JP2016038163A - Hot water feeder control device, hot water feeder control system, hot water feeder controlling method and hot water feeder control program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の給湯機の動作時間帯や複数の給湯機に対する電力供給を制御する給湯機制御装置、給湯機制御システム、給湯機制御方法および給湯機制御プログラムに関する。 The present invention relates to a water heater control device, a water heater control system, a water heater control method, and a water heater control program for controlling operation time zones of a plurality of water heaters and power supply to the plurality of water heaters.
マンション等の集合住宅の各世帯に対して電力を供給する態様として、高圧一括受電サービス事業者が各世帯に対して電力を供給する態様がある。以下、集合住宅がマンションである場合を例にして説明する。図11は、高圧一括受電サービス事業者がマンションの各世帯に対して電力を供給する態様を示す模式図である。高圧一括受電サービス事業者は、電力会社91から高圧電力を一括受電する受電設備92を有し、電力会社91との間で高圧一括受電契約を結ぶ。受電設備92は、電力会社91から高圧電力を一括受電し、マンション93内の各世帯94に電力を配分する。高圧一括受電サービス事業者は、電力会社91から高圧電力を一括受電することによって、電力会社91から低価格で電力を購入することができる。その結果、高圧一括受電サービス事業者は、マンション93の各世帯94に対しても、低価格で電力を供給することができる。従って、各世帯94が高圧一括受電サービス事業者から購入する電力の価格は、各世帯が別々に電力会社91から電力を購入する場合に比べて安くなる。
As a mode of supplying power to each household of an apartment house such as an apartment, there is a mode in which a high-voltage collective power receiving service provider supplies power to each household. Hereinafter, a case where the apartment house is an apartment will be described as an example. FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a mode in which the high-voltage collective power receiving service provider supplies power to each household in the apartment. The high-voltage collective power receiving service provider has a
高圧一括受電サービス事業者が電力会社91から電力を購入する価格は、一定の契約期間毎(例えば、1年毎)に決定される。その際、前の契約期間において、マンション93内の各世帯94が同時に電力を使用したことにより、受電設備92が電力会社91から受電した電力のピーク値が高くなると、次の契約期間における高圧一括受電サービス事業者の電力購入価格はより高く設定される。従って、受電設備92がマンション93内の各世帯94に対して供給する電力の総和は、時刻の変化に対して平準化されていることが好ましい。換言すれば、受電設備92が各世帯94に供給する電力の総和が突出して高くなる時間帯が生じないようにすることが好ましい。
The price at which the high-voltage collective power receiving service provider purchases power from the
また、近年、自然冷媒ヒートポンプ給湯機が普及している。自然冷媒ヒートポンプ給湯機は、冷媒として二酸化炭素を使用し、ヒートポンプを用いて空気の熱で湯を沸かす電気給湯機である。 In recent years, natural refrigerant heat pump water heaters have become widespread. A natural refrigerant heat pump water heater is an electric water heater that uses carbon dioxide as a refrigerant and boiles hot water with the heat of air using a heat pump.
また、特許文献1には、ヒートポンプ給湯機の熱需要を予測し、その熱需要の熱を得るために必要なヒートポンプ給湯機の消費電力量を求めるシステムが記載されている。特許文献1に記載のシステムは、ヒートポンプ給湯機の設置場所の気温を検出し、その気温に対応する成績係数を用いてヒートポンプ給湯機の消費電力量を求める。そして、特許文献1に記載のシステムは、蓄電池の蓄電量がヒートポンプ給湯機の消費電力量より多い場合、蓄電池の放電を開始させる。また、特許文献1には、ヒートポンプ給湯機が夜間に湯を沸かすことが記載されている。
また、特許文献2には、深夜時間帯におけるヒートポンプユニットの必要沸き上げ熱量と、必要沸き上げ温度とを算出し、深夜時間帯の終了時刻までに必要沸き上げ熱量の沸き上げを完了するための沸き上げ開始時刻を算出するシステムが記載されている。 Further, Patent Document 2 calculates the required boiling heat amount and the required boiling temperature of the heat pump unit in the midnight time zone, and completes the boiling of the required boiling heat amount by the end time of the midnight time zone. A system for calculating the boiling start time is described.
マンションの各世帯が自然冷媒ヒートポンプ給湯機(ここでは、以下、単にヒートポンプ給湯機と記す。)を設置している場合がある。一般的に、種々の機器による消費電力が少ない夜間にヒートポンプ給湯機の動作時間帯を設定することが多い。なお、ここで、ヒートポンプ給湯機の動作とは、ヒートポンプ給湯機が水を湯にする動作である。夜間では、種々の機器による消費電力が少ない。しかし、マンションには多数の世帯が存在する。そのため、各世帯のヒートポンプ給湯機を夜間に動作させ、各世帯のヒートポンプ給湯機の動作時間帯を夜間の時間帯内でずらしたとしても、複数のヒートポンプ給湯機の動作時間帯が重なり、同時に動作する複数のヒートポンプ給湯機に対して供給する電力の総和が高くなってしまうことがある。 Each household in the apartment may have a natural refrigerant heat pump water heater (hereinbelow, simply referred to as a heat pump water heater). Generally, the operation time zone of the heat pump water heater is often set at night when power consumption by various devices is low. Here, the operation of the heat pump water heater is an operation in which the heat pump water heater turns water into hot water. At night, power consumption by various devices is low. However, there are many households in the apartment. Therefore, even if the heat pump water heater of each household is operated at night and the operation time zone of the heat pump water heater of each household is shifted within the night time zone, the operation time zones of multiple heat pump water heaters overlap and operate simultaneously The sum total of the electric power supplied with respect to the several heat pump water heater to do may become high.
このような場合、高圧一括受電サービス事業者がマンション内の各世帯に対して電力を供給しているとすると、夜間に各世帯のヒートポンプ給湯機を動作させたとしても、高圧一括受電サービス事業者が電力会社から一括受電する電力のピーク値が高くなる。すると、次の契約期間において高圧一括受電サービス事業者が電力会社から購入する電力の価格が上昇し、高圧一括受電サービス事業者がマンション内の各世帯に電力を販売する際の販売価格も高くなってしまう。 In such a case, assuming that the high-voltage collective power receiving service provider supplies power to each household in the apartment, even if the heat pump water heater of each household is operated at night, the high-voltage collective power receiving service provider However, the peak value of the power received collectively from the power company becomes high. Then, in the next contract period, the price of electricity purchased by the high-voltage collective power receiving service provider from the power company will rise, and the selling price when the high-voltage collective power receiving service provider sells power to each household in the apartment will also increase. End up.
そこで、本発明は、複数の世帯に給湯機が配置されている集合住宅の各世帯に対して高圧一括受電サービス事業者が電力を供給する場合において、複数の給湯機を動作させる際に、高圧一括受電サービス事業者から各世帯に対して供給する電力の総和を平準化することができる給湯機制御装置、給湯機制御システム、給湯機制御方法および給湯機制御プログラムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a high-voltage batch power receiving service provider for supplying electric power to each household of an apartment house where hot water heaters are arranged in a plurality of households. An object is to provide a water heater control device, a water heater control system, a water heater control method, and a water heater control program capable of leveling the total power supplied to each household from a collective power receiving service provider. .
本発明による給湯機制御装置は、給湯機を有する世帯を複数含む集合住宅近辺の気象情報と、集合住宅内の各世帯の給湯機の状態を示す給湯機状態情報とに基づいて、各世帯の給湯機の動作時間および消費電力を導出する給湯機情報導出手段と、各世帯の給湯機の動作時間および消費電力と、集合住宅の総使用電力とに基づいて、各世帯の給湯機および蓄電池を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。 The water heater control device according to the present invention is based on weather information in the vicinity of an apartment house including a plurality of households having water heaters, and water heater status information indicating the status of the water heaters of each household in the apartment house. Based on the hot water heater information deriving means for deriving the operation time and power consumption of the water heater, the operation time and power consumption of the water heater of each household, and the total power consumption of the apartment house, the water heater and storage battery of each household are determined. And a control means for controlling.
また、本発明による給湯機制御システムは、集合住宅内の各世帯に配置される給湯機と、各世帯に配置される蓄電池と、各世帯に配置され、世帯内の給湯機および蓄電池を動作させる世帯内制御手段と、各世帯の給湯機および蓄電池を制御する給湯機制御装置とを備え、給湯機制御装置が、集合住宅近辺の気象情報と、各世帯の給湯機の状態を示す給湯機状態情報とに基づいて、各世帯の給湯機の動作時間および消費電力を導出する給湯機情報導出手段と、各世帯の給湯機の動作時間および消費電力と、集合住宅の総使用電力とに基づいて、各世帯の給湯機の動作時間帯および蓄電池の動作を決定し、世帯内の給湯機および蓄電池に対する制御の内容を表す制御情報を、各世帯の世帯内制御手段に送信する制御手段とを含み、各世帯の世帯内制御手段が、制御情報に従って、世帯内の給湯機および蓄電池を動作させることを特徴とする。 The water heater control system according to the present invention includes a water heater disposed in each household in the apartment house, a storage battery disposed in each household, a water heater disposed in each household, and operating the water heater and storage battery in the household. A hot water supply controller that includes a household control means and a water heater controller that controls the water heaters and storage batteries of each household, and the water heater controller indicates the weather information in the vicinity of the apartment house and the state of the water heater of each household. Based on the information, the hot water heater information deriving means for deriving the operating time and power consumption of the water heater of each household, the operating time and power consumption of the water heater of each household, and the total power consumption of the apartment house Control means for determining the operation time zone of the water heater in each household and the operation of the storage battery, and transmitting control information indicating the contents of the control for the water heater and storage battery in the household to the household control means in each household. , Within each household Control means, according to the control information, and wherein operating the water heater and accumulator in households.
