JP2013178009A - Hot-water supply control system - Google Patents

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To connect a hot-water supply control device 4 with a communication line 16 to a system control unit 15 which manages a battery device 6 and a photovoltaic unit 8 to improve total energy efficiency, and to prevent the hot-water shortage of a hot-water supply device 5.SOLUTION: A hot-water supply control system includes a hot-water storing tank 2 which stores hot-water boiled by a heat source machine 1 and a hot-water supply control device 4 which controls the heat source machine 1, and for example, a system control unit 15 serving as a center of an energy management system which controls a battery device 6 to be charged by a commercial power supply. The hot-water supply control device 4 is controlled by the system control unit 15, and the boiling of the hot-water in the hot-water storing tank 2 using the heat source machine 1 by means of the hot-water control device 4 is made to coexist while distinguishing a boiling operation by the instruction of the system control unit 15 from the boiling operation by the autonomous instruction of the hot-water control device 4 itself. Thereby, total energy efficiency can be improved and the hot-water shortage or the like of a hot-water supply device 5 can be prevented.

Description

本発明は、蓄電装置の制御を行うエネルギー管理システムによって制御される給湯装置を備えた給湯制御システムに関するものである。   The present invention relates to a hot water supply control system including a hot water supply device controlled by an energy management system that controls a power storage device.

従来、ヒートポンプを利用した熱源機を用いて湯を沸き上げる給湯装置が知られている。また、太陽光発電装置で発電した電力を蓄電装置に蓄えるシステムも知られている。更に、太陽光発電装置を使用しなくても、深夜電力等の安価な電力を蓄電しておいて昼間に電力を消費するシステムも知られている。そして、センサやＩＴ技術を活用して、住居内のエネルギー管理を行う住居内エネルギー管理システムが知られている。このシステムを以下では単にＨＥＭＳ（home energy management system）とも言う。   Conventionally, a hot water supply apparatus that boils hot water using a heat source device using a heat pump is known. In addition, a system that stores electric power generated by a solar power generation device in a power storage device is also known. Furthermore, a system that stores cheap power such as late-night power and consumes it during the day without using a solar power generation device is also known. A residential energy management system that performs energy management in a residence by using sensors and IT technology is known. Hereinafter, this system is also simply referred to as HEMS (home energy management system).

このようなＨＥＭＳと呼ばれる住居内エネルギー管理システムには、システム制御部が用いられる。このシステム制御部はディスプレイと操作部を持つ。またこのシステム制御部はインターネット回線にも接続可能である。このシステム制御部により、少なくとも蓄電装置が制御される。   A system control unit is used in such a residential energy management system called HEMS. The system control unit has a display and an operation unit. The system control unit can also be connected to an Internet line. This system control unit controls at least the power storage device.

更に、太陽光発電装置が使用されるときは太陽光発電装置もシステム制御部で制御される。更に、住居内の設備の情報をコンセントにつながる電源ラインに重畳して通信を行うＰＬＣまたはコンセントＬＡＮ、あるいは電力線搬送通信とも呼ばれるシステムも知られている。ＰＬＣは、（Power Line Communication）の略である。   Further, when the solar power generation device is used, the solar power generation device is also controlled by the system control unit. Furthermore, there is also known a system called PLC or outlet LAN or power line carrier communication that performs communication by superimposing information on the facilities in the residence on a power line connected to an outlet. PLC is an abbreviation for (Power Line Communication).

給湯装置には、独立した、いわゆるスタンドアローンとして動作する給湯制御装置（給湯用ＥＣＵ）が用いられている。このような給湯装置として以下に説明する特許文献１および２が知られている。   As the hot water supply device, an independent hot water supply control device (hot water supply ECU) that operates as a so-called stand-alone is used. Patent Documents 1 and 2 described below are known as such hot water supply apparatuses.

特許文献１に記載のハイブリッド給湯装置が知られている。ハイブリッド給湯装置は、太陽エネルギーと、安価な時間帯の電力とを使用するハイブリッドシステムを構成する。特許文献１は、実際の天候に対して天候予測結果が外れた場合、ユーザー特有のエネルギー消費がある場合等に対応し得る。そして、所定の安価料金時間帯でのエネルギーの確保とランニングコストの低減を可能とするものである。   A hybrid hot water supply device described in Patent Document 1 is known. The hybrid hot water supply apparatus constitutes a hybrid system that uses solar energy and electric power in an inexpensive time zone. Patent Document 1 can deal with a case where the weather prediction result is out of the actual weather, a case where there is energy consumption specific to the user, and the like. In addition, it is possible to secure energy and reduce running costs in a predetermined inexpensive fee time zone.

そのために、特許文献１の給湯制御装置は、天候予測結果を算出する天候予測演算ステップを有する。また、天候予測結果を用いて太陽熱集熱器によって集熱される熱量の予測集熱量を算出する予測集熱量演算ステップを有している。そして、これら天候予測演算ステップと予測集熱量演算ステップとを実行する。   Therefore, the hot water supply control device of Patent Document 1 has a weather prediction calculation step for calculating a weather prediction result. Moreover, it has a predicted heat collection amount calculation step for calculating a predicted heat collection amount of heat collected by the solar heat collector using the weather prediction result. Then, the weather prediction calculation step and the predicted heat collection amount calculation step are executed.

更に給湯制御装置は、天候予測演算ステップで算出された天候予測結果が予測集熱量演算ステップでの予測集熱量の算出に与える天候寄与度を可変させる天候寄与度可変処理を実行する。この天候寄与度可変処理の実行により、貯湯タンクの蓄熱量および太陽熱集熱器により集熱される熱量では不足する分の深夜料金時間帯での加熱熱量を求めている。   Furthermore, the hot water supply control device executes a weather contribution variable process for changing the weather contribution that the weather prediction result calculated in the weather prediction calculation step gives to the calculation of the predicted heat collection amount in the prediction heat collection amount calculation step. By executing this weather contribution variable processing, the amount of heating heat in the late-night charge time zone is calculated, which is insufficient for the amount of heat stored in the hot water storage tank and the amount of heat collected by the solar heat collector.

また、従来、特許文献２に記載の給湯機が知られている。特許文献２は、省エネルギーになり、地球温暖化の一因となるＣＯ2排出量を抑えるとともに、各ユーザーでの消費エネルギーを管理できる給湯装置を提供するものである。このために、特許文献２の給湯装置は、流量調整弁を制御して給湯最高流量に使用制限を与えるための給湯最高流量設定スイッチを設けている。   Conventionally, a water heater described in Patent Document 2 is known. Patent Document 2 provides a hot water supply apparatus that saves energy, suppresses CO2 emissions that contribute to global warming, and manages energy consumption for each user. For this reason, the hot water supply apparatus of Patent Document 2 is provided with a hot water supply maximum flow rate setting switch for controlling the flow rate adjustment valve to limit use of the hot water supply maximum flow rate.

また、上記給湯装置は、流量調整弁を制御して１回の最高給湯時間に使用制限を与えるための最高給湯時間設定スイッチを設けている。更に、上記給湯装置は、湯水混合弁を制御して給湯最高湯温に使用制限を与えるための給湯最高湯温設定スイッチを有している。   In addition, the hot water supply apparatus includes a maximum hot water supply time setting switch for controlling the flow rate adjusting valve to limit the use of one maximum hot water supply time. Furthermore, the hot water supply device has a hot water supply maximum hot water temperature setting switch for controlling the hot water / water mixing valve to limit use of the hot water supply maximum hot water temperature.

また、上記特許文献２の給湯装置は、貯湯タンクにおける発熱体による沸上最高湯温に使用制限を与えるための、沸上最高湯温設定スイッチを設けている。上記給湯最高湯温設定スイッチと沸上最高湯温設定スイッチとは操作部に設けられている。そして、ユーザーの管理範囲内における給湯流量、１回の給湯時間、給湯最高湯温、および沸上最高湯温に使用制限を与えるようにしている。   In addition, the hot water supply apparatus of Patent Document 2 is provided with a maximum boiling water temperature setting switch for restricting the use of the maximum boiling water temperature by the heating element in the hot water storage tank. The hot water supply maximum hot water temperature setting switch and the boiling maximum hot water temperature setting switch are provided in the operation unit. And the use restriction is given to the hot water supply flow rate, one hot water supply time, the hot water supply maximum hot water temperature, and the boiling hot water temperature within the user's management range.

特開２０１１−１７９７１６号公報JP2011-179716A 特開２０００−６５４２８号公報JP 2000-65428 A

上記特許文献１および２の技術によると、給湯装置は、スタンドアローンとして作動する給湯制御装置にて制御される。この場合、次のような問題がある。第１の問題は、効率沸上に関する。ＨＥＭＳが考える効率に対して、給湯装置がどのように沸上制御を行うかが課題となる。ＨＥＭＳは、住宅、自動車、太陽光発電、蓄電装置の状況等の情報を収集して、住居全体の電力消費の最適化をねらいとしている。   According to the techniques of Patent Documents 1 and 2, the hot water supply device is controlled by the hot water supply control device that operates as a stand-alone. In this case, there are the following problems. The first problem relates to efficiency boiling. The challenge is how the hot water supply device performs boiling-up control for the efficiency considered by HEMS. HEMS aims to optimize the power consumption of the entire residence by collecting information on the status of houses, automobiles, solar power generation, and power storage devices.

従って、ＨＥＭＳの環境下で電力消費機器として給湯装置が動作するためには、給湯装置がＨＥＭＳのねらいを担う必要がある。しかし、給湯装置はスタンドアローンとして作動する製品であったため、当然独自の制御ロジックを持っている。この独自の制御ロジックが、ＨＥＭＳというネットワークの下に置かれた場合に問題が生じることが考えられる。その問題とは、ＨＥＭＳ側の指示で給湯装置が動作する上で、給湯装置独自の制御ロジックとＨＥＭＳ側の制御ロジックとが競合することによって引き起こされる。   Therefore, in order for the hot water supply apparatus to operate as a power consuming device under the environment of HEMS, the hot water supply apparatus needs to bear the aim of HEMS. However, since the water heater is a product that operates as a stand-alone device, it naturally has its own control logic. Problems can arise when this unique control logic is placed under a network called HEMS. The problem is caused by the competition between the control logic unique to the hot water supply device and the control logic on the HEMS side when the hot water supply device operates according to an instruction on the HEMS side.

この競合に対する解決策としては、給湯装置が自身で判断していた沸上制御ロジックを全てＨＥＭＳ側に受け渡すことが考えられる。この場合は、全面的にＨＥＭＳ側の指示で給湯装置が制御される。このようにＨＥＭＳのエネルギーマネジメントに貢献するためには、ＨＥＭＳに沸上制御ロジックを受け渡すことが考えられるが、給湯装置の頭脳中枢部分を全部ＨＥＭＳ側に持っていくと、ＨＥＭＳが給湯装置を全部制御するため、サーミスタ等の情報をＨＥＭＳ側が管理しなければならないとかの問題を生じる。   As a solution to this competition, it is conceivable to pass all the boiling control logic determined by the hot water supply device to the HEMS side. In this case, the hot water supply apparatus is entirely controlled by an instruction on the HEMS side. In order to contribute to the energy management of HEMS in this way, it is conceivable to pass the boiling control logic to HEMS. In order to control all, the problem that the HEMS side must manage information, such as a thermistor, arises.

従って、完全にＨＥＭＳから見た効率沸上に特化させるのは問題が生じる。例えば、効率沸上のスケジューリングを優先するがあまり、ユーザーの使用状況を省みず、湯切れ等を発生させることが考えられる。   Therefore, there is a problem in specializing in efficiency boiling as seen from the HEMS. For example, priority is given to scheduling for efficiency, but it is conceivable that hot water runs out without saving the user's usage status.

