッド式給湯装置を提供できる。   Therefore, according to the present invention, whether or not the operation of the heat pump apparatus is necessary is determined based on the primary outlet temperature of the heat storage fluid, not the temperature of the lower tank, so that the temporary temperature due to the supply of the low temperature fluid to the lower tank It is possible to avoid a situation in which the determination of permitting the operation of the heat pump device is performed by detecting the decrease. For this reason, the driving | operation of the heat pump apparatus in the state where a coefficient of performance is not good can be suppressed. Therefore, it is possible to provide a hybrid hot water supply apparatus that can improve the accuracy of determination of the coefficient of performance of the heat pump apparatus and reduce the start and stop of the heat pump apparatus.

請求項2は、請求項1に記載の発明において、さらに、放熱装置で放熱してから放熱用熱交換器で熱交換される前の熱媒体の二次側入口温度を検出する二次側入口温度検出手段(34)を備え、制御装置(100)は、放熱装置での放熱要求があるときに、予め定めた所定期間以上継続してヒートポンプ装置の運転を禁止する判定を行った場合には、蓄熱用流体の一次側出口温度に代えて、二次側入口温度検出手段によって検出される熱媒体の二次側入口温度に基づいて、ヒートポンプ装置の運転要否を判定することを特徴とする。   Claim 2 is the invention according to claim 1, further comprising a secondary side inlet for detecting a secondary side inlet temperature of the heat medium after being radiated by the heat radiating device and before being heat exchanged by the heat radiating heat exchanger. When the temperature detection means (34) is provided and the control device (100) determines to prohibit the operation of the heat pump device continuously for a predetermined period or longer when there is a heat dissipation request in the heat dissipation device. The operation of the heat pump device is determined based on the secondary side inlet temperature of the heat medium detected by the secondary side inlet temperature detecting means instead of the primary side outlet temperature of the heat storage fluid. .

ヒートポンプ装置の運転を禁止する判定が継続してなされることによって長時間一次側ポンプが運転せず、補助熱源装置による熱量供給によって放熱が実施されている場合においては、ヒートポンプ装置を稼動する方が効率上、有利と判定できる場合であっても、ヒートポンプ装置の運転を禁止する判定がなされることがある。そこで本発明によれば、放熱装置での放熱要求があるときに、ヒートポンプ装置の運転を禁止する判定が所定期間以上継続した場合には、蓄熱用流体の一次側出口温度に代用して、熱媒体の二次側入口温度を採用し、ヒートポンプ装置の運転要否を判定する。これにより、一次側ポンプの長時間の停止状態において補助熱源装置による熱量供給が実施されていた状況を検出することが可能になるため、ヒートポンプ装置を運転することが有利である状況を抽出可能になる。したがって、ヒートポンプ装置の運転要否判定の精度向上が図れるのである。   When the primary pump is not operated for a long time because the determination to prohibit the operation of the heat pump device is continued, and the heat radiation is performed by the heat supply by the auxiliary heat source device, it is better to operate the heat pump device. Even if it can be determined that the efficiency is advantageous, it may be determined that the operation of the heat pump device is prohibited. Therefore, according to the present invention, when there is a heat dissipation request in the heat dissipation device, if the determination of prohibiting the operation of the heat pump device continues for a predetermined period or longer, the heat is stored in place of the primary outlet temperature of the heat storage fluid. The secondary side inlet temperature of the medium is adopted to determine whether or not the heat pump device needs to be operated. As a result, it becomes possible to detect the situation where the heat supply by the auxiliary heat source device has been carried out when the primary pump is stopped for a long time, so it is possible to extract the situation where it is advantageous to operate the heat pump device Become. Therefore, it is possible to improve the accuracy of the necessity determination of the operation of the heat pump device.

請求項3は、請求項1に記載の発明において、さらに、放熱装置で放熱してから放熱用熱交換器で熱交換される前の熱媒体の二次側入口温度を検出する二次側入口温度検出手段(34)を備え、制御装置(100)は、二次側入口温度検出手段によって検出される熱媒体の二次側入口温度が前回値よりも予め定めた温度以上低下している場合には、ヒートポンプ装置を予め定めた時間運転することを特徴とする。   Claim 3 is the invention according to claim 1, further comprising a secondary side inlet for detecting a secondary side inlet temperature of the heat medium after being radiated by the heat radiating device and before being heat exchanged by the heat radiating heat exchanger. When the temperature detection means (34) is provided and the control device (100) has a secondary side inlet temperature of the heat medium detected by the secondary side inlet temperature detection means that is lower than the previous value by a predetermined temperature or more. Is characterized in that the heat pump device is operated for a predetermined time.

この発明によれば、二次側入口温度が前回値よりも予め定めた温度以上低下していることを検出すると、予め定めた時間、一時的にヒートポンプ装置を運転する。この制御により、ヒートポンプ装置の運転禁止の判定が所定期間以上継続していることを検出する前に、暖房設定温度を下げるような行為があった場合、この状況変化を早く正確に抽出することができる。したがって、ヒートポンプ装置を稼動する方がよい状態を検出でき、早期にヒートポンプ装置を運転する状態にもっていくことができる。   According to the present invention, when it is detected that the secondary side inlet temperature is lower than the previous value by a predetermined temperature or more, the heat pump device is temporarily operated for a predetermined time. With this control, if there is an act of lowering the heating set temperature before detecting that the prohibition of operation of the heat pump device has continued for a predetermined period or longer, this situation change can be extracted quickly and accurately. it can. Therefore, it is possible to detect a state in which it is better to operate the heat pump device, and it is possible to bring the heat pump device into an operating state at an early stage.

請求項4は、請求項1から請求項3にいずれか一項に記載の発明において、制御装置は、放熱装置での放熱要求があるときに、蓄熱用流体の一次側出口温度及び外気温度に基づいて、ヒートポンプ装置の運転要否を判定することを特徴とする。この発明によれば、ヒートポンプ装置の成績係数判定のさらなる精度向上が図れる。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, when the control device has a heat dissipation request in the heat dissipation device, the control device sets the primary outlet temperature and the outside air temperature of the heat storage fluid. Based on this, it is determined whether or not the operation of the heat pump device is necessary. According to the present invention, the accuracy of the coefficient of performance determination of the heat pump device can be further improved.

請求項5は、請求項1から請求項4にいずれか一項に記載の発明において、制御装置は、一次側ポンプ(41)が運転している間において一次側出口温度検出手段(32)によって検出された一次側出口温度における複数のピーク値の平均値を算出し、当該平均値に基づいてヒートポンプ装置の運転要否を判定することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the control device uses the primary side outlet temperature detection means (32) while the primary side pump (41) is operating. An average value of a plurality of peak values at the detected primary side outlet temperature is calculated, and whether or not the heat pump apparatus needs to be operated is determined based on the average value.

一次側ポンプの運転及び停止が繰り返されるような場合には、蓄熱用流体の一次側出口温度が大きく変動するため、検出した一次側出口温度をそのままヒートポンプ装置の運転要否判定に使用すると、正確な要否判定が実施できない。そこで本発明によれば、一次側ポンプが運転しているときに検出した一次側出口温度について、変動する値の中から複数のピークを示す値を抽出してその平均値を算出し、この平均値を判定処理に用いる。これにより、検出された温度のうち、熱交換による熱の授受が反映されていない温度を排除することができるため、判定精度の向上を図ることができる。   When the primary pump is repeatedly operated and stopped, the primary outlet temperature of the heat storage fluid fluctuates greatly. Therefore, if the detected primary outlet temperature is used as it is in the heat pump device operation necessity determination, it is accurate. The necessity determination cannot be carried out. Therefore, according to the present invention, for the primary side outlet temperature detected when the primary side pump is operating, a value indicating a plurality of peaks is extracted from the fluctuating values, and an average value thereof is calculated. The value is used for the determination process. As a result, it is possible to eliminate a temperature that does not reflect the exchange of heat by heat exchange among the detected temperatures, so that the determination accuracy can be improved.

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示している。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means has shown the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明を適用する第1実施形態に係るハイブリッド式給湯装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the hybrid type hot water supply apparatus which concerns on 1st Embodiment to which this invention is applied. 第1実施形態のハイブリッド式給湯装置の制御に係る構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure which concerns on control of the hybrid type hot water supply apparatus of 1st Embodiment. 第1実施形態のハイブリッド式給湯装置における暖房要求時の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence at the time of the heating request | requirement in the hybrid type hot water supply apparatus of 1st Embodiment. 一次側ポンプの稼動と一次側出口温度の変動との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the operation | movement of a primary side pump, and the fluctuation | variation of a primary side exit temperature. 暖房時の低負荷条件におけるハイブリッド式給湯装置の作動を説明するタイムチャートの一例である。It is an example of the time chart explaining the action | operation of the hybrid type hot-water supply apparatus in the low load conditions at the time of heating. 暖房時の高負荷条件におけるハイブリッド式給湯装置の作動を説明するタイムチャートの一例である。It is an example of the time chart explaining the action | operation of the hybrid type hot water supply apparatus in the high load conditions at the time of heating. 第2実施形態のハイブリッド式給湯装置における暖房要求時の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence at the time of the heating request | requirement in the hybrid type hot water supply apparatus of 2nd Embodiment.

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。   A plurality of modes for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, parts corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. When only a part of the configuration is described in each mode, the other modes described above can be applied to the other parts of the configuration. Not only combinations of parts that clearly indicate that each embodiment can be specifically combined, but also combinations of the embodiments even if they are not clearly indicated unless there is a problem with the combination. Is also possible.

(第1実施形態)
本発明を適用した第1実施形態を以下に説明する。図1は、第1実施形態に係るハイブリッド式給湯装置の構成を示す模式図である。図2は、ハイブリッド式給湯装置の制御に係る構成を示すブロック図である。
(First embodiment)
A first embodiment to which the present invention is applied will be described below. Drawing 1 is a mimetic diagram showing composition of a hybrid type hot-water supply device concerning a 1st embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration relating to control of the hybrid hot water supply apparatus.