また、本発明による給湯機制御方法は、給湯機を有する世帯を複数含む集合住宅近辺の気象情報と、集合住宅内の各世帯の給湯機の状態を示す給湯機状態情報とに基づいて、各世帯の給湯機の動作時間および消費電力を導出し、各世帯の給湯機の動作時間および消費電力と、集合住宅の総使用電力とに基づいて、各世帯の給湯機および蓄電池を制御することを特徴とする。 Further, the water heater control method according to the present invention is based on weather information in the vicinity of an apartment house including a plurality of households having a water heater, and water heater state information indicating the state of the water heater of each household in the apartment house. Deriving the operating time and power consumption of a household water heater, and controlling the water heater and storage battery of each household based on the operating time and power consumption of each household water heater and the total power consumption of the apartment house Features.
また、本発明による給湯機制御プログラムは、コンピュータに、給湯機を有する世帯を複数含む集合住宅近辺の気象情報と、集合住宅内の各世帯の給湯機の状態を示す給湯機状態情報とに基づいて、各世帯の給湯機の動作時間および消費電力を導出する給湯機情報導出処理、各世帯の給湯機の動作時間および消費電力と、集合住宅の総使用電力とに基づいて、各世帯の給湯機および蓄電池を制御する制御処理を実行させることを特徴とする。 The hot water heater control program according to the present invention is based on weather information in the vicinity of an apartment house including a plurality of households having hot water heaters and hot water heater state information indicating the status of the water heaters of each household in the apartment house. Based on the hot water heater information derivation process for deriving the operating time and power consumption of each household water heater, the operating time and power consumption of each household water heater, and the total power consumption of the housing complex, A control process for controlling the machine and the storage battery is executed.
本発明によれば、複数の世帯に給湯機が配置されている集合住宅の各世帯に対して高圧一括受電サービス事業者が電力を供給する場合において、複数の給湯機を動作させる際に、高圧一括受電サービス事業者から各世帯に対して供給する電力の総和を平準化することができる。 According to the present invention, in the case where a high-voltage collective power receiving service provider supplies power to each household of an apartment house where hot water heaters are arranged in a plurality of households, It is possible to level the total power supplied to each household from the collective power receiving service provider.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。以下の説明では、集合住宅がマンションである場合を例にして説明するが、マンション以外の集合住宅にも本発明は適用可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the case where the apartment house is an apartment will be described as an example. However, the present invention can also be applied to an apartment house other than an apartment.
図1は、本発明の給湯機制御システムの例を示すブロック図である。本発明の給湯機制御システムは、給湯機制御装置1と、マンション10内の各世帯11に配置される世帯内コントローラ12と、自然冷媒ヒートポンプ給湯機13と、蓄電池14とを備える。世帯内コントローラ12、自然冷媒ヒートポンプ給湯機13および蓄電池14は、世帯11毎に設けられるので、それぞれ、マンション10内に複数台存在する。以下、自然冷媒ヒートポンプ給湯機13を単にヒートポンプ給湯機13と記す。図1では、マンション10内の世帯として2つの世帯11を図示しているが、世帯数は2に限定されない。各世帯11には、それぞれスマートメータ15も設けられる。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a water heater control system of the present invention. The water heater control system of the present invention includes a
給湯機制御装置1は、マンション10内の各世帯11のヒートポンプ給湯機13および蓄電池14を制御する。給湯機制御装置1は、例えば、データセンタに配置されるサーバによって実現される。
The
マンション10の各世帯11は、高圧一括受電サービス事業者から電力を購入するものとする。すなわち、高圧一括受電サービス事業者が電力会社との間で高圧一括受電契約を結び、高圧一括受電サービス事業者の受電設備21は、電力会社から高圧電力を一括受電し、マンション10内の各世帯11に電力を供給するものとする。
Each
給湯機制御装置1は、マンション10の近辺の気象情報を収集する。また、給湯機制御装置1は、マンション10内の各世帯11の世帯内コントローラ12から、世帯内のヒートポンプ給湯機13の状態を表す給湯機状態情報、および、世帯内の蓄電池14の状態を表す蓄電池状態情報を収集する。また、給湯機制御装置1は、マンション10の総使用電力を示す総使用電力情報を収集する。マンション10の総使用電力は、マンション10内の各世帯11が高圧一括受電サービス事業者の受電設備21から供給されている電力の総和である。マンション10の総使用電力は、受電設備21がマンション10全体に供給している電力の総和であるということもできる。マンション10の総使用電力には、充電済みの蓄電池14から供給されて使用される電力は含まれない。
The water
給湯機制御装置1は、収集した各情報を用いて、マンション10内の各世帯11のヒートポンプ給湯機13の動作時間帯および蓄電池14の動作を決定し、その動作に従って、各世帯11のヒートポンプ給湯機13および蓄電池14を制御する。具体的には、給湯機制御装置1は、ヒートポンプ給湯機13および蓄電池14に対する制御の内容を表す制御情報をそれぞれの世帯11の世帯内コントローラ12に送信する。
The
世帯内コントローラ12は、世帯内コントローラ12と同一世帯内のヒートポンプ給湯機13および蓄電池14を動作させるコントローラである。各世帯11の世帯内コントローラ12は、それぞれ、給湯機制御装置1から受信する制御情報に従って、ヒートポンプ給湯機13に動作を開始させたり、動作を停止させたりする。また、世帯内コントローラ12は、それぞれ、制御情報に従って、蓄電池14に充電を開始させたり、放電を開始させたりする。世帯内コントローラ12がヒートポンプ給湯機13を動作させるプロトコルとして、例えば、エコーネットライト(ECHONET Lite)を用いてもよい。この場合、各世帯11に配置されるヒートポンプ給湯機13は、特定のベンダのヒートポンプ給湯機である必要はなく、エコーネットライトを採用しているヒートポンプ給湯機であれば、ベンダに依存せずに使用できる。
The
また、個々の世帯内コントローラ12は、世帯内コントローラ12と同一世帯内のヒートポンプ給湯機13および蓄電池14の状態を監視し、ヒートポンプ給湯機13の状態を表す給湯機状態情報と、蓄電池14の状態を表す蓄電池状態情報とを生成する。
Each
世帯内コントローラ12は、ヒートポンプ給湯機13の状態として、湯の温度、湯の残量を監視し、その監視結果を含む給湯機状態情報を生成する。世帯内コントローラ12は、ヒートポンプ給湯機13のタンクの容積、ベンダおよび型番等の固定的な情報もヒートポンプ給湯機13から取得し、それらの情報も給湯機状態情報に含める。
The
世帯内コントローラ12は、蓄電池14の状態として充電量を監視し、その監視結果を含む蓄電池状態情報を生成する。世帯内コントローラ12は、蓄電池14の容量等の固定的な情報も蓄電池14から取得し、その情報も蓄電池状態情報に含める。
The
そして、世帯内コントローラ12は、生成した給湯機状態情報および蓄電池状態情報を給湯機制御装置1に送信する。
Then, the
また、世帯内コントローラ12は、ヒートポンプ給湯機13および蓄電池14以外の各種電気機器(図示略)を動作させたり、停止させたりしてもよい。
Moreover, the
既に説明したように、ヒートポンプ給湯機13の動作とは、ヒートポンプ給湯機13が水を湯にする動作である。ヒートポンプ給湯機13は、沸かした湯を保温する動作も行うが、保温時の消費電力は無視し得るほど少ないので、ヒートポンプ給湯機13が水を湯にする動作を、ヒートポンプ給湯機13の動作として説明する。 As already described, the operation of the heat pump water heater 13 is an operation in which the heat pump water heater 13 turns water into hot water. The heat pump water heater 13 also performs the operation of keeping the boiled hot water, but since the power consumption at the time of the heat insulation is negligibly small, the operation of the heat pump water heater 13 to convert the water into hot water is the operation of the heat pump water heater 13 explain.