また、給湯装置は、屋外に設置される。給湯装置は貯湯タンクと給湯制御装置を内部に有する貯湯タンクユニットとも呼ばれる筐体の横にヒートポンプを利用した熱源機が設けられている。貯湯タンクユニットと熱源機は屋外に設置される。貯湯タンクと熱源機との間には行きと帰りとの二本の配管が設けられている。寒冷地方等で配管のむき出し部分が凍結することがある。   Moreover, the hot water supply apparatus is installed outdoors. In the hot water supply apparatus, a heat source device using a heat pump is provided beside a housing called a hot water storage tank unit having a hot water storage tank and a hot water supply control device inside. The hot water storage tank unit and heat source unit are installed outdoors. Two pipes are provided between the hot water storage tank and the heat source machine for going and returning. The exposed part of piping may freeze in cold regions.

よって、通常は配管の一部にサーミスタがついていて、サーミスタの温度が所定値を下回ったときに、配管の凍結防止のために配管凍結防止沸上が行われる。ところが、ＨＥＭＳ側のスケジューリングだけを優先させると、冬季に、配管が凍結してしまうことが考えられる。従って、電力消費の最適化には反するが、機器の故障防止という観点からの制御が必要である。   Therefore, a thermistor is usually attached to a part of the pipe, and when the temperature of the thermistor falls below a predetermined value, pipe freezing prevention boiling is performed to prevent the pipe from freezing. However, if priority is given only to scheduling on the HEMS side, it is conceivable that the piping freezes in winter. Therefore, although it is contrary to optimization of power consumption, control from the viewpoint of preventing failure of the device is necessary.

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、給湯装置を制御する給湯制御装置と、エネルギー管理システムとを備える給湯制御システムにおいて、全体のエネルギー効率を向上させるとともに、給湯装置の湯切れ等を防止することにある。   This invention is made paying attention to the problem which exists in such a prior art, The objective is in the hot-water supply control system provided with the hot-water supply control apparatus which controls a hot-water supply apparatus, and an energy management system. It is intended to improve the overall energy efficiency and to prevent the hot water supply device from running out of hot water.

従来技術として列挙された特許文献の記載内容は、この明細書に記載された技術的要素の説明として、参照によって導入ないし援用することができる。   Descriptions of patent documents listed as prior art can be introduced or incorporated by reference as explanations of technical elements described in this specification.

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、湯を沸き上げる熱源機（１）、該熱源機（１）が沸き上げた湯を貯蔵する貯湯タンク（２）、および熱源機（１）を制御する給湯制御装置（４）を備えた給湯装置（５）と、エネルギー管理システムと、該エネルギー管理システムの中枢となるシステム制御部（１５）と、を備える給湯制御システムであって、給湯制御装置（４）を制御する制御部をシステム制御部（１５）内に有し、給湯制御装置（４）による熱源機（１）を用いた貯湯タンク（２）内の湯の沸上は、システム制御部の指示による沸上運転と、給湯制御装置（４）自身の自律的指示による沸上運転と、が区別されて存在することを特徴としている。   In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means. That is, in the invention described in claim 1, the heat source machine (1) for boiling hot water, the hot water storage tank (2) for storing the hot water boiled by the heat source machine (1), and the heat source machine (1) are controlled. A hot water supply control system including a hot water supply device (5) provided with a hot water supply control device (4), an energy management system, and a system control unit (15) serving as the center of the energy management system. 4) The system controller (15) has a controller for controlling 4), and the hot water boiling in the hot water storage tank (2) using the heat source device (1) by the hot water controller (4) is controlled by the system controller. There is a distinction between the boiling operation according to the instruction and the boiling operation according to the autonomous instruction of the hot water supply control device (4) itself.

この発明によれば、給湯制御装置をシステム制御部で制御するとともに、給湯制御装置による熱源機を用いた貯湯タンク内の湯の沸上は、システム制御部の指示による沸上運転と給湯制御装置の指示による自律的沸上運転とが区別されて共存できる。換言すれば、お互いに競合することなく、制御運転毎に住み分けられた制御を行うから、給湯装置を制御する給湯制御装置を、蓄電装置を管理するエネルギー管理システムに接続し、全体のエネルギー効率を向上させるとともに、給湯制御装置の指示による沸上運転において、給湯装置の湯切れ等を防止することができる。   According to the present invention, the hot water supply control device is controlled by the system control unit, and the boiling of hot water in the hot water storage tank using the heat source device by the hot water supply control device is the boiling operation and the hot water supply control device according to instructions from the system control unit. It can be distinguished from autonomous boiling operation by instructions of In other words, since control is performed separately for each control operation without competing with each other, the hot water supply control device that controls the hot water supply device is connected to the energy management system that manages the power storage device, and the overall energy efficiency In addition, it is possible to prevent running out of hot water in the hot water supply device in the boiling operation according to an instruction from the hot water supply control device.

請求項２に記載の発明では、給湯制御装置（４）の指示による沸上運転は、貯湯タンク（２）内の湯量が所定下限湯量未満の場合において設定され、システム制御部（１５）の指示による沸上運転は、貯湯タンク（２）内の湯量が所定下限湯量を超える場合において設定されることを特徴としている。   In the invention according to claim 2, the boiling operation by the instruction of the hot water supply control device (4) is set when the amount of hot water in the hot water storage tank (2) is less than the predetermined lower limit hot water volume, and the instruction of the system controller (15) The boiling operation by is set when the amount of hot water in the hot water storage tank (2) exceeds a predetermined lower limit hot water amount.

この発明によれば、例えば、所定下限湯量を１００Ｌ（リットル）に設定し、全体の効率沸上はシステム制御部に任せ、給湯装置の保護沸上は給湯制御装置に任せることができる。その結果、給湯制御装置の保護沸上の範囲を、例えば１００Ｌ未満に設定し、最低限の沸上を給湯制御装置本来の制御部分に担わせることができる。更に、システム制御部の指示による沸上運転を、例えば、１００Ｌから貯湯タンクの上限値である４００Ｌまでに設定し、大部分はシステム制御部の指示によって給湯制御装置が熱源機を制御して沸き上げ、全体のエネルギー効率の向上に寄与することができる。   According to the present invention, for example, the predetermined lower limit hot water amount can be set to 100 L (liter), the overall efficiency boiling can be left to the system control unit, and the protection boiling of the hot water supply device can be left to the hot water supply control device. As a result, the range of protection boiling of the hot water supply control device can be set to, for example, less than 100 L, and the minimum boiling up can be performed by the original control portion of the hot water supply control device. Furthermore, the boiling operation according to the instruction from the system control unit is set, for example, from 100 L to 400 L which is the upper limit value of the hot water storage tank. Can contribute to improving the overall energy efficiency.

請求項３に記載の発明では、給湯制御装置（４）の指示による沸上は、給湯装置（５）の故障を防止するために実施する第１沸上と、貯湯タンク（２）内の湯量が不足する湯切れを防止するために実施する第２沸上とからなり、システム制御部（１５）の指示による沸上を第３沸上としたときに、沸上の優先順位を第１沸上、第２沸上、第３沸上の順序に設定したことを特徴としている。   In the invention according to claim 3, the boiling according to the instruction of the hot water supply control device (4) is performed in order to prevent the hot water supply device (5) from being broken, and the amount of hot water in the hot water storage tank (2). When boiling is instructed by the system control unit (15) to be the third boiling point, the priority of boiling is set to the first boiling point. It is characterized in that it is set in the order of top, second boiling, and third boiling.

この発明によれば、全体のエネルギー効率の追求と機器故障防止および湯切れ防止からなる給湯装置の保護を両立させることができる。   According to the present invention, it is possible to achieve both the pursuit of the overall energy efficiency and the protection of the hot water supply device including prevention of equipment failure and hot water shortage.

請求項４に記載の発明では、システム制御部（１５）と給湯制御装置（４）との間が、情報伝達を行う通信ライン（１６）で接続され、給湯制御装置（４）は、システム制御部（１５）に給湯装置（５）のセンサの情報を送信し、給湯制御装置（４）は、給湯装置（５）における熱源機の沸上制御情報を、システム制御部（１５）から受信することを特徴としている。   In the invention according to claim 4, the system control unit (15) and the hot water supply control device (4) are connected by a communication line (16) that transmits information, and the hot water supply control device (4) The information of the sensor of the hot water supply device (5) is transmitted to the part (15), and the hot water supply control device (4) receives the boiling control information of the heat source unit in the hot water supply device (5) from the system control unit (15). It is characterized by that.

この発明によれば、システム制御部と給湯制御装置とが夫々異なる場所にあっても、全体のエネルギー効率を向上させるとともに、給湯制御装置の指示による沸上運転において、給湯装置の湯切れ等を防止することができる。   According to this invention, even if the system control unit and the hot water supply control device are in different locations, the overall energy efficiency is improved, and in the boiling operation according to the instruction of the hot water supply control device, the hot water supply device runs out of water, etc. Can be prevented.

請求項５に記載の発明では、給湯装置（５）は、更に給湯制御装置（４）に操作信号を送信するとともに給湯制御装置（４）の制御状態である沸上運転状態を表示する給湯表示操作部（１７）を有し、給湯表示操作部（１７）とシステム制御部（１５）とが通信ラインで結ばれ、給湯表示操作部（１７）は、システム制御部（１５）が持つ情報を表示することを特徴としている。   In the invention described in claim 5, the hot water supply device (5) further transmits an operation signal to the hot water supply control device (4) and displays the boiling operation state which is the control state of the hot water supply control device (4). It has an operation unit (17), the hot water supply display operation unit (17) and the system control unit (15) are connected by a communication line, and the hot water supply display operation unit (17) stores information held by the system control unit (15). It is characterized by displaying.

この発明によれば、給湯表示操作部にてシステム制御部の持つ情報を表示させることができるから、例えば現在の蓄電装置の蓄電量、今月の電気料金等の情報をシステム制御部が設置された場所ではなく、台所や浴室等の給湯表示操作部が設置された場所で確認することができる。   According to the present invention, since the information that the system control unit has can be displayed on the hot water supply display operation unit, for example, the system control unit is installed with information such as the current power storage amount of the power storage device and the current electricity bill. It can be confirmed not at the place but at the place where the hot water supply display operation unit such as the kitchen or bathroom is installed.

請求項６に記載の発明では、給湯表示操作部（１７）は、システム制御部（１５）の指示による沸上運転、あるいは、給湯制御装置（４）自身の自律的指示による沸上運転のいずれが実施されているかを表示することを特徴としている。   In the invention described in claim 6, the hot water supply display operation unit (17) is either a boiling operation according to an instruction from the system control unit (15) or a boiling operation according to an autonomous instruction from the hot water supply control device (4) itself. It is characterized by displaying whether or not.

この発明によれば、システム制御部（１５）の指示による沸上運転での給湯装置（５）の運転であるのか、あるいは、給湯制御装置（４）自身の自律的指示による沸上運転での給湯装置（５）の運転であるのかを表示するから、沸上が発生したときに、どのような制御における沸上かを表示して、ユーザーに安心感を与えることができる。   According to this invention, it is the operation of the hot water supply device (5) in the boiling operation according to the instruction of the system control unit (15), or the boiling operation in the autonomous operation of the hot water supply control device (4) itself. Since it is displayed whether or not the hot water supply device (5) is in operation, it is possible to give a sense of security to the user by displaying what kind of control boiling is occurring when boiling occurs.

なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号ないし説明は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を分かり易く示す一例であり、発明の内容を限定するものではない。   In addition, the code | symbol in parentheses described in a claim and each said means is an example which shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later easily, and limits the content of invention is not.

本発明の第１実施形態における電力供給システムの概略構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a schematic structure of an electric power supply system in a 1st embodiment of the present invention. 上記実施形態における給湯制御装置内で実行される制御のフローチャートである。It is a flowchart of the control performed in the hot water supply control apparatus in the said embodiment. 上記実施形態における給湯装置の沸上制御を時間の経過とともに表したグラフである。It is the graph which represented the boiling-up control of the hot water supply apparatus in the said embodiment with progress of time. 上記実施形態における制御概念を表すとともに、給湯表示操作部で表示される表示部分の説明図である。It is explanatory drawing of the display part displayed on the hot water supply display operation part while showing the control concept in the said embodiment. 図１に示した通信ラインを更に詳細に図示した構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram illustrating the communication line shown in FIG. 1 in more detail. 本発明の第２実施形態を示す給湯システムの構成図である。It is a block diagram of the hot water supply system which shows 2nd Embodiment of this invention.

