JP2013245839A - Electric water heater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、商用電源及び太陽光発電を利用して温水を生成する機能を備えた電気給湯装置に関する。 The present invention relates to an electric water heater having a function of generating hot water using a commercial power source and solar power generation.
従来技術として、例えば特許文献1に記載されているように、太陽光発電により得られる電力と、商用電力(深夜電力)とを利用して温水を生成する貯湯式給湯機が知られている。従来技術では、気象情報取得手段により取得した気象予測情報が予め設定された気象情報と一致した場合に、深夜電力に代えて、太陽光発電により生成される昼間電力を使用して温水を貯湯する構成としている。
As a prior art, for example, as described in
しかしながら、従来技術では、気象予測情報に基いて、太陽光発電により貯湯が可能であるか否かを判断しているだけであり、電力のコストについては考慮されていないので、場合によってはコスト的に割高となる電力を利用して貯湯が行われるという問題がある。 However, the conventional technology only determines whether or not hot water can be stored by solar power generation based on weather forecast information, and does not consider the cost of electric power. However, there is a problem that hot water is stored using expensive electric power.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ユーザのコストメリットを考慮しつつ、自家発電による電力と深夜電力のうち貯湯運転に用いる電力を自動的に選択し、使用電力のコストダウンを促進することが可能な電気給湯装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and automatically selects and uses electric power used for hot water storage operation among electric power by private power generation and late-night electric power while considering cost merit of the user. An object of the present invention is to provide an electric water heater capable of promoting cost reduction of electric power.
本発明に係る電気給湯装置は、商用電力及び自家発電電力により作動し、低温水を加熱して高温水を貯湯タンクに貯える貯湯運転を実行することが可能な給湯機と、電力料金が安価となる深夜電力時間帯に商用電力を用いて貯湯運転を実行した場合の電力料金を、深夜貯湯料金として算出する第1の貯湯料金算出手段と、自家発電により貯湯運転を実行した場合、貯湯に使用した電力をもし売電していたら入手できたであろう電力料金を、自家発電貯湯料金として算出する第2の貯湯料金算出手段と、自家発電により貯湯運転を実行せずに得られる売電料金を、最大売電利益として算出する売電利益算出手段と、最大売電利益から深夜貯湯料金を減算して得られる商用電力貯湯時利益と、最大売電利益から自家発電貯湯料金を減算して得られる自家発電貯湯時利益との大小関係に基いて、商用電力と自家発電電力のうち実際の貯湯運転に用いる電力を選択する電力選択手段と、を備えている。 The electric hot water supply apparatus according to the present invention is operated by commercial power and private power generation, and can be used to perform a hot water storage operation that heats low temperature water and stores high temperature water in a hot water storage tank. When the hot water storage operation is performed using commercial power during the midnight power hours, the first hot water charge calculation means for calculating the electricity charge as the midnight hot water storage fee, and when the hot water storage operation is executed by private power generation, it is used for hot water storage The second hot water storage charge calculation means for calculating the electric power charge that would have been available if the electric power was sold as the private power generation hot water storage charge, and the electric power sales charge obtained without executing the hot water storage operation by the private power generation Subtracting the private power generation hot water charge from the maximum power sale profit and the profit at the time of commercial power hot water obtained by subtracting the midnight hot water charge from the maximum power sale profit Obtained Based on the magnitude relationship between the benefit when self-generation hot-water storage, and includes a power selection means for selecting the power used in the actual hot-water stocking operation of the commercial power and private power generation power, the.
本発明によれば、ユーザが余分な選択操作等を行わなくても、自家発電電力と深夜電力のうちコスト的に有利な電力を自動的に選択して貯湯運転を効率よく実行し、運転コストを向上させることができる。これにより、コスト的に不利な場合でも自家発電が利用されるのを防止し、ユーザのコストメリットを十分に考慮することができる。 According to the present invention, even if the user does not perform an extra selection operation or the like, a hot water storage operation is efficiently performed by automatically selecting a power that is advantageous in terms of cost from among privately generated power and midnight power. Can be improved. Thereby, even if it is disadvantageous in terms of cost, it is possible to prevent private power generation from being used, and to fully consider the cost merit of the user.
実施の形態1.
以下、図1乃至図4を参照して、本発明の実施の形態1について説明する。なお、各図においては、共通する要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略するものとする。図1は、本発明の実施の形態1において、電気給湯装置の構成を示す全体構成図である。本実施の形態の電気給湯装置は、商用電力及び自家発電電力により作動するヒートポンプ式の貯湯式給湯機1を備えている。なお、本実施の形態では、自家発電の一形態として太陽光発電を例に挙げて説明する。
Hereinafter,
貯湯式給湯機1は、湯水を貯留する貯湯タンク2と、ヒートポンプユニット3と、給湯機1を制御する制御部4とを備えている。ヒートポンプユニット3は、電動式の圧縮機等により駆動されるヒートポンプサイクルを備えており、貯湯運転を行うことができる。貯湯運転とは、ヒートポンプサイクルにより大気中の熱を利用して低温水を加熱し、高温水を貯湯タンク2に貯留するものである。貯湯タンク2に貯留された高温水は、各所の給湯栓等に供給されたり、浴槽水の加熱等に利用される。
The hot water storage
制御部4は、ユーザの設定や運転環境等に応じて給湯機1の作動状態を制御するもので、ROM、RAM、不揮発性メモリ等を含む記憶回路と、入出力ポートとを備えた演算処理装置により構成されている。制御部4の入力側には、給湯機1に搭載された各種のセンサが接続され、制御部4の出力側には、給湯機1に搭載されたポンプ、弁等のアクチュエータが接続されている。また、給湯機1の電源回路は、電力メータ5を介して外部の送電系統に接続されている。この送電系統には、電力会社により商用電力(例えば、交流200V)が送電される。給湯機1は、電力メータ5を介して商用電力を買電することにより、貯湯運転等を実行することができる。
The control unit 4 controls the operating state of the
また、本実施の形態のシステムは、太陽光発電を行うことが可能な太陽光発電モジュール6と、太陽光発電モジュール6により発電した電力(太陽光電力)が入力されるインバータ7とを備えている。インバータ7は、太陽光発電モジュール6から入力される直流電圧を商用電力と同じ交流電圧に変換する機能を有し、貯湯式給湯機1及び電力メータ5にそれぞれ接続されている。インバータ7は、太陽光電力を貯湯式給湯機1に供給し、貯湯式給湯機1を作動させることができる。また、インバータ7は、例えば太陽光発電モジュール6の発電量(太陽光発電量)が貯湯式給湯機1の消費電力量よりも大きい場合に、電力メータ5を介して前記送電系統に電力を供給し、売電することができる。