蓄電池14は、受電設備21から供給される電力によって充電される。また、蓄電池14が放電を行う場合には、その蓄電池14を有する世帯11は、受電設備21からの受電を停止してもよい。この場合、その世帯11内の電気機器(ヒートポンプ給湯機13も含む。)は、全てその蓄電池14から放電される電力を使用する。本実施形態では、上記のように、蓄電池14が放電を行う場合に、その蓄電池14を有する世帯11が受電設備21からの受電を停止する場合を例にして説明する。ただし、蓄電池14が放電を行う場合に、その蓄電池14を有する世帯11が受電設備21からも電力供給を受けてもよい。
The
世帯11毎に配置される各スマートメータ15は、スマートメータ15が配置されている世帯11が受電設備21から供給された電力を計測する。各世帯11のスマートメータ15は、集約機22に電力の計測結果を送信する。
Each
集約機22は、マンション10の各世帯11のスマートメータ15から受信した電力の計測結果に基づいて、マンション10の総使用電力を示す総使用電力情報を生成する。すなわち、集約機22は、各世帯11のスマートメータ15から受信した計測結果が示す世帯毎の使用電力の総和を計算する。この総和が、マンション10の総使用電力に該当する。集約機22は、計算結果(マンション10の総使用電力)を示す総使用電力情報を給湯機制御装置1に送信する。なお、集約機22は、例えば、受電設備21とともに高圧一括受電サービス事業者によって管理される。
The
図2は、給湯機制御装置1の構成例を示すブロック図である。給湯機制御装置1は、気象情報収集手段2と、給湯機状態情報収集手段3と、蓄電池状態情報収集手段4と、総使用電力情報収集手段5と、給湯機情報導出手段6と、動作決定手段7とを備える。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the water
気象情報収集手段2は、マンション10(図1参照)の近辺の気象情報を収集する。気象情報は、例えば、マンション10の近辺の現在の温度、湿度、天候、および湿度、温度、天候の変化の予想である。このような気象情報を提供する会社が存在する。従って、気象情報収集手段2は、例えば、そのような会社のサーバと通信を行うことによって、マンション10の近辺の気象情報を収集すればよい。ただし、気象情報の収集方法はこの方法に限定されず、気象情報収集手段2は、他の方法で気象情報を収集してもよい。
The weather information collection means 2 collects weather information in the vicinity of the apartment 10 (see FIG. 1). The weather information is, for example, current temperature, humidity, weather, and prediction of changes in humidity, temperature, and weather in the vicinity of the
給湯機状態情報収集手段3は、マンション10内の各世帯11の世帯内コントローラ12から給湯機状態情報を受信することによって、各世帯11の給湯機状態情報を収集する。個々の世帯の給湯機状態情報には、ヒートポンプ給湯機13内の湯の温度、湯の残量、タンクの容積、ベンダおよび型番等が含まれる。
The water heater state
蓄電池状態情報収集手段4は、マンション10内の各世帯11の世帯内コントローラ12から蓄電池状態情報を受信することによって、各世帯11の蓄電池状態情報を収集する。個々の世帯の蓄電池状態情報には、蓄電池14の充電量や容量等が含まれる。
The storage battery state
総使用電力情報収集手段5は、総使用電力情報を集約機22から受信することによって、総使用電力情報を収集する。
The total used power
給湯機情報導出手段6は、気象情報および各世帯11の給湯機状態情報に基づいて、世帯11毎に、ヒートポンプ給湯機13の動作時間および消費電力を導出する。この動作時間は、ヒートポンプ給湯機の現在の状態から、タンクの容積分の湯を沸かすまでに要する時間の長さである。また、この消費電力は、その時間内でヒートポンプ給湯機13が消費する電力である。
The water heater information deriving means 6 derives the operating time and power consumption of the heat pump water heater 13 for each
給湯機情報導出手段6は、例えば、以下のような方法でヒートポンプ給湯機13の動作時間および消費電力を導出してもよい。給湯機情報導出手段6は、温度、湿度、天候、ヒートポンプ給湯機13内の湯の温度、湯の残量、タンクの容積、ベンダおよび型番の種々の組み合わせに応じた動作時間および消費電力をデータベースとして予め保持する。そして、給湯機情報導出手段6は、世帯11毎に、気象情報収集手段2が収集した気象情報および給湯機状態情報収集手段3が収集した個々の世帯11の給湯機状態情報の組み合わせをキーとして、データベースからヒートポンプ給湯機13の動作時間および消費電力を検索してもよい。ヒートポンプ給湯機13の動作時間および消費電力を導出する方法は、上記の例に限定されず、他の方法であってもよい。
The water heater information deriving means 6 may derive the operating time and power consumption of the heat pump water heater 13 by the following method, for example. The water heater information deriving means 6 is a database of temperature, humidity, weather, temperature of hot water in the heat pump water heater 13, remaining amount of hot water, tank volume, operating time and power consumption according to various combinations of vendors and model numbers. Is held in advance. The hot water heater information deriving means 6 uses, for each
動作決定手段7は、世帯11毎に導出されたヒートポンプ給湯機13の動作時間および消費電力と、総使用電力情報が示すマンション10の総使用電力とに基づいて、各世帯11のヒートポンプ給湯機13の動作時間帯(すなわち、いつからいつまで動作させるか)、および蓄電池14の動作を決定する。動作決定手段7は、その決定に従って、各世帯11のヒートポンプ給湯機13および蓄電池14を制御する。動作決定手段7は、前述のように、ヒートポンプ給湯機13および蓄電池14に対する制御の内容を表す制御情報をそれぞれの世帯11の世帯内コントローラ12に送信することによって、各世帯11のヒートポンプ給湯機13および蓄電池14を制御する。従って、動作決定手段7を、制御手段(あるいは、給湯機制御装置内制御手段)と称してもよい。
The operation determination means 7 is based on the operation time and power consumption of the heat pump water heater 13 derived for each
気象情報収集手段2、給湯機状態情報収集手段3、蓄電池状態情報収集手段4、総使用電力情報収集手段5、給湯機情報導出手段6および動作決定手段7は、例えば、給湯機制御プログラムに従って動作するコンピュータのCPUによって実現される。この場合、CPUは、例えば、コンピュータのプログラム記憶装置(図示略)等のプログラム記録媒体から給湯機制御プログラムを読み込み、そのプログラムに従って、気象情報収集手段2、給湯機状態情報収集手段3、蓄電池状態情報収集手段4、総使用電力情報収集手段5、給湯機情報導出手段6および動作決定手段7として動作すればよい。また、給湯機制御装置1内の各手段2〜7が、それぞれ別々のハードウェアで実現されていてもよい。
The meteorological information collecting means 2, the hot water heater state
次に、動作について説明する。以下の説明では、動作決定手段7が、各ヒートポンプ給湯機13の動作時間帯として夜間における動作時間帯を定める場合を例にして説明する。本発明は、各ヒートポンプ給湯機13の動作時間帯を昼間に定める場合にも適用可能である。ただし、昼間では、湯が使用され、湯の残量が少なくなることによってヒートポンプ給湯機13が動作する時間帯は、世帯11毎にランダムであると考えられる。従って、昼間に、各世帯11のヒートポンプ給湯機13の動作時間帯が重なり、受電設備21が各世帯11に供給する電力がある時間帯で突出して高くなる可能性は小さいと考えられる。そこで、上記のように、動作決定手段7が、各ヒートポンプ給湯機13の動作時間帯として夜間における動作時間帯を定める場合を例にする。なお、夜間に相当する時間は、例えば、23時〜5時等のように予め定められる。
Next, the operation will be described. In the following description, the case where the operation determination means 7 determines the operation time zone at night as the operation time zone of each heat pump water heater 13 will be described as an example. The present invention is also applicable when the operation time zone of each heat pump water heater 13 is determined in the daytime. However, during the daytime, hot water is used, and the time zone in which the heat pump water heater 13 operates when the remaining amount of hot water decreases is considered to be random for each
図3は、給湯機制御装置1の処理経過の例を示すフローチャートである。給湯機制御装置1は、夜間の時間帯における各ヒートポンプ給湯機13および各蓄電池14の動作を決定する。従って、給湯機制御装置1は、各ヒートポンプ給湯機13および各蓄電池14が実際に動作を開始する時点よりも前に、以下に示すステップS1〜S7の処理を実行する。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of processing progress of the
気象情報収集手段2は、マンション10(図1参照)の近辺の気象情報を収集する(ステップS1)。 The weather information collecting means 2 collects weather information in the vicinity of the apartment 10 (see FIG. 1) (step S1).
給湯機状態情報収集手段3は、マンション10内の各世帯11の世帯内コントローラ12から給湯機状態情報を受信することによって、各世帯11の給湯機状態情報を収集する(ステップS2)。同様に、蓄電池状態情報収集手段4は、マンション10内の各世帯11の世帯内コントローラ12から蓄電池状態情報を受信することによって、各世帯11の蓄電池状態情報を収集する(ステップS3)。
The water heater status information collecting means 3 collects the water heater status information of each
総使用電力情報収集手段5は、総使用電力情報を集約機22から受信することによって、総使用電力情報を収集する(ステップS4)。なお、図3に示す処理は、夜間におけるヒートポンプ給湯機13の動作時間帯や蓄電池14の動作を決定する処理であり、前述のように、各ヒートポンプ給湯機13および各蓄電池14が実際に動作を開始する時点よりも前に、ステップS1〜S7の処理が実行される。従って、ステップS4で得られる総使用電力情報が示す総使用電力には、ヒートポンプ給湯機13の使用電力が含まれていないとみなすことができる。
The total used power
また、ステップS1〜S4の順序は、図3に示す例に限定されない。 Further, the order of steps S1 to S4 is not limited to the example shown in FIG.
