JP2017223421A - Heat medium heating device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat medium heating device for heating a heat medium with high cost efficiency by using information on an electricity unit price in which a unit price changes in dependence on a time zone when electricity is used.SOLUTION: A heat medium heating device 2 is a device that secures a scheduled amount of heat medium at a planned temperature at a scheduled time. The heat medium heating device 2 includes an HP (heat pump) unit 6, a tank 10, a controller 110, and a management device 121. The controller 110 carries out boiling operation of the HP unit 6 such that water of the tank 10 becomes a target temperature. The management device 121 acquires an electricity unit price dependent on a time zone and an estimated outside air temperature. The controller 110 sets a plurality of times (temporary times) before the scheduled time, calculates an electricity cost required when it is presumed that boiling operation is started at each temporary time so that the scheduled amount of a heat medium can be secured at the planned temperature at the scheduled time on the basis of the information acquired by the management device 121, and starts boiling operation at a temporary time when an electricity cost is the lowest.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本明細書が開示する技術は、熱媒加熱装置に関する。   The technology disclosed in this specification relates to a heat medium heating device.

近年、建屋内の電気機器の情報(運転状態や消費電力などの情報)を収集し、省エネルギ化を高めるシステムが提案されている(例えば特許文献1)。そのようなシステムは、HEMS(Home Energy Management System)、あるいは、BEMS(Building Energy Management System)と呼ばれている。特許文献1には、ヒートポンプなどの電気式の熱媒加熱装置もHEMSに組み込み、HEMSの制御装置からの指示でヒートポンプを動作させる技術が開示されている。   In recent years, there has been proposed a system that collects information on electrical equipment in a building (information such as operating state and power consumption) to improve energy saving (for example, Patent Document 1). Such a system is called HEMS (Home Energy Management System) or BEMS (Building Energy Management System). Patent Document 1 discloses a technique in which an electric heating medium heating device such as a heat pump is also incorporated in the HEMS, and the heat pump is operated in accordance with an instruction from a control device of the HEMS.

特開2015−29360号公報JP 2015-29360 A

現在も電気料金は使用する時間帯に依存して電気単価(1kWh当たりの電気料金)が変動するが、今後、時間帯の細分化が進み、時間帯に応じて電気単価が細かく変化することが予想される。本明細書は、使用する時間帯に依存して単価が変化する電気単価の情報を利用して低コストで熱媒を加熱する熱媒加熱装置を提供する。   Currently, electricity prices vary depending on the time of use, and the electricity price (electricity charge per kWh) will fluctuate. However, in the future, the time zone will be further subdivided, and the electricity price may change finely according to the time zone. is expected. The present specification provides a heating medium heating device that heats a heating medium at low cost using information on a unit price of electricity whose unit price varies depending on a time zone to be used.

本明細書が開示する技術の一態様は、次の熱媒加熱装置に具現化することができる。その熱媒加熱装置は、予定時刻に予定温度で予定量の熱媒を確保する装置である。その熱媒加熱装置は、電気式のヒートポンプと、タンクと、制御器と、情報取得装置を備える。ヒートポンプは、電力を使って外気の熱で熱媒を加熱する。タンクは、ヒートポンプで加熱された熱媒を蓄える。制御器は、タンクの熱媒が目標温度になるようにヒートポンプを駆動する沸き上げ運転を行う。情報取得装置は、電気を使用する時間帯に依存して単価(単位電力量当たりの電気料金)が変化する電気単価と、現在時刻以降の予想外気温度を取得することができる。この熱媒加熱装置は、タンクに蓄えた熱媒の熱を、暖房と給湯の少なくとも一方に使うことができる。タンクに熱媒を蓄えることの一つの利点は、予定時刻に予定温度で予定量の熱媒を確保するにしても、沸き上げ運転を開始する時間に選択の余地があることである。そこで、本明細書が開示する熱媒加熱装置の制御器は、次の処理を行う。制御器は、予定時刻より前の複数の時刻(仮時刻)を設定する。制御器は、情報取得装置が取得した情報に基づいて、予定時刻に予定温度で予定量の熱媒を確保できるように、各仮時刻に沸き上げ運転を開始すると仮定した場合に要する電気コストを算出する。そして、制御器は、電気コストの最も低い仮時刻に沸き上げ運転を開始する。   One embodiment of the technology disclosed in this specification can be embodied in the following heat medium heating device. The heat medium heating device is a device that secures a predetermined amount of heat medium at a predetermined temperature at a predetermined time. The heating medium heating device includes an electric heat pump, a tank, a controller, and an information acquisition device. The heat pump uses electric power to heat the heat medium with the heat of the outside air. The tank stores a heat medium heated by a heat pump. The controller performs a boiling operation for driving the heat pump so that the heat medium in the tank reaches a target temperature. The information acquisition apparatus can acquire the unit price of electricity whose unit price (electricity charge per unit amount of electricity) varies depending on the time zone in which electricity is used, and the expected outside air temperature after the current time. This heat medium heating device can use the heat of the heat medium stored in the tank for at least one of heating and hot water supply. One advantage of storing the heating medium in the tank is that there is room for choice in starting the boiling operation even if a predetermined amount of heating medium is secured at the scheduled temperature at the scheduled time. Therefore, the controller of the heating medium heating device disclosed in this specification performs the following processing. The controller sets a plurality of times (temporary times) before the scheduled time. Based on the information acquired by the information acquisition device, the controller reduces the electric cost required when it is assumed that the heating operation is started at each temporary time so that a predetermined amount of heat medium can be secured at the planned temperature at the scheduled time. calculate. And a controller starts a boiling operation at the temporary time with the lowest electric cost.

上記の熱媒加熱装置は、タンクを有する熱媒加熱装置では沸き上げ運転の開始時刻に選択の余地があることを利用する。上記の熱媒加熱装置は、時間依存の電気単価の情報を取得し、予定時刻に予定温度で予定量の熱媒を最も低コストで確保できる時刻に炊き上げ運転を行うことができる。   The heating medium heating device uses that the heating medium heating device having a tank has a room for selection at the start time of the boiling operation. The heating medium heating device can acquire time-dependent electricity unit price information and perform a cooking operation at a scheduled time at a time when a predetermined amount of the heating medium can be secured at the lowest cost.

電気コスト算出の一例は、以下の通りである。制御器は、各仮時刻に対して以下の(1)〜(5)の処理を実行する。
(1)その仮時刻の電気単価と予想外気温度を取得する。
(2)その仮時刻に沸き上げ運転を開始したと仮定した場合の沸き上げ運転完了時から予定時刻までタンクからの放熱による熱媒温度低下分を予定温度に加えてその仮時刻に開始する沸き上げ運転の目標温度を決定する。
(3)上記(2)で決定された目標温度とその仮時刻における予想外気温度から、ヒートポンプの成績係数を求める。なお、成績係数は、COP(Coefficient Of Performance)と呼ばれることがある。
(4)その仮時刻に開始する沸き上げ運転の完了時のタンク内の熱媒の熱量(仮熱量)から現在のタンク内の熱媒の熱量を減じて、その仮時刻に開始する沸き上げ運転で熱媒に加えるべき必要熱量を算出する。
(5)((必要熱量/成績係数)×その仮時刻の電気単価)を計算してその仮時刻に沸き上げ運転を開始した場合の電気コストを計算する。
An example of calculating the electrical cost is as follows. The controller executes the following processes (1) to (5) for each temporary time.
(1) Obtain the electricity unit price and the predicted outside air temperature at the provisional time.
(2) Boiling that starts at the tentative time by adding the heat medium temperature drop due to heat release from the tank to the scheduled time from the completion of the boiling operation to the scheduled time, assuming that the boiling operation is started at the tentative time Determine the target temperature for lifting operation.
(3) The coefficient of performance of the heat pump is obtained from the target temperature determined in (2) above and the predicted outside air temperature at the temporary time. The coefficient of performance is sometimes called COP (Coefficient Of Performance).
(4) The boiling operation that starts at the temporary time by subtracting the current heat amount of the heating medium in the tank from the heat amount (temporary heat amount) of the heating medium in the tank at the completion of the boiling operation that starts at the temporary time. Calculate the required amount of heat to be added to the heating medium.
(5) Calculate (the necessary heat amount / coefficient of performance) × the electricity unit price at the tentative time) and the electricity cost when the boiling operation is started at the tentative time.