Further, the system of the present embodiment includes a solar
一方、貯湯式給湯機1の制御部4は、家屋内等に配置されたHEMS(ホームエネルギー管理システム)コントローラ8と接続されている。HEMSコントローラ8は、通信網であるインターネット9を経由して遠隔地のサーバ10に接続されており、家庭の電力消費や発電等に関係した所定情報をサーバ10に送信及び蓄積する。この所定情報には、例えば家庭の電力消費量、発電量、給湯機1の給水温度、外気温度、日照時間等が含まれている。給湯機1の制御部4は、HEMSコントローラ8と情報通信を実行し、また、HEMSコントローラ8等を介してサーバ10と情報通信を実行することにより、必要に応じて上記所定情報を送受信する。また、居住者(ユーザ)は、テレビやパーソナルコンピュータ、専用モニタ等により上記所定情報を確認することができる。
On the other hand, the control unit 4 of the hot water storage type
なお、本実施の形態では、制御部4に外気温度と給水温度との関係を示すデータを予め記憶させておき、外気温度の取得値から給水温度を推定してもよい。ヒートポンプユニット3の加熱能力は、後述の図2に示すように、温度データから推定することができる。また、制御部4は、電力メータ5またはHEMSコントローラ8に予め記憶された電力料金体系情報を取得し、後述のように各種の電力料金を算出することができる。この電力料金体系情報には、少なくとも深夜電力料金と売電料金の料金体系が含まれている。なお、電力料金体系情報は、HEMSコントローラ8に入力するか、または、インターネット9を介して電力会社のデータベースから取得する構成としてもよい。
In the present embodiment, data indicating the relationship between the outside air temperature and the feed water temperature may be stored in the control unit 4 in advance, and the feed water temperature may be estimated from the acquired value of the outside air temperature. The heating capacity of the
(電力選択制御)
本実施の形態は上述の如き構成を有するもので、次に、給湯機1の制御部4により実行される電力選択制御について説明する。まず、基本的な考え方について説明すると、本実施の形態では、下記の演算処理(1)〜(6)を行うことにより、商用電力と太陽光電力のうちコスト的に有利な電力を用いて貯湯運転を実行する。
(Power selection control)
The present embodiment has the above-described configuration, and next, power selection control executed by the control unit 4 of the
(1)電力料金が安価となる深夜電力時間帯の商用電力(深夜電力)を用いて前記貯湯運転を実行した場合の電力料金を、深夜貯湯料金Xとして算出する。
(2)太陽光発電により貯湯運転を実行した場合、貯湯に使用した電力をもし売電していたら入手できたであろう電力料金を、自家発電貯湯料金Yとして算出する。
(3)太陽光発電により貯湯運転を実行せずに得られる売電料金を、最大売電利益Zとして算出する。
(4)最大売電利益Zから自家発電貯湯料金Yを減算することにより、昼間に太陽光発電を利用して貯湯運転を実行した場合の売電料金を、自家発電貯湯時利益As(=Z−Y)として算出する。
(5)最大売電利益Zから深夜貯湯料金Xを減算することにより、昼間に太陽光発電を実行して深夜に貯湯運転を実行した場合の売電料金を、商用電力貯湯時利益Ac(=Z−X)として算出する。
(6)商用電力貯湯時利益Acと自家発電貯湯時利益Asとの大小関係に基いて、商用電力と太陽光電力のうち実際の貯湯運転に用いる電力を選択する。
(1) The power charge when the hot water storage operation is executed using commercial power (midnight power) in the late-night power time period when the power charge is low is calculated as the late-night hot water charge X.
(2) When a hot water storage operation is performed by solar power generation, an electric power charge that would have been available if the electric power used for hot water storage was sold is calculated as a private power generation hot water storage charge Y.
(3) A power selling fee obtained without executing hot water storage operation by solar power generation is calculated as the maximum power selling profit Z.
(4) By subtracting the private power generation hot water storage charge Y from the maximum power sales profit Z, the power sales charge in the case of performing hot water storage operation using solar power generation in the daytime is calculated as the self power generation hot water profit As (= Z -Y).
(5) By subtracting the midnight hot water storage charge X from the maximum power sales profit Z, the power sales charge when solar power generation is performed during the daytime and the hot water storage operation is performed at midnight is calculated as the profit Ac (= Z−X).
(6) Based on the magnitude relationship between the commercial power hot water profit Ac and private power hot water profit As, the power used for the actual hot water storage operation is selected from the commercial power and solar power.
(1:深夜貯湯料金X)
次に、個々の演算処理について説明する。図2は、昼間に太陽光発電を実行し、深夜電力を用いて貯湯運転を実行した場合の蓄熱量、消費電力及び電力料金の一例を示すタイミングチャートである。なお、この図は、ある条件下における給湯機の動作例を示すものであり、本発明を限定するものではない。また、図2中の下段に示す電力料金は、買電による料金の増加をプラス方向とし、売電による料金の減少をマイナス方向として表記されている。図2に示すように、商用電力を用いる場合には、例えば深夜電力時間帯に含まれる0時〜4時の間に深夜電力を買電して貯湯運転を実行する。また、図2では、16時〜20時の時間帯にのみ一定量の湯を使用し、4時〜16時及び20時〜24時の時間帯には給湯の使用がない状態を例示している。一方、8時〜20時の時間帯には、太陽光発電により得られた電力を売電している。
(1: Late night hot water charge X)
Next, each calculation process will be described. FIG. 2 is a timing chart showing an example of the heat storage amount, power consumption, and power rate when solar power generation is performed in the daytime and hot water storage operation is performed using late-night power. In addition, this figure shows the operation example of the water heater under a certain condition, and does not limit the present invention. In addition, the power charges shown in the lower part of FIG. 2 are described with a positive increase in the charge due to power purchase and a negative decrease in the charge due to power sale. As shown in FIG. 2, when using commercial power, for example, midnight power is purchased between 0 o'clock and 4 o'clock included in the midnight power time zone, and the hot water storage operation is executed. FIG. 2 illustrates a state in which a certain amount of hot water is used only during the time zone from 16:00 to 20:00, and no hot water is used during the time zone from 4 o'clock to 16:00 and 20:00 to 24:00. Yes. On the other hand, in the time zone from 8:00 to 20:00, electric power obtained by solar power generation is sold.