給湯機情報導出手段6は、ステップS1で得られた気象情報、およびステップS2で得られた各世帯11の給湯機状態情報に基づいて、世帯11毎に、ヒートポンプ給湯機13の動作時間および消費電力を導出する(ステップS5)。ヒートポンプ給湯機13の動作時間および消費電力の導出方法の例については、既に説明したので、ここでは、説明を省略する。
The water heater information deriving means 6 operates and consumes the heat pump water heater 13 for each
次に、動作決定手段7は、ステップS5で得られた各世帯11におけるヒートポンプ給湯機13の動作時間および消費電力と、ステップS4で得られた総使用電力情報が示すマンション10の総使用電力とに基づいて、夜間における各世帯11のヒートポンプ給湯機13の動作時間帯、および蓄電池14の動作を決定する(ステップS6)。
Next, the
動作決定手段7は、例えば、夜間と定められた時間帯の中で、世帯のグループ毎に、ヒートポンプ給湯機13の動作時間帯を決定する。1つのグループに属する世帯数は、例えば、5であるが、5に限定されるわけではない。また、1つのグループに属する世帯数を1としてもよい。1つのグループに属する世帯数が1である場合には、動作決定手段7は、世帯毎にヒートポンプ給湯機13の動作時間帯を決定することになる。動作決定手段7は、例えば、受電設備21がマンション10の各世帯11全体に供給する電力の総和が階段状に増加するように、グループ毎に、ヒートポンプ給湯機13の動作時間帯を決定する。
The operation determination means 7 determines the operation time zone of the heat pump water heater 13 for each group of households in a time zone determined to be nighttime, for example. The number of households belonging to one group is, for example, 5, but is not limited to 5. The number of households belonging to one group may be 1. When the number of households belonging to one group is 1, the operation determination means 7 determines the operation time zone of the heat pump water heater 13 for each household. For example, the
図4は、グループ毎のヒートポンプ給湯機13の動作時間帯と、受電設備21がマンション10の各世帯11全体に供給する電力の総和の変化とを示す模式図である。図4(a)は、グループ毎のヒートポンプ給湯機13の動作時間帯を模式的に示す。図4(b)は、受電設備21がマンション10の各世帯11全体に供給する電力の総和の変化を模式的に示す。図4(b)に示す横軸は時刻を表し、縦軸は、受電設備21がマンション10の各世帯11全体に供給する電力の総和を示す。図4(a)に示す動作時間帯は、図4(b)に示す横軸に対応している。また、図4(a)において、各グループの高さは、そのグループに属する各世帯のヒートポンプ給湯機13を動作させた場合の消費電力を示す。図4(b)は、蓄電池14から放電される電力を使用しないという仮定のもとでの、受電設備21の供給電力の変化を示している。なお、ステップS4で得られた総使用電力情報が示す総使用電力をXとする。夜間においてヒートポンプ給湯機13以外の機器が使用する電力の総和は必ずしも一定ではないが、ここでは説明を簡単にするため、夜間においてヒートポンプ給湯機13以外の機器が使用する電力の総和は、ステップS4で得られた総使用電力情報が示す総使用電力Xで一定であるものとする。なお、夜間においてヒートポンプ給湯機13以外の機器が使用する電力の総和の変動を予測して、その総和の変動を考慮して、受電設備21がマンション10の各世帯11全体に供給する電力の総和の変化を求めてもよい。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an operation time zone of the heat pump water heater 13 for each group and a change in the total power supplied to the
説明を簡単にするため、グループ内のヒートポンプ給湯機13(具体的には、グループに属する各世帯のヒートポンプ給湯機13)を動作させた場合の消費電力は、図4に示すグループA〜Dで共通であるものとして説明し、その値をVとする。なお、動作決定手段7は、個々のヒートポンプ給湯機13の消費電力を、ステップS5で導出された消費電力から判断し、グループ毎に、グループ内のヒートポンプ給湯機13の消費電力の和を計算することで、グループに対応する消費電力を計算すればよい。また、図4では、各グループのヒートポンプ給湯機13の動作時間帯の開示時刻を1時間ずつずらす場合を例示している。さらに、各グループのヒートポンプ給湯機13の動作時間帯の長さが4時間で共通である場合を例示している。これらの点は例示であり、図4に示す例に限定されない。例えば、グループ内のヒートポンプ給湯機13を動作させた場合の消費電力は、グループ毎に異なっていてもよい。また、動作時間帯の長さもグループ毎に異なっていてもよい。
In order to simplify the explanation, the power consumption when operating the heat pump water heater 13 in the group (specifically, the heat pump water heater 13 of each household belonging to the group) is the group A to D shown in FIG. It is assumed that they are common, and the value is V. The
また、図4では、最大で4つのグループのヒートポンプ給湯機13の動作時間帯が重複する場合を例示しているが、動作時間帯が重複するグループの数は4つに限定されない。 Moreover, although the case where the operation time zone of the heat pump water heater 13 of four groups overlaps at the maximum is illustrated in FIG. 4, the number of groups with which operation time zone overlaps is not limited to four.
動作決定手段7は、動作時間帯の開始時刻をグループ毎にずらして、各グループ内のヒートポンプ給湯機13の動作時間帯を定める。動作決定手段7は、グループA内のヒートポンプ給湯機13の動作時間帯を、時刻t1〜t5と定めたとする。同様に、動作決定手段7は、グループB内のヒートポンプ給湯機13の動作時間帯を、時刻t2〜t6と定めたとする。同様に、動作決定手段7は、グループC内のヒートポンプ給湯機13の動作時間帯を、時刻t3〜t7と定めたとする。同様に、動作決定手段7は、グループD内のヒートポンプ給湯機13の動作時間帯を、時刻t4〜t8と定めたとする。この場合、図4(b)に示すように、受電設備21がマンション10の各世帯11全体に供給する電力の総和は、階段状に増加し、また、階段状に減少する。
The
また、受電設備21がマンション10の各世帯11全体に供給する電力の総和に対する閾値として、所定値S(図4参照)が予め定められている。動作決定手段7は、蓄電池14から放電される電力を使用しないという仮定のもとで受電設備21がマンション10の各世帯11全体に供給する電力の総和と、所定値Sとを比較して、蓄電池14の動作を決定する。
In addition, a predetermined value S (see FIG. 4) is determined in advance as a threshold for the total power supplied from the
動作決定手段7は、ステップS4で得られた総使用電力情報が示すマンション10の総使用電力Xと、動作させる各ヒートポンプ給湯機13の消費電力との和が所定値S以下である時間帯で、その所定値Sからその和を差し引いた電力で、マンション10内の各世帯11の蓄電池14のうち、充電可能な各蓄電池14に充電を行わせると決定する。なお、動作決定手段7は、その時間帯では、各蓄電池14に放電を行わせないと決定してもよい。
The operation determination means 7 is a time zone in which the sum of the total power consumption X of the
例えば、図4に示す例では、時刻t1にグループA内のヒートポンプ給湯機13の動作時間帯が開始する。そのため、図4に示す時刻t1〜t2の時間帯では、総使用電力Xと、動作させる各ヒートポンプ給湯機13の消費電力との和は、X+Vとなる。そして、X+VはS以下である(図4(b)参照)。従って、動作決定手段7は、時刻t1〜t2において、(S−(X+V))の電力で、マンション10内の各世帯11の蓄電池14のうち、充電可能な各蓄電池14に充電を行わせると決定する。充電可能な蓄電池14とは、満充電になっていない蓄電池14である。動作決定手段7は、ステップS3で得られる各世帯11の蓄電池状態情報に基づいて、充電可能な各蓄電池14を判定すればよい。このように充電可能な各蓄電池14に充電を行わせることで、時刻t1〜t2において、受電設備21がマンション10全体に供給する電力は、所定値Sになる。
For example, in the example shown in FIG. 4, the operation time zone of the heat pump water heater 13 in the group A starts at time t1. Therefore, in the time period from time t1 to time t2 shown in FIG. 4, the sum of the total power consumption X and the power consumption of each heat pump water heater 13 to be operated is X + V. X + V is S or less (see FIG. 4B). Therefore, when the
また、例えば、時刻t2にグループB内のヒートポンプ給湯機13の動作時間帯が開始する。そのため、図4に示す時刻t2〜t3の時間帯では、総使用電力Xと、動作させる各ヒートポンプ給湯機13の消費電力との和は、X+2Vとなる。そして、X+2VはS以下である(図4(b)参照)。従って、動作決定手段7は、時刻t2〜t3において、(S−(X+2V))の電力で、マンション10内の各世帯11の蓄電池14のうち、充電可能な各蓄電池14に充電を行わせると決定する。このように充電可能な各蓄電池14に充電を行わせることで、時刻t2〜t3において、受電設備21がマンション10全体に供給する電力は、所定値Sになる。
For example, the operation time zone of the heat pump water heater 13 in the group B starts at time t2. Therefore, in the time period from time t2 to time t3 shown in FIG. 4, the sum of the total power consumption X and the power consumption of each heat pump water heater 13 to be operated is X + 2V. X + 2V is equal to or lower than S (see FIG. 4B). Therefore, when the
ここでは、時刻t1〜t2の時間帯や、時刻t2〜t3の時間帯を例にして説明した。時刻t5,t6,t7,t8にそれぞれ、グループA、B,C,Dに対応する動作時間帯が終了する。その結果、受電設備21がマンション10の各世帯11全体に供給する電力の総和は階段状に減少していく(図4(b)参照)。動作決定手段7は、図4(b)に示す時刻t6〜t7の時間帯や、時刻t7〜t8の時間帯等に関しても、時刻t1〜t2の時間帯や時刻t2〜t3の時間帯と同様に、蓄電池14の動作を決定する。
Here, the time zone from time t1 to t2 and the time zone from time t2 to t3 have been described as examples. At time t5, t6, t7, and t8, the operation time zones corresponding to groups A, B, C, and D are terminated. As a result, the total amount of power supplied to the
また、動作決定手段7は、ステップS4で得られた総使用電力情報が示すマンション10の総使用電力Xと、動作させる各ヒートポンプ給湯機13の消費電力との和が所定値Sを超える時間帯(以下、超過時間帯と記す。)では、ヒートポンプ給湯機13を動作させる世帯11のうち一部の世帯11の蓄電池14に放電を行わせると決定する。なお、動作決定手段7は、超過時間帯では、全ての世帯11の蓄電池14に充電を停止させると決定する。すなわち、超過時間帯では、蓄電池14は、放電することはあっても、充電することはない。