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。   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.

各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図５を用いて説明する。図１は、第１実施形態における電力供給システムの概略構成を示す模式図である。図１において、湯を沸き上げる熱源機１としてのヒートポンプ（Ｈ／Ｐともいう）が屋外に設けられている。 Not only combinations of parts that clearly indicate that the combination is possible in each embodiment, but also the embodiments are partially combined even if they are not clearly specified unless there is a problem with the combination. It is also possible.
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a power supply system according to the first embodiment. In FIG. 1, a heat pump (also referred to as H / P) as a heat source apparatus 1 for boiling hot water is provided outdoors.

熱源機の出力は６ＫＷ程度である。熱源機１で沸き上げた湯は貯湯タンク２に貯蔵される。貯湯タンク２は四角形の金属性の筐体３内に設けられ、この筐体３内には貯湯タンク２とともに、給湯制御装置４となる給湯用ＥＣＵが設けられている。この給湯制御装置４と貯湯タンク２と熱源機１とを給湯装置５（電気式貯湯システム）が有している。   The output of the heat source machine is about 6 KW. Hot water boiled by the heat source unit 1 is stored in the hot water storage tank 2. The hot water storage tank 2 is provided in a rectangular metallic housing 3, and the hot water storage ECU 2 serving as the hot water supply control device 4 is provided in the housing 3 together with the hot water storage tank 2. The hot water supply device 5 (electric hot water storage system) includes the hot water supply control device 4, the hot water storage tank 2, and the heat source unit 1.

家屋内には蓄電装置（蓄電ユニットとも呼ばれる）６が設けられ、この蓄電装置６は、分電盤７を介して商用電源で充電される。分電盤７は、蓄電装置６または商用電源から給電される。また、分電盤７には太陽光発電装置８（太陽電池）が接続されている。また、分電盤７には自動車（プラグインハイブリッド車両；ＰＨＶ）９を充電する充電スタンド１０が接続されている。これらの充電スタンド１０、太陽光発電装置８、給湯装置５、蓄電装置６を含めて住居内エネルギー管理システムＨＥＭＳ（電力需給管理システムとも呼ばれる）が構成されている。   A power storage device (also referred to as a power storage unit) 6 is provided in the house, and the power storage device 6 is charged with a commercial power supply via a distribution board 7. The distribution board 7 is supplied with power from the power storage device 6 or a commercial power source. In addition, a solar power generation device 8 (solar cell) is connected to the distribution board 7. The distribution board 7 is connected to a charging stand 10 for charging an automobile (plug-in hybrid vehicle; PHV) 9. A residential energy management system HEMS (also referred to as a power supply and demand management system) is configured including the charging station 10, the solar power generation device 8, the hot water supply device 5, and the power storage device 6.

住居内エネルギー管理システムは、パーソナルコンピュータ等からなるシステム制御部１５によって制御される。このシステム制御部１５は、給湯制御装置４を制御する制御部を内部に有する。すなわち、従来はスタンドアローンとして設置された給湯制御装置４で制御されていた熱源機１は、住居内エネルギー管理システム内に組み込まれ、システム制御部１５によっても制御される。給湯装置５の沸上制御もＨＥＭＳにて管理される。つまり、給湯装置５は、給湯システムとは別システム（家全体の制御をしているＨＥＭＳ）からの指示により貯湯することがある。   The residential energy management system is controlled by a system control unit 15 including a personal computer or the like. The system control unit 15 has a control unit for controlling the hot water supply control device 4 therein. That is, the heat source device 1 that has been controlled by the hot water supply control device 4 that is conventionally installed as a stand-alone is incorporated in the residential energy management system and is also controlled by the system control unit 15. The boiling control of the hot water supply device 5 is also managed by the HEMS. That is, the hot water supply device 5 may store hot water according to an instruction from a system different from the hot water supply system (HEMS that controls the entire house).

例えば、翌日が晴れの予想が成されている場合、蓄電装置６の蓄電状態がＭＡＸ充電状態であると、せっかく晴れているのに太陽光による発電電力を利用できない。つまり、太陽光で発電して蓄電できない。よって、蓄電装置６の電力を使用して貯湯タンク２内の湯を沸き上げる。すなわち蓄電から蓄熱に変換する。これによって、蓄電装置６の蓄電状態を非ＭＡＸ充電状態とし、太陽光による発電電力により蓄電装置６に蓄電して太陽エネルギーを利用できるようにする（バッテリ電力の吐き出し制御と言うことにする）。   For example, when the next day is expected to be sunny, if the power storage state of the power storage device 6 is the MAX charged state, the generated power from sunlight cannot be used even though it is sunny. That is, it cannot generate electricity with sunlight and store electricity. Therefore, the hot water in the hot water storage tank 2 is boiled using the electric power of the power storage device 6. That is, it converts from electricity storage to heat storage. As a result, the power storage state of the power storage device 6 is set to a non-MAX charge state, and the power is stored in the power storage device 6 by the power generated by sunlight so that solar energy can be used (referred to as battery power discharge control).

しかし、一方的に給湯装置５が、給湯システムとは別システム（家全体の制御をしているＨＥＭＳ）からの指示により貯湯するのみであると、湯切れが生じ、使いたいときに湯がないという状態が発生し得る。よって、給湯制御装置４により制御される熱源機１を用いて貯湯タンク２内の湯の沸上が成される、この湯の沸上は、システム制御部１５の指示による沸上運転、つまりシステム制御部１５からの給湯装置５における熱源機の沸上制御情報による沸上運転、および、給湯制御装置４の指示による沸上運転が共存している。また、給湯装置５が電気を使いたいが蓄電装置６内の電池に電力がないこともある。従って、給湯装置５は、商用電源からも沸上に必要な電力の供給を受ける。   However, if the hot water supply device 5 only stores hot water according to an instruction from a system different from the hot water supply system (HEMS that controls the entire house), hot water will run out and there is no hot water when you want to use it. This can occur. Therefore, boiling of the hot water in the hot water storage tank 2 is performed using the heat source device 1 controlled by the hot water supply control device 4. This boiling of the hot water is a boiling operation according to an instruction from the system control unit 15, that is, a system. The boiling operation by the boiling control information of the heat source machine in the hot water supply device 5 from the control unit 15 and the boiling operation by the instruction of the hot water supply control device 4 coexist. In addition, the hot water supply device 5 wants to use electricity, but the battery in the power storage device 6 may not have power. Therefore, the hot water supply device 5 receives supply of electric power necessary for boiling from a commercial power source.

システム制御部１５の指示による沸上運転は、貯湯タンク２内の湯量が０リットルから所定下限湯量である１００Ｌ（リットル）の範囲内において設定されている。システム制御部１５の指示による沸上運転は、貯湯タンク２内の湯量が所定下限湯量１００Ｌから所定上限湯量である４００Ｌの範囲内において設定されている。   The boiling operation according to the instruction from the system control unit 15 is set in the range of the hot water amount in the hot water storage tank 2 from 0 liter to 100 L (liter) which is a predetermined lower limit hot water amount. The boiling operation according to the instruction from the system control unit 15 is set in a range where the hot water amount in the hot water storage tank 2 is 400 L which is the predetermined lower limit hot water amount 100L to the predetermined upper limit hot water amount.

給湯制御装置４の指示による沸上は、給湯装置５の機器故障防止のための第１沸上と貯湯タンク２内の湯量が不足する湯切れを防止する第２沸上からなる。そして、システム制御部１５の指示による沸上を第３沸上としたときに、沸上の優先順位は、第１沸上、第２沸上、第３沸上の順序に設定されている。   Boiling according to the instruction of the hot water supply control device 4 includes first boiling for preventing equipment failure of the hot water supply device 5 and second boiling for preventing shortage of hot water in the hot water storage tank 2. When the boiling by the instruction of the system control unit 15 is set to the third boiling, the priority of boiling is set in the order of the first boiling, the second boiling, and the third boiling.

システム制御部１５と給湯制御装置４との間における情報伝達は、通信ライン１６で行なわれる。この通信ライン１６を介して給湯制御装置４は、システム制御部１５に給湯装置５の温度や湯量等の情報を送信する。   Information transmission between the system control unit 15 and the hot water supply control device 4 is performed through the communication line 16. The hot water supply control device 4 transmits information such as the temperature of the hot water supply device 5 and the amount of hot water to the system control unit 15 via the communication line 16.

給湯制御装置４は、給湯装置５の制御情報をシステム制御部１５から受信する。給湯装置５は、給湯制御装置４に操作信号を送信するとともに給湯制御装置１５の制御状態を表示する給湯表示操作部１７を有している。給湯表示操作部１７は、屋外の貯湯タンク２に近接する給湯制御装置４に接続される。給湯表示操作部１７は、屋内に設置されていて家を建てるときに家の壁を通して台所リモコン１７ａと浴室リモコン１７ｂのように通常２箇所に設置される（図５）。   The hot water supply control device 4 receives control information of the hot water supply device 5 from the system control unit 15. The hot water supply device 5 has a hot water supply display operation unit 17 that transmits an operation signal to the hot water supply control device 4 and displays the control state of the hot water supply control device 15. The hot water supply display operation unit 17 is connected to the hot water supply control device 4 adjacent to the outdoor hot water storage tank 2. The hot water supply display operation unit 17 is installed indoors and is usually installed at two places like a kitchen remote controller 17a and a bathroom remote controller 17b through the wall of the house when building a house (FIG. 5).

給湯表示操作部１７は電気式貯湯システムの操作リモコンとして機能している。この給湯表示操作部１７は、図１では簡略化のために１台しか表示していないが、上述のように、通常は台所と浴室の二箇所に設けられる。この給湯表示操作部１７にてシステム制御部１５の持つ情報を表示させることも可能である。給湯表示操作部１７は、給湯装置５を制御するリモートコントロールパネルであり操作用のボタンスイッチが設けられている。   The hot water supply display operation unit 17 functions as an operation remote controller for the electric hot water storage system. Although only one hot water supply display operation unit 17 is displayed in FIG. 1 for simplification, it is usually provided in two places, the kitchen and the bathroom, as described above. It is also possible to display information of the system control unit 15 on the hot water supply display operation unit 17. The hot water supply display operation unit 17 is a remote control panel for controlling the hot water supply device 5 and is provided with a button switch for operation.

次に、給湯装置５の給湯制御装置４内で実行される制御について説明する。図２は、上記第１実施形態において、給湯制御装置４内で実行される制御のフローチャートである。図２において、制御がスタートすると、ステップＳ２１において、外気温が３℃よりも低いか否かが判定される。外気温が３℃よりも低いと、給湯配管の凍結防止のために、ステップＳ２２で沸上を開始する。   Next, control executed in the hot water supply control device 4 of the hot water supply device 5 will be described. FIG. 2 is a flowchart of control executed in the hot water supply control device 4 in the first embodiment. In FIG. 2, when the control starts, it is determined in step S21 whether or not the outside air temperature is lower than 3 ° C. When the outside air temperature is lower than 3 ° C., boiling is started in step S22 to prevent freezing of the hot water supply pipe.

ステップＳ２１において、外気温が３℃よりも低くない場合は、ステップＳ２３に進み貯湯量が１００Ｌより少ないか否かが判定される。１００Ｌ以下の場合は、ステップＳ２２において沸上を開始する。また、ステップＳ２１において、貯湯量が１００Ｌより少なくない場合は、ステップＳ２４に進む。   In step S21, when the outside air temperature is not lower than 3 ° C., the process proceeds to step S23 to determine whether or not the amount of stored hot water is less than 100L. In the case of 100 L or less, boiling is started in step S22. Moreover, in step S21, when the amount of hot water storage is not less than 100L, it progresses to step S24.