図1に示すように、ハイブリッド式給湯装置は、熱量を供給できる加熱装置として、ヒートポンプユニット1と補助熱源装置6を組み合わせた給湯装置である。ハイブリッド式給湯装置は、例えば一般家庭用として使用されるものであり、タンク内に蓄えられた蓄熱用流体としての温水を台所、洗面所、浴室等への給湯端末(例えば手洗い栓、カラン、風呂等)に供給するとともに、タンク3内の温水と暖房機器5の熱媒体とを放熱用熱交換器4によって熱交換する機能を有している。また、所定の条件を満たすときには補助熱源装置6により熱媒体や、給湯端末に供給する温水をさらに加熱して温度調節することができる。   As shown in FIG. 1, the hybrid hot water supply device is a hot water supply device that combines a heat pump unit 1 and an auxiliary heat source device 6 as a heating device capable of supplying heat. The hybrid hot water supply device is used, for example, for general household use, and uses hot water as a heat storage fluid stored in a tank to a hot water supply terminal to a kitchen, a washroom, a bathroom, etc. Etc.) and also has a function of exchanging heat between the hot water in the tank 3 and the heat medium of the heating device 5 by the heat exchanger 4 for heat radiation. Further, when a predetermined condition is satisfied, the temperature can be adjusted by further heating the heat medium or hot water supplied to the hot water supply terminal by the auxiliary heat source device 6.

ハイブリッド式給湯装置は、給湯用及び暖房機器5での放熱用に使用される水を蓄えるタンク3と、タンク内の水を加熱するヒートポンプユニット1と、暖房機器5に供給される熱媒体とタンク3内の水とを熱交換して熱媒体を加熱する放熱用熱交換器4と、放熱用熱交換器4を流出した後、暖房機器5に流入する前の熱媒体を加熱する補助熱源装置6と、各部の作動を制御する第1の制御装置100と、を少なくとも備えている。タンクユニット2は、タンク3、蓄熱用循環回路10、放熱用熱交換器4、一次側循環回路40、二次側循環回路50の一部、各種配管、及び各種弁を含んでいる。タンクユニット2とヒートポンプユニット1は、設置現場において一体化または離間して設置されている。ヒートポンプユニット1を収容する外装ケースには、外気温度を検出する外気温度サーミスタ35が設けられている。外気温度サーミスタ35により検出される温度信号は、第1の制御装置100の入力回路に入力されるようになっている。   The hybrid water heater includes a tank 3 for storing water used for hot water supply and heat dissipation in the heating device 5, a heat pump unit 1 for heating water in the tank, and a heat medium and a tank supplied to the heating device 5. The heat-dissipating heat exchanger 4 that heats the water in the heat exchanger 3 to heat the heat medium, and the auxiliary heat source device that heats the heat medium that flows out of the heat-dissipating heat exchanger 4 and then flows into the heating device 5 6 and a first control device 100 that controls the operation of each part. The tank unit 2 includes a tank 3, a heat storage circulation circuit 10, a heat dissipation heat exchanger 4, a primary side circulation circuit 40, a part of the secondary side circulation circuit 50, various pipes, and various valves. The tank unit 2 and the heat pump unit 1 are installed integrally or separated from each other at the installation site. The exterior case that houses the heat pump unit 1 is provided with an outside temperature thermistor 35 that detects the outside temperature. The temperature signal detected by the outside air temperature thermistor 35 is input to the input circuit of the first control device 100.

第1の制御装置100は、ヒートポンプユニット1の加熱能力を制御するとともに、放熱用熱交換器4での熱交換による加熱運転を制御し、例えばタンクユニット制御装置によって構成することができる。ヒートポンプユニット1の加熱能力は、例えば、2段階以上のレベルに設定されている。第1の制御装置100は、外気温度、給湯端末への出湯量、出湯温度、放熱用熱交換器4で熱媒体に供給するために必要な熱量等に応じて、加熱能力のレベルを増加または低減してヒートポンプユニット1の能力制御を行う。   The first control device 100 controls the heating capability of the heat pump unit 1 and controls the heating operation by heat exchange in the heat dissipation heat exchanger 4, and can be configured by, for example, a tank unit control device. The heating capacity of the heat pump unit 1 is set to, for example, two or more levels. The first control device 100 increases the level of the heating capacity according to the outside air temperature, the amount of hot water supplied to the hot water supply terminal, the temperature of the hot water, the amount of heat necessary for supplying the heat medium to the heat medium 4 or the like. The capacity of the heat pump unit 1 is controlled by reducing the capacity.

ヒートポンプユニット1は、ヒートポンプ装置であり、少なくとも圧縮機、蓄熱用の水・冷媒熱交換器、膨張弁、蒸発器及びアキュムレータ等の冷凍サイクル機能部品が環状に接続されて構成されている。ヒートポンプユニット1は、例えば、冷媒として臨界温度の低い二酸化炭素を使用することにより、高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧以上になる超臨界ヒートポンプサイクルを構成する。   The heat pump unit 1 is a heat pump device and is configured by connecting refrigeration cycle functional components such as at least a compressor, a heat / water refrigerant heat exchanger, an expansion valve, an evaporator, and an accumulator in an annular shape. The heat pump unit 1 constitutes a supercritical heat pump cycle in which, for example, carbon dioxide having a low critical temperature is used as a refrigerant, whereby the refrigerant pressure on the high pressure side becomes equal to or higher than the critical pressure of the refrigerant.

ヒートポンプサイクルを超臨界ヒートポンプで構成した場合、一般的なヒートポンプサイクルよりも高温、例えば、85℃〜90℃程度の湯をタンク3内に蓄えることができる。ヒートポンプサイクルは、例えば、料金設定の安価な深夜時間帯の深夜電力を利用してタンク3内の湯を沸き上げる沸き上げ運転を行う。この沸き上げ運転は、過去の使用熱量の実績に基づいた熱量がタンク3内に貯湯できるように行われる。   When the heat pump cycle is constituted by a supercritical heat pump, hot water having a temperature higher than that of a general heat pump cycle, for example, about 85 ° C. to 90 ° C. can be stored in the tank 3. In the heat pump cycle, for example, a boiling operation is performed in which hot water in the tank 3 is boiled by using late-night power in an inexpensive late-night time zone. This boiling operation is performed so that the amount of heat based on the past record of the amount of heat used can be stored in the tank 3.

蓄熱用循環回路10には、図示していないが、ヒートポンプユニット1内の水・冷媒熱交換器に供給される水の温度を検出する入水温度サーミスタと、水−冷媒熱交換器出口での沸き上げ温度を検出する沸上げ温度サーミスタと、電動ポンプと、が設けられている。そして、各サーミスタの検出温度信号は第1の制御装置100に出力されて、沸き上げ運転の制御に用いられる。   Although not shown in the heat storage circulation circuit 10, an incoming temperature thermistor for detecting the temperature of water supplied to the water / refrigerant heat exchanger in the heat pump unit 1 and boiling at the outlet of the water-refrigerant heat exchanger. A boiling temperature thermistor for detecting the raised temperature and an electric pump are provided. And the detected temperature signal of each thermistor is output to the 1st control apparatus 100, and is used for control of a boiling operation.

タンク3は、給湯用及び放熱用の温水を蓄える縦長形状の容器であり、耐食性に優れた金属製、例えば、ステンレス製からなり、その外周部に断熱材が設けられ、高温水を長時間に渡って保温することができる。蓄熱用循環回路10の電動ポンプが作動することにより、タンク3内の温水が循環する。これにより、水・冷媒熱交換器で加熱されたタンク3内の温水は、蓄熱用循環回路10を通ってタンク3内の上部に送り込まれるので、タンク3内の上部側から下部側へ向かって複数の温度層を形成するように順次蓄熱されていく。   The tank 3 is a vertically long container that stores hot water for hot water supply and heat dissipation, and is made of a metal having excellent corrosion resistance, for example, stainless steel. Can be kept warm across. The hot water in the tank 3 circulates by operating the electric pump of the heat storage circuit 10. Thus, the hot water in the tank 3 heated by the water / refrigerant heat exchanger is sent to the upper part of the tank 3 through the heat storage circulation circuit 10, so that the upper part of the tank 3 moves from the upper side toward the lower side. Heat is stored sequentially so as to form a plurality of temperature layers.

タンク3の外壁面には、貯湯量、貯湯温度を検出するための水温センサである複数個のタンク水温サーミスタ30が設けられており、本実施形態では縦方向にほぼ等間隔で最上部から順にTH1,TH2,TH3,TH4,TH5という5個のサーミスタが配設されている。これら5個のサーミスタの検出温度信号は、それぞれ第1の制御装置100の入力回路に入力されるようになっており、各水位レベルでの蓄熱用流体の温度や湯量を検出可能である。例えば、あるタンク水温サーミスタ30の検出温度が貯湯熱量として使用できる所定温度を超えていた場合は、タンク3内の最上部からそのタンク水温サーミスタ30の位置までは給湯に使用できる湯が貯まっていることになる。また、複数個のタンク水温サーミスタ30のうち、最上部に位置するTH1の検出値によって、給湯用配管11に取り出す出湯温度を検出することができる。   A plurality of tank water temperature thermistors 30 serving as water temperature sensors for detecting the amount of hot water stored and the temperature of the hot water stored are provided on the outer wall surface of the tank 3. Five thermistors TH1, TH2, TH3, TH4, and TH5 are provided. The detected temperature signals of these five thermistors are respectively input to the input circuit of the first control device 100, and can detect the temperature of the heat storage fluid and the amount of hot water at each water level. For example, when the detected temperature of a certain tank water temperature thermistor 30 exceeds a predetermined temperature that can be used as the amount of stored hot water, hot water that can be used for hot water supply is stored from the top of the tank 3 to the position of the tank water temperature thermistor 30. It will be. Moreover, the hot water temperature taken out to the hot water supply pipe 11 can be detected by the detection value of TH1 located at the top of the plurality of tank water temperature thermistors 30.