Further, the
超過時間帯における蓄電池14の動作の決定について、より詳細に説明する。動作決定手段7は、超過時間帯で、総使用電力Xと、ヒートポンプ給湯機13を動作させ、かつ、蓄電池14に放電を行わせない世帯の各ヒートポンプ給湯機13の消費電力との和が、所定値S以下になるように、ヒートポンプ給湯機13を動作させる世帯のうち一部の世帯の蓄電池14に放電を行わせると決定する。
The determination of the operation of the
既に説明したように、本実施形態の例では、蓄電池14に放電を行わせる場合、その蓄電池14を有する世帯11は、受電設備21からの受電を停止する。そして、その世帯11において、ヒートポンプ給湯機13を含む全ての電気機器は、蓄電池14から放電される電力を使用する。従って、ヒートポンプ給湯機13を動作させる世帯のうち一部の世帯の蓄電池14に放電を行わせることで、受電設備21が各世帯11に供給する電力の総和を減らすことができる。従って、動作決定手段7は、超過時間帯において、上記のように、ヒートポンプ給湯機13を動作させる世帯のうち一部の世帯の蓄電池14に放電を行わせると決定すればよい。
As already described, in the example of the present embodiment, when the
前述のように、時刻t1〜t3の時間帯や時刻t6以降の時間帯等では、充電可能な各蓄電池14に充電を行わせるため、受電設備21がマンション10全体に供給する電力は、所定値Sになる。受電設備21がマンション10全体に供給する電力を平準化するという観点から、超過時間帯で、ヒートポンプ給湯機13を動作させる全ての世帯の蓄電池14に放電を行わせることは好ましくない。従って、動作決定手段7は、超過時間帯において、総使用電力Xと、ヒートポンプ給湯機13を動作させ、かつ、蓄電池14に放電を行わせない世帯の各ヒートポンプ給湯機13の消費電力との和が、所定値S以下になり、ヒートポンプ給湯機13を動作させ、かつ、蓄電池14に放電を行わせない世帯の各ヒートポンプ給湯機13の数が最大になるように、蓄電池14に放電を行わせる世帯を決定することが好ましい。つまり、蓄電池の放電によりヒートポンプ給湯機を動作させる世帯の数を可能な限り少なくすることで、受電設備から電力供給を受けてヒートポンプを動作させる世帯の数を多くする。
As described above, in the time zone from time t1 to t3, the time zone after time t6, and the like, in order to cause each
図4に示す例では、時刻t3にグループC内のヒートポンプ給湯機13の動作時間帯が開始する。そのため、図4に示す時刻t3〜t4の時間帯では、総使用電力Xと、動作させる各ヒートポンプ給湯機13の消費電力との和は、X+3Vとなる。そして、X+3V>Sである(図4(b)参照)。また、時刻t4でグループD内のヒートポンプ給湯機13の動作時間帯が開始する。そのため、図4に示す時刻t4〜t5の時間帯では、総使用電力Xと、動作させる各ヒートポンプ給湯機13の消費電力との和は、X+4Vとなる。そして、X+4V>Sである(図4(b)参照)。よって、時刻t3〜t4の時間帯や、時刻t4〜t5の時間帯は、超過時間帯に該当する。また、時刻t5〜t6の時間帯も同様に、超過時間帯に該当する。 In the example shown in FIG. 4, the operation time zone of the heat pump water heater 13 in the group C starts at time t3. Therefore, in the time period from time t3 to t4 shown in FIG. 4, the sum of the total power consumption X and the power consumption of each heat pump water heater 13 to be operated is X + 3V. And X + 3V> S (see FIG. 4B). Moreover, the operation time zone of the heat pump water heater 13 in the group D starts at time t4. Therefore, in the time period from time t4 to time t5 shown in FIG. 4, the sum of the total power consumption X and the power consumption of each heat pump water heater 13 to be operated is X + 4V. And X + 4V> S (see FIG. 4B). Therefore, the time zone from time t3 to t4 and the time zone from time t4 to t5 correspond to the excess time zone. Similarly, the time period from time t5 to t6 corresponds to the excess time period.
時刻t3〜t4の時間帯では、3つのグループA,B,C内のヒートポンプ給湯機13を動作させると決定している。この3つのグループA,B,Cのうち、最大で2グループ内の各世帯の蓄電池14に放電させなくても、総使用電力Xと、その2グループ内の各ヒートポンプ給湯機の消費電力との和を所定値S以下にすることができるものとする。従って、動作決定手段7は、時刻t3〜t4の時間帯で、3つのグループA,B,Cのうち、1つのグループ内の各世帯の蓄電池14に放電を行わせ、他の2グループ内の各世帯の蓄電池14に放電を行わせないと決定する。また、動作決定手段7は、例えば、蓄電池の充電量の多い順に、蓄電池に放電を行わせる世帯を決定してもよい。この場合、グループに依らずに、蓄電池に放電を行わせる世帯を決定してもよい。
In the time period from time t3 to time t4, it is determined that the heat pump water heaters 13 in the three groups A, B, and C are operated. Of these three groups A, B, and C, the total power consumption X and the power consumption of each heat pump water heater in each of the two groups, even if the
また、時刻t4〜t5の時間帯では、4つのグループA,B,C,D内のヒートポンプ給湯機13を動作させると決定している。この4つのグループA,B,C,Dのうち、最大で2グループ内の各世帯の蓄電池14に放電させなくても、総使用電力Xと、その2グループ内の各ヒートポンプ給湯機の消費電力との和を所定値S以下にすることができるものとする。従って、動作決定手段7は、時刻t4〜t5の時間帯で、4つのグループA,B,C,Dのうち、2つのグループ内の各世帯の蓄電池14に放電を行わせ、他の2グループ内の各世帯の蓄電池14に放電を行わせないと決定する。前述のように、動作決定手段7は、例えば、蓄電池の充電量の多い順に、蓄電池に放電を行わせる世帯を決定してもよい。
Further, it is determined that the heat pump water heaters 13 in the four groups A, B, C, and D are operated in the time period from time t4 to t5. Of these four groups A, B, C, and D, the total power consumption X and the power consumption of each heat pump water heater in each of the two groups are not required to be discharged to the
ここでは、超過時間帯として、時刻t3〜t4の時間帯や時刻t4〜t5の時間帯を例にして説明した。動作決定手段7は、他の超過時間帯に関しても同様に、蓄電池14の動作を決定する。
Here, as the excess time zone, the time zone from time t3 to t4 and the time zone from time t4 to t5 have been described as examples. Similarly, the
以上のようなステップS6の動作によって、動作決定手段7は、各世帯11の各ヒートポンプ給湯機13の動作時間帯や、各蓄電池14の充電の開始時刻および終了時刻、放電の開始時刻および終了時刻を決定することができる。
By the operation of step S6 as described above, the operation determination means 7 operates the operation time zone of each heat pump water heater 13 of each
次に、動作決定手段7は、ステップS6における決定に従い、各世帯11のヒートポンプ給湯機13および蓄電池14を制御する(ステップS7)。具体的には、動作決定手段7は、世帯11毎に、ヒートポンプ給湯機13および蓄電池14に対する制御の内容を表す制御情報を作成し、各世帯11の世帯内コントローラ12にそれぞれ制御情報を送信する。例えば、動作決定手段7は、グループAに属する世帯の制御情報には、その世帯のヒートポンプ給湯機13の動作時間帯や、その世帯の蓄電池14の充電開始時刻、充電終了時刻、放電開始時刻、放電終了時刻を記述する。動作決定手段7は、他のグループに属する世帯の制御情報も同様に生成する。ただし、制御情報の記述は、上記の例に限定されない。
Next, the operation determination means 7 controls the heat pump water heater 13 and the
ステップS7で送信された制御情報を受信した各世帯11の世帯内コントローラ12は、受信した制御情報に従って、ヒートポンプ給湯機13および蓄電池14に動作を行わせる。例えば、世帯内コントローラ12は、制御情報に規定された動作時間帯に、ヒートポンプ給湯機13に動作を行わせる。また、世帯内コントローラ12は、制御情報に規定された充電開始時刻、充電終了時刻、放電開始時刻、放電終了時刻に従って、蓄電池14に、充電を開始させたり終了させたり、あるいは、放電を開始させたり放電を終了させたりする。
The
本実施形態によれば、夜間において、超過時間帯以外の時間では、受電設備21がマンション10の各世帯11に供給する電力の総和を所定値Sにすることができ、超過時間帯では、受電設備21がマンション10の各世帯11に供給する電力の総和を所定値S以下であり、できるだけ所定値Sに近い値にすることができる。従って、受電設備21がマンション10の各世帯11に供給する電力の総和を平準化することができる。
According to the present embodiment, the total power supplied to each
従って、受電設備21がマンション10の各世帯11に供給する電力の総和が突出して高くなることを防止することができ、高圧一括受電サービス事業者が電力会社から高圧電力を購入する際の購入金額の上昇を防ぐことができる。また、その結果、高圧一括受電サービス事業者がマンション内の各世帯に電力を販売する際の販売価格の上昇も防ぐことができる。
Therefore, it is possible to prevent the total amount of power supplied from the
上記の実施形態において、動作決定手段7は、個々のグループに対応するヒートポンプ給湯機13の動作時間帯を分割して決定してもよい。例えば、図4に示す例において、グループAに対応する動作時間帯を分割し、分割した各動作時間帯を、間隔を空けて定めてもよい。そして、動作決定手段7は、その間隔に他のグループに対応する動作時間帯を定めてもよい。 In said embodiment, the operation | movement determination means 7 may divide | segment and determine the operation | movement time zone of the heat pump water heater 13 corresponding to each group. For example, in the example shown in FIG. 4, the operation time zone corresponding to the group A may be divided, and the divided operation time zones may be determined at intervals. And the operation | movement determination means 7 may determine the operation | movement time slot | zone corresponding to another group in the space | interval.