本明細書が開示する技術の別の態様は、次の熱媒加熱装置に具現化することができる。その熱媒加熱装置は、熱媒を加熱する電気式加熱器及び燃焼式加熱器と、電気式加熱器と燃焼式加熱器を制御する制御器と、情報取得装置を備える。情報取得装置は、電気を使用する時間帯に依存して単価が変化する電気単価と、燃焼式加熱器で燃焼させる燃料の単位熱量当たりの燃料単価を取得する。そして、制御器は、次の処理を実行する。
(1)熱媒を電気式加熱器で目標温度まで加熱するときの電気式加熱器の成績係数を特定するとともに、熱媒を燃焼式加熱器で目標温度まで加熱するときの燃焼式加熱器の成績係数を特定する。
(2)「電気コスト=電気単価/電気式加熱器の成績係数」と、「燃料コスト=燃料単価/燃焼式加熱器の成績係数」を算出する。なお、電気コストは、電気式加熱器によって単位体積当たりの熱媒を1℃上昇させるのに要するコストを意味する。また、燃料コストは、燃焼式加熱器によって単位体積当たりの熱媒を1℃上昇させるのに要するコストを意味する。
(3)電気コストが燃料コストより低い場合は電気式加熱器を使って熱媒を目標温度まで加熱し、燃料コストが電気コストよりも低い場合は燃焼式加熱器を使って熱媒を目標温度まで加熱する。上記処理により、同じ目標温度の熱媒を得る場合に、電気式加熱器と燃焼式加熱器のうち、コストの低い方を選択して熱媒を加熱することができる。
Another aspect of the technology disclosed in the present specification can be embodied in the following heat medium heating device. The heating medium heating device includes an electric heater and a combustion heater for heating the heating medium, a controller for controlling the electric heater and the combustion heater, and an information acquisition device. The information acquisition device acquires a unit price of electricity whose unit price changes depending on a time zone in which electricity is used, and a unit price of fuel per unit calorie of fuel burned by the combustion heater. Then, the controller executes the following process.
(1) While specifying the coefficient of performance of the electric heater when the heating medium is heated to the target temperature with the electric heater, the combustion heater when the heating medium is heated to the target temperature with the combustion heater Specify the coefficient of performance.
(2) "Electric cost = unit price of electricity / coefficient of performance of electric heater" and "fuel cost = unit price of fuel / coefficient of performance of combustion heater" are calculated. The electric cost means the cost required to raise the heating medium per unit volume by 1 ° C. by the electric heater. The fuel cost means the cost required to raise the heating medium per unit volume by 1 ° C. by the combustion heater.
(3) When the electric cost is lower than the fuel cost, the heating medium is heated to the target temperature using the electric heater, and when the fuel cost is lower than the electric cost, the heating medium is set to the target temperature using the combustion type heater. Until heated. When the heat medium having the same target temperature is obtained by the above process, the heat medium can be heated by selecting the lower one of the electric heater and the combustion heater.

電力式加熱器の一例は、外気の熱で熱媒を加熱する電気式のヒートポンプである。その場合、情報取得装置は、外気温度を取得し、制御器は、取得された外気温度と目標温度から、熱媒をヒートポンプで目標温度まで上昇させるときのヒートポンプの成績係数を特定する。ヒートポンプの成績係数は、熱源である外気の温度に依存する。上記の熱媒加熱装置は、外気温度も考慮して、より正確に電気コストを算出することができる。電気コストと燃料コストの比較をより正確にできる。   An example of the electric power heater is an electric heat pump that heats the heat medium with the heat of the outside air. In that case, the information acquisition device acquires the outside air temperature, and the controller specifies the coefficient of performance of the heat pump when the heat medium is raised to the target temperature by the heat pump from the acquired outside air temperature and the target temperature. The coefficient of performance of the heat pump depends on the temperature of the outside air that is the heat source. The heating medium heating device can calculate the electrical cost more accurately in consideration of the outside air temperature. Compare electricity costs and fuel costs more accurately.

上記したいずれの熱媒加熱装置も電気を利用する時間帯に応じて単価が変化する電気単価の情報を使い、電気コストの最も低くなる時刻に、あるいは、電気コストと燃料コストの低い方を使い、熱媒を加熱することができる。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。   Each of the heating medium heating devices described above uses information on the unit price of electricity whose unit price varies depending on the time zone in which electricity is used, and uses the one with the lowest electricity cost or the lower cost of fuel and fuel. The heating medium can be heated. Details and further improvements of the technology disclosed in this specification will be described in the following “DETAILED DESCRIPTION”.

実施例の熱媒加熱装置2のブロック図である。It is a block diagram of the heat-medium heating apparatus 2 of an Example. 沸き上げ運転(コスト評価沸き上げ運転)のフローチャートである。It is a flowchart of a boiling operation (cost evaluation boiling operation). コスト評価沸き上げ運転の開始時刻決定処理を例示するグラフである。図3(A)は、外気温度と時間帯依存の電気単価の一例を示すグラフである。図3(B)は、各仮時刻の目標温度を示すグラフである。図3(C)は、各仮時刻での成績係数を示すグラフである。図3(D)は、各仮時刻での必要熱量を示すグラフである。図3(E)は、各仮時刻での電気コストを示すグラフである。It is a graph which illustrates the starting time determination process of cost evaluation boiling operation. FIG. 3A is a graph showing an example of an outdoor air temperature and a time-dependent electricity unit price. FIG. 3B is a graph showing the target temperature at each temporary time. FIG. 3C is a graph showing the coefficient of performance at each provisional time. FIG. 3D is a graph showing the amount of heat required at each temporary time. FIG. 3E is a graph showing the electrical cost at each temporary time. 暖房運転(コスト評価暖房運転)のフローチャートである。It is a flowchart of heating operation (cost evaluation heating operation). コスト評価暖房運転の効果の一例を示すグラフである。図5(A)は、外気温度とガス単価と時間帯依存の電気単価の一例を示すグラフである。図5(B)は、HPユニットと暖房用水加熱バーナの成績係数を示すグラフである。図5(C)は、電気コストと燃料コストのグラフである。It is a graph which shows an example of the effect of cost evaluation heating operation. FIG. 5A is a graph showing an example of an outdoor air temperature, a gas unit price, and a time zone-dependent electricity unit price. FIG. 5B is a graph showing the coefficient of performance of the HP unit and the heating water heating burner. FIG. 5C is a graph of electric cost and fuel cost.

図面を参照して実施例の熱媒加熱装置2を説明する。図1に示すように、本実施例に係る熱媒加熱装置2は、タンクユニット4と、ヒートポンプ(HP)ユニット6と、燃焼ユニット8、及び、管理装置121を備えている。   The heat medium heating device 2 of the embodiment will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the heat medium heating device 2 according to this embodiment includes a tank unit 4, a heat pump (HP) unit 6, a combustion unit 8, and a management device 121.

HPユニット6は、冷媒(例えばR32といったHFC冷媒や、R744といったCO冷媒)を循環させるための冷媒循環路52と、空気熱交換器54と、ファン56と、圧縮機62と、四方弁58と、給湯用水熱交換器63と、逆止弁64と、暖房用水熱交換器65と、逆止弁66と、膨張弁60と、循環ポンプ22を備える、ヒートポンプ熱源機である。 The HP unit 6 includes a refrigerant circulation path 52 for circulating a refrigerant (for example, an HFC refrigerant such as R32 and a CO 2 refrigerant such as R744), an air heat exchanger 54, a fan 56, a compressor 62, and a four-way valve 58. And a hot water supply water heat exchanger 63, a check valve 64, a heating water heat exchanger 65, a check valve 66, an expansion valve 60, and the circulation pump 22.

空気熱交換器54は、電力により駆動されるファン56によって送風された外気と冷媒循環路52内の冷媒との間で熱交換させる。圧縮機62は、電力により駆動され、気相状態の冷媒を加圧して送り出す。給湯用水熱交換器63は、冷媒循環路52内の冷媒と、後述のタンク水循環路20内の給湯用水の間で熱交換させる。暖房用水熱交換器65は、冷媒循環路52内の冷媒と、後述のHP循環路88内の暖房用水との間で熱交換させる。膨張弁60は、液相状態の冷媒を断熱膨張させて減圧する。空気熱交換器54と、圧縮機62と、給湯用水熱交換器63または暖房用水熱交換器65と、膨張弁60によって、ヒートポンプ50が構成されている。ヒートポンプ50は、冷媒を循環させることで、外気の熱によって熱媒である給湯用水や暖房用水を加熱する電気式ヒートポンプである。   The air heat exchanger 54 exchanges heat between the outside air blown by the fan 56 driven by electric power and the refrigerant in the refrigerant circuit 52. The compressor 62 is driven by electric power, and pressurizes and sends out the gas phase refrigerant. The hot water supply water heat exchanger 63 exchanges heat between the refrigerant in the refrigerant circulation path 52 and hot water supply water in the tank water circulation path 20 described later. The heating water heat exchanger 65 exchanges heat between the refrigerant in the refrigerant circuit 52 and heating water in the HP circuit 88 described later. The expansion valve 60 adiabatically expands and decompresses the liquid phase refrigerant. The heat pump 50 is configured by the air heat exchanger 54, the compressor 62, the hot water supply water heat exchanger 63 or the heating water heat exchanger 65, and the expansion valve 60. The heat pump 50 is an electric heat pump that heats hot water supply water or heating water, which is a heat medium, by heat of outside air by circulating a refrigerant.

四方弁58は、ヒートポンプ50において冷媒の流路を切り換える流路切換弁である。四方弁58は4つのポートa,b,cおよびdを有している。四方弁58は、ポートaとポートbが連通し、かつポートcとポートdが連通する状態と、ポートaとポートdが連通し、かつポートbとポートcが連通する状態の間で切換可能である。四方弁58のポートaは、暖房用水熱交換器65の冷媒入口に接続されている。暖房用水熱交換器65の冷媒出口は、逆止弁66を介して、膨張弁60の冷媒入口に接続されている。四方弁58のポートbは、圧縮機62の冷媒入口に接続されている。四方弁58のポートcは、給湯用水熱交換器63の冷媒入口に接続されている。給湯用水熱交換器63の冷媒出口は、逆止弁64を介して、膨張弁60の冷媒入口に接続されている。四方弁58のポートdは、圧縮機62の冷媒出口に接続されている。本実施例の熱媒加熱装置2では、四方弁58での冷媒の流路の切り換え動作は、圧縮機62の回転数を一時的に増加させることによって行われる。   The four-way valve 58 is a flow path switching valve that switches a refrigerant flow path in the heat pump 50. The four-way valve 58 has four ports a, b, c and d. The four-way valve 58 can be switched between a state where the port a and the port b communicate with each other, a port c and the port d communicate with each other, and a state where the port a and the port d communicate with each other and the port b and the port c communicate with each other. It is. The port a of the four-way valve 58 is connected to the refrigerant inlet of the heating water heat exchanger 65. The refrigerant outlet of the heating water heat exchanger 65 is connected to the refrigerant inlet of the expansion valve 60 via a check valve 66. The port b of the four-way valve 58 is connected to the refrigerant inlet of the compressor 62. The port c of the four-way valve 58 is connected to the refrigerant inlet of the hot water supply water heat exchanger 63. The refrigerant outlet of the hot water supply water heat exchanger 63 is connected to the refrigerant inlet of the expansion valve 60 via a check valve 64. The port d of the four-way valve 58 is connected to the refrigerant outlet of the compressor 62. In the heat medium heating device 2 of the present embodiment, the refrigerant flow switching operation in the four-way valve 58 is performed by temporarily increasing the rotational speed of the compressor 62.