放熱用熱交換器4は、互いの内部を流れる流体同士が熱交換するように設けられた一次側通路4aおよび二次側通路4bを備えている。一次側通路4aはタンク3内部に連通し、タンク3内の温水が流れる流路である。一次側通路4aおよび二次側通路4bは、各通路を流れる流体間で熱交換が行われる形態であればよい。例えば、一方の通路が内側管内に形成され、他方の通路が内側管の外側を覆う外側管内に形成される二重管構造で構成してもよい。また、放熱用熱交換器4は、一次側通路4aおよび二次側通路4bのそれぞれを流れる流体の流れ方向が対向する対向式熱交換器であることが好ましい。   The heat dissipation heat exchanger 4 includes a primary side passage 4a and a secondary side passage 4b provided so that fluids flowing inside each other exchange heat. The primary passage 4a is a flow path that communicates with the inside of the tank 3 and through which the hot water in the tank 3 flows. The primary side passage 4a and the secondary side passage 4b may have any form in which heat is exchanged between fluids flowing through the passages. For example, you may comprise by the double pipe structure in which one channel | path is formed in an inner side pipe | tube and the other channel | path is formed in the outer side pipe | tube which covers the outer side of an inner side pipe | tube. Moreover, it is preferable that the heat exchanger 4 for heat radiation is an opposed heat exchanger in which the flow directions of the fluid flowing through the primary side passage 4a and the secondary side passage 4b are opposed to each other.

タンク3は、放熱用熱交換器4の一次側通路4aとの間で循環流路である一次側循環回路40を形成するように一次側通路4aに接続されている。この一次側循環回路40は、タンク3の最上部に設けられた導出口に接続されている。さらに一次側循環回路40は、タンク3の最下部に設けられた導入口に接続されており、この導入口と一次側通路4aとをつなぐ流路に、蓄熱用流体を一次側循環回路40に強制的に循環させる一次側ポンプ41を備えている。一次側循環回路40には、蓄熱用流体が放熱用熱交換器4を流出した後、タンク3内の下部に流入する前の蓄熱用流体出口温度を検出する一次側熱交換器出口温度サーミスタ32が設けられている。一次側熱交換器出口温度サーミスタ32により検出される温度信号は、第1の制御装置100の入力回路に入力されるようになっている。   The tank 3 is connected to the primary-side passage 4a so as to form a primary-side circulation circuit 40 that is a circulation passage between the tank 3 and the primary-side passage 4a of the heat dissipation heat exchanger 4. The primary side circulation circuit 40 is connected to a lead-out port provided at the uppermost part of the tank 3. Further, the primary side circulation circuit 40 is connected to an introduction port provided at the lowermost part of the tank 3, and a heat storage fluid is connected to the primary side circulation circuit 40 in a flow path connecting the introduction port and the primary side passage 4 a. A primary side pump 41 for forced circulation is provided. The primary-side circulation circuit 40 includes a primary-side heat exchanger outlet temperature thermistor 32 that detects a heat-storage fluid outlet temperature before flowing into the lower part of the tank 3 after the heat-storage fluid flows out of the heat dissipation heat exchanger 4. Is provided. The temperature signal detected by the primary side heat exchanger outlet temperature thermistor 32 is input to the input circuit of the first control device 100.

放熱手段の一例である暖房機器5は、放熱用熱交換器4の二次側通路4bとの間で循環流路である二次側循環回路50を形成するように二次側通路4bに接続されている。二次側循環回路50には、暖房機器5と二次側通路4bとをつなぐ流路に熱媒体を二次側循環回路50に強制的に循環させる二次側ポンプ51が設けられている。二次側循環回路50には、熱媒体が暖房機器5を流出後、放熱用熱交換器4に流入する前の熱媒体入口温度を検出する二次側熱交換器入口温度サーミスタ34が設けられている。二次側熱交換器入口温度サーミスタ34により検出される温度信号は、第1の制御装置100の入力回路に入力されるようになっている。   The heating device 5, which is an example of a heat radiating means, is connected to the secondary side passage 4 b so as to form a secondary side circulation circuit 50 that is a circulation passage with the secondary side passage 4 b of the heat dissipation heat exchanger 4. Has been. The secondary-side circulation circuit 50 is provided with a secondary-side pump 51 that forcibly circulates the heat medium to the secondary-side circulation circuit 50 in a flow path that connects the heating device 5 and the secondary-side passage 4b. The secondary-side circulation circuit 50 is provided with a secondary-side heat exchanger inlet temperature thermistor 34 that detects the heat-medium inlet temperature before the heat medium flows out of the heating device 5 and before flowing into the heat dissipation heat exchanger 4. ing. The temperature signal detected by the secondary side heat exchanger inlet temperature thermistor 34 is input to the input circuit of the first controller 100.

なお、熱媒体は、例えば主成分が水であり、防腐剤、凍結防止剤、LLC等を含んでいてもよい。また、熱媒体は、交比熱を有する蓄熱材料をマイクロカプセル等の方法により封入し、これを水に分散させて混合してもよいし、スリラー状にして混合させてもよい。   The heat medium is, for example, water as a main component, and may contain a preservative, an antifreezing agent, LLC, and the like. Further, the heat medium may be a mixture of heat storage materials having cross heat, which is encapsulated by a method such as microcapsule, dispersed in water, or mixed in a thriller form.

二次側循環回路50には、放熱用熱交換器4の出口と暖房機器5とをつなぐ流路に、放熱用熱交換器4で加熱された後の熱媒体を再加熱する補助熱源装置6の加熱部62が設けられている。補助熱源装置6は、通過する熱媒体を加熱可能な機器であれば特に限定するものではないが、例えば、ガス、灯油等の燃料による燃焼炎を用いて内部を通過する給湯用水を加熱する小型湯沸かし器、電気式ヒータ等を採用することができる。   In the secondary side circulation circuit 50, an auxiliary heat source device 6 that reheats the heat medium heated by the heat dissipation heat exchanger 4 in a flow path connecting the outlet of the heat dissipation heat exchanger 4 and the heating device 5. The heating unit 62 is provided. The auxiliary heat source device 6 is not particularly limited as long as it is a device capable of heating a passing heat medium. For example, the auxiliary heat source device 6 is a small type that heats hot water supply water that passes through a combustion flame using a fuel such as gas or kerosene. A water heater, an electric heater or the like can be employed.

給水用配管7の上流は、水道配管に接続されており、市水(水道水)がタンク3の最下部の導入口及び給湯用配管11に導入されるようになっている。給水用配管7のタンク3に至る途中には、タンク3内に導入する給水量を調整可能な流調弁8が設けられている。第1の制御装置100は、流調弁8の開度を調節することでタンク3内に導入する給水量を調節して、タンク3内の上部から給湯用配管11に出湯する流量を調整することができる。   Upstream of the water supply pipe 7 is connected to a water pipe, and city water (tap water) is introduced into the lowest inlet of the tank 3 and the hot water supply pipe 11. On the way to the tank 3 of the water supply pipe 7, a flow control valve 8 that can adjust the amount of water supplied into the tank 3 is provided. The first control device 100 adjusts the flow rate of the hot water discharged from the upper part of the tank 3 to the hot water supply pipe 11 by adjusting the opening of the flow control valve 8 to adjust the amount of water supplied into the tank 3. be able to.

給水用配管7の給湯用配管11に至る途中には、タンク3内の上部から出湯と混合する給水量を調整可能な流調弁9が設けられている。第1の制御装置100は、流調弁9の開度を調節することで給湯用配管11内に導入する給水量を調節して、タンク3内の上部からの高温水と水との流量割合を調節し、給湯用水の温調を行うことができる。給水用配管7には、給水温度サーミスタ31が設けられている。給水温度サーミスタ31は市水の温度を検出し、検出された温度信号は、第1の制御装置100の入力回路に入力されるようになっている。   On the way to the hot water supply pipe 11 of the water supply pipe 7, a flow control valve 9 capable of adjusting the amount of water supplied from the upper part of the tank 3 to be mixed with the hot water is provided. The first control device 100 adjusts the amount of water to be introduced into the hot water supply pipe 11 by adjusting the opening degree of the flow regulating valve 9, and the flow rate ratio between the hot water and water from the upper part in the tank 3. To adjust the temperature of the hot water supply water. A water supply temperature thermistor 31 is provided in the water supply pipe 7. The feed water temperature thermistor 31 detects the temperature of city water, and the detected temperature signal is input to the input circuit of the first control device 100.

給湯用配管11は、タンク3の上部と台所、洗面所、浴室などへの給湯端末とを接続する配管である。給湯用配管11の途中であって、給水用配管7との接続部よりも下流側には、給湯用配管11の通路を開閉する電磁弁12が設けられている。電磁弁12の上流側と下流側は、補助加熱流路13によって電磁弁12をバイパスするように接続されている。この補助加熱流路13の途中には、補助熱源装置6に含まれる加熱部61によって加熱される流路部が設けられている。第1の制御装置100は、電磁弁12を開状態に制御することにより、タンク3内の上部の高温水を給湯用配管11のみを通して給湯端末に出湯することができる。また、第1の制御装置100は、電磁弁12を閉状態に制御し、加熱部61で補助加熱するように制御することによって、タンク3内の上部の高温水を電磁弁12をバイパスして補助加熱流路13に流し、加熱部61で加熱して熱量を加えた後、給湯端末に出湯することができる。   The hot water supply pipe 11 is a pipe that connects the upper part of the tank 3 and a hot water supply terminal to a kitchen, a washroom, a bathroom, and the like. An electromagnetic valve 12 that opens and closes the passage of the hot water supply pipe 11 is provided in the middle of the hot water supply pipe 11 and downstream of the connecting portion with the water supply pipe 7. The upstream side and the downstream side of the electromagnetic valve 12 are connected so as to bypass the electromagnetic valve 12 by the auxiliary heating flow path 13. In the middle of the auxiliary heating channel 13, a channel unit heated by a heating unit 61 included in the auxiliary heat source device 6 is provided. The first control device 100 can discharge the hot water in the upper part of the tank 3 to the hot water supply terminal only through the hot water supply pipe 11 by controlling the electromagnetic valve 12 in the open state. In addition, the first control device 100 controls the electromagnetic valve 12 to be closed and controls the heating unit 61 to perform auxiliary heating, thereby bypassing the high-temperature water in the tank 3 from the electromagnetic valve 12. After flowing through the auxiliary heating channel 13 and heating by the heating unit 61 to add heat, the hot water can be discharged to the hot water supply terminal.