上記の実施形態では、総使用電力情報収集手段5が総使用電力情報を集約機22から収集する場合を例にして説明した。総使用電力情報収集手段5が総使用電力情報を受電設備21から収集してもよい。この場合、受電設備21は、マンション10の各世帯11に供給している電力の総和を示す情報を、総使用電力情報として、給湯機制御装置1に送信する。総使用電力情報収集手段5は、その総使用電力情報を受信することによって、総使用電力情報を収集してもよい。
In the above embodiment, the case where the total power usage
また、動作決定手段7は、異なる動作時間帯の重なりを極力小さくしてもよい。図5は、異なる動作時間帯の重なりを極力小さくした場合における図4に相当する図である。図5では、グループA,Bに対応する動作時間帯を一致させ、グループC,Dに対応する動作時間帯を一致させ、その2つの動作時間帯の重なりを1時間とした場合を示している。
図5では、動作時間帯の重なりを極力小さくした場合の特徴を表すため、便宜的に、所定値S=X+2Vとしている。図5からわかるように、異なる動作時間帯の重なりを極力小さくした場合には、蓄電池14に充電させる機会が減ってしまうという短所(換言すれば、蓄電池14に充電させる自由度が減るという短所)がある。そして、その分、各世帯の蓄電池14の容量は小さくてもよいという長所がある。
Further, the
In FIG. 5, for the sake of convenience, the predetermined value S = X + 2V is used to represent the characteristics when the overlap of the operation time zones is minimized. As can be seen from FIG. 5, when the overlap between the different operation time zones is made as small as possible, there is a disadvantage that the opportunity to charge the
また、動作決定手段7は、動作時間帯の重なりを極力大きくしてもよい。図6は、動作時間帯の重なりを極力大きくした場合における図4に相当する図である。図6では、各グループに対応する動作時間帯を一致させた場合を示している。図6においても、動作時間帯の重なりを極力大きくした場合の特徴を表すため、便宜的に、所定値S=X+2Vとしている。図6からわかるように、動作時間帯の重なりを極力大きくした場合には、蓄電池14に充電させる機会が増加するという長所(換言すれば、蓄電池14に充電させる自由度が増すという長所)がある。そして、その分、各世帯の蓄電池14の容量を大きくする必要があるという短所がある。
Further, the
図4に示す例は、図5に示す例および図6に示す例の中間的な特徴を有しているということができる。 It can be said that the example shown in FIG. 4 has an intermediate characteristic between the example shown in FIG. 5 and the example shown in FIG.
なお、給湯機情報導出手段6が導出する各ヒートポンプ給湯機13の動作時間は、気象条件に応じて変わる。例えば、夏等、気温が高い場合、動作時間は短くなるが、冬等、気温が低い場合、動作時間は長くなる。なお、動作時間は、気温だけでなく、湿度、天候等の影響を受けて変化することも考えられる。気象条件により各ヒートポンプ給湯機13の動作時間が短い場合、動作決定手段7は、動作時間が重複する時間帯が重複しないように、各ヒートポンプ給湯機13の動作時間帯を決定してもよい。図7は、重複しないように決定された動作時間帯の例を示す模式図である。このように動作時間帯を定めることで、受電設備21がマンション10の各世帯11全体に供給する電力の総和が所定値Sを超えることを防止できる。
In addition, the operation time of each heat pump water heater 13 derived by the water heater information deriving unit 6 varies depending on weather conditions. For example, when the temperature is high, such as summer, the operation time is shortened, but when the temperature is low, such as winter, the operation time is long. Note that the operation time may change due to not only the temperature but also the influence of humidity, weather, and the like. When the operation time of each heat pump water heater 13 is short due to weather conditions, the operation determination means 7 may determine the operation time zone of each heat pump water heater 13 so that the time zone where the operation time overlaps does not overlap. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of an operation time period determined not to overlap. By determining the operation time zone in this way, it is possible to prevent the sum of the power supplied to the
例えば、グループ毎のヒートポンプ給湯機13の動作時間の合計値が、夜間に相当する時間帯(例えば、23時〜5時)よりも長い場合、各グループのヒートポンプ給湯機13の動作時間が重複するように、動作決定手段7は、グループ毎のヒートポンプ給湯機13の動作時間帯を決定する。また、グループ毎のヒートポンプ給湯機13の動作時間の合計値が、夜間に相当する時間帯(例えば、23時〜5時)よりも短い場合、各グループのヒートポンプ給湯機13の動作時間が重複しないように、動作決定手段7は、グループ毎のヒートポンプ給湯機13の動作時間帯を決定する。 For example, when the total value of the operation time of the heat pump water heater 13 for each group is longer than the time zone corresponding to the night (for example, 23:00 to 5:00), the operation time of the heat pump water heater 13 of each group overlaps. Thus, the operation determination means 7 determines the operation time zone of the heat pump water heater 13 for each group. Moreover, when the total value of the operation time of the heat pump water heater 13 for each group is shorter than the time zone corresponding to the night (for example, from 23:00 to 5:00), the operation time of the heat pump water heater 13 of each group does not overlap. Thus, the operation determination means 7 determines the operation time zone of the heat pump water heater 13 for each group.
また、各世帯11に世帯内コントローラ12および蓄電池14(図1参照)を配置するのではなく、マンション10に、各世帯11で共用の共用コントローラおよび共用蓄電池を配置する構成であってもよい。図8は、マンション10に共用コントローラおよび共用蓄電池を配置する場合の構成例を示すブロック図である。図1に示す要素と同様の要素については、図1と同一の符号を付し説明を省略する。
Further, instead of disposing the in-
共用コントローラ31は、マンション10内の各世帯11のヒートポンプ給湯機13の状態を監視し、世帯11毎のヒートポンプ給湯機13の状態を表す給湯機状態情報を生成し、給湯機制御装置1に送信する。
The shared
また、共用コントローラ31は、共用蓄電池32の状態を監視し、共用蓄電池32の状態を表す蓄電池状態情報を生成し、給湯機制御装置1に送信する。この蓄電池状態情報には、共用蓄電池32の充電量および容量が記述される。
In addition, the shared
共用蓄電池32は、受電設備21から供給される電力で充電される。また、共用蓄電池32は、世帯単位で、電力を放電する。各世帯11は、共用蓄電池32から電力を供給される場合には、受電設備21からの受電を停止してもよい。そして、その世帯内のヒートポンプ給湯機13を含む全ての電気機器は、共用蓄電池32から放電される電力を使用する。また、各世帯11は、共用蓄電池32から電力の供給を受けつつ、受電設備21からの電力の供給を受けてもよい。
The shared
給湯機制御装置1内の動作決定手段7(図2参照)は、総使用電力情報が示す総使用電力Xと、動作させる各ヒートポンプ給湯機の消費電力との和が所定値S以下である時間帯で、所定値Sからその和を差し引いた電力で、共用蓄電池32に充電を行わせると決定する。例えば、動作決定手段7は、図4に示す時刻t1〜t2において、(S−(X+V))の電力で共用蓄電池32に充電を行わせると決定する。ただし、共用蓄電池32が満充電となっていれば、上記の決定を行わなくてよい。
The operation determining means 7 (see FIG. 2) in the
また、動作決定手段7は、超過時間帯では、ヒートポンプ給湯機13を動作させる世帯のうち一部の世帯に対して、共用蓄電池32に放電を行わせると決定する。より具体的には、動作決定手段7は、総使用電力Xと、ヒートポンプ給湯機13を動作させ、かつ、共用蓄電池32の放電による電力供給を受けない世帯のヒートポンプ給湯機13の消費電力との和が所定値S以下となるように、ヒートポンプ給湯機13を動作させる世帯のうち一部の世帯に対して、共用蓄電池32に放電を行わせると決定する。
Moreover, the operation | movement determination means 7 determines that the
ここで、動作決定手段7は、総使用電力Xと、ヒートポンプ給湯機13を動作させ、かつ、共用蓄電池32の放電による電力供給を受けない世帯のヒートポンプ給湯機13の消費電力との和が所定値S以下となり、ヒートポンプ給湯機13を動作させ、かつ、共用蓄電池32の放電による電力供給を受けない世帯の数が最大となるように、共用蓄電池32の放電による電力供給を受ける世帯を決定する。つまり、蓄電池の放電によりヒートポンプ給湯機を動作させる世帯の数を可能な限り少なくすることで、受電設備から電力供給を受けてヒートポンプを動作させる世帯の数を多くする。
Here, the
他の点に関しては、既に説明した実施形態と同様である。 Other points are the same as those of the embodiment described above.