四方弁58が、ポートaとポートbが連通し、かつポートcとポートdが連通する状態である場合、ヒートポンプ50では、圧縮機62から送り出される高温高圧の気相状態の冷媒が、給湯用水熱交換器63へ流入する。冷媒は、給湯用水熱交換器63を通過する際に放熱して凝縮し、液相状態となる。給湯用水熱交換器63を通過した液相状態の冷媒は、膨張弁60で減圧される。膨張弁60を通過した低温低圧の液相状態の冷媒が、空気熱交換器54へ流入する。冷媒は、空気熱交換器54を通過する際に吸熱して蒸発し、気相状態となる。空気熱交換器54を通過した気相状態の冷媒は、圧縮機62へ戻される。すなわち、この場合、HPユニット6は、空気熱交換器54で外気から吸熱し、給湯用水熱交換器63で給湯用水を加熱する。   When the four-way valve 58 is in a state where the port a and the port b communicate with each other and the port c and the port d communicate with each other, in the heat pump 50, the high-temperature and high-pressure gas-phase refrigerant sent from the compressor 62 is It flows into the heat exchanger 63. When passing through the hot water supply water heat exchanger 63, the refrigerant dissipates heat and condenses, and enters a liquid phase state. The liquid-phase refrigerant that has passed through the hot water supply water heat exchanger 63 is decompressed by the expansion valve 60. The low-temperature and low-pressure liquid phase refrigerant that has passed through the expansion valve 60 flows into the air heat exchanger 54. When the refrigerant passes through the air heat exchanger 54, it absorbs heat and evaporates to be in a gas phase state. The gas phase refrigerant that has passed through the air heat exchanger 54 is returned to the compressor 62. That is, in this case, the HP unit 6 absorbs heat from the outside air by the air heat exchanger 54 and heats the hot water supply water by the hot water supply water heat exchanger 63.

四方弁58が、ポートaとポートdが連通し、かつポートbとポートcが連通する状態である場合、ヒートポンプ50では、圧縮機62から送り出される高温高圧の気相状態の冷媒が、暖房用水熱交換器65へ流入する。冷媒は、暖房用水熱交換器65を通過する際に放熱して凝縮し、液相状態となる。暖房用水熱交換器65を通過した液相状態の冷媒は、膨張弁60で減圧される。膨張弁60を通過した低温低圧の液相状態の冷媒が、空気熱交換器54へ流入する。冷媒は、空気熱交換器54を通過する際に吸熱して蒸発し、気相状態となる。空気熱交換器54を通過した気相状態の冷媒は、圧縮機62へ戻される。すなわち、この場合、HPユニット6は、空気熱交換器54で外気から吸熱し、暖房用水熱交換器65で暖房用水を加熱する。   When the four-way valve 58 is in a state where the port a and the port d communicate with each other and the port b and the port c communicate with each other, in the heat pump 50, the high-temperature and high-pressure gas-phase refrigerant sent from the compressor 62 is heated. It flows into the heat exchanger 65. The refrigerant dissipates heat and condenses when passing through the heating water heat exchanger 65 and enters a liquid phase state. The liquid-phase refrigerant that has passed through the heating water heat exchanger 65 is decompressed by the expansion valve 60. The low-temperature and low-pressure liquid phase refrigerant that has passed through the expansion valve 60 flows into the air heat exchanger 54. When the refrigerant passes through the air heat exchanger 54, it absorbs heat and evaporates to be in a gas phase state. The gas phase refrigerant that has passed through the air heat exchanger 54 is returned to the compressor 62. That is, in this case, the HP unit 6 absorbs heat from the outside air with the air heat exchanger 54 and heats the heating water with the heating water heat exchanger 65.

HPユニット6は、HPコントローラ102を備えている。HPコントローラ102は、CPU、ROM、RAM等を備えている。ROMには各種の運転プログラムが格納されている。RAMには、HPコントローラ102に入力される各種信号や、CPUが処理を実行する過程で生成される種々のデータが一時的に記憶される。HPコントローラ102は、CPUがROMやRAMに記憶された情報に基づいて処理を実行することで、HPユニット6の各構成要素の動作を制御する。   The HP unit 6 includes an HP controller 102. The HP controller 102 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like. Various operation programs are stored in the ROM. The RAM temporarily stores various signals input to the HP controller 102 and various data generated in the course of execution of processing by the CPU. The HP controller 102 controls the operation of each component of the HP unit 6 by the CPU executing processing based on information stored in the ROM or RAM.

タンクユニット4は、タンク10を備えている。タンク10は、HPユニット6によって加熱された給湯用水を貯える。本実施例では、タンク10に貯えられる給湯用水は、水道水である。タンク10は、密閉型であり、断熱材によって外側が覆われている。タンク10内には満水まで給湯用水が貯留される。タンク10には、サーミスタ12、14、16、18がタンク10の高さ方向に略均等間隔で取り付けられている。各サーミスタ12、14、16、18は、その取付位置の給湯用水の温度を測定する。各サーミスタ12、14、16、18の検出温度から、タンク10の蓄熱状態を特定することができる。   The tank unit 4 includes a tank 10. The tank 10 stores hot water supply water heated by the HP unit 6. In the present embodiment, the hot water supply water stored in the tank 10 is tap water. The tank 10 is a hermetically sealed type, and the outside is covered with a heat insulating material. Water for hot water supply is stored in the tank 10 until it is full. The thermistors 12, 14, 16 and 18 are attached to the tank 10 at substantially equal intervals in the height direction of the tank 10. Each thermistor 12, 14, 16, 18 measures the temperature of the hot water at the mounting position. The heat storage state of the tank 10 can be specified from the detected temperatures of the thermistors 12, 14, 16, and 18.

タンク水循環路20は、上流端がタンク10の下部に接続されており、HPユニット6の給湯用水熱交換器63を通過して、下流端がタンク10の上部に接続されている。タンク水循環路20には、循環ポンプ22が介装されている。循環ポンプ22は、電力により駆動される電気式ポンプであって、タンク水循環路20内の給湯用水を上流側から下流側へ送り出す。HPユニット6が、ヒートポンプ50を作動させて、循環ポンプ22を駆動すると、タンク10の下部の給湯用水が給湯用水熱交換器63に送られて加熱され、加熱された給湯用水がタンク10の上部に戻される。タンク10の内部には、低温の給湯用水の層の上に高温の給湯用水の層が積み重なった温度成層が形成される。   The tank water circulation path 20 has an upstream end connected to the lower part of the tank 10, passes through the hot water supply water heat exchanger 63 of the HP unit 6, and has a downstream end connected to the upper part of the tank 10. A circulation pump 22 is interposed in the tank water circulation path 20. The circulation pump 22 is an electric pump driven by electric power, and sends out hot water supply water in the tank water circulation path 20 from the upstream side to the downstream side. When the HP unit 6 operates the heat pump 50 and drives the circulation pump 22, the hot water supply water at the lower part of the tank 10 is sent to the hot water supply water heat exchanger 63 and heated, and the heated hot water supply water is supplied to the upper part of the tank 10. Returned to Inside the tank 10, a temperature stratification is formed in which a layer of hot water supply water is stacked on a layer of low temperature hot water supply water.

水道水導入路24は、上流端が熱媒加熱装置2の外部の水道水供給源32に接続されている。水道水導入路24の下流側は、第1導入路24aと第2導入路24bに分岐している。第1導入路24aの下流端は、タンク10の下部に接続されている。第2導入路24bの下流端は、第1給湯路36の途中に接続されている。第1導入路24aには、逆止弁26が介装されている。第2導入路24bには、逆止弁28が介装されている。   The upstream end of the tap water introduction path 24 is connected to a tap water supply source 32 outside the heating medium heating device 2. The downstream side of the tap water introduction path 24 is branched into a first introduction path 24a and a second introduction path 24b. The downstream end of the first introduction path 24 a is connected to the lower part of the tank 10. The downstream end of the second introduction path 24 b is connected in the middle of the first hot water supply path 36. A check valve 26 is interposed in the first introduction path 24a. A check valve 28 is interposed in the second introduction path 24b.

第1給湯路36は、上流端がタンク10の上部に接続されている。上述したように、第1給湯路36の途中には、水道水導入路24の第2導入路24bが接続されている。第1給湯路36と第2導入路24bの接続部には、混合弁30が介装されている。混合弁30は、タンク10の上部から第1給湯路36へ流入する高温の給湯用水の流量と、第2導入路24bから第1給湯路36へ流入する低温の水道水の流量の割合を調整する。第2導入路24bとの接続部より下流側の第1給湯路36は、燃焼ユニット8の給湯加熱路37を通過して、第2給湯路39へ接続している。第1給湯路36と第2給湯路39の間は、熱源機バイパス路33によって接続されている。熱源機バイパス路33にはバイパス弁34が介装されている。第2給湯路39の下流端は給湯栓38に接続されている。   An upstream end of the first hot water supply path 36 is connected to the upper part of the tank 10. As described above, the second introduction path 24 b of the tap water introduction path 24 is connected to the middle of the first hot water supply path 36. A mixing valve 30 is interposed at the connection between the first hot water supply path 36 and the second introduction path 24b. The mixing valve 30 adjusts the ratio of the flow rate of hot water for hot water flowing into the first hot water supply path 36 from the upper part of the tank 10 and the flow rate of cold tap water flowing into the first hot water supply path 36 from the second introduction path 24b. To do. The first hot water supply path 36 on the downstream side of the connection portion with the second introduction path 24 b passes through the hot water supply heating path 37 of the combustion unit 8 and is connected to the second hot water supply path 39. The first hot water supply path 36 and the second hot water supply path 39 are connected by a heat source unit bypass path 33. A bypass valve 34 is interposed in the heat source bypass path 33. A downstream end of the second hot water supply passage 39 is connected to a hot water tap 38.