給湯用配管11の下流側には、給湯温度を検出する給湯温度サーミスタ33と、流量カウンタ(図示せず)とが設けられている。給湯温度サーミスタ33及び流量カウンタによって検出された給湯温度信号および流量信号は、第1の制御装置100の入力回路に入力されるようになっている。   A hot water supply temperature thermistor 33 for detecting the hot water supply temperature and a flow rate counter (not shown) are provided on the downstream side of the hot water supply pipe 11. The hot water temperature signal and the flow rate signal detected by the hot water temperature thermistor 33 and the flow rate counter are input to the input circuit of the first control device 100.

流調弁8、流調弁9及び電磁弁12は、給湯端末側に出湯する湯温を調節する温度調節弁の機能を果たし、第1の制御装置100または第2の制御装置200が、タンク3内上部の高温水と給水との流量比、及び補助熱源装置6による再加熱実施の有無を制御することにより、給湯端末への出湯温度を設定温度に調節するように制御される。第1の制御装置100または第2の制御装置200は、リモートコントローラ110等により設定される設定温度と、給水温度サーミスタ31、タンク水温サーミスタ30及び給湯温度サーミスタ33によって検出される温度情報とに基づいて、流調弁8,9、電磁弁12、補助熱源装置6の作動を制御する。   The flow control valve 8, the flow control valve 9, and the solenoid valve 12 function as a temperature control valve that adjusts the temperature of hot water discharged to the hot water supply terminal side, and the first control device 100 or the second control device 200 is a tank. By controlling the flow rate ratio between the hot water and the feed water in the upper part of 3 and whether or not reheating is performed by the auxiliary heat source device 6, the temperature of the hot water supplied to the hot water supply terminal is controlled to be adjusted to the set temperature. The first control device 100 or the second control device 200 is based on the set temperature set by the remote controller 110 and the temperature information detected by the water supply temperature thermistor 31, the tank water temperature thermistor 30, and the hot water supply temperature thermistor 33. Thus, the operations of the flow control valves 8 and 9, the electromagnetic valve 12, and the auxiliary heat source device 6 are controlled.

図2に示すように、第1の制御装置100は、リモートコントローラ110上の各種スイッチからの信号、各種サーミスタ30〜35からの通信信号が入力される入力回路と、入力回路からの信号を用いて各種演算を実行するマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータによる演算に基づいてヒートポンプユニット1、補助熱源装置6、ポンプ41,51、流調弁8,9、電磁弁12等の作動を制御する通信信号を出力する出力回路と、を備えている。マイクロコンピュータは、記憶手段としてROMまたはRAMを内蔵し、あらかじめ設定された制御プログラムや更新可能な制御プログラムを有している。   As shown in FIG. 2, the first control device 100 uses an input circuit to which signals from various switches on the remote controller 110 and communication signals from various thermistors 30 to 35 are input, and a signal from the input circuit. And a communication signal for controlling the operation of the heat pump unit 1, auxiliary heat source device 6, pumps 41 and 51, flow control valves 8 and 9, electromagnetic valve 12, and the like based on the calculation by the microcomputer. And an output circuit for outputting. The microcomputer incorporates a ROM or RAM as storage means and has a preset control program and an updatable control program.

第2の制御装置200は、第1の制御装置100と同様の構成であるが、主に補助熱源装置6の作動を制御する機能を持っている。第2の制御装置200は、ユーザーの遠隔操作により、暖房機器5の運転指令が入力されると、所定の条件を満たす場合は、補助熱源装置6の加熱部61,62の作動を制御する通信信号を出力する。第1の制御装置100と第2の制御装置200は、通信することにより、互いの管理、制御する機器の情報を共有することができる。   The second control device 200 has the same configuration as the first control device 100, but mainly has a function of controlling the operation of the auxiliary heat source device 6. The second control device 200 is a communication that controls the operation of the heating units 61 and 62 of the auxiliary heat source device 6 when a predetermined condition is satisfied when an operation command for the heating device 5 is input by a user's remote operation. Output a signal. The first control device 100 and the second control device 200 can share information on devices managed and controlled by communicating with each other.

また、第1の制御装置100と第2の制御装置200は、統合された単一の制御装置によって構成してもよい。したがって、統合した制御装置によって、補助熱源装置6の加熱部61,62の作動を制御することができる。また、リモートコントローラ110には、自動運転スイッチ、給湯設定温度スイッチ等の給湯に関わる操作部が設けられているが、暖房機器5を運転する暖房スイッチが設けられていてもよい。   In addition, the first control device 100 and the second control device 200 may be configured by a single integrated control device. Therefore, the operation of the heating units 61 and 62 of the auxiliary heat source device 6 can be controlled by the integrated control device. Further, the remote controller 110 is provided with an operation unit related to hot water supply such as an automatic operation switch and a hot water supply set temperature switch, but a heating switch for operating the heating device 5 may be provided.

次に、暖房機器5の運転要求があった場合のハイブリッド式給湯装置の作動について、図3を参照して説明する。図3は、ハイブリッド式給湯装置における暖房要求時の処理手順を説明するためのフローチャートである。一次側ポンプ41は、暖房機器5における暖房要求時であって、タンク3内の貯湯量が予め定めた所定量を超えているときに運転する。例えば、タンク3上部の水温が高いときに一次側ポンプ41が運転して高温水を放熱用熱交換器4に供給して熱交換により熱媒体を加熱することになる。   Next, the operation of the hybrid hot water supply apparatus when there is a request for operation of the heating device 5 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart for explaining a processing procedure at the time of a heating request in the hybrid hot water supply apparatus. The primary pump 41 is operated when a heating request is made in the heating device 5 and the amount of hot water stored in the tank 3 exceeds a predetermined amount. For example, when the water temperature in the upper part of the tank 3 is high, the primary pump 41 is operated to supply high-temperature water to the heat-dissipation heat exchanger 4 to heat the heat medium by heat exchange.

本フローチャートでは、タンク3下部の水温ではなく、放熱用熱交換器4で熱交換して一次側通路4aを流出した後の、一次側熱交換器出口温度サーミスタ32が検出する一次側出口温度を用い、当該一次側出口温度の平均値と随時算出する判定値とを比較することにより、ヒートポンプユニット1の運転を実施するか否かの判定を行う。この判定によれば、タンク3内下部の水温を判定処理に使用する場合に比べて、給湯時の出湯に伴う給水作用によってタンク3内の温度が変動する影響を抑制できる判定を実施できることになる。   In this flowchart, not the water temperature at the bottom of the tank 3 but the primary side outlet temperature detected by the primary side heat exchanger outlet temperature thermistor 32 after exchanging heat with the heat radiating heat exchanger 4 and flowing out of the primary side passage 4a. It is determined whether or not the operation of the heat pump unit 1 is to be performed by comparing the average value of the primary outlet temperature and the determination value calculated as needed. According to this determination, compared to the case where the water temperature in the lower part of the tank 3 is used for the determination process, it is possible to carry out a determination that can suppress the influence of the temperature in the tank 3 fluctuating due to the water supply action accompanying the hot water at the time of hot water supply. .

図3に示すように、第1の制御装置100は、暖房機器5の運転要求の指令を受けると、まずステップ10で、判定値が一次側出口温度の平均値よりも大きいか否かを判定する。一次側出口温度の平均値は、予め定めた期間に検出した一次側出口温度を記憶し、検出した一次側出口温度のピーク値の中から所定数の上位数点の平均を求めた値である。   As shown in FIG. 3, when the first control device 100 receives a command for an operation request for the heating device 5, first, in step 10, the first control device 100 determines whether or not the determination value is larger than the average value of the primary outlet temperature. To do. The average value of the primary side outlet temperature is a value obtained by storing the primary side outlet temperature detected during a predetermined period and obtaining the average of a predetermined number of upper-order points from the detected peak value of the primary side outlet temperature. .

例えば、一次側出口温度の平均値は、図4に示すように、一次側ポンプ41の稼動と一次側出口温度の変動との関係を示すグラフにおいて白抜き丸で示した上位5点を抽出し、これらの平均値を算出することにより、求めることができる。一次側出口温度は、一次側ポンプ41の停止中は、図4に図示のごとく、急激に温度低下するが、一次側ポンプ41が稼動している間に放熱用熱交換器4での熱交換により温度上昇し、一次側ポンプ41の運転及び停止の繰り返し(以下、「ポンプの発停」ともいう)により、変動し得る。この際の変動幅は、長い時間スパンでは比較的大きく、一次側出口温度はポンプ稼動中にはいくつかのピーク値を示すようになる。ピーク値のうち上位数点の平均値をステップ10での判定条件に採用することにより、ポンプの発停による影響を小さくして、ステップ10での判定精度を確保することができる。   For example, as shown in FIG. 4, the average value of the primary side outlet temperature is extracted from the top five points indicated by white circles in the graph showing the relationship between the operation of the primary side pump 41 and the fluctuation of the primary side outlet temperature. These can be obtained by calculating the average value. While the primary side pump 41 is stopped, the primary side outlet temperature rapidly decreases as shown in FIG. 4, but heat exchange in the heat dissipation heat exchanger 4 is performed while the primary side pump 41 is operating. The temperature rises due to the above, and may fluctuate due to repeated operation and stop of the primary pump 41 (hereinafter also referred to as “pump start / stop”). The fluctuation range at this time is relatively large in the long time span, and the primary side outlet temperature shows several peak values during the pump operation. By adopting the average value of the top several points among the peak values as the determination condition in Step 10, the influence of the start / stop of the pump can be reduced and the determination accuracy in Step 10 can be ensured.