また、共用コントローラ31および共用蓄電池32を用いる実施形態では、総使用電力Xには、受電設備21が共用蓄電池32に対して供給する電力も含まれる。従って、共用蓄電池32を含むマンション10全体に対して受電設備21が供給する電力の総和を示す情報を、総使用電力情報として、受電設備21が給湯機制御装置1に送信することが好ましい。
Further, in the embodiment using the shared
次に、本発明の概要について説明する。図9は、本発明の給湯機制御装置の概要を示すブロック図である。図10は、本発明の給湯機制御システムの概要を示すブロック図である。図9および図10において、同一の要素には、同一の符号を付している。 Next, the outline of the present invention will be described. FIG. 9 is a block diagram showing an outline of the water heater controller of the present invention. FIG. 10 is a block diagram showing an outline of the water heater control system of the present invention. 9 and 10, the same elements are denoted by the same reference numerals.
図10に示すように、本発明の給湯機制御システムは、集合住宅(例えば、マンション10)内の各世帯に配置される給湯機63(例えば、自然冷媒ヒートポンプ給湯機13)と、その各世帯に配置される蓄電池64(例えば、蓄電池14)と、その各世帯に配置され、世帯内の給湯機63および蓄電池64を動作させる世帯内制御手段62(例えば、世帯内コントローラ12)と、その各世帯の給湯機63および蓄電池64を制御する給湯機制御装置50(例えば、給湯機制御装置1)とを備える。
As shown in FIG. 10, the water heater control system of the present invention includes a water heater 63 (for example, a natural refrigerant heat pump water heater 13) disposed in each household in an apartment house (for example, an apartment 10), and each household. Storage battery 64 (for example, storage battery 14) disposed in each household, household control means 62 (for example, household controller 12) disposed in each household and operating the
給湯機制御装置50は、給湯機情報導出手段51と、制御手段52とを含む(図9および図10参照)。
The
給湯機情報導出手段51(例えば、給湯機情報導出手段6)は、集合住宅近辺の気象情報と、各世帯の給湯機63の状態を示す給湯機状態情報とに基づいて、各世帯の給湯機63の動作時間および消費電力を導出する。
The water heater information deriving means 51 (for example, the water heater information deriving means 6) is based on the weather information in the vicinity of the apartment house and the water heater state information indicating the state of the
制御手段52(例えば、動作決定手段7)は、各世帯の給湯機63の動作時間および消費電力と、集合住宅の総使用電力とに基づいて、各世帯の給湯機63の動作時間帯および蓄電池64の動作を決定し、決定に従って、各世帯の給湯機63および蓄電池64を制御する。制御手段52は、世帯内の給湯機63および蓄電池64に対する制御の内容を表す制御情報を、各世帯の世帯内制御手段62に送信する。
The control means 52 (for example, the operation determining means 7) determines the operation time zone and the storage battery of the
各世帯の世帯内制御手段62は、その制御情報に従って、世帯内の給湯機63および蓄電池64を動作させる。
The household control means 62 of each household operates the
そのような構成によれば、複数の世帯に給湯機が配置されている集合住宅の各世帯に対して高圧一括受電サービス事業者が電力を供給する場合において、複数の給湯機を動作させる際に、高圧一括受電サービス事業者から各世帯に対して供給する電力の総和を平準化することができる。 According to such a configuration, when a high-voltage collective power receiving service provider supplies power to each household of an apartment house in which water heaters are arranged in a plurality of households, when operating a plurality of water heaters It is possible to level the total amount of power supplied to each household from the high-voltage collective power receiving service provider.
制御手段52は、集合住宅の総使用電力と動作させる各給湯機63の消費電力との和が所定値以下である時間帯で、その所定値からその和を差し引いた電力で、各世帯の蓄電池64のうち、充電可能な各蓄電池64に充電を行わせると決定してもよい。
The control means 52 is a time zone in which the sum of the total power consumption of the apartment house and the power consumption of each
制御手段52は、集合住宅の総使用電力と動作させる各給湯機63の消費電力との和が所定値を超える時間帯で、給湯機63を動作させる世帯のうちの一部の世帯の蓄電池64に放電を行わせると決定してもよい。
The control means 52 stores the
制御手段52は、集合住宅の総使用電力と、給湯機63を動作させ、かつ、蓄電池64に放電を行わせない世帯の各給湯機の消費電力との和が所定値以下になるように、給湯機63を動作させる世帯のうちの一部の世帯の蓄電池64に放電を行わせると決定してもよい。
The control means 52 is configured so that the sum of the total power consumption of the housing complex and the power consumption of each water heater in the household that operates the
制御手段52は、集合住宅の総使用電力と、給湯機63を動作させ、かつ、蓄電池64に放電を行わせない世帯の各給湯機63の消費電力との和が所定値以下となり、給湯機63を動作させ、かつ、蓄電池64に放電を行わせない世帯の各給湯機63の数が最大となるように、蓄電池64に放電を行わせる世帯を決定してもよい。
The control means 52 is configured such that the sum of the total electric power used in the housing complex and the power consumption of each
制御手段52は、給湯機を動作させる世帯のうち蓄電池に放電を行わせる世帯を決定するときに、蓄電池の充電量の多い順に、蓄電池に放電を行わせる世帯を決定してもよい。 The control means 52 may determine the household which makes a storage battery discharge in order with the large charge amount of a storage battery, when determining the household which makes a storage battery discharge among the households which operate a water heater.
蓄電池に放電を行わせる世帯は、外部からの電力供給を停止してもよい。 Households that cause the storage battery to discharge may stop power supply from the outside.
制御手段52は、グループ分けされた給湯機のグループの動作時間の合計値が所定の時間帯の長さよりも短いことを条件に、各グループの動作時間帯が重複しないように、各グループの動作時間帯を定めてもよい。 The control means 52 operates the operation of each group so that the operation time zone of each group does not overlap on condition that the total value of the operation time of the grouped hot water heater groups is shorter than the length of the predetermined time zone. A time zone may be set.
本発明は、集合住宅内の各世帯に配置された給湯機の制御に好適に適用される。 The present invention is preferably applied to control of a water heater disposed in each household in an apartment house.
1 給湯機制御装置
2 気象情報収集手段
3 給湯機状態情報収集手段
4 蓄電池状態情報収集手段
5 総使用電力情報収集手段
6 給湯機情報導出手段
7 動作決定手段
12 世帯内コントローラ
13 ヒートポンプ給湯機(自然冷媒ヒートポンプ給湯機)
14 蓄電池
15 スマートメータ
21 受電設備
22 集約機
DESCRIPTION OF
14
Claims (17)
前記各世帯の前記給湯機の動作時間および消費電力と、前記集合住宅の総使用電力とに基づいて、前記各世帯の前記給湯機および蓄電池を制御する制御手段とを備える
ことを特徴とする給湯機制御装置。 Based on weather information in the vicinity of an apartment house including a plurality of households having a water heater and hot water heater state information indicating the state of the water heater of each household in the apartment house, the operation time of the water heater of each household And water heater information deriving means for deriving power consumption,
Control means for controlling the water heater and storage battery of each household based on the operating time and power consumption of the water heater of each household and the total power consumption of the apartment house Machine control device.
集合住宅の総使用電力と動作させる各給湯機の消費電力との和が所定値以下である時間帯で、前記所定値から前記和を差し引いた電力で、蓄電池に充電を行わせる
請求項1に記載の給湯機制御装置。 The control means
The storage battery is charged with electric power obtained by subtracting the sum from the predetermined value in a time zone in which the sum of the total power consumption of the apartment house and the power consumption of each water heater to be operated is equal to or less than the predetermined value. The water heater control device described.