タンクユニット4は、タンクコントローラ104を備えている。タンクコントローラ104は、CPU、ROM、RAM等を備えている。ROMには各種の運転プログラムが格納されている。RAMには、タンクコントローラ104に入力される各種信号や、CPUが処理を実行する過程で生成される種々のデータが一時的に記憶される。タンクコントローラ104は、CPUがROMやRAMに記憶された情報に基づいて処理を実行することで、タンクユニット4の各構成要素の動作を制御する。   The tank unit 4 includes a tank controller 104. The tank controller 104 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like. Various operation programs are stored in the ROM. The RAM temporarily stores various signals input to the tank controller 104 and various data generated in the course of execution of processing by the CPU. The tank controller 104 controls the operation of each component of the tank unit 4 by the CPU executing processing based on information stored in the ROM or RAM.

燃焼ユニット8は、シスターン70と、暖房用水加熱バーナ82と、給湯用水加熱バーナ81を備えている。シスターン70は、上部が開放されている容器であり、内部に暖房用水を貯留している。本実施例の暖房用水は例えば不凍液である。シスターン70には、暖房用水往路72の上流端が接続されている。暖房用水往路72には、循環ポンプ74が介装されている。循環ポンプ74は、電力によって駆動される電気式ポンプである。循環ポンプ74を駆動すると、シスターン70内の暖房用水が暖房用水往路72に流れ込む。   The combustion unit 8 includes a cistern 70, a heating water heating burner 82, and a hot water supply water heating burner 81. The cistern 70 is a container having an open top and stores heating water therein. The heating water in this embodiment is, for example, an antifreeze liquid. The upstream end of the heating water forward path 72 is connected to the cistern 70. A circulation pump 74 is interposed in the heating water passage 72. The circulation pump 74 is an electric pump driven by electric power. When the circulation pump 74 is driven, the heating water in the cistern 70 flows into the heating water forward path 72.

暖房用水往路72の下流端は、バーナ加熱路73と、低温暖房循環路75と、暖房バイパス路85に分岐している。低温暖房循環路75には、低温暖房端末78が取り付けられる。本実施例の低温暖房端末78は、例えば床暖房パネルである。低温暖房端末78は、暖房用水からの放熱によって暖房する。低温暖房循環路75には、第1開閉弁86が介装されている。暖房バイパス路85には、第2開閉弁87が介装されている。   The downstream end of the heating water outlet path 72 is branched into a burner heating path 73, a low-temperature heating circulation path 75, and a heating bypass path 85. A low temperature heating terminal 78 is attached to the low temperature heating circuit 75. The low temperature heating terminal 78 of the present embodiment is, for example, a floor heating panel. The low temperature heating terminal 78 is heated by heat radiation from the water for heating. A first on-off valve 86 is interposed in the low temperature heating circuit 75. A second on-off valve 87 is interposed in the heating bypass path 85.

バーナ加熱路73には、暖房用水加熱バーナ82が介装されている。暖房用水加熱バーナ82は、燃料(例えば都市ガスなどの燃料ガス)の燃焼によってバーナ加熱路73内の暖房用水を加熱する、燃焼熱源機である。バーナ加熱路73の下流端は、高温暖房循環路77と追い焚き循環路79に分岐している。高温暖房循環路77には、高温暖房端末76が取り付けられる。本実施例の高温暖房端末76は、例えば浴室暖房乾燥機である。高温暖房端末76は、供給される暖房用水の熱を利用して暖房する。なお、高温暖房端末76の内部には開閉弁が内蔵されており、高温暖房端末76での暖房を行う場合には開閉弁が開かれ、高温暖房端末76での暖房を行わない場合には開閉弁が閉じられている。低温暖房循環路75と高温暖房循環路77と暖房バイパス路85は、それぞれの下流端で合流して、第1暖房用水復路84の上流端へ接続している。   A water heating burner 82 for heating is interposed in the burner heating path 73. The heating water heating burner 82 is a combustion heat source machine that heats the heating water in the burner heating path 73 by burning fuel (for example, fuel gas such as city gas). The downstream end of the burner heating path 73 branches into a high-temperature heating circulation path 77 and a reheating circulation path 79. A high temperature heating terminal 76 is attached to the high temperature heating circuit 77. The high temperature heating terminal 76 of the present embodiment is, for example, a bathroom heating dryer. The high temperature heating terminal 76 heats using the heat of the supplied heating water. Note that an opening / closing valve is built in the high temperature heating terminal 76, and the opening / closing valve is opened when heating is performed at the high temperature heating terminal 76, and is opened / closed when heating is not performed at the high temperature heating terminal 76. The valve is closed. The low temperature heating circuit 75, the high temperature heating circuit 77, and the heating bypass circuit 85 merge at their downstream ends and are connected to the upstream end of the first heating water return path 84.

第1暖房用水復路84の下流端は、HP循環路88とHPバイパス路94に分岐している。第1暖房用水復路84の下流端には、調整弁90が設けられている。調整弁90は、その開度を変化させることによって、第1暖房用水復路84からHP循環路88へ流れる暖房用水の流量と、第1暖房用水復路84からHPバイパス路94へ流れる暖房用水の流量の割合を変化させることができる。HP循環路88は、HPユニット6の暖房用水熱交換器65を通過して、第2暖房用水復路96の上流端へ接続している。HPバイパス路94は、HPユニット6の暖房用水熱交換器65を通過することなく、第2暖房用水復路96の上流端へ接続している。第2暖房用水復路96は、下流端がシスターン70に接続している。   The downstream end of the first heating water return path 84 branches into an HP circulation path 88 and an HP bypass path 94. A regulating valve 90 is provided at the downstream end of the first heating water return path 84. The adjustment valve 90 changes the opening degree, thereby allowing the flow rate of the heating water flowing from the first heating water return path 84 to the HP circulation path 88 and the flow rate of the heating water flowing from the first heating water return path 84 to the HP bypass path 94. The ratio of can be changed. The HP circulation path 88 passes through the heating water heat exchanger 65 of the HP unit 6 and is connected to the upstream end of the second heating water return path 96. The HP bypass 94 is connected to the upstream end of the second heating water return path 96 without passing through the heating water heat exchanger 65 of the HP unit 6. The downstream end of the second heating water return path 96 is connected to the cistern 70.

追い焚き循環路79には、追い焚き熱動弁83と、追い焚き熱交換器97が介装されている。追い焚き熱動弁83は、追い焚き循環路79を開閉する。追い焚き熱交換器97では、追い焚き循環路79を流れる暖房用水と、浴槽水循環路91を流れる浴槽水(浴槽98に貯められている給湯用水)の間で熱交換が行われる。追い焚き循環路79の下流端は、第2暖房用水復路96に接続している。   A reheating heat valve 83 and a reheating heat exchanger 97 are interposed in the reheating circulation path 79. The reheating thermal valve 83 opens and closes the reheating circulation path 79. In the reheating heat exchanger 97, heat is exchanged between the heating water flowing in the recirculation circulation path 79 and the bathtub water flowing in the bathtub water circulation path 91 (hot water supply water stored in the bathtub 98). The downstream end of the recirculation circulation path 79 is connected to the second heating water return path 96.

浴槽水循環路91の上流端および下流端は、浴槽98の側部に接続している。浴槽水循環路91には、浴槽水循環ポンプ99が介装されている。浴槽水循環ポンプ99は、電力によって駆動される電気式ポンプである。浴槽水循環ポンプ99が駆動すると、浴槽98から吸い出された浴槽水が、追い焚き熱交換器97を通過して、浴槽98へ戻される。   The upstream end and the downstream end of the bathtub water circulation path 91 are connected to the side portion of the bathtub 98. A bathtub water circulation pump 99 is interposed in the bathtub water circulation path 91. The bathtub water circulation pump 99 is an electric pump driven by electric power. When the bathtub water circulation pump 99 is driven, the bathtub water sucked out from the bathtub 98 passes through the reheating heat exchanger 97 and is returned to the bathtub 98.

給湯加熱路37には、給湯用水加熱バーナ81が介装されている。給湯用水加熱バーナ81は、燃料(例えば都市ガスなどの燃料ガス)の燃焼によって給湯加熱路37内の給湯用水を加熱する、燃焼熱源機である。給湯加熱路37の給湯用水加熱バーナ81よりも下流側から、浴槽注湯路40が分岐している。浴槽注湯路40には、浴槽注湯路40を開閉する注湯電磁弁42が介装されている。浴槽注湯路40の下流端は、浴槽水循環ポンプ99に接続している。   A hot water supply water heating burner 81 is interposed in the hot water supply heating path 37. The hot water supply water heating burner 81 is a combustion heat source machine that heats hot water supply water in the hot water supply heating path 37 by combustion of fuel (for example, fuel gas such as city gas). From the downstream side of the hot water supply water heating burner 81 of the hot water supply heating path 37, the bathtub pouring path 40 is branched. The bathtub pouring passage 40 is provided with a pouring solenoid valve 42 for opening and closing the bathtub pouring passage 40. The downstream end of the bathtub pouring channel 40 is connected to the bathtub water circulation pump 99.