このようにして一次側出口温度の平均値を求めることにより、例えば、一次側ポンプ41の起動直後、または停止時に、放熱用熱交換器4で熱交換されていないときの温度が判定値に反映されてしまうことを防止することができ、熱量授受による実効的な水温を的確に抽出することできる。したがって、判定精度の向上が図れるのである。   Thus, by calculating the average value of the primary side outlet temperature, for example, immediately after starting the primary side pump 41 or at the time of stopping, the temperature when heat exchange is not performed in the heat-dissipating heat exchanger 4 is reflected in the determination value. It is possible to prevent the effective water temperature from being transferred, and the effective water temperature can be accurately extracted. Therefore, the determination accuracy can be improved.

ステップ10で採用する判定値は、ステップ10で判定する度に新しく算出される値であり、運転効率を考慮してCOPが所定値以上になるときにヒートポンプユニット1を運転できるように算出される。例えば判定値は、予め記憶している特性式を用いて算出され、外気温度サーミスタ35が検出する外気温度に応じて変動する値である。つまり、ステップ10での判定において、判定値は随時算出されて変化する値であるが、一次側出口温度は所定時間の平均値であるため、一定期間は変化しないため、しばらくの間(例えば1日)、同じ値が採用されることがある。   The determination value adopted in step 10 is a value that is newly calculated every time determination is made in step 10, and is calculated so that the heat pump unit 1 can be operated when the COP exceeds a predetermined value in consideration of the operation efficiency. . For example, the determination value is a value that is calculated using a characteristic formula stored in advance and varies according to the outside temperature detected by the outside temperature thermistor 35. That is, in the determination in step 10, the determination value is a value that is calculated and changed as needed. However, since the primary outlet temperature is an average value for a predetermined time and does not change for a certain period of time, for example, 1 Day), the same value may be adopted.

ステップ10で一次側出口温度の平均値が判定値以上であると判定(NO判定)すると、第1の制御装置100は、ステップ20で一次側出口温度の平均値をメモリ等に記憶する。記憶された一次側出口温度の平均値は、次回のステップ10での判定に使用される。逆に、ステップ10でYESと判定すると、一次側出口温度の平均値は記憶されず、次回のステップ10での判定処理では、更新された一次側出口温度の平均値を使用することになる。   If it is determined in step 10 that the average value of the primary side outlet temperature is equal to or higher than the determination value (NO determination), the first controller 100 stores the average value of the primary side outlet temperature in a memory or the like in step 20. The stored average value of the primary side outlet temperature is used for the determination in the next step 10. On the other hand, if YES is determined in step 10, the average value of the primary outlet temperature is not stored, and the updated average value of the primary outlet temperature is used in the determination process in step 10 next time.

次にステップ30では、ステップ10でのNO判定の状態が1週間以上継続しているか否かを判定する。ステップ30でまだ1週間継続していないと判定すると、ステップ50でヒートポンプユニット1の停止指示の処理を実行し、ステップ70に進む。ステップ30で1週間以上継続していると判定すると、ステップ35で、以降のステップ10での判定において判定値と比較するパラメータを、二次側熱交換器入口温度サーミスタ34が検出する二次側入口温度に設定する処理を実行し、ステップ10に進む。これにより、次のステップ10では、判定値が二次側入口温度の平均値よりも大きいか否かを判定するようになる。   Next, in step 30, it is determined whether or not the NO determination state in step 10 continues for one week or more. If it is determined in step 30 that it has not continued for one week, the process of stopping the heat pump unit 1 is executed in step 50, and the process proceeds to step 70. If it is determined in step 30 that the operation has continued for one week or longer, in step 35, the secondary side heat exchanger inlet temperature thermistor 34 detects a parameter to be compared with the determination value in the determination in step 10 thereafter. A process for setting the inlet temperature is executed, and the process proceeds to Step 10. Thereby, in the next step 10, it is determined whether or not the determination value is larger than the average value of the secondary side inlet temperature.

このように、所定期間以上(ステップ30に示す例では1週間以上)、ヒートポンプユニット1の停止処理が継続した場合には、一次側ポンプ41が長時間停止したままで、補助熱源装置6による熱量供給が実施されていることがある。この場合、本来は補助熱源装置6による熱量供給よりもヒートポンプユニット1による熱量供給を行う方が、エネルギー効率上有利なことがある。ステップ30及びステップ35の処理により、このような状況を検出することが可能になるため、ヒートポンプユニット1を運転することが有利である状況を抽出できるのである。   Thus, when the stop process of the heat pump unit 1 is continued for a predetermined period or longer (1 week or longer in the example shown in Step 30), the primary pump 41 remains stopped for a long time, and the amount of heat generated by the auxiliary heat source device 6 Supply may have been implemented. In this case, it may be advantageous in terms of energy efficiency to perform heat supply by the heat pump unit 1 rather than heat supply by the auxiliary heat source device 6 originally. Since it becomes possible to detect such a situation by the process of step 30 and step 35, the situation where it is advantageous to operate the heat pump unit 1 can be extracted.

ステップ10で一次側出口温度の平均値よりも判定値の方が大きいと判定(YES判定)すると、次にステップ40でタンク3に貯えられている貯湯量が予め定めた所定量(所定の熱量)以下か否かを判定する。ここでの判定処理は、暖房に必要な湯量を確保するために必要な湯量(前述の所定量)がタンク3に貯えられているか否かを判定し、当該必要な湯量を下回っている場合は、第1の制御装置100は、ステップ60でヒートポンプユニット1の運転を指示して加熱運転を実行する。また、ステップ40は、例えばタンク3内部における所定の高さ位置の水温が所定温度以下であれば、貯湯量が所定量以下であると判定するようにしてもよい。つまり、タンク3上部に溜まっている水温によって、タンク3の貯湯量がヒートポンプユニット1による熱量供給を必要とする状態であるか否かを判定することができる。   If it is determined in step 10 that the determination value is larger than the average value of the primary outlet temperature (YES determination), the amount of hot water stored in the tank 3 in step 40 is a predetermined amount (predetermined amount of heat). ) Determine whether or not. The determination process here determines whether or not the amount of hot water necessary for securing the amount of hot water necessary for heating (the above-mentioned predetermined amount) is stored in the tank 3, and if the amount is below the required amount of hot water The first controller 100 instructs the operation of the heat pump unit 1 in step 60 to execute the heating operation. In step 40, for example, if the water temperature at a predetermined height in the tank 3 is equal to or lower than a predetermined temperature, it may be determined that the amount of stored hot water is equal to or lower than the predetermined amount. That is, it is possible to determine whether the amount of hot water stored in the tank 3 is in a state that requires the heat amount supplied by the heat pump unit 1 based on the water temperature accumulated in the upper portion of the tank 3.

ステップ40でタンク3の貯湯量が所定量を超えていると判定すると、暖房に必要な湯量が確保できているため、ステップ50に進み、ヒートポンプユニット1の停止指示の処理を実行する。ステップ60またはステップ50の処理実行後は、ステップ70で、暖房機器5の運転停止要求があるか否かが判定され、運転停止要求があると判定すると本フローチャートを終了し、運転停止要求がない場合はステップ10に戻り、上記の判定処理を実行する。   If it is determined in step 40 that the amount of hot water stored in the tank 3 exceeds the predetermined amount, the amount of hot water necessary for heating is secured, and therefore the process proceeds to step 50 to execute a stop instruction process for the heat pump unit 1. After execution of the processing of step 60 or step 50, it is determined in step 70 whether or not there is a request for stopping the operation of the heating device 5. If it is determined that there is a request for stopping the operation, this flowchart is terminated and there is no request for stopping operation. In such a case, the process returns to step 10 to execute the above-described determination process.

図5は、暖房時の低負荷条件におけるハイブリッド式給湯装置の作動を説明するタイムチャートの一例である。図6は、暖房時の高負荷条件におけるハイブリッド式給湯装置の作動を説明するタイムチャートの一例である。低負荷条件とは、暖房に必要な熱量が継続して大きくなく、ヒートポンプユニット1単独でも暖房の必要熱量をまかなうことができる状態が間欠的に存在する条件である。高負荷条件とは、暖房に必要な熱量が継続して大きく、ヒートポンプユニット1単独では暖房の必要熱量をまかなうことができない状態が継続する条件でありこのとき、補助熱源装置6が熱媒体を加熱することになる。   FIG. 5 is an example of a time chart for explaining the operation of the hybrid hot water supply device under a low load condition during heating. FIG. 6 is an example of a time chart for explaining the operation of the hybrid hot water supply device under a high load condition during heating. The low load condition is a condition in which the amount of heat necessary for heating is not continuously large, and there is an intermittent state where the heat pump unit 1 alone can cover the necessary amount of heat for heating. The high load condition is a condition in which the amount of heat necessary for heating is continuously large and the state in which the heat pump unit 1 alone cannot cover the amount of heat necessary for heating continues. At this time, the auxiliary heat source device 6 heats the heat medium. Will do.