ステップＳ２４では、システム制御部１５からのＰＣ湯増し指令がＯＮ状態に成っているか否かが判定される。ＰＣ湯増し指令がＯＮ状態に成っている場合は、ステップＳ２２で沸上を開始する。ステップＳ２４で、システム制御部１５からのＰＣ湯増し指令がＯＮ状態に成っていない場合は、ステップＳ２５に進む。   In step S24, it is determined whether or not the PC hot water increase command from the system control unit 15 is in the ON state. If the PC hot water increase command is in the ON state, boiling is started in step S22. If the PC hot water increase command from the system control unit 15 is not in the ON state in step S24, the process proceeds to step S25.

ステップＳ２５ではＰＣ湯増し指令がＯＦＦ状態に成っているか否かを確認する。ステップＳ２５でＰＣ湯増し指令がＯＦＦ状態に成っていない場合は、ステップＳ２１に戻る。一方、ステップＳ２５でＰＣ湯増し指令がＯＦＦ状態に成っている場合は、ステップＳ２６にて外気温が４℃以上で、かつ貯湯タンク２内の貯湯量が１５０Ｌ以上か否かを判定する。   In step S25, it is confirmed whether or not the PC hot water increase command is in an OFF state. If the PC hot water increase command is not in the OFF state in step S25, the process returns to step S21. On the other hand, if the PC hot water increase command is in the OFF state in step S25, it is determined in step S26 whether the outside air temperature is 4 ° C. or higher and the amount of hot water stored in the hot water storage tank 2 is 150 L or higher.

ステップＳ２６にて外気温が４℃以上で、かつ貯湯タンク２内の貯湯量が１５０Ｌ以上の場合は、ステップＳ２７で沸上を開始する。一方ステップＳ２６にて外気温が４℃以上で、かつ貯湯タンク２内の貯湯量が１５０Ｌ以上でない場合は、ステップＳ２１に戻る。   When the outside air temperature is 4 ° C. or higher and the amount of hot water stored in the hot water storage tank 2 is 150 L or more in step S26, boiling is started in step S27. On the other hand, when the outside air temperature is 4 ° C. or higher and the amount of hot water stored in the hot water storage tank 2 is not 150 L or more in step S26, the process returns to step S21.

以上の制御により、外気温が３℃以下でなく、従って、凍結の心配が無く、給湯装置５の配管凍結故障の心配もないときに初めて、システム制御部１５からのＰＣ湯増し指令があるかどうかを確認している。   With the above control, is there a PC hot water increase command from the system control unit 15 for the first time when the outside air temperature is not below 3 ° C., and therefore there is no concern about freezing and there is no concern about the piping freezing failure of the hot water supply device 5? I have confirmed.

ステップＳ２１は、上位制御である。ステップＳ２３は、中位制御である。ステップＳ２４は下位制御である。このように制御の優先順位をつけている。ステップＳ２５でＰＣ湯増し指令がＯＦＦ状態に成っている場合とは、例えば２３時になった場合である。給湯装置５は２３時になった場合に自動的オフするように制御される。２３時になった場合は、給湯制御装置４自体による自律制御として強制的にいったんＰＣ湯増し指令をＯＦＦ状態としている。   Step S21 is upper control. Step S23 is intermediate control. Step S24 is a low-order control. In this way, control priorities are assigned. The case where the PC hot water increase command is in the OFF state in step S25 is, for example, when it is 23:00. The hot water supply device 5 is controlled to be automatically turned off at 23:00. When 23:00 is reached, the hot water supply control device 4 itself forcibly temporarily turns off the PC hot water increase command as an autonomous control.

図３は、上記第１実施形態における給湯装置沸上制御を時間の経過とともに表したグラフである。図３の縦軸が貯湯量を表し、横軸が時間軸を表している。たとえば、全体の貯湯量の約１／４を最低ラインと定めて、給湯装置５が自律沸上を行うことにより湯切れ防止を図っている。残りの約３／４の貯湯量に関しては、ＨＥＭＳ側の指示によってのみしか沸上を行わない領域として設定されている。これにより、エネルギーマネジメントに貢献している。   FIG. 3 is a graph showing the hot water supply boiling control in the first embodiment with time. The vertical axis in FIG. 3 represents the amount of hot water stored, and the horizontal axis represents the time axis. For example, about 1/4 of the total amount of stored hot water is determined as the lowest line, and the hot water supply device 5 performs autonomous boiling to prevent hot water from running out. The remaining hot water storage amount of about 3/4 is set as an area where boiling is performed only by an instruction on the HEMS side. This contributes to energy management.

図３において、Ａは、給湯制御装置４自体による自律制御（オートマチック制御）を表している。貯湯量が１００Ｌ未満で自律制御が優先される。また、５０Ｌまで貯湯量が低下した時点で沸上を開始している。図３において、Ｐは、システム制御部１５からのＰＣ湯増し指令による沸上を示している。   In FIG. 3, A represents autonomous control (automatic control) by the hot water supply control device 4 itself. Autonomous control is given priority when the amount of stored hot water is less than 100L. Moreover, boiling is started when the amount of stored hot water decreases to 50L. In FIG. 3, P indicates boiling by the PC hot water increase command from the system control unit 15.

なお、貯湯タンク２の容量は例えば４００Ｌ入る。従って、図３では、貯湯量が４００Ｌに達すると、貯湯タンク２内の湯量が満タン状態であるとしてそれ以上は貯湯量が上昇しないようにしている。なお、この満タン状態を示す貯湯量は貯湯タンク２の容量や家族構成で設定できる。また、０Ｌから１００Ｌの貯湯量の範囲では自律制御が優先される。   The hot water storage tank 2 has a capacity of 400 L, for example. Therefore, in FIG. 3, when the hot water storage amount reaches 400 L, the hot water storage amount is prevented from rising any further, assuming that the hot water amount in the hot water storage tank 2 is full. The hot water storage amount indicating the full tank state can be set by the capacity of the hot water storage tank 2 and the family structure. In addition, autonomous control is given priority in the range of hot water storage from 0L to 100L.

この自律制御の最中にシステム制御部１５からのＰＣ湯増し指令があることを示すフラグが立っても、自律制御のフラグが立っている期間は自律制御が優先される。   Even if a flag indicating that there is a PC hot water increase command from the system control unit 15 is set during the autonomous control, the autonomous control is given priority during the period in which the autonomous control flag is set.

図３において、Ｔ３１時点で２３時を超えている。これにより沸上を停止している。既存の制御では、２３時を超えても、手動で沸上指示をした場合には、湯量が一定のラインにきたらオートマチックに沸上を開始している。しかし、この第１実施形態においては、効率沸上のため一回でも所定の沸上まで行った場合に沸上の指示を２３時においてキャンセルして電力を節約している。   In FIG. 3, it is over 23:00 at time T31. This stops boiling. In the existing control, even if it exceeds 23:00, when a boiling instruction is manually issued, boiling is automatically started when the amount of hot water reaches a certain line. However, in the first embodiment, in order to increase the efficiency, when the predetermined boiling is performed even once, the boiling instruction is canceled at 23:00 to save power.

図３において、最低限の湯量１００Ｌをクリアしているのに、システム制御部１５からのＰＣ湯増し指令がくる一例は、ユーザーの指示がある場合である。このように、システム制御部１５にもユーザーの指示が反映される。   In FIG. 3, an example in which a PC hot water increase command is received from the system control unit 15 even though the minimum hot water amount 100L is cleared is when there is an instruction from the user. Thus, the user's instruction is also reflected in the system control unit 15.

最低限の湯量１００Ｌをクリアしているのに、システム制御部１５からのＰＣ湯増し指令がくる他の例は、上述のバッテリ電力の吐き出し制御のためである。すなわち、蓄電装置６の満充電状態を解消すべく電気エネルギーを熱エネルギーに変えてエネルギーを保存し、翌朝の太陽光発電により充電するためである。   Another example in which a PC hot water increase command is received from the system control unit 15 even though the minimum hot water amount 100L is cleared is for the above-described battery power discharge control. That is, in order to eliminate the fully charged state of the power storage device 6, the electric energy is changed to thermal energy to store the energy, and the battery is charged by solar power generation the next morning.

１００Ｌ以下と１００Ｌを超えてから４００Ｌの部分で制御を分けている。１００Ｌを超えてから４００Ｌの部分では、システム制御部１５が何をしてもかまわない。なお、２３時から朝の７時まで深夜電力を利用できる。更に、０Ｌから１００Ｌのときは自律沸上とシステム制御部１５側からの指令の両方にフラグが立っている状態が発生し得る。この場合、１００Ｌを越すと自律制御のフラグは降り、システム制御部１５側のフラグによる指令で作動する。   The control is divided at a portion of 400L or less after 100L or less. In the portion of 400L after exceeding 100L, the system control unit 15 may do anything. In addition, late-night power can be used from 23:00 to 7:00 in the morning. Further, when the value is from 0L to 100L, a state in which a flag is set in both the autonomous boiling and the command from the system control unit 15 side may occur. In this case, when 100L is exceeded, the flag of the autonomous control is turned off, and the system operates according to the command by the flag on the system control unit 15 side.

これによれば、既存制御では給湯装置の自律制御とシステム制御部１５による沸上指示制御が競合してしまい、ＨＥＭＳ本来の目的である効率沸上に特化できない点が課題であったが、この第１実施形態によれば、システム制御部１５が何をしてもかまわない効率沸上に特化した運転領域が生まれる。   According to this, in the existing control, the autonomous control of the hot water supply device and the boiling instruction control by the system control unit 15 compete, and the problem is that it cannot be specialized in the efficiency boiling that is the original purpose of HEMS. According to the first embodiment, an operation region specialized in efficiency boiling that does not matter what the system control unit 15 can do is born.

図４は、この第１実施形態の概念を表すとともに、台所や浴室に設置された給湯表示操作部１７内で表示されるシンボル４Ｓを示す表示部分の説明図である。給湯表示操作部１７内の液晶画面には、図４のシンボル４Ｓが表示され、自律制御にて給湯装置５の沸上が行われている場合には、下側の自律制御の表示領域４Ｒが緑色に発光する。一方、ＨＥＭＳ側の指令で給湯装置５の沸上が行われている場合には、上側のＨＥＭＳ指令の表示領域１５Ｒが赤色に発光する。   FIG. 4 is an explanatory diagram of a display portion showing the concept of the first embodiment and showing a symbol 4S displayed in the hot water supply display operation section 17 installed in the kitchen or bathroom. The symbol 4S of FIG. 4 is displayed on the liquid crystal screen in the hot water supply display operation unit 17, and when the hot water supply device 5 is heated by autonomous control, the lower autonomous control display area 4R is displayed. Emits green light. On the other hand, when the hot water heater 5 is being heated by a command on the HEMS side, the upper HEMS command display area 15R emits red light.

これによって、給湯制御の沸上がどのような理由で行われているかを、台所や浴室の給湯表示操作部１７で容易に確認することができる。つまり、シンボル４Ｓは、システム制御部１５の指示による沸上運転領域１５Ｒと、給湯制御装置４の指示による沸上運転領域４Ｒから構成され、発光することによりいずれの制御が成されているのかを外部に表示する。   Accordingly, it is possible to easily confirm the reason why the hot water supply control is heated by the hot water supply display operation unit 17 in the kitchen or bathroom. That is, the symbol 4S is composed of a boiling operation region 15R according to an instruction from the system control unit 15 and a boiling operation region 4R according to an instruction from the hot water supply control device 4, and which control is performed by emitting light. Display externally.

このように、上記第１実施形態においては、数ＫＷ程度の熱源機１と貯湯タンク２と給湯表示操作部１７（操作リモコン）を有する電気式貯湯システムにおいて、貯湯タンク２に貯湯された湯量により、貯湯システムが自律して貯湯する運転領域と、貯湯システムとは異なる別システムからの指示により貯湯する運転領域を設けている。   As described above, in the first embodiment, in the electric hot water storage system having the heat source device 1, the hot water storage tank 2 and the hot water supply display operation unit 17 (operation remote controller) of about several KW, the amount of hot water stored in the hot water storage tank 2 is determined. An operation region in which the hot water storage system autonomously stores hot water and an operation region in which hot water is stored by an instruction from another system different from the hot water storage system are provided.