燃焼ユニット8は、燃焼コントローラ106を備えている。燃焼コントローラ106は、CPU、ROM、RAM等を備えている。ROMには各種の運転プログラムが格納されている。RAMには、燃焼コントローラ106に入力される各種信号や、CPUが処理を実行する過程で生成される種々のデータが一時的に記憶される。燃焼コントローラ106は、CPUがROMやRAMに記憶された情報に基づいて処理を実行することで、燃焼ユニット8の各構成要素の動作を制御する。また、燃焼コントローラ106には、リモコン108が接続されている。リモコン108には、使用者が熱媒加熱装置2を操作するための各種のスイッチや、使用者に熱媒加熱装置2の動作状態を表示する液晶表示器等が設けられている。   The combustion unit 8 includes a combustion controller 106. The combustion controller 106 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like. Various operation programs are stored in the ROM. The RAM temporarily stores various signals input to the combustion controller 106 and various data generated in the course of execution of processing by the CPU. The combustion controller 106 controls the operation of each component of the combustion unit 8 when the CPU executes processing based on information stored in the ROM or RAM. A remote controller 108 is connected to the combustion controller 106. The remote control 108 is provided with various switches for the user to operate the heat medium heating device 2, a liquid crystal display for displaying the operation state of the heat medium heating device 2 to the user, and the like.

HPコントローラ102とタンクコントローラ104と燃焼コントローラ106は、相互に通信可能である。HPコントローラ102、タンクコントローラ104および燃焼コントローラ106は、協調動作して熱媒加熱装置2の動作を制御する。以下では、HPコントローラ102、タンクコントローラ104および燃焼コントローラ106を総称してコントローラ110ともいう。   The HP controller 102, the tank controller 104, and the combustion controller 106 can communicate with each other. The HP controller 102, the tank controller 104, and the combustion controller 106 cooperate to control the operation of the heat medium heating device 2. Hereinafter, the HP controller 102, the tank controller 104, and the combustion controller 106 are collectively referred to as a controller 110.

コントローラ110(即ち、HPコントローラ102とタンクコントローラ104と燃焼コントローラ106)は、さらに、管理装置121と相互に通信可能である。管理装置121は、インターネット122を通じて外部の様々な情報提供装置から情報を得ることができる。例えば、管理装置121は、インターネット122を通じてガス供給会社や電力供給会社の情報提供装置(第1情報提供装置123)から電気料金やガス料金を取得することができる。また、管理装置121はインターネット122を通じて天気予報情報を提供する情報提供装置(第2情報提供装置124)から現在及び今後の外気温度(予想外気温度)を取得することができる。コントローラ110は、管理装置121を通じて得た電気料金、ガス料金、予想外気温度を使って、コスト効率良くタンクユニット4、HPユニット6、及び燃焼ユニット8を制御する。コスト効率を高める制御については後述する。   The controller 110 (that is, the HP controller 102, the tank controller 104, and the combustion controller 106) can further communicate with the management device 121. The management apparatus 121 can obtain information from various external information providing apparatuses via the Internet 122. For example, the management apparatus 121 can acquire an electricity charge or a gas charge from an information providing apparatus (first information providing apparatus 123) of a gas supply company or a power supply company through the Internet 122. Further, the management device 121 can acquire current and future outside air temperatures (predicted outside air temperatures) from an information providing device (second information providing device 124) that provides weather forecast information via the Internet 122. The controller 110 controls the tank unit 4, the HP unit 6, and the combustion unit 8 in a cost-effective manner using the electricity rate, gas rate, and expected outside air temperature obtained through the management device 121. Control for increasing cost efficiency will be described later.

次に、本実施例の熱媒加熱装置2の動作について説明する。以下では、熱媒加熱装置2が実施する、沸き上げ運転、給湯運転、湯はり運転、暖房運転、及び、追い焚き運転について順に説明する。   Next, operation | movement of the heat-medium heating apparatus 2 of a present Example is demonstrated. Hereinafter, the boiling operation, the hot water supply operation, the hot water operation, the heating operation, and the reheating operation performed by the heat medium heating device 2 will be described in order.

(沸き上げ運転)
沸き上げ運転は、タンク10内の給湯用水をHPユニット6で加熱し、高温となった給湯用水をタンク10に戻す運転である。沸き上げ運転を実行する際には、コントローラ110は、四方弁58をポートaとポートbが連通し、かつポートcとポートdが連通する状態に切り換えて、圧縮機62およびファン56を駆動する。また、コントローラ110は、循環ポンプ22を駆動する。
(Boiling operation)
The boiling operation is an operation in which the hot water supply water in the tank 10 is heated by the HP unit 6 and the hot water supply water that has reached a high temperature is returned to the tank 10. When performing the boiling operation, the controller 110 switches the four-way valve 58 to a state where the port a and the port b communicate with each other and the port c and the port d communicate with each other to drive the compressor 62 and the fan 56. . The controller 110 drives the circulation pump 22.

圧縮機62の駆動により、冷媒循環路52内の冷媒は、圧縮機62、給湯用水熱交換器63、膨張弁60、空気熱交換器54の順に循環する。この場合、給湯用水熱交換器63を通過する冷媒循環路52内の冷媒は、高温高圧の気体状態である。また、循環ポンプ22の駆動により、タンク水循環路20内をタンク10内の給湯用水が循環する。即ち、タンク10の下部に存在する給湯用水がタンク水循環路20内に導入され、導入された給湯用水が給湯用水熱交換器63を通過する際に、冷媒循環路52内の冷媒の熱によって加熱され、加熱された給湯用水がタンク10の上部に戻される。この際、コントローラ110は、給湯用水熱交換器63を通過した後の給湯用水の温度が、設定された沸き上げ温度となるように、圧縮機62、ファン56、循環ポンプ22の動作を制御する。これにより、タンク10に高温の給湯用水が貯められる。タンク10の内部が高温の給湯用水で満たされた満蓄状態となると、コントローラ110は、沸き上げ運転を終了する。   By driving the compressor 62, the refrigerant in the refrigerant circulation path 52 circulates in the order of the compressor 62, the hot water supply water heat exchanger 63, the expansion valve 60, and the air heat exchanger 54. In this case, the refrigerant in the refrigerant circuit 52 passing through the hot water supply water heat exchanger 63 is in a high-temperature and high-pressure gas state. Further, the hot water in the tank 10 circulates in the tank water circulation path 20 by driving the circulation pump 22. That is, hot water supply water existing in the lower part of the tank 10 is introduced into the tank water circulation path 20, and is heated by the heat of the refrigerant in the refrigerant circulation path 52 when the introduced hot water supply water passes through the hot water supply water heat exchanger 63. Then, the heated hot water supply water is returned to the upper part of the tank 10. At this time, the controller 110 controls the operations of the compressor 62, the fan 56, and the circulation pump 22 so that the temperature of the hot water after passing through the hot water water heat exchanger 63 becomes the set boiling temperature. . Thereby, hot water for hot water supply is stored in the tank 10. When the inside of the tank 10 is in a fully stored state filled with high-temperature hot water supply water, the controller 110 ends the boiling operation.

沸き上げ運転における沸き上げ温度は、コントローラ110が設定する。通常、沸き上げ運転における沸き上げ温度は、ユーザがリモコン108で設定した給湯設定温度に所定温度幅を加算した温度(例えば60℃)に設定される。また、タンク10の内部の給湯用水を高温まで加熱して殺菌する必要がある場合には、沸き上げ運転における沸き上げ温度は、通常の沸き上げ温度よりも高い温度(例えば90℃)に設定される。このように、通常の沸き上げ温度よりも高温に設定された沸き上げ温度で行なう沸き上げ運転を、特にリフレッシュ運転ともいう。   The controller 110 sets the boiling temperature in the boiling operation. Normally, the boiling temperature in the boiling operation is set to a temperature (for example, 60 ° C.) obtained by adding a predetermined temperature range to the hot water supply set temperature set by the user using the remote control 108. Further, when it is necessary to sterilize the hot water in the tank 10 by heating it to a high temperature, the boiling temperature in the boiling operation is set to a temperature (for example, 90 ° C.) higher than the normal boiling temperature. The In this way, the boiling operation performed at the boiling temperature set higher than the normal boiling temperature is particularly called a refresh operation.

また、熱媒加熱装置2は、HPユニット6の成績係数(後述)と、使用する時間帯に応じて料金が変化する電気単価に基づいて、コストが最も低くなる時刻に沸き上げ運転を開始する場合がある。そのような運転をコスト評価沸き上げ運転と称する。コスト評価沸き上げ運転については後述する。   Further, the heating medium heating device 2 starts the boiling operation at the time when the cost is lowest based on the coefficient of performance (described later) of the HP unit 6 and the unit price of electricity whose rate changes according to the time zone to be used. There is a case. Such an operation is referred to as a cost evaluation heating operation. The cost evaluation heating operation will be described later.

(給湯運転)
給湯運転は、給湯設定温度に調温された給湯用水を給湯栓38に供給する運転である。給湯栓38が開かれると、水道水供給源32からの水圧によって、水道水導入路24(第1導入路24a)からタンク10の下部に水道水が流入する。同時に、タンク10上部の給湯用水が、第1給湯路36を介して給湯栓38に供給される。
(Hot water operation)
The hot water supply operation is an operation in which hot water supply water adjusted to a hot water supply set temperature is supplied to the hot water tap 38. When the hot-water tap 38 is opened, tap water flows into the lower part of the tank 10 from the tap water introduction path 24 (first introduction path 24a) due to the water pressure from the tap water supply source 32. At the same time, the hot water supply water in the upper part of the tank 10 is supplied to the hot water tap 38 via the first hot water supply path 36.