随時更新される判定値と一次側出口温度平均値の大小関係が、図5及び図6に図示する関係にある場合、判定値の方が大きくステップ10でYESと判定され、さらにタンク3内部の貯湯量が所定量よりも小さくステップ40でYESと判定されると、ヒートポンプユニット1が稼動する。このとき、図5の低負荷条件では補助熱源装置6による加熱は停止し、図6の高負荷条件では補助熱源装置6による加熱は継続して実施される。逆に、判定値の方が大きくステップ10でYESと判定されても、タンク3内部の貯湯量が所定量以上でありステップ40でNOと判定されると、ヒートポンプユニット1は停止し、補助熱源装置6による加熱が実施される。このとき、図5の低負荷条件では補助熱源装置6による加熱は停止し、図6の高負荷条件では補助熱源装置6による加熱は継続して実施されている。   When the magnitude relationship between the judgment value updated at any time and the primary side outlet temperature average value is in the relation shown in FIG. 5 and FIG. 6, the judgment value is larger and it is judged as YES in Step 10. If the amount of stored hot water is smaller than the predetermined amount and it is determined YES in step 40, the heat pump unit 1 is operated. At this time, the heating by the auxiliary heat source device 6 is stopped under the low load condition of FIG. 5, and the heating by the auxiliary heat source device 6 is continuously performed under the high load condition of FIG. Conversely, even if the determination value is larger and it is determined as YES in step 10, if the amount of hot water stored in the tank 3 is equal to or greater than the predetermined amount and it is determined as NO in step 40, the heat pump unit 1 stops and the auxiliary heat source Heating by the device 6 is performed. At this time, the heating by the auxiliary heat source device 6 is stopped under the low load condition of FIG. 5, and the heating by the auxiliary heat source device 6 is continuously performed under the high load condition of FIG.

なお、図5及び図6に図示するタイムチャートは一例であり、補助熱源装置6は、暖房機器5において暖房に必要な熱量が足りていれば稼動しないし、必要熱量が足りていなければ、稼動して熱媒体に熱量供給を実施する。また補助熱源装置6は、暖房がOFFであっても、出湯時にタンク3内の貯湯量が足りない場合は、稼動して加熱した水を給湯端末に供給する。   Note that the time charts shown in FIGS. 5 and 6 are examples, and the auxiliary heat source device 6 does not operate if the amount of heat necessary for heating is sufficient in the heating device 5, and does not operate if the necessary amount of heat is insufficient. Then, heat is supplied to the heat medium. Moreover, even if heating is OFF, the auxiliary heat source device 6 operates and supplies heated water to the hot water supply terminal when the amount of hot water stored in the tank 3 is insufficient at the time of hot water.

以下に、第1実施形態のハイブリッド式給湯装置がもたらす作用効果について説明する。ハイブリッド式給湯装置によれば、第1の制御装置100は、暖房機器5に対して供給する熱量をまかなうためのヒートポンプユニット1の運転要否を判定して、当該運転を制御するとともに、放熱用熱交換器4での熱交換によって熱媒体を加熱する運転を制御する。第1の制御装置100は、暖房機器5での放熱要求があるときに、一次側熱交換器出口温度サーミスタ32によって検出される蓄熱用流体の一次側出口温度に基づいて、ヒートポンプユニット1の運転要否を判定する(ステップ10)。   Below, the effect which the hybrid type hot-water supply apparatus of 1st Embodiment brings is demonstrated. According to the hybrid hot water supply device, the first control device 100 determines whether or not the heat pump unit 1 is required to cover the amount of heat to be supplied to the heating equipment 5 and controls the operation. The operation of heating the heat medium by heat exchange in the heat exchanger 4 is controlled. The first control device 100 operates the heat pump unit 1 based on the primary side outlet temperature of the heat storage fluid detected by the primary side heat exchanger outlet temperature thermistor 32 when there is a heat release request in the heating device 5. The necessity is determined (step 10).

ヒートポンプユニット1の運転要否の判定をタンク3下部の温度を用いて行った場合には、放熱用熱交換器4での熱交換によってタンク3下部に中温水が戻ると、タンク3下部に中温水が満たされ、ヒートポンプユニット1が運転されるとCOPがよくない状態での運転となる。この状態で、給湯出湯等によってタンク3下部に低温の給水が供給されることにより、タンク3下部の温度が一時的に低下するようになる。この一時的な温度低下によって、ヒートポンプユニット1を運転することが効率上、有利と判定されて運転が許可されることがあるが、放熱用熱交換器4での熱交換による中温水がタンク3下部に早期に戻るため、結局、成績係数がよくない状態でヒートポンプユニット1が運転されることになってしまう。   When the operation necessity of the heat pump unit 1 is determined using the temperature at the lower part of the tank 3, when the medium temperature water returns to the lower part of the tank 3 by the heat exchange in the heat radiating heat exchanger 4, When the hot water is filled and the heat pump unit 1 is operated, the operation is performed in a state where the COP is not good. In this state, the low temperature water supply is supplied to the lower part of the tank 3 by hot water supply hot water or the like, so that the temperature of the lower part of the tank 3 is temporarily lowered. Due to this temporary temperature drop, it may be determined that the operation of the heat pump unit 1 is advantageous in terms of efficiency, and the operation may be permitted. However, the medium-temperature water by the heat exchange in the heat radiating heat exchanger 4 is stored in the tank 3. Since it returns to the lower part early, after all, the heat pump unit 1 will be operated in a state where the coefficient of performance is not good.

そこでこの制御によれば、ヒートポンプユニット1の運転要否の判定を、タンク3下部の温度ではなく、蓄熱用流体の一次出口温度に基づいて行うため、タンク3下部への低温流体の供給による一時的な温度低下を検出してヒートポンプユニット1の運転許可判定を行ってしまうという状況を回避することができる。このため、成績係数がよくない状態でのヒートポンプユニット1の運転を抑制できる。したがって、ヒートポンプユニット1の成績係数判定の精度向上、及びヒートポンプユニット1の発停の低減が図れるハイブリッド式給湯装置を提供できる。さらに、ヒートポンプユニット1の発停の低減によって、ヒートポンプユニット1の効率低下を抑制でき、さらには耐久性低下を抑制することもできる。   Therefore, according to this control, whether or not the heat pump unit 1 is required to be operated is determined based on the primary outlet temperature of the heat storage fluid, not the temperature of the lower portion of the tank 3, so that it is temporarily determined by supplying the low temperature fluid to the lower portion of the tank 3. It is possible to avoid a situation where an operation permission determination of the heat pump unit 1 is performed by detecting a typical temperature drop. For this reason, the driving | operation of the heat pump unit 1 in a state with a poor coefficient of performance can be suppressed. Therefore, it is possible to provide a hybrid hot water supply apparatus that can improve the accuracy of the coefficient of performance determination of the heat pump unit 1 and reduce the start and stop of the heat pump unit 1. Furthermore, the reduction in the efficiency of the heat pump unit 1 can be suppressed by reducing the start and stop of the heat pump unit 1, and further the decrease in durability can be suppressed.

また、第1の制御装置100は、暖房機器5での放熱要求があるときに、予め定めた所定期間以上継続してヒートポンプユニット1の運転を禁止する判定を行った場合には、蓄熱用流体の一次側出口温度に代えて、二次側熱交換器入口温度サーミスタ34によって検出される熱媒体の二次側入口温度に基づいて、ヒートポンプユニット1の運転要否を判定する。   In addition, when the first control device 100 determines to prohibit the operation of the heat pump unit 1 continuously for a predetermined period or longer when there is a heat release request in the heating device 5, the heat storage fluid Instead of the primary side outlet temperature, the necessity of operation of the heat pump unit 1 is determined based on the secondary side inlet temperature of the heat medium detected by the secondary side heat exchanger inlet temperature thermistor 34.

ヒートポンプユニット1の運転を禁止する判定が継続してなされることによって長時間一次側ポンプ41が運転せず、補助熱源装置6による熱量供給によって放熱が実施されている場合においては、ヒートポンプユニット1を稼動する方が効率上、有利と判定できる場合であっても、ヒートポンプユニット1の運転を禁止する判定がなされることがある。そこで本制御によれば、上述のように、蓄熱用流体の一次側出口温度に代用して、熱媒体の二次側入口温度を採用し、ヒートポンプユニット1の運転要否を判定する。これにより、一次側ポンプ41の長時間の停止状態において補助熱源装置6による熱量供給が実施されていた状況を検出することが可能になる。このため、ヒートポンプユニット1を運転することが有利である状況を抽出することができる。したがって、ヒートポンプユニット1の運転要否判定の精度向上を提供できる。   In the case where the primary pump 41 is not operated for a long time because the determination to prohibit the operation of the heat pump unit 1 is continuously performed and the heat radiation is performed by the heat supply by the auxiliary heat source device 6, the heat pump unit 1 is Even if it can be determined that it is more advantageous to operate, it may be determined that the operation of the heat pump unit 1 is prohibited. Therefore, according to this control, as described above, the secondary side inlet temperature of the heat medium is used instead of the primary side outlet temperature of the heat storage fluid, and the necessity of operation of the heat pump unit 1 is determined. As a result, it is possible to detect a situation in which the heat supply by the auxiliary heat source device 6 has been performed in a state where the primary pump 41 is stopped for a long time. For this reason, the situation where it is advantageous to drive the heat pump unit 1 can be extracted. Therefore, it is possible to provide an improvement in the accuracy of determining whether the heat pump unit 1 is in operation.

第1の制御装置100は、ステップ10において、暖房機器5での放熱要求があるときに、蓄熱用流体の一次側出口温度及び外気温度に基づいて、ヒートポンプユニット1の運転要否を判定する。この判定処理によれば、上記の判定値を求めるときに外気温度を用いることにより、ヒートポンプユニット1の成績係数判定について、さらなる精度向上を提供することができる。   In Step 10, when there is a heat release request in the heating device 5, the first control device 100 determines whether or not the heat pump unit 1 needs to be operated based on the primary side outlet temperature and the outside air temperature of the heat storage fluid. According to this determination process, further accuracy improvement can be provided for the coefficient of performance determination of the heat pump unit 1 by using the outside air temperature when obtaining the above determination value.