そして、電気式貯湯システムは、ヒートポンプ（Ｈ／Ｐ）を熱源機１としている。別システムからの指示は、ＨＥＭＳ機器からの、沸上指示である。自律貯湯は、所定温度のお湯がないと機器故障を起こす可能性がある場合に作動する。例えば、熱源機１と貯湯タンク２の間の配管凍結故障を起こす可能性がある場合に作動する。   The electric hot water storage system uses a heat pump (H / P) as the heat source unit 1. The instruction from another system is a boiling-up instruction from the HEMS device. Autonomous hot water storage is activated when there is a possibility of equipment failure without hot water at a predetermined temperature. For example, it operates when there is a possibility of causing a pipe freezing failure between the heat source unit 1 and the hot water storage tank 2.

沸上指示は、電気式貯湯システムの給湯表示操作部１７（操作リモコン）と給湯制御装置４との間およびシステム制御部１５と給湯制御装置４との間を接続する通信ラインを使用して伝達される。電気式貯湯システムには、通信ラインを使用して指令される沸上とは別に固有の沸上モード（自律制御の沸上モード）を持つ。   The boiling instruction is transmitted using a communication line connecting between the hot water display operation unit 17 (operation remote controller) and the hot water control device 4 and between the system control unit 15 and the hot water control device 4 of the electric hot water storage system. Is done. The electric hot water storage system has a specific boiling mode (autonomous boiling mode) separately from boiling specified using a communication line.

別のシステムであるＨＥＭＳは、電気式貯湯システムの通信ラインを使用して電気式貯湯システムの各種情報を受信する。たとえば、お湯の温度を検出する給湯装置５の現場に位置するサーミスタからの情報を通信ラインを使用してシステム制御部１５が受信する。   HEMS which is another system receives the various information of an electric hot water storage system using the communication line of an electric hot water storage system. For example, the system control unit 15 receives information from a thermistor located at the site of the hot water supply device 5 that detects the temperature of hot water using a communication line.

その上で、別のシステムとなるＨＥＭＳは、例えば、お湯張り、風呂温度設定等の、沸上指示以外の給湯表示操作部１７（操作リモコン）で可能な操作を指示することができる。自律制御における貯湯は、例えば湯切れ等の所定温度のお湯がないとユーザーの使い勝手に大きく支障を起こす可能性がある場合に作動する。   In addition, the HEMS as another system can instruct operations that can be performed by the hot water supply display operation unit 17 (operation remote controller) other than the boiling-up instruction, such as hot water filling and bath temperature setting. Hot water storage in autonomous control is activated when there is a possibility that the user's convenience may be greatly hindered if there is no hot water at a predetermined temperature, such as running out of hot water.

これらの制御により、上記第１実施形態は次の作用効果を奏する。給湯制御装置５をシステム制御部１５で制御するとともに、給湯制御装置４による熱源機１を用いた貯湯タンク２内の湯の沸上は、システム制御部１５の指示による沸上運転と給湯制御装置４自体の自律的な指示による沸上運転とを共存している。   By these controls, the first embodiment has the following effects. The hot water controller 5 is controlled by the system controller 15, and the boiling of the hot water in the hot water storage tank 2 using the heat source device 1 by the hot water controller 4 is a boiling operation and hot water controller according to an instruction from the system controller 15. Coexist with boiling operation by autonomous instructions of 4 itself.

故に、給湯装置５を制御する給湯制御装置４を、蓄電装置６を管理する住居内エネルギー管理システム（ＨＥＭＳ）に接続し、住居内全体のエネルギー効率を向上させるとともに、給湯制御装置４の指示による自律的な沸上運転において、給湯装置５の湯切れを防止し、配管凍結を防止することができる。   Therefore, the hot water supply control device 4 that controls the hot water supply device 5 is connected to the residential energy management system (HEMS) that manages the power storage device 6 to improve the energy efficiency of the entire residence, and according to the instructions of the hot water supply control device 4. In the autonomous boiling operation, it is possible to prevent the hot water supply device 5 from running out of water and to prevent the pipe from freezing.

所定下限湯量を１００Ｌに設定し、住居内全体の効率沸上はシステム制御部１５に任せ、給湯装置５の保護沸上は給湯制御装置４に任せることができる。その結果、給湯制御装置４の保護沸上の範囲を例えば０〜１００Ｌに設定し、最低限の沸上を給湯制御装置４本来の制御部分に担わせることができる。   The predetermined lower limit hot water volume can be set to 100 L, the efficiency boiling of the entire house can be left to the system control unit 15, and the protection boiling of the hot water supply device 5 can be left to the hot water supply control device 4. As a result, the protection boiling range of the hot water supply control device 4 can be set to, for example, 0 to 100 L, and the minimum control of boiling can be performed by the original control portion of the hot water supply control device 4.

更に、システム制御部１５の指示による沸上運転を、例えば１００Ｌから貯湯タンク２の上限値である４００Ｌ付近までに設定し、大部分はシステム制御部１５の指示によって給湯制御装置４が熱源機１を制御して沸き上げ、住居内全体のエネルギー効率の向上に寄与することができる。また、住居内全体のエネルギー効率の追求と機器故障防止および湯切れ防止を両立させることができる。   Further, the boiling operation according to the instruction of the system control unit 15 is set, for example, from 100 L to around 400 L which is the upper limit value of the hot water storage tank 2, and for the most part, the hot water supply control device 4 is set to the heat source unit 1 by the instruction of the system control unit 15. It is possible to boil by controlling and contribute to improving the energy efficiency of the entire house. In addition, the pursuit of energy efficiency in the entire house and prevention of equipment failure and hot water can be achieved at the same time.

システム制御部１５と給湯制御装置４とが夫々異なる場所にあっても、住居内全体のエネルギー効率を向上させるとともに、給湯制御装置４の指示による沸上運転において、給湯装置５の湯切れを防止し、配管凍結を防止することができる。   Even if the system control unit 15 and the hot water supply control device 4 are in different locations, the energy efficiency of the entire house is improved, and hot water supply of the hot water supply device 5 is prevented during boiling operation according to instructions from the hot water supply control device 4. And pipe freezing can be prevented.

給湯表示操作部１７にてシステム制御部１５の持つ情報を表示させることができるから、例えば現在の蓄電装置６の蓄電量、今月の電気料金等の情報をシステム制御部１５が設置された場所ではなく、台所や浴室等の給湯表示操作部１７が設置された場所で確認することができる。   Since the information that the system control unit 15 has can be displayed on the hot water supply display operation unit 17, for example, information such as the current power storage amount of the power storage device 6, the current electricity bill, etc. is displayed at the place where the system control unit 15 is installed. In addition, it can be confirmed at a place where the hot water supply display operation unit 17 such as a kitchen or bathroom is installed.

住居内エネルギー管理システムＨＥＭＳは、システム制御部１５を中心に系統電力（商用電源）、太陽光発電装置８（太陽電池）等の電力供給サイドと、ＰＨＶ９、一般負荷（一般家電機器）４６、給湯装置５といった電力消費機器がネットワーク化されたものである。   The residential energy management system HEMS has a system control unit 15 as a main component and a power supply side such as a system power (commercial power supply) and a solar power generation device 8 (solar battery), a PHV 9, a general load (general home appliance) 46, a hot water supply. A power consuming device such as the device 5 is networked.

システム制御部１５は、ネットワーク化された各種機器の情報を収集し、それら情報を自身のディスプレイで表示する。また、収集情報を、インターネット回線２５を介して外部のセンター２６に送信し、センター２６では種々の情報に基づいて最適な運転計画を立てこともできる。この運転計画に基づいてシステム制御部１５が各機器を制御することもできる。   The system control unit 15 collects information on various networked devices and displays the information on its own display. Further, the collected information can be transmitted to an external center 26 via the Internet line 25, and the center 26 can make an optimum operation plan based on various information. The system control unit 15 can also control each device based on this operation plan.

また、センター２６は、メンテナンスのための試運転も自由に行うことができる。この試運転時のデータを分析して遠隔地においてメンテナンスを行うことができる。このように、自由な制御が可能になるのも、湯切れや故障の発生が自律制御によって抑止されているためである。   Further, the center 26 can freely perform a trial run for maintenance. Maintenance at a remote location can be performed by analyzing the data during the trial run. In this way, free control is possible because hot water runs out and failures are suppressed by autonomous control.

以下において、その他の第１実施形態の細部について説明する。図５は、図１に示した通信ライン１６を更に詳細に図示した構成図である。通信ライン１６上にプロトコル変換機（Ｉ／ＦＢＯＸ）３０を設けている。給湯制御装置４は、プロトコル変換機３０を中継して、システム制御部１５と接続される。   The details of the other first embodiment will be described below. FIG. 5 is a configuration diagram illustrating the communication line 16 shown in FIG. 1 in more detail. A protocol converter (I / FBOX) 30 is provided on the communication line 16. The hot water supply control device 4 is connected to the system control unit 15 via the protocol converter 30.

プロトコル変換機（Ｉ／ＦＢＯＸ）３０は、リモコン側の通信ライン１６とシステム制御部１５側の通信ライン（ＲＳ２３２Ｃ）１６間のプロトコル差異を埋める役割を果たす。給湯制御装置４（給湯用ＥＣＵ）は、システム制御部１５からの沸上指令を受信する。また、給湯装置５の情報をシステム制御部１５に送信することができる。   The protocol converter (I / FBOX) 30 plays a role of filling a protocol difference between the communication line 16 on the remote control side and the communication line (RS232C) 16 on the system control unit 15 side. The hot water supply control device 4 (hot water supply ECU) receives the boiling command from the system control unit 15. In addition, information on the hot water supply device 5 can be transmitted to the system control unit 15.

システム制御部１５は、受信情報を用いて給湯装置５の運転を計画することができる。受信情報とは、貯湯タンク２の沸上温度、給湯使用量等、沸上計画に必要な情報を示す。これによって、既存制御では給湯装置５の自律制御とシステム制御部１５による沸上指示制御が常に競合してしまい、ＨＥＭＳ本来の目的である効率沸上に特化できないという問題があったが、この第１実施形態では効率沸上に特化した運転領域が生まれ、効率沸上に特化して制御できる効果がある。   The system control unit 15 can plan the operation of the hot water supply device 5 using the received information. The reception information indicates information necessary for the boiling plan, such as the boiling temperature of the hot water storage tank 2 and the amount of hot water used. As a result, in the existing control, the autonomous control of the hot water supply device 5 and the boiling instruction control by the system control unit 15 always compete with each other, and there is a problem that it cannot be specialized in the efficiency boiling which is the original purpose of HEMS. In the first embodiment, an operation region specialized in efficiency boiling is born, and there is an effect that control can be performed specialized in efficiency boiling.

次に、その他の構成について説明する。図１の電力供給システムは、電力供給契約に基づいて商用電源の電力系統から電力が供給される。建物４０内の交流電力線４５に接続された電気負荷である一般負荷４６に給電可能である。この第１実施形態の電力供給システムでは、深夜時間帯（２４時から７時の時間帯）の電力コストが他の時間帯の電力コストよりも安価である。電力会社の電力系統から供給される購入電力を建物３０内に導入する部分には、時間帯別電力量計（図示せず）が配設されている。   Next, other configurations will be described. The power supply system of FIG. 1 is supplied with power from a power system of a commercial power source based on a power supply contract. Power can be supplied to a general load 46 that is an electrical load connected to the AC power line 45 in the building 40. In the power supply system according to the first embodiment, the power cost in the midnight time zone (time zone from 24:00 to 7:00) is lower than the power cost in other time zones. A watt hour meter (not shown) is arranged at a portion where the purchased power supplied from the power system of the power company is introduced into the building 30.