コントローラ110は、タンク10から第1給湯路36に供給される給湯用水の温度(即ち、サーミスタ12の検出温度)が、給湯設定温度より高い場合には、混合弁30を駆動して第2導入路24bから第1給湯路36に水道水を導入する。従って、タンク10から供給された給湯用水と第2導入路24bから供給された水道水とが、第1給湯路36内で混合される。コントローラ110は、給湯栓38に供給される給湯用水の温度が、給湯設定温度と一致するように、混合弁30の開度を調整する。このような態様での給湯運転を、非燃焼給湯運転ともいう。   When the temperature of the hot water supplied from the tank 10 to the first hot water supply path 36 (that is, the detected temperature of the thermistor 12) is higher than the set hot water temperature, the controller 110 drives the mixing valve 30 to perform the second introduction. Tap water is introduced into the first hot water supply path 36 from the path 24b. Therefore, the hot water supply water supplied from the tank 10 and the tap water supplied from the second introduction path 24 b are mixed in the first hot water supply path 36. The controller 110 adjusts the opening degree of the mixing valve 30 so that the temperature of the hot water supplied to the hot water tap 38 matches the hot water supply set temperature. Such a hot water supply operation is also referred to as a non-combustion hot water supply operation.

一方、コントローラ110は、タンク10から第1給湯路36に供給される給湯用水の温度が、給湯設定温度より低い場合には、バイパス弁34を閉じて、給湯用水加熱バーナ81によって第1給湯路36を通過する給湯用水を加熱する。コントローラ110は、給湯栓38に供給される給湯用水の温度が、給湯設定温度と一致するように、給湯用水加熱バーナ81の出力を制御する。このような態様での給湯運転を、燃焼給湯運転ともいう。   On the other hand, the controller 110 closes the bypass valve 34 when the temperature of the hot water supply water supplied from the tank 10 to the first hot water supply path 36 is lower than the hot water supply set temperature, and the first hot water supply path by the hot water supply water heating burner 81. The hot water supply water passing through 36 is heated. The controller 110 controls the output of the hot water supply water heating burner 81 so that the temperature of the hot water supply water supplied to the hot water tap 38 matches the hot water supply set temperature. Such a hot water supply operation is also referred to as a combustion hot water supply operation.

(湯はり運転)
湯はり運転は、湯はり設定温度で浴槽98に湯はりをする運転である。使用者が湯はり運転の開始を指示すると、熱媒加熱装置2は湯はり運転を開始する。湯はり運転においては、コントローラ110は、注湯電磁弁42を開く。注湯電磁弁42が開かれると、水道水供給源32からの水圧によって、水道水導入路24(第1導入路24a)からタンク10の下部に水道水が流入する。同時に、タンク10上部の給湯用水が、第1給湯路36、給湯加熱路37、浴槽注湯路40、浴槽水循環路91を介して浴槽98に供給される。湯はり運転においては、給湯運転と同様にして、浴槽注湯路40に供給される給湯用水の温度を湯はり設定温度に調整する。浴槽98に供給される給湯用水の流量が湯はり設定水量に達すると、コントローラ110は、湯はり運転を終了する。
(Hot water operation)
The hot water operation is an operation in which hot water is applied to the bathtub 98 at the hot water set temperature. When the user instructs the start of hot water operation, the heating medium heating device 2 starts the hot water operation. In the hot water operation, the controller 110 opens the hot water solenoid valve 42. When the hot water solenoid valve 42 is opened, tap water flows into the lower portion of the tank 10 from the tap water introduction path 24 (first introduction path 24 a) due to the water pressure from the tap water supply source 32. At the same time, the hot water supply water in the upper part of the tank 10 is supplied to the bathtub 98 via the first hot water supply path 36, the hot water supply heating path 37, the bathtub pouring path 40, and the bathtub water circulation path 91. In the hot water operation, the temperature of the hot water supplied to the bathtub pouring channel 40 is adjusted to the hot water setting temperature in the same manner as in the hot water operation. When the flow rate of the hot water supplied to the bathtub 98 reaches the hot water set water amount, the controller 110 ends the hot water operation.

(暖房運転)
暖房運転は、低温暖房端末78や高温暖房端末76によって暖房する運転である。使用者によって暖房運転の実行が指示されると、コントローラ110は、第1開閉弁86を開き、第2開閉弁87を閉じた状態で、循環ポンプ74を駆動する。さらに、コントローラ110は、四方弁58をポートaとポートdが連通し、かつポートbとポートcが連通する状態に切り換えて、電動の圧縮機62およびファン56を駆動する。即ち、HPユニット6を駆動する。これによって、冷媒循環路52の冷媒は圧縮機62で加圧されて高温高圧の気体状態となり、暖房用水熱交換器65を通過する際に加熱された暖房用水が、シスターン70を経て、低温暖房端末78や高温暖房端末76に供給される。さらに、コントローラ110は、必要に応じて暖房用水加熱バーナ82を作動する。これにより、高温暖房端末76には、暖房用水加熱バーナ82での加熱によってより高温となった暖房用水が供給される。暖房運転においては、コントローラ110は、低温暖房端末78に供給される暖房用水の温度が低温暖房設定温度となるように、また高温暖房端末76に供給される暖房用水の温度が高温暖房設定温度となるように、調整弁90の開度や、HPユニット6の動作や、暖房用水加熱バーナ82の出力を制御する。
(Heating operation)
The heating operation is an operation for heating by the low temperature heating terminal 78 or the high temperature heating terminal 76. When the execution of the heating operation is instructed by the user, the controller 110 drives the circulation pump 74 with the first on-off valve 86 opened and the second on-off valve 87 closed. Further, the controller 110 drives the electric compressor 62 and the fan 56 by switching the four-way valve 58 to a state in which the port a and the port d communicate with each other and the port b and the port c communicate with each other. That is, the HP unit 6 is driven. As a result, the refrigerant in the refrigerant circuit 52 is pressurized by the compressor 62 to become a high-temperature and high-pressure gas state, and the heating water heated when passing through the heating water heat exchanger 65 passes through the cistern 70 and is subjected to low-temperature heating. It is supplied to the terminal 78 and the high temperature heating terminal 76. Further, the controller 110 operates the heating water heating burner 82 as necessary. As a result, the high-temperature heating terminal 76 is supplied with heating water having a higher temperature due to heating by the heating water heating burner 82. In the heating operation, the controller 110 sets the temperature of the heating water supplied to the low temperature heating terminal 78 to the low temperature heating set temperature and the temperature of the heating water supplied to the high temperature heating terminal 76 to the high temperature heating set temperature. Thus, the opening degree of the regulating valve 90, the operation of the HP unit 6, and the output of the heating water heating burner 82 are controlled.

熱媒加熱装置2は、HPユニット6のみで暖房用水を設定温度まで加熱するのに要する電気コストと、暖房用水加熱バーナ82のみで暖房用水を設定温度まで加熱するのに要する燃料コストとを比較して、コストの低い方で暖房運転を行うことができる。そのような運転をコスト評価暖房運転と称する。コスト評価暖房運転については後述する。   The heating medium heating device 2 compares the electric cost required to heat the heating water to the set temperature with only the HP unit 6 and the fuel cost required to heat the heating water to the set temperature only with the heating water heating burner 82. Thus, the heating operation can be performed at a lower cost. Such an operation is referred to as a cost evaluation heating operation. The cost evaluation heating operation will be described later.

(追い焚き運転)
追い焚き運転は、浴槽98に貯められた浴槽水を追い焚きする運転である。使用者が追い焚き運転の開始を指示すると、熱媒加熱装置2は追い焚き運転を開始する。追い焚き運転においては、コントローラ110は、浴槽水循環ポンプ99を駆動する。また、コントローラ110は、第1開閉弁86と第2開閉弁87を閉じ、追い焚き熱動弁83を開いた状態で、循環ポンプ74を駆動する。追い焚き運転においては、暖房運転と同様にして、HPユニット6による暖房用水の加熱と、暖房用水加熱バーナ82による暖房用水の加熱が行われる。これにより、浴槽98から浴槽水が吸い出されて、追い焚き熱交換器97で暖房用水との熱交換によって加熱される。加熱された浴槽水は、浴槽98へ戻される。
(Reaping driving)
The chasing operation is an operation for chasing the bathtub water stored in the bathtub 98. When the user instructs the start of the chasing operation, the heating medium heating device 2 starts the chasing operation. In the reheating operation, the controller 110 drives the bathtub water circulation pump 99. Further, the controller 110 drives the circulation pump 74 with the first on-off valve 86 and the second on-off valve 87 closed and the reheating heat operated valve 83 opened. In the reheating operation, heating water is heated by the HP unit 6 and heating water is heated by the heating water heating burner 82 as in the heating operation. Thereby, the bathtub water is sucked out from the bathtub 98 and heated by the reheating heat exchanger 97 by heat exchange with the heating water. The heated bathtub water is returned to the bathtub 98.

以上、沸き上げ運転、給湯運転、湯はり運転、暖房運転、及び、追い焚き運転について説明した。次に、コスト効率向上を図る熱媒加熱装置2の処理について説明する。先に述べたように、熱媒加熱装置2は、管理装置121を通じて電気料金、ガス料金、予想外気温度を取得し、コスト効率良く水(熱媒)を加熱することができる。熱媒加熱装置2は、前術したように、コスト評価沸き上げ運転とコスト評価暖房運転の2種類のコスト重視の運転モードを備える。以下、コスト評価沸き上げ運転とコスト評価暖房運転を説明する。   The heating operation, hot water supply operation, hot water operation, heating operation, and reheating operation have been described above. Next, the process of the heating medium heating device 2 for improving cost efficiency will be described. As described above, the heat medium heating device 2 can acquire the electricity bill, the gas fee, and the expected outside air temperature through the management device 121, and can heat water (heat medium) cost-effectively. As described above, the heating medium heating device 2 includes two types of cost-oriented operation modes: a cost evaluation heating operation and a cost evaluation heating operation. Hereinafter, the cost evaluation heating operation and the cost evaluation heating operation will be described.