深夜貯湯料金Xの算出処理では、まず、翌日の給湯使用量(熱量)を過去の履歴に基いて算出する。また、貯湯タンク2から放熱により失われる自然放熱量を過去の履歴に基いて算出する。そして、これらの算出結果に基いて深夜電力の貯湯運転により加熱する必要がある要求貯湯量(熱量)を算出する。なお、上記2種類の履歴データは、制御部4に予め記憶されているもので、制御部4は、請求項3における給湯履歴記憶手段を構成している。次の処理では、前記要求貯湯量、給水温度及び外気温度に基いてヒートポンプユニット3の加熱能力及び使用電力(この場合、深夜電力)を推定し、深夜電力料金に換算する。この換算処理により、深夜電力を利用して貯湯運転を実行した場合の深夜貯湯料金Xを得ることができる。
In the calculation process of the late-night hot water storage fee X, first, the hot water use amount (heat amount) of the next day is calculated based on the past history. Further, the amount of natural heat radiation lost from the hot
なお、制御部4には、外気温度、貯湯温度差及び自然放熱量の関係を示す第1のデータと、給水温度、外気温度差及びヒートポンプユニット3の加熱能力の関係を示す第2のデータとが予め記憶されている。制御部は、これら第1,第2のデータに基いてヒートポンプ3の加熱能力を推測することができる。また、上記温度データは、給湯機1に搭載された各種のサーミスタ(残湯温度サーミスタ、給水温度サーミスタ、外気温度サーミスタ)等により検出してもよい。
The controller 4 includes first data indicating the relationship between the outside air temperature, the hot water storage temperature difference, and the amount of natural heat radiation, and second data indicating the relationship between the feed water temperature, the outside air temperature difference, and the heating capacity of the
次に、図2の動作例を前提として、深夜貯湯料金Xを具体的に算出してみる。図2では、翌日の給湯使用量を16時から20時にかけて2.0kWの一定熱量に設定し、自然放熱量を0.2kWに設定している。このため、24時に最低貯湯量(蓄熱量がゼロ)に到達するものとすれば、4時までに必要となる要求貯湯量は、2.2kW×4h=8.8kWhと、0.2kW×16h=3.2kWhとを合計した12kWhとなる。また、図2において、ヒートポンプユニット3の加熱時の使用電力は1kWであり、加熱能力は3.2kWであるのに対し、自然放熱量が0.2kWなので、実質の加熱量は3.0kW(=3.2kW−0.2kW)となる。この加熱量3.0kWにより12kWhの湯を温めるためには4時間(=12kWh÷3.0kW)必要となるので、使用電力量は1.0kW×4時間=4.0kWhとなる。よって、深夜電力料金が10円/kWhであるとすれば、深夜貯湯料金Xは、4.0kWh×10円/kWh=40円となる。
Next, on the assumption of the operation example of FIG. 2, the midnight hot water storage fee X will be specifically calculated. In FIG. 2, the amount of hot water used the next day is set to a constant heat amount of 2.0 kW from 16:00 to 20:00, and the natural heat dissipation amount is set to 0.2 kW. For this reason, if the minimum hot water storage amount (heat storage amount is zero) is reached at 24:00, the required hot water storage amount required by 4 o'clock is 2.2 kW × 4 h = 8.8 kWh, 0.2 kW × 16 h = 12 kWh which is a total of 3.2 kWh. In FIG. 2, the
(2:自家発電貯湯料金Y)
自家発電貯湯料金Yの算出処理では、まず、翌日の給湯使用量(熱量)を過去の履歴に基いて算出し、貯湯タンク2から放熱により失われる自然放熱量を過去の履歴に基いて算出する。そして、これらの算出結果に基いて太陽光電力の貯湯運転により加熱する必要がある要求貯湯量(熱量)を算出する。これらの処理は、深夜貯湯料金Xの場合とほぼ同様のものである。また、本算出処理では、給湯の使用履歴から使用タイミングを推定し、前記要求貯湯量と、使用タイミングの推定結果とに基いて、ある所定の時刻までに必要となる給湯使用量(熱量)を算出する。次に、翌日の昼間の給水温度、外気温度等に基いて、前記給湯使用量を満たすようなヒートポンプユニット3の加熱能力を予測し、この予測結果に基いて消費電力量を算出する。そして、この消費電力量を昼間の電力料金に換算すれば、太陽光発電を利用して昼間に貯湯運転を実行した場合の自家発電貯湯料金Yを得ることができる。
(2: Private power generation hot water charge Y)
In the calculation process of the private power generation hot water storage fee Y, first, the hot water use amount (heat amount) of the next day is calculated based on the past history, and the natural heat dissipation amount lost by heat dissipation from the hot
図3は、太陽光発電により貯湯運転を実行した場合の蓄熱量、消費電力及び電力料金の一例を示すタイミングチャートである。この図において、太陽光発電は、8時〜20時の時間帯に実行され、貯湯運転は、12時〜15時15分の時間帯に実行される。また、図3では、翌日の給湯使用量を16時から20時にかけて2.0kWの一定熱量に設定し、自然放熱量を0.2kWに設定している。このため、24時に最低貯湯量(蓄熱量がゼロ)に到達するものとすれば、16時までに必要となる要求貯湯量は、2.2kW×4h=8.8kWhと、0.2kW×4h=0.8kWhとを合計した9.6kWhとなる。なお、上記例では、給湯開始時間のばらつき等を考慮して、16時に対して45分早い15時15分時点までに貯湯運転を完了する設定としている。 FIG. 3 is a timing chart showing an example of the heat storage amount, power consumption, and power charge when a hot water storage operation is performed by solar power generation. In this figure, solar power generation is executed in the time zone from 8:00 to 20:00, and the hot water storage operation is executed in the time zone from 12:00 to 15:15. In FIG. 3, the amount of hot water used on the next day is set to a constant heat amount of 2.0 kW from 16:00 to 20:00, and the natural heat dissipation amount is set to 0.2 kW. For this reason, if the minimum hot water storage amount (heat storage amount is zero) is reached at 24:00, the required hot water storage amount required by 16:00 is 2.2 kW × 4 h = 8.8 kWh, 0.2 kW × 4 h = 9.6 kWh which is a total of 0.8 kWh. In the above example, the hot water storage operation is set to be completed by 15:15, which is 45 minutes earlier than 16:00 in consideration of variations in hot water supply start time.
従って、最終的な要求貯湯量は、前述の計算結果9.6kWhに対して、15時15分〜16時の45分の自然放熱量(0.2kW×0.75h=0.15kWh)を加えた量9.75kWh(9.6kWh+0.15kWh)となる。また、貯湯運転時の消費電力は1kW、加熱能力は3.2kWであるのに対して、自然放熱量は0.2kWなので、実質の加熱量は3.0kW(3.2kW−0.2kW)となる。従って、9.75kWhの湯を温めるためには、3時間15分(9.75kWh÷3.0kW)が必要となる。このため、貯湯運転時の消費電力量は1.0kW×3.25時間=3.25kWhとなる。また、貯湯運転の実行時間帯(12時〜15時15分の3.25時間)には、売電単価が15円/hで一定となる。従って、太陽光発電により貯湯運転を実行した場合の自家発電貯湯料金Yは、3.25kWh×15円/h=48.75円となる。なお、この試算は、図3の動作例から得られる一例に過ぎない。 Therefore, the final required hot water storage amount is the natural heat dissipation amount (0.2 kW x 0.75 h = 0.15 kWh) of 45 minutes from 15:15 to 16:00 with respect to the above-mentioned calculation result of 9.6 kWh. The amount is 9.75 kWh (9.6 kWh + 0.15 kWh). In addition, while the power consumption during hot water storage operation is 1 kW and the heating capacity is 3.2 kW, the natural heat dissipation is 0.2 kW, so the actual heating amount is 3.0 kW (3.2 kW-0.2 kW) It becomes. Therefore, 3 hours and 15 minutes (9.75 kWh / 3.0 kW) are required to warm the 9.75 kWh hot water. For this reason, the amount of power consumption during hot water storage operation is 1.0 kW × 3.25 hours = 3.25 kWh. In addition, during the hot water storage operation execution period (12:00 to 15:15, 3.25 hours), the power selling unit price is constant at 15 yen / h. Therefore, the private power generation hot water storage fee Y when the hot water storage operation is performed by solar power generation is 3.25 kWh × 15 yen / h = 48.75 yen. This trial calculation is only an example obtained from the operation example of FIG.