第1の制御装置100は、一次側ポンプ41が運転している間において一次側熱交換器出口温度サーミスタ32によって検出された一次側出口温度における複数のピーク値の平均値を算出し、当該平均値に基づいてヒートポンプユニット1の運転要否を判定する(ステップ10)。例えば、一次側ポンプ41の運転及び停止が繰り返されるような場合(ポンプの発停がおこる場合)には、一次側出口温度が大きく変動するため、検出した一次側出口温度をそのままヒートポンプユニット1の運転要否判定に使用すると、正確な要否判定が実施できないことになる。そこで、一次側ポンプ41が運転しているときに検出した一次側出口温度について、変動する値の中から複数のピークを示す値を抽出してその平均値を算出し、この平均値を判定処理に用いる。これにより、検出された温度のうち、放熱用熱交換器4での熱交換による熱の授受が反映されていない温度を排除した判定処理を実施できるため、判定精度の向上が図れる。   The first control device 100 calculates an average value of a plurality of peak values at the primary side outlet temperature detected by the primary side heat exchanger outlet temperature thermistor 32 while the primary side pump 41 is operating, and calculates the average The necessity of operation of the heat pump unit 1 is determined based on the value (step 10). For example, when the operation and stop of the primary pump 41 are repeated (when the pump starts and stops), the primary side outlet temperature fluctuates greatly. Therefore, the detected primary side outlet temperature is used as it is in the heat pump unit 1. If it is used to determine whether or not driving is required, accurate necessity determination cannot be performed. Therefore, for the primary side outlet temperature detected when the primary side pump 41 is operating, a value indicating a plurality of peaks is extracted from the fluctuating values, the average value is calculated, and this average value is determined. Used for. Thereby, since the determination process which excluded the temperature in which heat transfer by the heat exchange in the heat exchanger 4 for thermal radiation is not reflected among the detected temperatures can be implemented, the determination accuracy can be improved.

(第2実施形態)
第2実施形態では、第1実施形態で説明した暖房要求時の処理手順に対する他の形態について、図7を参照して説明する。図7は、第2実施形態のハイブリッド式給湯装置における暖房要求時の処理手順を示すフローチャートである。本実施形態で特に説明しない構成、制御等は、第1実施形態と同様であるとし、その作用効果も同様である。
(Second Embodiment)
2nd Embodiment demonstrates the other form with respect to the process sequence at the time of the heating request | requirement demonstrated in 1st Embodiment with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure when a heating request is made in the hybrid hot water supply apparatus of the second embodiment. The configuration, control, and the like that are not particularly described in the present embodiment are the same as those in the first embodiment, and the effects thereof are also the same.

以下、本実施形態の処理手順について、第1実施形態の処理手順と異なる点について説明する。ステップ10で一次側出口温度の平均値が判定値以上であると判定(NO判定)すると、第1の制御装置100は、ステップ20で一次側出口温度の平均値をメモリ等に記憶し、ステップ25で、二次側入口温度の前回の検出値をメモリ等に記憶する。そして、ステップ30Aでは、二次側熱交換器入口温度サーミスタ34が検出する二次側入口温度が、ステップ25で前回記憶した値よりも5℃以上低下しているか否かを判定する。ステップ30Aで5℃以上低下していないと判定(NO判定)すると、ヒートポンプユニット1によるタンク3内への熱量供給は必要ないため、ステップ50でヒートポンプユニット1の停止指示の処理を実行し、ステップ70に進む。   Hereinafter, the processing procedure of this embodiment will be described with respect to differences from the processing procedure of the first embodiment. If it is determined in step 10 that the average value of the primary side outlet temperature is greater than or equal to the determination value (NO determination), the first controller 100 stores the average value of the primary side outlet temperature in a memory or the like in step 20, and step At 25, the previous detected value of the secondary inlet temperature is stored in a memory or the like. In step 30A, it is determined whether or not the secondary side inlet temperature detected by the secondary side heat exchanger inlet temperature thermistor 34 is lower than the value stored in step 25 by 5 ° C. or more. If it is determined in step 30A that the temperature has not decreased by 5 ° C. or more (NO determination), the heat pump unit 1 does not need to supply heat into the tank 3, so in step 50, the heat pump unit 1 is instructed to stop. Proceed to 70.

ステップ30Aで5℃以上低下していると判定(YES判定)すると、さらにステップ30A1で、タンク3に貯えられている貯湯量が予め定めた所定量(所定の熱量)以下か否かを判定する。ここでの判定処理は、ステップ40と同様の判定処理である。ステップ30A1で、貯湯量が所定量(所定の熱量)以下の場合は、第1の制御装置100は、ステップ30A2でヒートポンプユニット1の運転を指示し、ヒートポンプユニット1の運転を1日継続し、ステップ10に戻る。   If it is determined in step 30A that the temperature has decreased by 5 ° C. or more (YES determination), it is further determined in step 30A1 whether the amount of hot water stored in the tank 3 is equal to or less than a predetermined amount (predetermined amount of heat). . The determination process here is the same determination process as step 40. In step 30A1, when the amount of stored hot water is a predetermined amount (predetermined heat amount) or less, the first controller 100 instructs the operation of the heat pump unit 1 in step 30A2, and continues the operation of the heat pump unit 1 for one day. Return to Step 10.

このように、ステップ30Aで、二次側入口温度の低下度合いの大きさを判定することにより、ユーザーが暖房設定温度を下げるような状況があった場合を検出することができる。暖房設定温度が下がると、二次側入口温度及び二次側出口温度が低下するため、ステップ30AでYES判定がなされる可能性が高くなるのである。   As described above, by determining the magnitude of the degree of decrease in the secondary side inlet temperature in step 30A, it is possible to detect a case where the user has lowered the heating set temperature. When the heating set temperature is lowered, the secondary side inlet temperature and the secondary side outlet temperature are lowered, so that the possibility of YES determination in step 30A is increased.

本実施形態によれば、第1の制御装置100は、二次側熱交換器入口温度サーミスタ34によって検出される熱媒体の二次側入口温度が前回の記憶値よりも予め定めた温度(例えば5℃)以上低下している場合には、ヒートポンプユニット1を予め定めた時間(例えば1日)運転する(ステップ30A2)。   According to the present embodiment, the first control device 100 determines that the secondary side inlet temperature of the heat medium detected by the secondary side heat exchanger inlet temperature thermistor 34 is a predetermined temperature (for example, the previous stored value). If the temperature has decreased by 5 ° C. or more, the heat pump unit 1 is operated for a predetermined time (for example, one day) (step 30A2).

ステップ30Aの判定処理によってこのような状況を検出すると、一時的にヒートポンプユニット1を稼動する(例えば1日)。換言すれば、ステップ10の判定でNO状態が1週間継続する前に(例えば、2、3日の継続)、暖房設定温度を下げるような行為があった場合、この状況変化を早く正確に抽出することができる。この場合には、ヒートポンプユニット1の運転を一時的に許可し、第1実施形態の制御よりも、エネルギー効率上、ヒートポンプユニット1を稼動する方がよい状態に早期にすることができるのである。したがって、ヒートポンプユニット1の効率面を考慮した制御を提供できる。   When such a situation is detected by the determination process in step 30A, the heat pump unit 1 is temporarily operated (for example, one day). In other words, if there is an action to lower the heating set temperature before the NO state continues for one week in the determination of step 10 (for example, continuation for a few days), this situation change is quickly and accurately extracted. can do. In this case, the operation of the heat pump unit 1 is temporarily permitted, and the heat pump unit 1 can be operated earlier in terms of energy efficiency than the control of the first embodiment. Therefore, the control which considered the efficiency side of the heat pump unit 1 can be provided.

(他の実施形態)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
(Other embodiments)
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

上記の第1実施形態では、図3のステップ10の判定処理において、一次側出口温度の平均値を使用しているが、代用として、熱媒体が暖房機器5を流出後、放熱用熱交換器4に流入する前の熱媒体温度、すなわち二次側入口温度を使用してもよい。すなわち、ステップ10では、随時更新される判定値と二次側入口温度の平均値とを比較して判定を行う。二次側入口温度はタンク3内に直接戻る流体の温度でないため、一次側出口温度を使用する場合よりも、ステップ10での判定精度は低下することが考えられるが、タンク3内下部の水温を使用して判定する場合に対して、第1実施形態のように一次側出口温度を使用する場合と同様に、COPの判定精度の向上及びヒートポンプの発停の低減が図れることができる。したがって、ハイブリッド式給湯装置の効率向上及びランニングコストの低減を提供できるのである。   In the above first embodiment, the average value of the primary outlet temperature is used in the determination process of step 10 in FIG. 3. However, as a substitute, after the heat medium flows out of the heating device 5, the heat exchanger for heat dissipation is used. The heat medium temperature before flowing into 4, that is, the secondary inlet temperature may be used. That is, in step 10, the determination value updated from time to time is compared with the average value of the secondary side inlet temperature for determination. Since the secondary side inlet temperature is not the temperature of the fluid that returns directly into the tank 3, it can be considered that the determination accuracy in Step 10 is lower than when the primary side outlet temperature is used. As in the case of using the primary side outlet temperature as in the first embodiment, the COP determination accuracy can be improved and the start and stop of the heat pump can be reduced. Therefore, it is possible to provide an improvement in the efficiency of the hybrid hot water supply device and a reduction in running cost.

また、上記の実施形態においてハイブリッド式給湯装置は、深夜時間帯の深夜電力を利用した沸き上げ運転において、過去の使用熱量の実績に基づいた運転を行う場合、第1の制御装置100に記憶される所定期間(例えば1週間)の運転実績は、装置の工場出荷時において所定の運転情報(モデル運転情報)をあらかじめ記憶しておき、この初期値を給湯装置の使用実績が加わる毎に更新していくことにより、ユーザーの使用実態に適合させていくものであってもよい。   Further, in the above embodiment, the hybrid hot water supply device is stored in the first control device 100 when performing an operation based on the past record of the amount of heat used in the boiling operation using midnight power in the midnight time zone. The operation results for a predetermined period (for example, one week) are stored in advance as predetermined operation information (model operation information) at the time of shipment of the device from the factory, and this initial value is updated every time a use record of the hot water supply device is added. By doing so, it may be adapted to the actual usage of the user.

また、ヒートポンプユニット1のヒートポンプサイクルを流れる作動冷媒は、二酸化炭素に限定されるものではなく、フロン等の他の冷媒であってもよい。   Further, the working refrigerant flowing through the heat pump cycle of the heat pump unit 1 is not limited to carbon dioxide, but may be other refrigerants such as Freon.