(コスト評価沸き上げ運転)
先に述べたように、沸き上げ運転は、タンク10内の給湯用水をHPユニット6で加熱し、高温となった給湯用水をタンク10に戻す運転である。コントローラ110は、タンク10内の給湯用水が設定された沸き上げ温度となるように、HPユニット6を制御する。なお、以下では、説明の便宜のため「沸き上げ温度」を「目標温度」と称する。
(Cost evaluation boiling operation)
As described above, the boiling operation is an operation in which the hot water supply water in the tank 10 is heated by the HP unit 6 and the hot water supply water having a high temperature is returned to the tank 10. The controller 110 controls the HP unit 6 so that the hot water supply water in the tank 10 has a set boiling temperature. Hereinafter, for convenience of explanation, “boiling temperature” is referred to as “target temperature”.

一般の家庭では、入浴時間帯など、温水が大量に使われる時間帯が決まっている場合が多い。そのような時間帯の前に、タンク10に所定の温度の温水が所定量蓄えられていることが望ましい。熱媒加熱装置2は、ユーザの設定により、あるいは、コントローラ110の学習機能により、毎日決まった時刻(予定時刻)に決まった温度(予定温度)で決まった量(予定量)の温水をタンク10に確保できるようになっている。予定時刻に予定温度で予定量の温水をタンク10に確保するのに際して、沸き上げ運転を開始する時刻に選択の余地がある。熱媒加熱装置2は、使用する時間帯に依存して変化する電気料金や時刻に依存して変化する外気温度を考慮して、この沸き上げ運転を低コストで行うことができる。   In general households, there are many times when hot water is used in large quantities, such as bathing hours. It is desirable that a predetermined amount of hot water having a predetermined temperature is stored in the tank 10 before such a time period. The heat medium heating device 2 supplies a predetermined amount (scheduled amount) of hot water at a fixed temperature (scheduled temperature) at a predetermined time (scheduled time) every day by a user setting or a learning function of the controller 110. Can be secured. When securing a predetermined amount of hot water in the tank 10 at a predetermined temperature at the predetermined time, there is room for selection at the time of starting the boiling operation. The heating medium heating device 2 can perform this boiling operation at a low cost in consideration of an electricity rate that changes depending on the time zone to be used and an outside air temperature that changes depending on the time.

運転コストに影響を与えるパラメータの一つに、HPユニット6の成績係数がある。HPユニット6は、ファン56や圧縮機62などの電動機器を使って給湯用水を加熱する電気デバイスであり、その成績係数(COP:Coefficient Of Performance)は、単位消費電力当たりの加熱能力を意味する。より具体的には、HPユニット6の成績係数は、HPユニット6を使ってタンク10の水に与える熱量を、その熱量を得るのに消費した電力で除した値である。別言すれは、成績係数は、供給される熱量に対して得られる熱量の比である。HPユニット6の成績係数は、外気温度と目標温度に依存して変化する。これは、HPユニット6が外気の熱を水(熱媒)に移すことで水の温度を高めるデバイスであるという理由による。   One of the parameters affecting the operating cost is the coefficient of performance of the HP unit 6. The HP unit 6 is an electric device that heats hot water supply water using an electric device such as the fan 56 and the compressor 62, and the coefficient of performance (COP) means the heating capacity per unit power consumption. . More specifically, the coefficient of performance of the HP unit 6 is a value obtained by dividing the amount of heat given to the water in the tank 10 by using the HP unit 6 by the electric power consumed to obtain the amount of heat. In other words, the coefficient of performance is the ratio of the amount of heat obtained to the amount of heat supplied. The coefficient of performance of the HP unit 6 changes depending on the outside air temperature and the target temperature. This is because the HP unit 6 is a device that increases the temperature of water by transferring the heat of outside air to water (heating medium).

熱媒加熱装置2の運転コストに影響を与えるパタメータには、使用する時間帯で単価が相違する電気料金がある。本明細書では、後の説明が理解し易いように電気料金は、単位電力量(1kWh)当たりの電気料金(電気単価)で表されるものとする。   Among the parameters that affect the operating cost of the heat medium heating device 2, there are electric charges whose unit prices are different depending on the time zone to be used. In this specification, it is assumed that the electricity rate is expressed as an electricity rate (unit price of electricity) per unit electric energy (1 kWh) so that the following explanation can be easily understood.

熱媒加熱装置2は、予定時刻に予定温度で予定量の温水をタンク10に確保するのに、予想外気温度と時間帯依存の電気単価を考慮して、沸き上げ運転を開始する時刻を決定する。熱媒加熱装置2が実施するコスト評価沸き上げ運転のフローチャートを図2に示す。図2のフローチャートは、予定時刻に予定温度で予定量の温水をタンク10に確保するための処理である。ここでは、上記した予定時刻と予定温度と予定量は、ユーザの設定により、あるいは、過去のデータに基づくコントローラ110の自動的な学習制御により、予め定まっているとする。   The heating medium heating device 2 determines the time to start the boiling operation in consideration of the predicted outside air temperature and the time-dependent electric unit price in order to secure the predetermined amount of hot water in the tank 10 at the predetermined temperature at the predetermined time. To do. FIG. 2 shows a flowchart of the cost evaluation boiling operation performed by the heat medium heating device 2. The flowchart in FIG. 2 is a process for securing a predetermined amount of hot water in the tank 10 at a predetermined temperature at a predetermined time. Here, it is assumed that the above-described scheduled time, scheduled temperature, and scheduled amount are determined in advance by user settings or by automatic learning control of the controller 110 based on past data.

まず、コントローラ110は、予定時刻よりも前の時刻として複数の仮時刻を設定する(S2)。仮時刻とは、予定時刻に予定温度で予定量の温水をタンク10に蓄えるのに、その時刻に沸き上げ運転を開始したと仮定した場合に要する電気コストを算出するために仮に設定する時刻である。コントローラ110は、例えば、1時間間隔で予定時刻の前の複数の時刻を仮時刻として設定する。例えば、コントローラ110は、予定時刻の1時間前を第1仮時刻に設定し、2時間前を第2仮時刻に設定し、3時間前を第3仮時刻に設定する。   First, the controller 110 sets a plurality of temporary times as times before the scheduled time (S2). The provisional time is a time temporarily set to calculate the electric cost required when it is assumed that the boiling operation is started at the scheduled time when the scheduled amount of hot water is stored in the tank 10 at the scheduled temperature. is there. For example, the controller 110 sets a plurality of times before the scheduled time as temporary times at one hour intervals. For example, the controller 110 sets 1 hour before the scheduled time as the first temporary time, sets 2 hours before as the second temporary time, and sets 3 hours before as the third temporary time.

次にコントローラ110は、管理装置121を通じて、外部の情報提供装置から、各仮時刻の電気単価と予想外気温度を取得する(S3)。先に述べたように、管理装置121は、インターネット122を介して外部の情報提供装置と接続されており、種々の情報を入手することができる。コントローラ110は、管理装置121に指令して、各仮時刻の電気単価を第1情報提供装置123から入手させ、各仮時刻の予想外気温度を第2情報提供装置124から入手させる。第1情報提供装置123は、例えば電気会社の情報提供装置であり、第2情報提供装置124は、天気予報情報を提供する情報提供装置である。管理装置121は、入手した各仮時刻の電気単価と予想外気温度をコントローラ110に転送する。   Next, the controller 110 acquires the electricity unit price and the predicted outside air temperature at each temporary time from the external information providing device through the management device 121 (S3). As described above, the management apparatus 121 is connected to an external information providing apparatus via the Internet 122 and can obtain various information. The controller 110 instructs the management device 121 to obtain the electricity unit price at each temporary time from the first information providing device 123 and obtain the expected outside air temperature at each temporary time from the second information providing device 124. The first information providing device 123 is an information providing device of an electric company, for example, and the second information providing device 124 is an information providing device that provides weather forecast information. The management device 121 transfers the obtained electricity unit price and expected outside air temperature at each temporary time to the controller 110.

次にコントローラ110は、各仮時刻における沸き上げ運転の目標温度を決定する(S4)。具体的にはコントローラ110は、各仮時刻に沸き上げ運転を開始したと仮定した場合の沸き上げ運転完了時から予定時刻までタンクからの放熱による水温低下分を予定温度に加えた温度を、仮時刻に開始する沸き上げ運転の目標温度として決定する。タンクからの放熱によってタンク内の水温がどの程度低下するかは、コントローラ110に予めマップとして、あるいは、計算式として、記憶されている。例えば、マップの場合、タンク内の水量、水温、外気温度の組み合わせごとに、1時間経過するごとの水温低下分がマップとして記されている。コントローラ110は、そのマップを参照し、予定時刻と各仮時刻との時間差に生じる水温低下分を、予定温度に加え、各仮時刻の目標温度として決定する。   Next, the controller 110 determines the target temperature of the boiling operation at each temporary time (S4). Specifically, the controller 110 calculates a temperature obtained by adding the water temperature decrease due to heat release from the tank to the scheduled temperature from the completion of the boiling operation to the scheduled time assuming that the boiling operation is started at each temporary time. It is determined as the target temperature for the boiling operation starting at the time. The extent to which the water temperature in the tank decreases due to heat radiation from the tank is stored in advance in the controller 110 as a map or as a calculation formula. For example, in the case of a map, for each combination of the amount of water in the tank, the water temperature, and the outside air temperature, the amount of water temperature decrease for each hour is described as a map. The controller 110 refers to the map, adds the water temperature drop caused by the time difference between the scheduled time and each temporary time, and determines the target temperature at each temporary time as the target temperature.