(3:太陽光発電の最大売電利益Z)
太陽光発電により貯湯運転を実行せずに得られる翌日の最大売電利益Zは、次のように算出する。まず、制御部4は、所定の気象予報取得手段から翌日の気象予報を取得する。この気象予報取得手段には、HEMSコントローラ8、サーバ10、インターネット9上の所定サイト等が含まれる。そして、制御部4は、気象予報により得られた天候と太陽光発電量との関係を示す履歴データに基いて、太陽光発電量の予測値である太陽光予測発電量を算出する。詳しく述べると、電力メータ5は、太陽光発電モジュール6による発電量をリアルタイムで計測する機能を有し、計測した発電量を制御部4に送信する。
(3: Maximum power selling profit Z of solar power generation)
The maximum power sale profit Z on the next day obtained without executing hot water storage operation by solar power generation is calculated as follows. First, the control part 4 acquires the weather forecast of the next day from a predetermined weather forecast acquisition means. This weather forecast acquisition means includes a
制御部4は、過去に取得した太陽光発電量と気象予報(天候)との関係を履歴データとして記憶しており、この履歴データに基いて、気象予報から太陽光予測発電量を推定することができる。より詳しく述べると、制御部4は、日中における太陽光発電量の変動パターン(図2)と、翌日の気象予報が反映された前記履歴データとに基いて、翌日の太陽光予測発電量を算出する。そして、算出された太陽光予測発電量に基いて売電料金体系のデータを参照し、当該太陽光予測発電量に対応する最大売電利益Zを算出する。 The control unit 4 stores the relationship between the amount of photovoltaic power generation acquired in the past and the weather forecast (weather) as history data, and estimates the predicted amount of photovoltaic power generation from the weather forecast based on this history data. Can do. More specifically, the control unit 4 determines the predicted solar power generation amount for the next day based on the fluctuation pattern of the solar power generation amount during the day (FIG. 2) and the history data reflecting the weather forecast for the next day. calculate. Then, the maximum power sale profit Z corresponding to the predicted solar power generation amount is calculated by referring to the data of the power selling fee system based on the calculated predicted solar power generation amount.
最大売電利益Zは、図2の電力使用例において、次のように算出される。太陽光電力(発電量)は、8時〜12時の時間帯に一定の割合で2kWまで増加し、12時〜16時の時間帯にピークである2kWを発電した後に、16時〜20時の時間帯に一定の割合で0kWまで減少している。このため、太陽光電力量の合計は、2kW×4時間÷2+2kW×4時間+2kW×4時間÷2=16kWhとなる。売電料金体系が15円/kWhであるとすれば、翌日の最大売電利益Zは、16kWh×15円/kWh=240円となる。なお、この試算は、気象状態を考慮しない場合の一例である。 The maximum power sale profit Z is calculated as follows in the power usage example of FIG. Solar power (power generation amount) increases to 2 kW at a constant rate from 8:00 to 12:00 and generates 2 kW, which is a peak in the time from 12:00 to 16:00, and then from 16:00 to 20:00 It decreases to 0 kW at a constant rate in the time zone. For this reason, the total amount of solar power is 2 kW × 4 hours ÷ 2 + 2 kW × 4 hours + 2 kW × 4 hours ÷ 2 = 16 kWh. If the power selling fee system is 15 yen / kWh, the maximum power selling profit Z on the next day is 16 kWh × 15 yen / kWh = 240 yen. This trial calculation is an example when the weather condition is not considered.
(4:自家発電貯湯時利益As)
自家発電貯湯時利益Asは、太陽光発電により昼間に売電及び貯湯運転を実行した場合の売電料金として定義される。自家発電貯湯時利益Asは、最大売電利益Zから自家発電貯湯料金Yを減算することにより得ることができる。前述の具体例に基いて算出すると、翌日の自家発電貯湯時利益Asは、太陽光発電時の最大売電利益Z(240円)−自家発電貯湯料金Y(48.75円)=191.25円として算出される。
(4: Profit at private power storage hot water As)
The private power generation hot water profit As is defined as a power selling fee when the power sale and the hot water storage operation are executed in the daytime by solar power generation. The private power generation hot water saving profit As can be obtained by subtracting the private power generation hot water storage charge Y from the maximum power selling profit Z. When calculated based on the above-mentioned specific example, the profit As at the time of private power generation hot water on the next day is the maximum power sales profit Z (240 yen) at the time of solar power generation-private power generation hot water charge Y (48.75 yen) = 191.25. Calculated as a circle.
(5:商用電力貯湯時利益Ac)
商用電力貯湯時利益Acは、太陽光発電により昼間に売電を実行しつつ、深夜電力を利用して貯湯運転を実行した場合の売電料金として定義される。商用電力貯湯時利益Acは、最大売電利益Zから深夜貯湯料金Xを減算することにより得ることができる。前述の具体例に基いて算出すると、翌日の商用電力貯湯時利益Acは、最大売電利益Z(240円)−深夜貯湯料金X(40円)=200円として算出される。
(5: Profit Ac when storing commercial power)
The commercial power hot water profit Ac is defined as a power selling fee when the hot water storage operation is performed using late-night power while the solar power generates the power during the daytime. The commercial power hot water storage profit Ac can be obtained by subtracting the midnight hot water storage charge X from the maximum power sales profit Z. When calculated based on the above-described specific example, the commercial power hot water profit Ac on the next day is calculated as the maximum power sales profit Z (240 yen) -midnight hot water storage charge X (40 yen) = 200 yen.