1…ヒートポンプユニット(ヒートポンプ装置)
3…タンク
4…放熱用熱交換器
5…暖房機器(放熱装置)
6…補助熱源装置
32…一次側熱交換器出口温度サーミスタ(一次側出口温度検出手段)
34…二次側熱交換器入口温度サーミスタ(二次側入口温度検出手段)
41…一次側ポンプ
100…第1の制御装置(制御装置)
1 ... Heat pump unit (heat pump device)
3 ... Tank 4 ... Heat exchanger for heat dissipation 5 ... Heating equipment (heat dissipation device)
6 ... auxiliary heat source device 32 ... primary side heat exchanger outlet temperature thermistor (primary side outlet temperature detection means)
34 ... Secondary side heat exchanger inlet temperature thermistor (secondary side inlet temperature detection means)
41 ... Primary pump 100 ... First control device (control device)

Claims (5)

給湯用及び放熱装置(5)での放熱用に使用される蓄熱用流体を蓄えるタンク(3)と、
前記タンク内の蓄熱用流体を加熱するヒートポンプ装置(1)と、
前記放熱装置に供給される熱媒体と前記タンク内の蓄熱用流体とを熱交換して前記熱媒体を加熱する放熱用熱交換器(4)と、
前記蓄熱用流体を前記タンク及び前記放熱用熱交換器の間で循環させる一次側ポンプ(41)と、
前記放熱用熱交換器で前記熱媒体と熱交換した後であって前記タンク内に流入する前の前記蓄熱用流体の一次側出口温度を検出する一次側出口温度検出手段(32)と、
前記放熱用熱交換器を流出した後、前記放熱装置に流入する前の熱媒体を加熱する補助熱源装置(6)と、
前記放熱装置に対して供給する熱量をまかなうための前記ヒートポンプ装置の運転要否を判定して、当該運転を制御するとともに、前記放熱用熱交換器で前記熱媒体を熱交換する運転を制御する制御装置(100)と、
を備え、
前記制御装置は、前記放熱装置での放熱要求があるときに、前記一次側出口温度検出手段(32)によって検出される前記蓄熱用流体の一次側出口温度に基づいて、前記ヒートポンプ装置の運転要否を判定することを特徴とするハイブリッド式給湯装置。
A tank (3) for storing a heat storage fluid used for hot water supply and heat dissipation in the heat dissipation device (5);
A heat pump device (1) for heating the heat storage fluid in the tank;
A heat exchanger for heat dissipation (4) that heat-exchanges the heat medium supplied to the heat dissipation device and the heat storage fluid in the tank to heat the heat medium;
A primary pump (41) for circulating the heat storage fluid between the tank and the heat dissipation heat exchanger;
Primary side outlet temperature detection means (32) for detecting a primary side outlet temperature of the heat storage fluid after heat exchange with the heat medium in the heat dissipation heat exchanger and before flowing into the tank;
An auxiliary heat source device (6) for heating the heat medium before flowing into the heat dissipation device after flowing out of the heat dissipation heat exchanger;
The operation of the heat pump device for determining the amount of heat supplied to the heat radiating device is determined, and the operation is controlled, and the operation of exchanging the heat medium with the heat radiating heat exchanger is controlled. A control device (100);
With
The controller is configured to operate the heat pump device based on a primary outlet temperature of the heat storage fluid detected by the primary outlet temperature detecting means (32) when there is a heat release request in the radiator. A hybrid hot-water supply apparatus characterized by determining whether or not.
さらに、前記放熱装置で放熱してから前記放熱用熱交換器で熱交換される前の前記熱媒体の二次側入口温度を検出する二次側入口温度検出手段(34)を備え、
前記制御装置(100)は、前記放熱装置での放熱要求があるときに、予め定めた所定期間以上継続して前記ヒートポンプ装置の運転を禁止する判定を行った場合には、前記蓄熱用流体の一次側出口温度に代えて、前記二次側入口温度検出手段によって検出される前記熱媒体の二次側入口温度に基づいて、前記ヒートポンプ装置の運転要否を判定することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド式給湯装置。
Furthermore, the secondary side inlet temperature detection means (34) for detecting the secondary side inlet temperature of the heat medium before heat exchange with the heat dissipation heat exchanger after radiating heat with the heat radiating device,
When the control device (100) makes a determination to prohibit the operation of the heat pump device continuously for a predetermined period or longer when there is a heat dissipation request in the heat dissipation device, the control device (100) The operation necessity of the heat pump device is determined based on a secondary side inlet temperature of the heat medium detected by the secondary side inlet temperature detecting means instead of the primary side outlet temperature. The hybrid hot water supply device according to 1.
さらに、前記放熱装置で放熱してから前記放熱用熱交換器で熱交換される前の前記熱媒体の二次側入口温度を検出する二次側入口温度検出手段(34)を備え、
前記制御装置(100)は、前記二次側入口温度検出手段によって検出される前記熱媒体の二次側入口温度が前回値よりも予め定めた温度以上低下している場合には、前記ヒートポンプ装置を予め定めた時間運転することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド式給湯装置。
Furthermore, the secondary side inlet temperature detection means (34) for detecting the secondary side inlet temperature of the heat medium before heat exchange with the heat dissipation heat exchanger after radiating heat with the heat radiating device,
When the secondary side inlet temperature of the heat medium detected by the secondary side inlet temperature detecting means is lower than the previous value by a predetermined temperature or more, the control device (100) The hybrid hot water supply apparatus according to claim 1, wherein the operation is performed for a predetermined time.
前記制御装置は、前記放熱装置での放熱要求があるときに、前記前記蓄熱用流体の一次側出口温度及び外気温度に基づいて、前記ヒートポンプ装置の運転要否を判定することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のハイブリッド式給湯装置。   The said control apparatus determines the necessity of operation | movement of the said heat pump apparatus based on the primary side exit | outlet temperature and the outside temperature of the said thermal storage fluid, when there exists a heat dissipation request | requirement in the said heat radiating device. The hybrid hot water supply device according to any one of claims 1 to 3. 前記制御装置は、前記一次側ポンプ(41)が運転している間において前記一次側出口温度検出手段(32)によって検出された前記一次側出口温度における複数のピーク値の平均値を算出し、当該平均値に基づいて、前記ヒートポンプ装置の運転要否を判定することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のハイブリッド式給湯装置。   The control device calculates an average value of a plurality of peak values at the primary side outlet temperature detected by the primary side outlet temperature detection means (32) while the primary side pump (41) is operating, The hybrid hot water supply apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the necessity of operation of the heat pump apparatus is determined based on the average value.
JP2011099200A 2011-04-27 2011-04-27 Hybrid water heater Active JP5482724B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011099200A JP5482724B2 (en) 2011-04-27 2011-04-27 Hybrid water heater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011099200A JP5482724B2 (en) 2011-04-27 2011-04-27 Hybrid water heater

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012229883A true JP2012229883A (en) 2012-11-22
JP5482724B2 JP5482724B2 (en) 2014-05-07

Family

ID=47431570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011099200A Active JP5482724B2 (en) 2011-04-27 2011-04-27 Hybrid water heater

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5482724B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013145076A (en) * 2012-01-13 2013-07-25 Rinnai Corp Heating device and hot water supply device
JP2014156954A (en) * 2013-02-15 2014-08-28 Rinnai Corp Heating device
JP2015068578A (en) * 2013-09-30 2015-04-13 リンナイ株式会社 Heat pump system and hot water supply heating system
JP2015068577A (en) * 2013-09-30 2015-04-13 リンナイ株式会社 Heat pump system and hot water supply heating system
JP2020112303A (en) * 2019-01-10 2020-07-27 リンナイ株式会社 Combustion apparatus with software updating function

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013145076A (en) * 2012-01-13 2013-07-25 Rinnai Corp Heating device and hot water supply device
JP2014156954A (en) * 2013-02-15 2014-08-28 Rinnai Corp Heating device
JP2015068578A (en) * 2013-09-30 2015-04-13 リンナイ株式会社 Heat pump system and hot water supply heating system
JP2015068577A (en) * 2013-09-30 2015-04-13 リンナイ株式会社 Heat pump system and hot water supply heating system
JP2020112303A (en) * 2019-01-10 2020-07-27 リンナイ株式会社 Combustion apparatus with software updating function
JP7076385B2 (en) 2019-01-10 2022-05-27 リンナイ株式会社 Combustion equipment with software update function

Also Published As

Publication number Publication date
JP5482724B2 (en) 2014-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5206106B2 (en) Water heater
JP5605296B2 (en) Hybrid water heater
JP5277714B2 (en) Water heater
KR101222331B1 (en) Heat-pump hot water apparatus
CA2844242C (en) User control interface for heat transfer system
KR100640137B1 (en) Heat pumped water heating and heating apparaturs
JP5200842B2 (en) Water heater
JP4485406B2 (en) Hot water storage water heater
EP2103884B1 (en) Room heating and method for controlling the room heating
JP2002206805A (en) Hot water supply apparatus
JP5482724B2 (en) Hybrid water heater
JP2010091181A (en) Storage water heater and heat pump water heater
US11226135B2 (en) Control apparatus and method for combination space and water heating
CA2844226A1 (en) Compressor control for heat transfer system
JPWO2018066036A1 (en) Hot water storage water heater
EP2103890B1 (en) Heating and method for controlling the heating
JP5129972B2 (en) Water heater with heat recovery path
KR101343438B1 (en) Hybrid hot-water supply apparatus
KR101343445B1 (en) Hybrid hot-water supply apparatus
JP5575184B2 (en) Heating system
JP4740284B2 (en) Heat pump water heater
JP2008116184A (en) Refrigerating cycle device
JP6890014B2 (en) Hot water supply system
JP7236333B2 (en) Water heater
JP4100324B2 (en) Hot water storage water heater

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130301

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140114

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140121

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140203

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5482724

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250