電力供給システムは、たとえば住宅である建物４０内に引き込まれた交流電力線４１（商用電源）と、交流電力線４１に電気的に接続された蓄電装置６と、車両９に交流電力線４１からの電力を供給して車載蓄電池４２に充電するための充電スタンド１０と、太陽光によって発電を行う太陽光発電装置８と、家庭内の交流電力線４５に電気的に接続された一般負荷（冷蔵庫、照明器具、エアコン等）４６とを備えている。車両９は、比較的容量の大きな車載蓄電池４２を搭載した車両、たとえばプラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）である。   The power supply system includes, for example, an AC power line 41 (commercial power supply) drawn into a building 40 that is a house, a power storage device 6 that is electrically connected to the AC power line 41, and a vehicle 9 that receives power from the AC power line 41. The charging station 10 for supplying and charging the in-vehicle storage battery 42, the solar power generation device 8 that generates power by sunlight, and a general load (refrigerator, lighting fixture, 46). The vehicle 9 is a vehicle on which an on-vehicle storage battery 42 having a relatively large capacity is mounted, for example, a plug-in hybrid vehicle (PHV).

建物４０内に引き込まれた交流電力線４１は、たとえば単相３線式の電力線であって、電力会社の系統電力が分電盤７を介して家庭内に供給されるようになっている。分電盤７内において、交流電力線４１は、放電用パワーコンディショナー（ＰＣＳ）５０、太陽光発電装置８、一般負荷４６用の交流電力線４５等に分岐している。   The AC power line 41 drawn into the building 40 is, for example, a single-phase three-wire power line, and system power from the power company is supplied to the home via the distribution board 7. In the distribution board 7, the AC power line 41 is branched into a discharge power conditioner (PCS) 50, the solar power generator 8, the AC power line 45 for the general load 46, and the like.

先ず、太陽光発電装置８に関して説明する。太陽光発電装置８は、太陽光発電手段であって、交流電力線４１に系統外電力を供給する。太陽光発電装置８は、建物４０の屋根に太陽光パネルを設け、太陽光を利用して発電するものである。太陽光発電装置８は、発電した太陽光電力を分電盤７内の太陽光発電用ＰＣＳ（図示せず）に供給する。太陽光発電用ＰＣＳは、交流電力線４１に電気的に接続され、太陽光発電装置８からの直流電力を交流電力に変換して、交流電力線４１へ放電する。   First, the solar power generation device 8 will be described. The solar power generation device 8 is a solar power generation means, and supplies off-system power to the AC power line 41. The solar power generation device 8 is provided with a solar panel on the roof of the building 40 and generates power using sunlight. The photovoltaic power generator 8 supplies the generated photovoltaic power to a photovoltaic power generation PCS (not shown) in the distribution board 7. The PCS for photovoltaic power generation is electrically connected to the AC power line 41, converts DC power from the photovoltaic power generator 8 into AC power, and discharges it to the AC power line 41.

次に、蓄電装置６に関して説明する。交流電力線４１には、たとえば建物４０の外部に設置された蓄電装置６が接続されている。蓄電装置６は、双方向ＰＣＳ（パワーコンディショナー）５０、出力型蓄電池、容量型蓄電池等から成る蓄電池５５、および蓄電池５５の制御部をなす蓄電池ＥＣＵ５６等を備えている。   Next, the power storage device 6 will be described. For example, a power storage device 6 installed outside the building 40 is connected to the AC power line 41. The power storage device 6 includes a bidirectional PCS (power conditioner) 50, a storage battery 55 composed of an output-type storage battery, a capacity-type storage battery, and the like, a storage battery ECU 56 that forms a control unit for the storage battery 55, and the like.

蓄電池５５は、たとえばリチウムイオン電池等の二次電池からなる単位電池を複数組み合わせた集合体である。蓄電池５５は、双方向ＰＣＳ５０を介して交流電力線４１に電気的に並列に接続されている。蓄電池５５は、交流電力線４１からの交流電力により充電されたり、蓄電された直流電力を交流電力線４１へ放電したりすることが可能である。   The storage battery 55 is an assembly in which a plurality of unit batteries made of secondary batteries such as lithium ion batteries are combined. The storage battery 55 is electrically connected in parallel to the AC power line 41 via the bidirectional PCS 50. The storage battery 55 can be charged by the AC power from the AC power line 41 or can discharge the stored DC power to the AC power line 41.

蓄電池ＥＣＵ５６は、双方向ＰＣＳ５０と通信線で接続され、たとえば通信規格ＲＳ２３２Ｃの通信により、双方向ＰＣＳ５０の作動を制御するようになっている。また蓄電池ＥＣＵ５６は、双方向ＰＣＳ５０を介して蓄電池５５内に搭載された蓄電池監視ＥＣＵ（図示せず）と通信可能に接続されている。蓄電池ＥＣＵ５６は、システム制御部１５および充電スタンド１０内の制御ＥＣＵなどとＬＡＮ接続されて、相互に情報交換（情報伝達）が可能となっている。   The storage battery ECU 56 is connected to the bidirectional PCS 50 via a communication line, and controls the operation of the bidirectional PCS 50 by, for example, communication according to the communication standard RS232C. The storage battery ECU 56 is communicably connected to a storage battery monitoring ECU (not shown) mounted in the storage battery 55 via the bidirectional PCS 50. The storage battery ECU 56 is connected to the system control unit 15 and the control ECU in the charging station 10 through a LAN so that information can be exchanged (information transmission).

次に、充電スタンド１０に関して説明する。充電スタンド１０は、たとえば建物４０の外部に、蓄電装置６とは別体で設置されている。充電スタンド１０は、分電盤７内で交流電力線４１から分岐した充電電力線６０と、図示しない放電用ＰＣＳを介して接続される。充電スタンド１０は、充電電力線６０から車両９に搭載される車載蓄電池４２へ供給電力を供給するとともに、車載蓄電池４２が充電している電力を充電電力線６０へ放電する。上記放電用ＰＣＳは、交流電力線４１に電気的に接続され、車載蓄電池４２が放電する際に、充電スタンド１０からの直流電力を交流電力に変換して、交流電力線４１へ放電する。   Next, the charging stand 10 will be described. Charging stand 10 is installed separately from power storage device 6, for example, outside building 40. The charging stand 10 is connected to a charging power line 60 branched from the AC power line 41 in the distribution board 7 via a discharging PCS (not shown). The charging stand 10 supplies supply power from the charging power line 60 to the in-vehicle storage battery 42 mounted on the vehicle 9 and discharges the power charged by the in-vehicle storage battery 42 to the charging power line 60. The discharging PCS is electrically connected to the AC power line 41 and converts the DC power from the charging station 10 to AC power and discharges it to the AC power line 41 when the in-vehicle storage battery 42 is discharged.

充電電力線６０は、充電スタンド１０内にまで配設され、充電スタンド１０の本体部から外部に延出する充放電ケーブル６１に接続している。充放電ケーブル６１の先端部には、接続端子部に相当する図示しない充放電コネクタが取付けられている。また充電スタンド１０内には、ＣＰＬＴ基盤（図示せず）、ＰＬＣ（電力線通信）ユニット（図示せず）、制御ＥＣＵなどが配設されている。制御ＥＣＵは、ＣＰＬＴ基盤、ＰＬＣユニット、蓄電池ＥＣＵおよびシステム制御部１５と通信することにより、車載蓄電池４２の充放電を制御する。   The charging power line 60 is disposed up to the inside of the charging stand 10 and is connected to a charging / discharging cable 61 that extends from the main body of the charging stand 10 to the outside. A charge / discharge connector (not shown) corresponding to the connection terminal portion is attached to the tip of the charge / discharge cable 61. Further, in the charging stand 10, a CPLT base (not shown), a PLC (power line communication) unit (not shown), a control ECU, and the like are arranged. The control ECU controls charging / discharging of the in-vehicle storage battery 42 by communicating with the CPLT base, the PLC unit, the storage battery ECU, and the system control unit 15.

充放電ケーブル６１内には、電力線とともにＣＰＬＴ線およびＧＮＤ線が配設されている。ＣＰＬＴ基盤は、車載蓄電池４２への充電制御を主たる機能とする。ＣＰＬＴ基盤は、制御ＥＣＵと通信規格ＲＳにより通信可能となっている。   In the charge / discharge cable 61, a CPLT line and a GND line are disposed together with the power line. The CPLT base mainly functions to control charging to the in-vehicle storage battery 42. The CPLT base can communicate with the control ECU by the communication standard RS.

車両９には、充放電コネクタの差込口が設けられている。この差込口に充放電ケーブル６１先端の充放電コネクタを接続することにより、車載充放電器（図示せず）を介して、車載蓄電池４２を充放電することが可能となっている。車載蓄電池４２を充電する際には、充放電コネクタに交流電力が供給され、供給された交流電力を車載充放電器が直流電力に変換して、車載蓄電池４２に充電する。一方、車載蓄電池４２を放電する際には、車載蓄電池４２が蓄電している直流電力を放電用ＰＣＳが交流電力に変換して、交流電力線４１へ放電する。   The vehicle 9 is provided with an insertion port for a charge / discharge connector. By connecting a charging / discharging connector at the tip of the charging / discharging cable 61 to this insertion port, the in-vehicle storage battery 42 can be charged / discharged via an in-vehicle charger / discharger (not shown). When charging the in-vehicle storage battery 42, AC power is supplied to the charge / discharge connector, and the in-vehicle charger / discharger converts the supplied AC power into DC power to charge the in-vehicle storage battery 42. On the other hand, when discharging the in-vehicle storage battery 42, the discharging PCS converts the DC power stored in the in-vehicle storage battery 42 into AC power and discharges it to the AC power line 41.

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以降の各実施形態においては、上述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成および特徴について説明する。図６は、本発明の第２実施形態を示す給湯システムの構成図である。図６において、給湯システムは太陽熱集熱器７０が装備されているハイブリッドシステムである。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following embodiments, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and different configurations and features will be described. FIG. 6 is a configuration diagram of a hot water supply system showing a second embodiment of the present invention. In FIG. 6, the hot water supply system is a hybrid system equipped with a solar heat collector 70.

図６に示すように、ハイブリッド給湯装置５は、太陽熱を集熱する太陽熱集熱器７０と、ヒートポンプサイクルを用いた加熱装置である熱源機１と、熱源機１によって沸き上げた湯を蓄える貯湯タンク２とを有している。浴槽やシャワーなどへ出湯するときには、状況に応じて、昼間における太陽熱集熱器７０の集熱量によって作った太陽熱温水のみを使用したり、熱源機１によって作った貯湯水のみを使用したり、あるいは太陽熱温水と貯湯水を混合した温水を使用したりする。これにより、ハイブリッド給湯装置５は、太陽熱利用と、昼間の電気料金よりも安価な料金体系である所定の安価料金時間帯（例えば、深夜料金時間帯）を利用する。   As shown in FIG. 6, the hybrid hot water supply device 5 includes a solar heat collector 70 that collects solar heat, a heat source device 1 that is a heating device using a heat pump cycle, and a hot water storage that stores hot water boiled by the heat source device 1. And a tank 2. Depending on the situation, only hot water produced by the amount of heat collected by the solar heat collector 70 in the daytime is used, or only hot water produced by the heat source unit 1 is used. Or use hot water mixed with solar hot water and hot water. Thereby, the hybrid hot-water supply device 5 uses solar heat and a predetermined low-cost time zone (for example, a late-night charge time zone) that is a charge system that is cheaper than the daytime electricity charge.

熱源機１は、冷媒を熱交換媒体とするヒートポンプサイクルからなり貯湯タンク２内の水を加熱可能な加熱装置である。熱源機１は、給湯制御装置４からの制御信号により作動するとともに、その作動状態を給湯制御装置４に出力するように構成されている。   The heat source unit 1 is a heating device that includes a heat pump cycle using a refrigerant as a heat exchange medium and can heat water in the hot water storage tank 2. The heat source device 1 is configured to operate in accordance with a control signal from the hot water supply control device 4 and to output the operation state to the hot water supply control device 4.