(6:貯湯運転に用いる電力の選択)
制御部4は、商用電力貯湯時利益Acと自家発電貯湯時利益Asとの大小関係に基いて、商用電力と太陽光電力のうち実際の貯湯運転に用いる電力を選択する。即ち、商用電力貯湯時利益Acが自家発電貯湯時利益Asよりも大きい場合(Ac>As)には、前記深夜電力時間帯に商用電力(深夜電力)を用いて貯湯運転を実行する。一方、商用電力貯湯時利益Acが自家発電貯湯時利益As以下の場合(Ac≦As)には、太陽光電力を用いて昼間に貯湯運転を実行する。上記具体例では、商用電力貯湯時利益Ac(200円)が自家発電貯湯時利益As(191.25円)よりも大きいので、深夜電力による貯湯運転を選択する。
(6: Selection of electric power used for hot water storage operation)
The control unit 4 selects the electric power used for the actual hot water storage operation from the commercial electric power and the solar power based on the magnitude relationship between the commercial power hot water profit Ac and the private power generation hot water profit As. That is, when the commercial power hot water profit Ac is greater than the private power hot water profit As (Ac> As), the hot water storage operation is executed using the commercial power (midnight power) during the midnight power time zone. On the other hand, when the commercial power hot water profit Ac is equal to or less than the private power generation hot water profit As (Ac ≦ As), the hot water storage operation is executed in the daytime using solar power. In the above specific example, since the commercial power hot water profit Ac (200 yen) is larger than the private power generation hot water profit As (191.25 yen), the hot water storage operation by midnight power is selected.
また、例えば深夜電力料金が20円/kWhとなった場合には、図2中の0時〜4時の4時間に20円/hの電力を買電することになるので、深夜貯湯料金Xは、4h×20円/h=80円に増加する。この結果、商用電力貯湯時利益Acは、最大売電利益Z(240円)−深夜貯湯料金X(80円)=160円となり、自家発電貯湯時利益As(191.25円)よりも小さくなる。この場合、制御部4は、貯湯運転に用いる電力として太陽光発電を選択し、太陽光発電により昼間に貯湯運転及び売電を実行する。 Further, for example, when the late-night electricity charge becomes 20 yen / kWh, the electricity of 20 yen / h is purchased for 4 hours from 0:00 to 4:00 in FIG. Increases to 4h × 20 yen / h = 80 yen. As a result, the commercial power hot water profit Ac becomes the maximum power selling profit Z (240 yen)-the midnight hot water charge X (80 yen) = 160 yen, which is smaller than the private power generation hot water profit As (191.25 yen). . In this case, the control unit 4 selects solar power generation as the electric power used for the hot water storage operation, and executes hot water storage operation and power sale in the daytime by solar power generation.
[実施の形態1を実現するための具体的な処理]
次に、上記システム動作を実現するための具体的な処理について説明する。図4は、本発明の実施の形態1において、制御部により実行される制御の一例を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、給湯機1の作動中において、所定の時刻または所定の時間毎に実行されるものとする。図4に示すルーチンでは、まず、ステップS100において、翌日の気象予報、温度環境等を取得し、ステップS102では、翌日の給湯使用量を予測する。次に、ステップS104では、予測給湯使用量等に基いて深夜貯湯料金Xを算出し、ステップS106では、予測給湯使用量等に基いて自家発電貯湯料金Yを算出する。
[Specific Processing for Realizing Embodiment 1]
Next, specific processing for realizing the system operation will be described. FIG. 4 is a flowchart showing an example of the control executed by the control unit in the first embodiment of the present invention. It is assumed that the routine shown in this figure is executed at a predetermined time or every predetermined time while the
次に、ステップS108では、気象予報等に基いて、太陽光発電による翌日の最大売電利益Zを算出する。そして、ステップS110では、商用電力貯湯時利益Ac(=Z−X)を算出し、ステップS112では、自家発電貯湯時利益As(=Z−Y)を算出する。なお、ここまでの処理は、深夜電力による貯湯運転が実現可能な時間に実行するのが好ましい。続いて、ステップS114では、商用電力貯湯時利益Acが自家発電貯湯時利益Asよりも大きいか否かを判定し、この判定が成立した場合には、ステップS116に移行し、深夜電力を用いた貯湯運転を実行する。また、ステップS114の判定が不成立の場合には、ステップS118に移行し、太陽光電力を用いた貯湯運転を実行する。 Next, in step S108, the maximum power sale profit Z of the next day by solar power generation is calculated based on a weather forecast or the like. Then, in step S110, commercial power hot water profit Ac (= Z-X) is calculated, and in step S112 private power hot water profit As (= ZY) is calculated. In addition, it is preferable to perform the process so far at the time when the hot water storage operation by midnight electric power is realizable. Subsequently, in step S114, it is determined whether or not the commercial power hot water profit Ac is greater than the private power generation hot water profit As. If this determination is satisfied, the process proceeds to step S116, where midnight power is used. Execute hot water storage operation. Moreover, when determination of step S114 is not materialized, it transfers to step S118 and performs the hot water storage operation using solar power.
以上詳述した通り、本実施の形態によれば、ユーザが余分な選択操作等を行わなくても、太陽光電力と深夜電力のうちコスト的に有利な電力を自動的に選択して貯湯運転を実行し、運転コストを向上させることができる。これにより、従来技術のように、コスト的に不利な場合でも太陽光発電が利用されるのを防止し、ユーザのコストメリットを十分に考慮することができる。 As described in detail above, according to the present embodiment, hot water storage operation is performed by automatically selecting power that is advantageous in terms of cost from solar power and midnight power, without the user performing an extra selection operation or the like. Can improve the operating cost. Thereby, it is possible to prevent the use of solar power generation even when it is disadvantageous in cost as in the prior art, and to fully consider the cost merit of the user.
また、本実施の形態では、少なくとも給湯使用量の履歴等に基いて翌日の貯湯時利益As,Acを予測することができるので、実際の貯湯運転を行う前にコスト的に有利な電力を予め選択することができる。さらに、本実施の形態では、少なくとも気象予報に基いて翌日の太陽光発電により得られる最大売電利益Zを予測することができる。これにより、実際の貯湯運転を行う前に、コスト的に有利な電力をより正確に決定することができる。 Further, in the present embodiment, since the hot water storage profits As and Ac of the next day can be predicted based on at least the history of hot water supply usage, etc., power that is advantageous in terms of cost is required in advance before the actual hot water storage operation is performed. You can choose. Furthermore, in the present embodiment, it is possible to predict the maximum power sale profit Z obtained by solar power generation on the next day based on at least the weather forecast. Thus, it is possible to more accurately determine power that is advantageous in terms of cost before the actual hot water storage operation is performed.
なお、前記実施の形態1では、図4中のステップS104が請求項1,3における第1の貯湯料金算出手段の具体例を示し、ステップS106が第2の貯湯料金算出手段の具体例を示している。また、ステップS108は、売電利益算出手段の具体例を示し、ステップS110〜S114は、電力選択手段の具体例を示している。
In the first embodiment, step S104 in FIG. 4 shows a specific example of the first hot water storage charge calculation means in
また、前記実施の形態1では、図2及び図3等において、ヒートポンプユニット3の加熱能力を3.2kWとし、自然放熱量を0.2kWとし、貯湯運転時の消費電力を1kWとし、太陽光発電量のピーク値を2kWとし、深夜電力料金を10円/kWhとし、売電料金を15円/kWhとした場合を例示した。しかし、本発明はこれに限らず、これらの具体的数値は、給湯機1や太陽光発電モジュール6の仕様、性能、深夜電力や売電料金の電力料金体系等に応じて変化するものであり、本発明を限定するものではない。さらに、実施の形態1では、自家発電の一例として太陽光発電を用いるものとしたが、本発明の自家発電は太陽光発電に限定されるものではない。
Moreover, in the said
実施の形態2.