集合住宅の総使用電力と動作させる各給湯機の消費電力との和が所定値を超える時間帯で、給湯機を動作させる世帯のうちの一部の世帯の蓄電池に放電を行わせる
請求項1または請求項2に記載の給湯機制御装置。 The control means
The storage batteries of some of the households that operate the water heater are discharged during a time period in which the sum of the total power consumption of the apartment house and the power consumption of each water heater that is operated exceeds a predetermined value. Or the hot-water supply machine control apparatus of Claim 2.
集合住宅の総使用電力と、給湯機を動作させ、かつ、蓄電池に放電を行わせない世帯の各給湯機の消費電力との和が所定値以下になるように、前記一部の世帯の蓄電池に放電を行わせる
請求項3に記載の給湯機制御装置。 The control means
The storage batteries of some of the households so that the sum of the total power consumption of the housing complex and the power consumption of each of the water heaters of the households that operate the water heater and do not discharge the storage battery is less than a predetermined value The water heater control device according to claim 3, wherein the discharge is performed.
集合住宅の総使用電力と、給湯機を動作させ、かつ、蓄電池に放電を行わせない世帯の各給湯機の消費電力との和が所定値以下となり、給湯機を動作させ、かつ、蓄電池に放電を行わせない世帯の各給湯機の数が最大となるように、蓄電池に放電を行わせる世帯を決定する
請求項3または請求項4に記載の給湯機制御装置。 The control means
The sum of the total power consumption of the apartment and the power consumption of each water heater in the household that operates the water heater and does not discharge the storage battery is less than the predetermined value, operates the water heater, and The water heater control device according to claim 3 or 4, wherein a household that causes the storage battery to discharge is determined so that the number of water heaters in the household that does not perform discharge is maximized.
給湯機を動作させる世帯のうち蓄電池に放電を行わせる世帯を決定するときに、蓄電池の充電量の多い順に、蓄電池に放電を行わせる世帯を決定する
請求項5に記載の給湯機制御装置。 The control means
The water heater controller according to claim 5, wherein when determining a household that causes the storage battery to discharge among households that operate the water heater, a household that causes the storage battery to discharge is determined in descending order of charge amount of the storage battery.
グループ分けされた給湯機のグループの動作時間の合計値が所定の時間帯の長さよりも短いことを条件に、各グループの動作時間帯が重複しないように、各グループの動作時間帯を定める
請求項1に記載の給湯機制御装置。 The control means
The operation time zone of each group is determined so that the operation time zone of each group does not overlap on condition that the total value of the operation time of the group of water heaters divided into groups is shorter than the length of the predetermined time zone. Item 2. A water heater control device according to Item 1.
前記各世帯に配置される蓄電池と、
前記各世帯に配置され、世帯内の給湯機および蓄電池を動作させる世帯内制御手段と、
前記各世帯の前記給湯機および前記蓄電池を制御する給湯機制御装置とを備え、
前記給湯機制御装置は、
前記集合住宅近辺の気象情報と、前記各世帯の前記給湯機の状態を示す給湯機状態情報とに基づいて、前記各世帯の前記給湯機の動作時間および消費電力を導出する給湯機情報導出手段と、
前記各世帯の前記給湯機の動作時間および消費電力と、前記集合住宅の総使用電力とに基づいて、前記各世帯の前記給湯機の動作時間帯および前記蓄電池の動作を決定し、世帯内の給湯機および蓄電池に対する制御の内容を表す制御情報を、前記各世帯の世帯内制御手段に送信する制御手段とを含み、
前記各世帯の世帯内制御手段は、
前記制御情報に従って、世帯内の給湯機および蓄電池を動作させる
ことを特徴とする給湯機制御システム。 A water heater located in each household in the housing complex;
A storage battery arranged in each household;
Household control means arranged in each household and operating a water heater and a storage battery in the household;
A water heater controller for controlling the water heater and the storage battery of each household,
The water heater controller is
Water heater information deriving means for deriving operating time and power consumption of the water heater of each household based on weather information in the vicinity of the apartment house and water heater state information indicating the state of the water heater of each household When,
Based on the operation time and power consumption of the water heater of each household and the total power consumption of the apartment house, the operation time zone of the water heater and the operation of the storage battery of each household are determined, Control information representing the content of control for the water heater and the storage battery, and control means for transmitting to the household control means of each household,
The household control means of each household is:
A water heater control system for operating a water heater and a storage battery in a household according to the control information.
集合住宅の総使用電力と動作させる各給湯機の消費電力との和が所定値以下である時間帯で、前記所定値から前記和を差し引いた電力で、蓄電池に充電を行わせることを決定する
請求項8に記載の給湯機制御システム。 The control means
It is determined that the storage battery is charged with power obtained by subtracting the sum from the predetermined value in a time zone where the sum of the total power consumption of the apartment house and the power consumption of each water heater to be operated is equal to or less than the predetermined value. The water heater control system according to claim 8.
集合住宅の総使用電力と動作させる各給湯機の消費電力との和が所定値を超える時間帯で、給湯機を動作させる世帯のうちの一部の世帯の蓄電池に放電を行わせることを決定する
請求項8または請求項9に記載の給湯機制御システム。 The control means
Decided to discharge the storage batteries of some of the households that operate the water heaters in the time zone when the sum of the total power consumption of the housing complex and the power consumption of each water heater operated exceeds the specified value The water heater control system according to claim 8 or 9.
集合住宅の総使用電力と、給湯機を動作させ、かつ、蓄電池に放電を行わせない世帯の各給湯機の消費電力との和が所定値以下になるように、前記一部の世帯の蓄電池に放電を行わせることを決定する
請求項10に記載の給湯機制御システム。 The control means
The storage batteries of some of the households so that the sum of the total power consumption of the housing complex and the power consumption of each of the water heaters of the households that operate the water heater and do not discharge the storage battery is less than a predetermined value The water heater control system according to claim 10, wherein it is determined to cause the battery to discharge.
集合住宅の総使用電力と、給湯機を動作させ、かつ、蓄電池に放電を行わせない世帯の各給湯機の消費電力との和が所定値以下となり、給湯機を動作させ、かつ、蓄電池に放電を行わせない世帯の各給湯機の数が最大となるように、蓄電池に放電を行わせる世帯を決定する
請求項10または請求項11に記載の給湯機制御システム。 The control means
The sum of the total power consumption of the apartment and the power consumption of each water heater in the household that operates the water heater and does not discharge the storage battery is less than the predetermined value, operates the water heater, and The water heater control system according to claim 10 or 11, wherein a household that causes the storage battery to discharge is determined so that the number of water heaters of the household that does not perform discharge is maximized.
給湯機を動作させる世帯のうち蓄電池に放電を行わせる世帯を決定するときに、蓄電池の充電量の多い順に、蓄電池に放電を行わせる世帯を決定する
請求項12に記載の給湯機制御システム。 The control means
The water heater control system according to claim 12, wherein when determining a household for operating a water heater, a household for discharging the storage battery is determined in descending order of charge amount of the storage battery.
請求項12または請求項13に記載の給湯機制御システム。 The water heater control system according to claim 12 or 13, wherein a household that causes the storage battery to discharge stops power supply from outside.
グループ分けされた給湯機のグループの動作時間の合計値が所定の時間帯の長さよりも短いことを条件に、各グループの動作時間帯が重複しないように、各グループの動作時間帯を定める
請求項8に記載の給湯機制御システム。 The control means
The operation time zone of each group is determined so that the operation time zone of each group does not overlap on condition that the total value of the operation time of the group of water heaters divided into groups is shorter than the length of the predetermined time zone. Item 9. A water heater control system according to Item 8.
前記各世帯の前記給湯機の動作時間および消費電力と、前記集合住宅の総使用電力とに基づいて、前記各世帯の前記給湯機および蓄電池を制御する
ことを特徴とする給湯機制御方法。 Based on weather information in the vicinity of an apartment house including a plurality of households having a water heater and hot water heater state information indicating the state of the water heater of each household in the apartment house, the operation time of the water heater of each household And derive power consumption,
The water heater control method, wherein the water heater and the storage battery of each household are controlled based on the operation time and power consumption of the water heater of each household and the total power consumption of the apartment house.
給湯機を有する世帯を複数含む集合住宅近辺の気象情報と、前記集合住宅内の各世帯の前記給湯機の状態を示す給湯機状態情報とに基づいて、前記各世帯の前記給湯機の動作時間および消費電力を導出する給湯機情報導出処理、
前記各世帯の前記給湯機の動作時間および消費電力と、前記集合住宅の総使用電力とに基づいて、前記各世帯の前記給湯機および蓄電池を制御する制御処理
を実行させるための給湯機制御プログラム。 On the computer,
Based on weather information in the vicinity of an apartment house including a plurality of households having a water heater and hot water heater state information indicating the state of the water heater of each household in the apartment house, the operation time of the water heater of each household And water heater information derivation processing to derive power consumption,
A water heater control program for executing a control process for controlling the water heater and the storage battery of each household based on the operation time and power consumption of the water heater of each household and the total power consumption of the apartment house .
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