貯湯タンク２は耐食性に優れた金属製であり、その外周部に図示しない断熱材が配置されており、高温の給湯用水を長時間に渡って保温することができる。貯湯タンク２の外壁面には、貯湯水の湯量、貯湯温度を検出するための７個のサーミスタ７３が設けられている。   The hot water storage tank 2 is made of metal having excellent corrosion resistance, and a heat insulating material (not shown) is disposed on the outer peripheral portion thereof, so that hot hot water supply water can be kept warm for a long time. Seven thermistors 73 are provided on the outer wall surface of the hot water storage tank 2 for detecting the amount of hot water and the temperature of the hot water.

本実施形態では縦方向にほぼ等間隔で最上部から順に７個のサーミスタ７３が配設されている。これらサーミスタ７３の検出温度信号は、それぞれ給湯制御装置４の入力回路に入力されるようになっており、各水位レベルでの貯湯タンク内流体の温度や湯量を検出可能である。したがって、給湯制御装置４は、サーミスタ７３からの温度情報に基づいて、貯湯タンク２内上方の沸き上げられた湯と貯湯タンク２内下方の沸き上げられる前の水との境界位置を検出でき、さらに温度および湯量を検出することにより、貯湯タンク２内に蓄えられている蓄熱量を算出することができる。   In the present embodiment, seven thermistors 73 are arranged in order from the top at substantially equal intervals in the vertical direction. These detected temperature signals of the thermistor 73 are respectively input to the input circuit of the hot water supply control device 4, and can detect the temperature of the hot water tank fluid and the amount of hot water at each water level. Therefore, the hot water supply control device 4 can detect the boundary position between the hot water heated in the upper part of the hot water tank 2 and the water before heated in the lower part of the hot water tank 2 based on the temperature information from the thermistor 73, Furthermore, the amount of heat stored in the hot water storage tank 2 can be calculated by detecting the temperature and the amount of hot water.

貯湯タンク２には、貯湯タンク２の内部に水道水を供給するための給水管７５と、熱源機１と貯湯タンク２の内部とを接続し熱源機１により加熱された湯が循環する加熱用循環回路７６と、給湯端末に繋がる給湯管７７等からなる配管系統と、給湯管７７に混合弁７８を介して連結される市水流入管７９とが接続されている。更に、貯湯タンク２の内部には、熱交換器８０が設置されている。この熱交換器８０には、太陽熱集熱器７０で太陽熱により加熱された太陽熱温水が循環する集熱器用循環回路８１が接続されている。   The hot water storage tank 2 is connected to a water supply pipe 75 for supplying tap water to the inside of the hot water storage tank 2 and the heat source unit 1 and the hot water storage tank 2 so that hot water heated by the heat source unit 1 is circulated. A circulation circuit 76, a piping system including a hot water supply pipe 77 connected to a hot water supply terminal, and a city water inflow pipe 79 connected to the hot water supply pipe 77 via a mixing valve 78 are connected. Furthermore, a heat exchanger 80 is installed inside the hot water storage tank 2. The heat exchanger 80 is connected to a heat collector circulation circuit 81 through which solar hot water heated by solar heat in the solar heat collector 70 circulates.

集熱器用循環回路８１には、太陽熱温水を強制的に循環させるポンプ８２が設けられている。ポンプ８２は、給湯制御装置４から給電および制御される。給湯制御装置４は自律的にポンプ８２や熱源機１を制御するし、通信ライン１６を介してシステム制御部１５からの制御を中継してポンプ８２や熱源機１を制御する。   The heat collector circulation circuit 81 is provided with a pump 82 for forcibly circulating solar hot water. The pump 82 is fed and controlled by the hot water supply control device 4. The hot water supply control device 4 autonomously controls the pump 82 and the heat source device 1, and controls the pump 82 and the heat source device 1 through the control from the system control unit 15 via the communication line 16.

熱交換器８０において、太陽熱温水と貯湯タンク２内部の貯湯水とが熱交換することにより、貯湯水が太陽熱温水から吸熱して加熱される。太陽熱集熱器７０から太陽熱温水が流出する出口に相当する集熱器用循環回路８１の一部には、太陽熱集熱器７０で加熱された後の太陽熱温水の温度を検出する集熱器サーミスタ８５が設けられている。集熱器サーミスタ８５は、太陽熱集熱器７０によって加熱された後、熱交換器８０で熱交換される前の太陽熱温水の温度（熱媒体の温度）を検出する第１の熱媒体温度センサとして使用できる。   In the heat exchanger 80, heat exchange between the solar hot water and the hot water stored in the hot water storage tank 2 causes the hot water to be absorbed from the solar hot water and heated. A collector thermistor 85 for detecting the temperature of the solar hot water after being heated by the solar heat collector 70 is provided in a part of the circulation circuit 81 for the collector corresponding to an outlet from which the solar hot water flows out from the solar heat collector 70. Is provided. The heat collector thermistor 85 is a first heat medium temperature sensor that detects the temperature (heat medium temperature) of the solar hot water after being heated by the solar heat collector 70 and before being heat-exchanged by the heat exchanger 80. Can be used.

熱交換器８０から太陽熱温水が流出する出口に相当する集熱器用循環回路８１の一部には、熱交換器８０で熱交換後の太陽熱温水の温度を検出する熱交換後サーミスタ８６が設けられている。熱交換後サーミスタ８６は、熱交換器８０で熱交換された後、太陽熱集熱器７０によって加熱される前の熱媒体の温度を検出する第２の熱媒体温度センサとして使用できる。熱交換後サーミスタ８６は、集熱器用循環回路８１を構成する環状の配管のうち、貯湯タンク２を取り囲む筐体３内であって熱交換器８０よりも下流側で貯湯タンク２外に露出する配管部位に設置されている。   A post-heat exchange thermistor 86 that detects the temperature of solar hot water after heat exchange by the heat exchanger 80 is provided in a part of the circulation circuit 81 for the heat collector that corresponds to an outlet from which the solar hot water flows out of the heat exchanger 80. ing. The heat-exchanged thermistor 86 can be used as a second heat medium temperature sensor that detects the temperature of the heat medium after being heat-exchanged by the heat exchanger 80 and before being heated by the solar heat collector 70. The thermistor 86 after heat exchange is exposed to the outside of the hot water storage tank 2 in the casing 3 surrounding the hot water storage tank 2 in the annular pipe constituting the heat collector circulation circuit 81 and downstream of the heat exchanger 80. It is installed in the piping part.

熱交換前サーミスタ８７は、太陽熱集熱器７０によって加熱された後、熱交換器８０で熱交換される前の熱媒体（太陽熱温水）の温度を検出する第１の熱媒体温度センサとして使用できる。熱交換前サーミスタ８７は、集熱器用循環回路８１を構成する環状の配管のうち、貯湯タンク２を取り囲む筐体３内であって熱交換器８０よりも上流側で貯湯タンク２外に露出する配管部位に設置され、吸熱される前の集熱器用循環回路８１を流れる熱媒体の温度を検出する。   The thermistor 87 before heat exchange can be used as a first heat medium temperature sensor that detects the temperature of the heat medium (solar heat water) after being heated by the solar heat collector 70 and before being heat exchanged by the heat exchanger 80. . The thermistor 87 before heat exchange is exposed outside the hot water storage tank 2 in the casing 3 surrounding the hot water storage tank 2 in the annular pipe constituting the heat collector circulation circuit 81 and upstream of the heat exchanger 80. The temperature of the heat medium which is installed in the piping part and flows through the circulation circuit 81 for heat collectors before being absorbed is detected.

貯湯タンク２内の熱交換器８０の周囲には、熱交換器８０の近傍における貯湯水の温度を検出する熱交換器サーミスタ８８が設けられている。熱交換器サーミスタ８８は、熱交換器８０で熱交換された後、太陽熱集熱器７０によって加熱される前の熱媒体（太陽熱温水）の温度を検出する第２の熱媒体温度センサとして使用できる。   Around the heat exchanger 80 in the hot water storage tank 2, a heat exchanger thermistor 88 that detects the temperature of the hot water in the vicinity of the heat exchanger 80 is provided. The heat exchanger thermistor 88 can be used as a second heat medium temperature sensor that detects the temperature of the heat medium (solar heat water) before being heated by the solar heat collector 70 after heat exchange in the heat exchanger 80. .

熱交換器サーミスタ８８は、例えば、熱交換器８０に近接した部位、熱交換器８０と同じ高さの水位に相当する部位、熱交換器８０の下流側出口に近接する部位、その他これらの部位に相当する貯湯タンク２の内壁面に設置されている。熱交換器サーミスタ８８は、熱交換器８０の周囲に位置する貯湯タンク２内の貯湯水の温度を検出することができる。   The heat exchanger thermistor 88 includes, for example, a part close to the heat exchanger 80, a part corresponding to the water level at the same height as the heat exchanger 80, a part close to the downstream outlet of the heat exchanger 80, and other parts. Is installed on the inner wall surface of the hot water storage tank 2. The heat exchanger thermistor 88 can detect the temperature of the hot water stored in the hot water storage tank 2 located around the heat exchanger 80.

ポンプ８２の駆動により太陽熱温水が循環する集熱器用循環回路８１の一部には、循環する太陽熱温水（熱媒体）の流量を検出する流量センサ９０が設けられている。流量センサ９０は、太陽熱集熱器７０によって加熱された後の太陽熱温水が熱交換器８０を通過する流量を検出する。   A flow rate sensor 90 that detects the flow rate of circulating solar hot water (heat medium) is provided in a part of the circulation circuit 81 for the collector where the hot water is circulated by driving the pump 82. The flow sensor 90 detects the flow rate at which the solar hot water heated by the solar heat collector 70 passes through the heat exchanger 80.

これら複数のサーミスタやセンサの情報は、給湯制御装置４にて受信される。また、通信ライン１６を介してシステム制御部１５にも各種サーミスタやセンサの信号が送信される。自律制御以外のときは、システム制御部１５がポンプ８２や熱源機１を制御する。このときの制御信号は、給湯制御装置４内を通過する。   Information on the plurality of thermistors and sensors is received by the hot water supply control device 4. Further, various thermistor and sensor signals are also transmitted to the system control unit 15 via the communication line 16. When other than the autonomous control, the system control unit 15 controls the pump 82 and the heat source unit 1. The control signal at this time passes through the hot water supply control device 4.

システム制御部１５および給湯制御装置４は、ユーザーが運転操作を設定できる運転操作部である給湯表示操作部１７上の各種のスイッチ１７ｃおよび熱源機１からの通信信号、流量センサ９０、大気圧検出手段の一例である大気圧センサ９５、各種のサーミスタ等からの検出信号が入力される入力回路を備えている。   The system control unit 15 and the hot water supply control device 4 are communication signals from various switches 17c and the heat source unit 1 on the hot water supply display operation unit 17, which is a driving operation unit that allows the user to set a driving operation, a flow sensor 90, and atmospheric pressure detection. An atmospheric pressure sensor 95 which is an example of the means, and an input circuit to which detection signals from various thermistors and the like are input.

また、給湯制御装置４は、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熱源機１、各種混合弁等を制御する制御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、大気圧等のデータ、演算結果等を記憶する記憶手段としてのＲＯＭ、ＲＡＭ等を内蔵し、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、沸上運転を制御する。   The hot water supply control device 4 includes a microcomputer that executes various calculations using signals from the input circuit, and an output circuit that outputs control signals for controlling the heat source unit 1, various mixing valves, and the like based on the calculations by the microcomputer. And. The microcomputer has a built-in ROM, RAM, etc. as storage means for storing data such as atmospheric pressure, calculation results, etc., and has a preset control program and an updatable control program to control the boiling operation. .