次に、図5及び図6を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態1とほぼ同様の構成(図1)において、家庭内消費電力量を考慮することを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態1と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is characterized in that the power consumption in the home is taken into account in the configuration (FIG. 1) substantially the same as that of the first embodiment. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
太陽光発電により得られた電力は、売電されたり、給湯機1に供給される以外にも、家庭内の電気製品により使用される。家庭内の電気製品には、エアコンや電磁調理器具(IHクッキングヒータ)等のように消費電力が比較的大きいものが含まれている。このため、本実施の形態では、貯湯運転用の電力として太陽光発電を選択した状態において、家庭内消費電力量が大きい場合に、貯湯運転の一部を深夜電力により実行する。以下、その具体的な処理について説明する。
The electric power obtained by the photovoltaic power generation is used by household electric appliances in addition to being sold or supplied to the
まず、インバータ7には、給湯機1に加えて前記電気製品が接続されている。各電気製品の消費電力量、利用状態及び利用時間帯等のデータは、電力メータ5からHEMSコントローラ8に送信及び蓄積される。給湯機1の制御部4は、これらのデータをHEMSコントローラ8から履歴データとして取得し、当該履歴データに基いて翌日の家庭内消費電力量を時間帯別に予測する機能を備えている。なお、家庭内消費電力量は、使用されている全ての電気製品の消費電力量を合計したものである。本実施の形態において、HEMSコントローラ8(制御部4や電力メータ5でもよい)は、家庭内消費電力量の履歴を記憶する電力履歴記憶手段を構成している。
First, in addition to the
制御部4は、貯湯運転を行う電力として太陽光電力を選択した場合に、実施の形態1の場合とほぼ同様に、気象予報等に基いて翌日の太陽光予測発電量を算出する。また、制御部4は、前述の要求貯湯量を満たす湯量を昼間の貯湯運転により沸き上げるのに必要な電力量を、貯湯要求電力量として算出する。ここで、太陽光予測発電量から家庭内消費電力量を減算して得られる余剰電力量が貯湯要求電力量よりも大きい場合には、太陽光発電により家庭内の電気製品と貯湯運転の両方を賄うことができる。しかし、余剰電力量が貯湯要求電力量以下の場合には、太陽光発電により電気製品を賄うと、昼間の貯湯運転に必要な電力が不足する虞れがある。そこで、この場合には、深夜電力を用いて補助貯湯運転を実行し、昼間の貯湯運転に必要な電力(熱量)を予め減少させておく。 When the solar power is selected as the power for performing the hot water storage operation, the control unit 4 calculates the predicted solar power generation amount for the next day based on the weather forecast or the like in substantially the same manner as in the first embodiment. Moreover, the control part 4 calculates the electric power amount required for boiling the hot water amount which satisfy | fills the above-mentioned required hot water storage amount by daytime hot water storage operation as hot water required electric power amount. Here, if the surplus power obtained by subtracting the domestic power consumption from the predicted solar power generation amount is greater than the required hot water storage power amount, both the home appliances and hot water storage operation are performed by solar power generation. I can cover it. However, when the amount of surplus power is less than or equal to the required amount of hot water storage, if an electric product is covered by solar power generation, there is a risk that the power required for hot water storage operation during the day will be insufficient. Therefore, in this case, the auxiliary hot water storage operation is executed using the late-night power, and the electric power (heat amount) necessary for the daytime hot water storage operation is reduced in advance.
[実施の形態2を実現するための具体的な処理]
次に、上記システム動作を実現するための具体的な処理について説明する。図5は、本発明の実施の形態2において、制御部により実行される制御の一例を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、実施の形態1(図4)のルーチンと同期して実行されるものとする。図5に示すルーチンでは、まず、ステップS200において、電力選択制御を実行する。この電力選択制御は、前記図4のルーチンと同様の処理を実行し、深夜電力と太陽光電力のうち貯湯運転に用いる電力を選択するものである。また、電力選択制御中には、前述したように、太陽光予測発電量の算出処理が実行される。
[Specific Processing for Realizing Embodiment 2]
Next, specific processing for realizing the system operation will be described. FIG. 5 is a flowchart showing an example of control executed by the control unit in
次に、ステップS202では、前記電力選択制御において、太陽光発電による貯湯運転を選択したか否かを判定する。この判定が成立した場合には、ステップS204に移行し、家庭内消費電力量を算出する。そして、ステップS206では、太陽光予測発電量から家庭内消費電力量を減算することにより、余剰電力量を算出する。次に、ステップS208では、余剰電力量が貯湯要求電力量よりも大きいか否かを判定し、この判定が成立した場合には、ステップS210に移行する。ステップS210では、太陽光発電のみを用いて昼間の貯湯運転を実行する。 Next, in step S202, it is determined whether or not hot water storage operation by solar power generation is selected in the power selection control. When this determination is established, the process proceeds to step S204, and the household power consumption is calculated. In step S206, the surplus power amount is calculated by subtracting the household power consumption amount from the predicted solar power generation amount. Next, in step S208, it is determined whether or not the surplus power amount is larger than the required hot water storage power amount. If this determination is satisfied, the process proceeds to step S210. In step S210, daytime hot water storage operation is executed using only solar power generation.
一方、ステップS208の判定が不成立の場合には、ステップS212に移行し、貯湯要求電力量と余剰電力量との差分に対応する補充電力量を算出する。そして、ステップS214では、深夜電力を利用して補助貯湯運転を実行する。補助貯湯運転は、補充電力量に対応する湯量(熱量)が補充されるまで実行される。この結果、ステップS214からステップS210に移行した状態では、太陽光予測発電量の不足分が補助貯湯運転により補充されているので、翌日には、太陽光発電により家庭内の電気製品と貯湯運転の両方を賄うことができる。一方、ステップS202の判定が不成立の場合には、ステップS216により深夜電力のみを用いて貯湯運転を実行し、本ルーチンを終了する。 On the other hand, if the determination in step S208 is not established, the process proceeds to step S212, and a supplementary power amount corresponding to the difference between the required hot water storage amount and the surplus power amount is calculated. In step S214, an auxiliary hot water storage operation is performed using late-night power. The auxiliary hot water storage operation is executed until the amount of hot water (heat amount) corresponding to the amount of supplementary electric power is supplemented. As a result, in the state shifted from step S214 to step S210, the shortage of the predicted solar power generation amount is supplemented by the auxiliary hot water storage operation. I can cover both. On the other hand, if the determination in step S202 is not established, a hot water storage operation is executed using only midnight power in step S216, and this routine is terminated.
次に、図6を参照して、太陽光発電時の状態について説明する。図6は、本発明の実施の形態2において、太陽光発電により貯湯運転を実行した場合の蓄熱量、消費電力及び電力料金と時間との関係の一例をタイミングチャートである。この図において、給湯機1の加熱能力、給湯負荷の変動パターン等は、前記実施の形態1と同様である。図6に示すように、12時〜14時の時間帯には、太陽光発電により得られた2kWの電力のうち、1.5kWが電気製品等の負荷により消費され、余剰電力量が0.5kWまで減少している。この状態では、1kWが必要となる貯湯運転を実行することができない。
Next, the state at the time of solar power generation will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a timing chart showing an example of the relationship between heat storage amount, power consumption, power rate and time when hot water storage operation is executed by solar power generation in the second embodiment of the present invention. In this figure, the heating capacity of the
14時以降には、電気製品等の負荷が減少することにより貯湯運転が可能となるものの、14時から貯湯運転を開始した場合には、貯湯運転が必要な全時間(15時15分までに9.75kWhを沸き上げるのに必要な時間3.25時間)のうち、14時〜15時15分の1.25時間しか確保することができない。1.25時間の貯湯運転により得られる熱量は、3.75kWh(=1.25h×3.0kW)であるから、14時の時点では、6kWh(=9.75kWh−3.75kWh)が不足することになる。 After 14:00, hot water storage operation becomes possible by reducing the load of electrical products, etc., but when hot water storage operation is started from 14:00, the total time required for hot water storage operation (by 15:15) Of the time required to boil up 9.75 kWh (3.25 hours), only 1.25 hours from 14:00 to 15:15 can be secured. Since the amount of heat obtained by the hot water storage operation for 1.25 hours is 3.75 kWh (= 1.25 h × 3.0 kW), 6 kWh (= 9.75 kWh-3.75 kWh) is insufficient at 14:00. It will be.
この場合、本実施の形態では、前日の深夜電力時間帯において、補助貯湯運転を実行する。補助貯湯運転により沸き上げるべき目標電力量(熱量)は、4時までに補助貯湯運転を終了することを目標とすると、8kWhとなる。この目標電力量8kWhは、前記不足分の電力量6kWhと、4時〜14時までの自然放熱量2.0kWh(0.2kW×10h)とを加算したものである。
In this case, in the present embodiment, the auxiliary hot water storage operation is executed in the midnight power time zone of the previous day. The target electric energy (heat amount) to be boiled by the auxiliary hot water storage operation is 8 kWh when the target is to finish the auxiliary hot water storage operation by 4 o'clock. The
このように構成される本実施の形態によれば、前記実施の形態1に加えて、次のような効果を得ることができる。太陽光発電により電力不足が生じそうな場合には、この状態を前日に予め予測することができ、安価な深夜電力を利用して翌日の電力不足を補う分だけ補助貯湯運転を実行することができる。これにより、家庭内の電気機器の消費電力量が過大となった場合や、各電気機器の消費電力量を無視して湯の沸き上げを太陽光発電に頼ろうとした場合でも、湯切れを防止するために昼間に商用電力を購入することがなくなり、電力コストを安定的に抑制することができる。 According to the present embodiment configured as described above, in addition to the first embodiment, the following effects can be obtained. If solar power generation is likely to cause power shortage, this state can be predicted in advance on the previous day, and an inexpensive hot midnight power can be used to supplement the next day's power shortage to perform auxiliary hot water storage operation. it can. This prevents hot water from running out even when the power consumption of electrical equipment in the home becomes excessive, or when it is attempted to rely on solar power to boil hot water while ignoring the power consumption of each electrical equipment. Therefore, it is not necessary to purchase commercial power in the daytime, and the power cost can be stably suppressed.
なお、前記実施の形態2では、図5中のステップS200で実行される太陽光予測発電量の算出処理が、請求項5における第1の予測手段の具体例を示している。また、ステップS204は、第2の予測手段の具体例を示し、ステップS208,S212,S214は、補助貯湯手段の具体例を示している。 In the second embodiment, the calculation process of the predicted solar power generation amount executed in step S200 in FIG. 5 shows a specific example of the first prediction means in claim 5. Step S204 shows a specific example of the second prediction means, and steps S208, S212, and S214 show specific examples of the auxiliary hot water storage means.
実施の形態3.
次に、図7を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態2とほぼ同様の構成及び制御(図1及び図5)において、家庭内消費電力量の予測値を調整するための予測値操作手段を備えたことを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態1と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is characterized in that in the configuration and control (FIGS. 1 and 5) substantially the same as in the second embodiment, there is provided a predicted value operation means for adjusting the predicted value of household power consumption. It is said. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図7は、本発明の実施の形態3において、HEMSコントローラを単体で示す正面図である。この図に示すように、HEMSコントローラ8には、タッチパネル式表示器100(以下、単にタッチパネルと表記)が搭載されている。タッチパネル100は、ユーザがタッチ操作を行うことにより、家庭内消費電力量の予測値を調整すること可能な予測値操作手段を構成している。ユーザは、タッチパネル100に表示される数種類の選択肢から、翌日の行動予定を選択するように構成されている。選択肢の例としては、例えば終日外出するかどうか、昼食を外食にするかどうか、夕食を外食するかどうか、家で入浴するかどうか等がある。
FIG. 7 is a front view showing a single HEMS controller in
タッチパネル100の選択結果は、給湯機1の制御部4に送信される。制御部4は、タッチパネル100の選択結果に基いて、翌日の家庭内消費電力量の予測値を調整する。具体的に述べると、ユーザが終日外出を選択した場合は、冷蔵庫等の常時作動する製品を除いて、エアコン等の製品が使用されないものとして家庭内消費電力量を予測する。また、ユーザが昼食外食または夕食外食を選択した場合には、それぞれ昼間、夕方に食事の準備で使用される電子レンジやIHクッキングヒータ等による消費電力は発生しないものとして予測する。さらに、ユーザが入浴なしを選択した場合は、湯はり分の湯を沸き上げる電力が必要ないと予測する。
The selection result of
そして、これらの予測内容は、家庭内消費電力量を予測する処理(例えば、図5中のステップS204)において、予測値に反映される。従って、本実施の形態によれば、家庭内消費電力量の予測精度を高めることができ、これに伴って太陽光発電による貯湯運転や補助貯湯運転を正確に実行することができる。 And these prediction contents are reflected in a prediction value in the process (for example, step S204 in FIG. 5) which estimates household power consumption. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to improve the prediction accuracy of the domestic power consumption, and accordingly, it is possible to accurately execute the hot water storage operation and auxiliary hot water storage operation by solar power generation.