システム制御部１５および給湯制御装置４は、大気圧センサ９５により検出される大気圧の検出値に応じて天候を予測する天候予測手段、この天候予測結果および過去の集熱量実績に基づき太陽熱集熱器７０による集熱量の予測値を求める集熱量予測手段、および集熱量の予測値に応じて熱源機１による沸上熱量（加熱熱量）を求める加熱量算出手段としての機能を有する。   The system control unit 15 and the hot water supply control device 4 are provided with a weather prediction means for predicting the weather according to the detected value of the atmospheric pressure detected by the atmospheric pressure sensor 95, the solar heat collection based on the weather prediction result and the past heat collection amount result. It has functions as a heat collection amount prediction means for obtaining a predicted value of the heat collection amount by the vessel 70 and a heating amount calculation means for obtaining a boiling heat amount (heating heat amount) by the heat source unit 1 according to the prediction value of the heat collection amount.

つまり、システム制御部１５および給湯制御装置４は、省エネルギー、低ランニングコストのため、天候を予測し、天候予測等に基づく昼間の太陽熱の集熱量を予測し、この集熱量と貯湯タンク２内に蓄えた熱量を加味して深夜料金時間帯等の熱源機１による沸上熱量を決定可能である。   That is, the system control unit 15 and the hot water supply control device 4 predict the weather for the energy saving and the low running cost, and predict the solar heat collection amount in the daytime based on the weather prediction and the like. Taking into account the amount of heat stored, it is possible to determine the amount of boiling heat by the heat source device 1 such as a late-night charge time zone.

給湯表示操作部１７（リモコン）のディスプレイ１７ｅには、図４の制御種別を表示するシンボル４Ｓが表示される。自律制御は、給湯制御装置４によって行われるが、自律制御以外の制御は、システム制御部１５によって行われる。システム制御部１５には、ＨＥＭＳ側の情報も入力され、ＨＥＭＳ側の都合によって、全体効率が向上するように熱源機１による沸上を制御する。   On the display 17e of the hot water supply display operation unit 17 (remote controller), a symbol 4S indicating the control type in FIG. 4 is displayed. Autonomous control is performed by the hot water supply control device 4, but control other than autonomous control is performed by the system control unit 15. Information on the HEMS side is also input to the system control unit 15, and the boiling by the heat source device 1 is controlled so as to improve the overall efficiency for the convenience of the HEMS side.

万一、システム制御部１５に障害が発生したり、通信ライン１６に障害が発生したりしたときは、自律制御以外の運転領域でも、システム制御部１５に代わり給湯制御装置４が給湯装置５内の機器を制御するバックアップ能力を備えている。この沸上熱量は、ユーザーの過去の使用熱量実績による学習値から、貯湯タンク２内に残存する貯湯タンク残存熱量と、翌日の集熱量（集熱量の予測値）とを減算することにより算出されるものである。   In the unlikely event that a failure occurs in the system control unit 15 or a failure occurs in the communication line 16, the hot water supply control device 4 replaces the system control unit 15 in the hot water supply device 5 even in an operation region other than autonomous control. It has backup capability to control the equipment. This boiling heat quantity is calculated by subtracting the hot water storage tank residual heat quantity remaining in the hot water storage tank 2 and the heat collection quantity of the next day (predicted value of the heat collection quantity) from the learned value based on the past heat usage record of the user. Is.

そして、システム制御部１５および給湯制御装置４は、電力が安価な深夜時間帯に熱源機１を作動させ、加熱量算出手段として算出した沸上熱量（加熱熱量）に応じて、熱源機１に貯湯水の加熱を行わせることにより、加熱された高温水が貯湯タンク２内に供給されて沸上熱量が貯湯タンク２内の貯湯水に加わることになる。   And the system control part 15 and the hot-water supply control apparatus 4 operate | move the heat-source equipment 1 in the midnight time zone where electric power is cheap, and according to the amount of heating heat (heating heat quantity) calculated as a heating-amount calculation means, By heating the hot water, the heated high temperature water is supplied into the hot water storage tank 2 and the amount of boiling heat is added to the hot water in the hot water storage tank 2.

（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。例えば、上述の第１実施形態では、別のシステムとしてＨＥＭＳ（Home Energy Management System）を採用したが、ＢＥＭＳ（Building Energy Management Systems）を採用することもできる。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified or expanded as follows. For example, in the first embodiment described above, HEMS (Home Energy Management System) is adopted as another system, but BEMS (Building Energy Management Systems) can also be adopted.

また、蓄電装置６の一部を車載蓄電池４２で代用することもできる。更に、上記実施形態では、大気圧センサを用いて天候予測を実施しているが、インターネットに接続する接続手段を設け、インターネット上から気象庁等による天候予測を取得し、これを天候予測値に換算して使用するようにしてもよい。更に、通信ライン１６はＰＬＣ（Power Line Communication）を採用しても良い。   Further, a part of the power storage device 6 can be substituted by the in-vehicle storage battery 42. Furthermore, in the above embodiment, weather prediction is performed using an atmospheric pressure sensor. However, a connection means for connecting to the Internet is provided, and weather predictions obtained by the Japan Meteorological Agency, etc. are obtained from the Internet and converted into weather prediction values. And may be used. Further, the communication line 16 may adopt PLC (Power Line Communication).

なお、本発明に言うエネルギー管理システムとは、商用電源のエネルギーで充電される蓄電装置を管理するものに限らず、太陽光発電装置のエネルギーで、または商用電源のエネルギーで、または太陽光発電装置等から蓄電され蓄電されたエネルギーで、電気製品を稼動することができるエネルギー管理のシステムを言う。従って、電気自動車（ＥＶ）またはプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）または他の機器におけるエネルギー管理のシステムを含むものである。   The energy management system referred to in the present invention is not limited to managing the power storage device charged with the energy of the commercial power source, but with the energy of the solar power generation device, with the energy of the commercial power source, or with the solar power generation device This refers to an energy management system that can operate electrical products with the energy stored and stored. Thus, it includes an energy management system in an electric vehicle (EV) or plug-in hybrid vehicle (PHV) or other equipment.

１ 熱源機
２ 貯湯タンク
４ 給湯制御装置
５ 給湯装置、
４１ 商用電源（交流電力線）
６ 蓄電装置
ＨＥＭＳ 住居内エネルギー管理システム
１５ システム制御部
１５Ｒ システム制御部の指示による沸上運転領域
４Ｒ 給湯制御装置の指示による沸上運転領域
１６ 通信ライン
１７ 給湯表示操作部（台所リモコン１７ａ、浴室リモコン１７ｂ） 1 heat source machine 2 hot water storage tank 4 hot water supply control device 5 hot water supply device,
41 Commercial power supply (AC power line)
6 Power Storage Device HEMS Residential Energy Management System 15 System Control Unit 15R Boiling Operation Area According to Instruction of System Control Unit 4R Boiling Operation Area According to Instruction of Hot Water Supply Control Device 16 Communication Line 17 Hot Water Supply Display Operation Unit (Kitchen Remote Control 17a, Bathroom Remote Control 17b)

Claims (6)

湯を沸き上げる熱源機（１）、該熱源機（１）が沸き上げた湯を貯蔵する貯湯タンク（２）、および前記熱源機（１）を制御する給湯制御装置（４）を備えた給湯装置（５）と、
エネルギー管理システムと、該エネルギー管理システムの中枢となるシステム制御部（１５）と、を備える給湯制御システムであって、
前記給湯制御装置（４）を制御する制御部を前記システム制御部（１５）内に有し、
前記給湯制御装置（４）による前記熱源機（１）を用いた前記貯湯タンク（２）内の湯の沸上は、前記システム制御部の指示による沸上運転と前記給湯制御装置（４）自身の自律的指示による沸上運転とが区別されて存在することを特徴とする給湯制御システム。 Hot water supply comprising a heat source machine (1) for boiling hot water, a hot water storage tank (2) for storing hot water boiled by the heat source machine (1), and a hot water supply control device (4) for controlling the heat source machine (1) A device (5);
A hot water supply control system comprising an energy management system and a system control unit (15) serving as the center of the energy management system,
The system controller (15) has a controller for controlling the hot water controller (4),
Boiling of hot water in the hot water storage tank (2) using the heat source device (1) by the hot water supply control device (4) is performed in accordance with instructions from the system control unit and the hot water supply control device (4) itself. A hot water supply control system that is distinguished from boiling operation by autonomous instructions of 前記給湯制御装置（４）の指示による沸上運転は、前記貯湯タンク（２）内の湯量が所定下限湯量未満の場合において設定され、前記システム制御部（１５）の指示による沸上運転は、前記貯湯タンク（２）内の湯量が前記所定下限湯量を超える場合において設定されることを特徴とする請求項１に記載の給湯制御システム。   The boiling operation according to the instruction of the hot water supply control device (4) is set when the amount of hot water in the hot water storage tank (2) is less than a predetermined lower limit hot water amount, and the boiling operation according to the instruction of the system control unit (15) is The hot water supply control system according to claim 1, wherein the hot water supply control system is set when the amount of hot water in the hot water storage tank (2) exceeds the predetermined lower limit hot water amount. 前記給湯制御装置（４）の指示による沸上は、前記給湯装置（５）の故障を防止するために実施する第１沸上と、前記貯湯タンク（２）内の湯量が不足する湯切れを防止するために実施する第２沸上とからなり、
前記システム制御部（１５）の指示による沸上を第３沸上としたときに、沸上の優先順位を第１沸上、第２沸上、第３沸上の順序に設定したことを特徴とする請求項１または２に記載の給湯制御システム。 Boiling according to the instruction of the hot water supply control device (4) includes the first boiling performed to prevent a failure of the hot water supply device (5), and the lack of hot water in the hot water storage tank (2). Consisting of the second boiling to be carried out to prevent,
When the boiling according to the instruction of the system control unit (15) is the third boiling, the priority of boiling is set to the order of the first boiling, the second boiling, and the third boiling. The hot water supply control system according to claim 1 or 2. 前記システム制御部（１５）と前記給湯制御装置（４）との間が、情報伝達を行う通信ライン（１６）で接続され、前記給湯制御装置（４）は、前記システム制御部（１５）に前記給湯装置（５）のセンサの情報を送信し、
前記給湯制御装置（４）は、前記給湯装置（５）における熱源機の沸上制御情報を前記システム制御部（１５）から受信することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の給湯制御システム。 The system control unit (15) and the hot water supply control device (4) are connected by a communication line (16) that transmits information, and the hot water supply control device (4) is connected to the system control unit (15). Send information of the sensor of the hot water supply device (5),
The said hot-water supply control apparatus (4) receives the boiling-up control information of the heat source machine in the said hot-water supply apparatus (5) from the said system control part (15), It is any one of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. The hot water supply control system described. 前記給湯装置（５）は、更に前記給湯制御装置（４）に操作信号を送信するとともに前記給湯制御装置（４）の制御状態である沸上運転状態を表示する給湯表示操作部（１７）を有し、
前記給湯表示操作部（１７）と前記システム制御部（１５）とが前記通信ラインで結ばれ、前記給湯表示操作部（１７）は、前記システム制御部（１５）が持つ情報を表示することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の給湯制御システム。 The hot water supply device (5) further includes a hot water supply display operation unit (17) for transmitting an operation signal to the hot water supply control device (4) and displaying a boiling operation state which is a control state of the hot water supply control device (4). Have
The hot water supply display operation section (17) and the system control section (15) are connected by the communication line, and the hot water supply display operation section (17) displays information held by the system control section (15). The hot water supply control system according to any one of claims 1 to 4, characterized in that: 前記給湯表示操作部（１７）は、前記システム制御部（１５）の指示による沸上運転、あるいは、前記給湯制御装置（４）自身の自律的指示による沸上運転のいずれが実施されているかを表示することを特徴とする請求項５に記載の給湯制御システム。   Whether the hot water supply display operation unit (17) is performing a boiling operation according to an instruction from the system control unit (15) or a boiling operation according to an autonomous instruction from the hot water supply control device (4) itself. The hot water supply control system according to claim 5, wherein the hot water supply control system is displayed.
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