なお、前記実施の形態3では、HEMSコントローラ8のタッチパネル100により予測値操作手段を実現する場合を例示したが、本発明はこれに限らず、例えば給湯機1の制御部4や電力メータ5に予測値操作手段を設置してもよい。
In addition, in the said
また、前記実施の形態1乃至3では、商用電力貯湯時利益Acが自家発電貯湯時利益Asよりも大きい場合(Ac>As)に深夜電力を用いて貯湯運転を実行し、それ以外の場合(Ac≦As)には、太陽光電力を用いて貯湯運転を実行する構成とした。しかし、本発明はこれに加えて、商用電力貯湯時利益Acと自家発電貯湯時利益Asの両方がマイナス値となる場合には、両者の大小関係によらずに深夜電力を用いて貯湯運転を実行する構成としてもよい。この構成によれば、例えば太陽光発電系統の異常等により太陽光発電(売電)が十分に実行できない場合や、その発電量が安定しない場合でも、深夜電力を利用して貯湯運転を安定的に実行することができる。
In
1 貯湯式給湯機(給湯機)
2 貯湯タンク
3 ヒートポンプユニット
4 制御部(給湯履歴記憶手段)
5 電力メータ
6 太陽光発電モジュール
7 インバータ
8 HEMSコントローラ(気象予報取得手段、電力履歴記憶手段)
9 インターネット(気象予報取得手段)
10 サーバ(気象予報取得手段)
1 Hot water storage water heater (hot water heater)
2 Hot
5
9 Internet (Meteorological forecast acquisition means)
10 servers (weather forecast acquisition means)
Claims (7)
電力料金が安価となる深夜電力時間帯に商用電力を用いて前記貯湯運転を実行した場合の電力料金を、深夜貯湯料金として算出する第1の貯湯料金算出手段と、
自家発電により前記貯湯運転を実行したとき、その分の電力をもし売電した場合の電力料金を、自家発電貯湯料金として算出する第2の貯湯料金算出手段と、
自家発電により前記貯湯運転を実行せずに得られる売電料金を、最大売電利益として算出する売電利益算出手段と、
前記最大売電利益から前記深夜貯湯料金を減算して得られる商用電力貯湯時利益と、前記最大売電利益から前記自家発電貯湯料金を減算して得られる自家発電貯湯時利益との大小関係に基いて、前記商用電力と前記自家発電電力のうち実際の貯湯運転に用いる電力を選択する電力選択手段と、
を備えた電気給湯装置。 A water heater that is operated by commercial power and private power generation, and that can perform a hot water storage operation that heats low temperature water and stores the high temperature water in a hot water storage tank;
First hot water charge calculation means for calculating an electric charge as a midnight hot water storage charge when the hot water storage operation is executed using commercial power during a midnight electric power hour when the electric charge is cheap;
When the hot water storage operation is performed by private power generation, a second hot water charge calculation means for calculating a power charge when the power is sold with the corresponding power as a private power generation hot water storage charge;
A power selling profit calculating means for calculating a power selling fee obtained without performing the hot water storage operation by private power generation as a maximum power selling profit;
The magnitude relationship between the profit at the time of commercial power hot water obtained by subtracting the midnight hot water storage charge from the maximum power sale profit and the profit at the time of private power storage hot water obtained by subtracting the private power generation hot water charge from the maximum power sale profit Based on the power selection means for selecting the power used for the actual hot water storage operation from the commercial power and the private power generation,
Electric water heater with
前記電力選択手段は、前記商用電力貯湯時利益が前記自家発電貯湯時利益よりも大きい場合に、前記深夜電力時間帯に前記商用電力を用いて前記貯湯運転を実行し、前記商用電力貯湯時利益が前記自家発電貯湯時利益以下の場合に、前記太陽光発電の電力を用いて昼間に前記貯湯運転を実行する構成としてなる請求項1に記載の電気給湯装置。 The private power generation is solar power generation,
The power selection means executes the hot water storage operation using the commercial power during the late-night power time zone when the commercial power hot water profit is larger than the private power hot water profit, and the commercial power hot profit The hot water storage apparatus according to claim 1, wherein the hot water storage operation is performed in the daytime using the power of the solar power generation when the profit is less than or equal to the profit at the time of the private power generation hot water storage.
前記第1,第2の貯湯料金算出手段は、少なくとも前記給湯使用量の履歴に基いて翌日の予測給湯使用量を算出し、当該予測給湯使用量を前記貯湯運転により生成するのに必要な電力料金を算出する構成としてなる請求項1または2に記載の電気給湯装置。 Comprising hot water supply history storage means for storing a history of hot water usage used by the hot water supply,
The first and second hot water storage charge calculation means calculate the predicted hot water use amount for the next day based on at least the history of the hot water use amount, and the electric power necessary to generate the predicted hot water use amount by the hot water storage operation. The electric hot-water supply apparatus of Claim 1 or 2 comprised as a structure which calculates a charge.
前記売電利益算出手段は、少なくとも前記気象予報に基いて翌日の太陽光発電により得られる太陽光予測発電量を算出し、当該太陽光予測発電量に対応する売電料金を算出する構成としてなる請求項2に記載の電気給湯装置。 It has a weather forecast acquisition means to acquire the weather forecast for the next day,
The power selling profit calculating means calculates a predicted solar power generation amount obtained by solar power generation on the next day based on at least the weather forecast, and calculates a power selling fee corresponding to the predicted solar power generation amount. The electric hot water supply apparatus according to claim 2.
少なくとも前記気象予報に基いて翌日の太陽光発電により得られる太陽光予測発電量を算出する第1の予測手段と、
家庭内消費電力量の履歴を記憶する電力履歴記憶手段と、
前記家庭内消費電力量の履歴に基いて翌日の家庭内消費電力量を予測する第2の予測手段と、
前記電力選択手段により前記太陽光発電電力を選択した状態において、前記太陽光予測発電量から前記家庭内消費電力量を減算した余剰電力量が昼間の貯湯運転に必要な貯湯要求電力量よりも小さい場合に、前記余剰電力量と前記貯湯要求電力量との差分に対応する湯量を前記深夜電力時間帯での貯湯運転により生成する補助貯湯手段と、
を備えてなる請求項2または4に記載の電気給湯装置。 A weather forecast acquisition means for acquiring a weather forecast for the next day;
First prediction means for calculating a predicted solar power generation amount obtained by solar power generation on the next day based on at least the weather forecast;
Power history storage means for storing a history of power consumption at home;
A second predicting means for predicting the home power consumption of the next day based on the home power consumption history;
In a state where the photovoltaic power generation power is selected by the power selection means, the surplus power amount obtained by subtracting the household power consumption amount from the predicted solar power generation amount is smaller than the required hot water storage power amount required for daytime hot water storage operation. A hot water storage means for generating a hot water amount corresponding to a difference between the surplus power amount and the required hot water storage amount by hot water storage operation in the midnight power time zone,
The electric hot water supply apparatus of Claim 2 or 4 provided with these.
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