次にコントローラ110は、各仮時刻におけるHPユニット6の成績係数を求める(S5)。成績係数は、先に述べたように、外気温度と目標温度に依存して変化する。コントローラ110には、外気温度と目標温度の組ごとに成績係数が記されたマップが記憶されている。コントローラ110は、仮時刻毎に、ステップS3で得た外気温度とステップS4で決定された目標温度をそのマップに代入し、仮時刻毎の成績係数を求める。なお、より正確な成績係数は、外気温度と目標温度の他に、HPユニット6に供給される水の温度を考慮して決定される。コントローラ110には、外気温度と目標温度と供給水温を変数としたマップが記憶されていてもよい。   Next, the controller 110 calculates the coefficient of performance of the HP unit 6 at each temporary time (S5). As described above, the coefficient of performance changes depending on the outside air temperature and the target temperature. The controller 110 stores a map in which a coefficient of performance is written for each set of outside air temperature and target temperature. The controller 110 substitutes the outside air temperature obtained in step S3 and the target temperature determined in step S4 for each temporary time, and obtains a coefficient of performance for each temporary time. The more accurate coefficient of performance is determined in consideration of the temperature of water supplied to the HP unit 6 in addition to the outside air temperature and the target temperature. The controller 110 may store a map in which the outside air temperature, the target temperature, and the supply water temperature are variables.

次にコントローラ110は、各仮時刻において沸き上げ運転を完遂するのにタンク10内の水に加えるべき熱量(必要熱量)を算出する(S6)。必要熱量とは、各仮時刻に開始する沸き上げ運転の完了時のタンク内の水が有するべき熱量から現在のタンク内の水が有する熱量を減じた値である。なお、タンク内の水の熱量は、(タンク内の水の温度−基準温度)×水量×(水1gを1℃上昇させるのに必要な熱量)の式で算出される。ここで、「水1gを1℃上昇させるのに必要な熱量」は通常は1カロリーであるが、電気単価との整合性を保つため、ここでは、熱量も[Wh]の単位で示される。また、「基準温度」とは、水道水供給源32から供給される水の温度であるが、ここでは、水道水供給源32から供給される水の一日を通しての平均温度が「基準温度」に設定されている。図2の処理は、予定時刻に予定温度で予定量の水を得るのに要する電気コストを見積ることが目的であり、平均温度を「基準温度」として採用しても十分実用的である。なお、コントローラ110には、時刻毎に「基準温度」が設定されていてもよい。また、現在のタンク内の熱量と、各仮時刻の沸き上げ運転直前のタンク内の熱量は厳密には一致しないが、各仮時刻の沸き上げ運転の電気コストを見積るには、現在のタンク内の熱量と沸き上げ運転直前の熱量との差は実用上許容範囲である。   Next, the controller 110 calculates the amount of heat (necessary amount of heat) to be added to the water in the tank 10 to complete the boiling operation at each temporary time (S6). The required heat amount is a value obtained by subtracting the heat amount of water in the current tank from the heat amount that the water in the tank should have at the completion of the boiling operation starting at each temporary time. The heat quantity of water in the tank is calculated by an equation of (temperature of water in tank−reference temperature) × water quantity × (heat quantity required to raise 1 g of water by 1 ° C.). Here, “the amount of heat necessary to raise 1 g of water by 1 ° C.” is usually 1 calorie, but in order to maintain consistency with the unit price of electricity, the amount of heat is also shown here in units of [Wh]. The “reference temperature” is the temperature of the water supplied from the tap water supply source 32. Here, the average temperature of the water supplied from the tap water supply source 32 throughout the day is the “reference temperature”. Is set to The purpose of the process of FIG. 2 is to estimate the electrical cost required to obtain a predetermined amount of water at a predetermined temperature at a predetermined time, and it is sufficiently practical to adopt the average temperature as the “reference temperature”. In the controller 110, a “reference temperature” may be set for each time. In addition, the amount of heat in the current tank does not exactly match the amount of heat in the tank immediately before the boiling operation at each temporary time, but to estimate the electrical cost of the heating operation at each temporary time, The difference between the amount of heat and the amount of heat immediately before the boiling operation is practically acceptable.

なお、必要熱量は、各仮時刻の目標温度から現在の水温を引いた値に予定水量と「水を1℃上昇させるのに必要な熱量」を乗じても得られる。その計算式は、上記した熱量の計算手順と実質的に等価である。   The necessary heat amount can also be obtained by multiplying the value obtained by subtracting the current water temperature from the target temperature at each temporary time by the planned water amount and “the amount of heat necessary to raise the water by 1 ° C.”. The calculation formula is substantially equivalent to the calorific value calculation procedure described above.

次にコントローラ110は、各仮時刻における電気コストを算出する(S7)。電気コストは、各仮時刻に沸き上げ運転を開始し、ステップS4で得た目標温度を達成するのに要する電気料金である。電気コストは、((必要熱量/成績係数)×電気単価)で得られる。各仮時刻の電気単価はステップS3で取得済であり、必要熱量はステップS6で求められており、成績係数はステップS5で求められている。別言すれば、コントローラ110は、各仮時刻に沸き上げ運転を開始すると仮定した場合に各仮時刻の沸き上げ運転に要する電気コストを算出する。   Next, the controller 110 calculates the electrical cost at each temporary time (S7). The electricity cost is an electricity bill required to start the boiling operation at each temporary time and achieve the target temperature obtained in step S4. The electric cost can be obtained by ((necessary heat amount / coefficient of performance) × electrical unit price). The unit price of electricity at each temporary time has been acquired in step S3, the required heat quantity is obtained in step S6, and the coefficient of performance is obtained in step S5. In other words, the controller 110 calculates the electrical cost required for the boiling operation at each temporary time when it is assumed that the boiling operation is started at each temporary time.

最後にコントローラ110は、電気コストの最も低い仮時刻に沸き上げ運転を開始するようにタイマを設定する(S8)。なお、そのときの目標温度は、タイマに設定された仮時刻に対応した目標温度である。そして、コントローラ110は、設定された時刻に設定された目標温度で沸き上げ運転を開始する(S9)。   Finally, the controller 110 sets a timer so as to start the boiling operation at a temporary time with the lowest electrical cost (S8). Note that the target temperature at that time is a target temperature corresponding to the temporary time set in the timer. Then, the controller 110 starts the boiling operation at the target temperature set at the set time (S9).

以上の処理により、最もコスト効率よく沸き上げ運転が行われる。図2のフローチャートの処理の例を、図3のグラフを参照して説明する。なお、図3のグラフは、説明が理解し易くなるように各パラメータの値を模式化しており、現実のパラメータの傾向と必ずしも一致しないことに留意されたい。   With the above processing, the boiling operation is performed most cost-effectively. An example of the processing of the flowchart of FIG. 2 will be described with reference to the graph of FIG. It should be noted that the graph of FIG. 3 schematically shows the values of each parameter so that the explanation can be easily understood, and does not necessarily match the actual parameter tendency.

図3(A)は、予想外気温度と時間帯依存の電気単価の一例を示すグラフである。図3(A)の横軸は時刻を表している。時刻T0が予定時刻である。沸き上げ運転に要する時間は30分を想定している。コントローラ110は、予定時刻T0より30分早い時刻T1を第1仮時刻に設定し、仮時刻T1より1時間早い時刻T2を第2仮時刻に設定し、第2仮時刻T2より1時間早い時刻T3を第3仮時刻に設定する。複数の仮時刻の設定は、図2のステップS2で実施される。   FIG. 3A is a graph showing an example of the predicted outside air temperature and the time-dependent electricity unit price. The horizontal axis in FIG. 3A represents time. Time T0 is the scheduled time. The time required for the boiling operation is assumed to be 30 minutes. The controller 110 sets a time T1 30 minutes earlier than the scheduled time T0 as the first temporary time, sets a time T2 one hour earlier than the temporary time T1 as a second temporary time, and a time one hour earlier than the second temporary time T2. T3 is set to the third provisional time. The setting of a plurality of temporary times is performed in step S2 of FIG.

図3(A)の左側の縦軸が電気単価を表しており、右側の縦軸が予想外気温度を示している。実線のグラフが時間帯依存の電気単価を示しており、点線のグラフが予想外気温度の変化を示している。コントローラ110は、図2のステップS3にて、管理装置121から、各仮時刻の電気単価と予想外気温度を取得する。図3の例では、仮時刻T3から仮時刻T2までの時間帯の電気単価はP3(円/kWh)であり、仮時刻T2から仮時刻T1までの時間帯の電気単価はP2(円/kWh)であり、仮時刻T1から予定時刻T0までの時間帯の電気単価はP1(円/kWh)である。図3(A)の例では、電気単価P1>電気単価P2>電気単価P3となっている。また、図3のグラフでは、予定時刻T0は例えば午後6時であり、仮時刻T3から予定時刻T0に向けて、予想外気温度は低下する。   The vertical axis on the left side of FIG. 3A represents the unit price of electricity, and the vertical axis on the right side represents the expected outside air temperature. The solid line graph shows the time-dependent electricity unit price, and the dotted line graph shows the change in the predicted outside air temperature. In step S3 of FIG. 2, the controller 110 acquires the electricity unit price and the predicted outside air temperature at each temporary time from the management device 121. In the example of FIG. 3, the electricity unit price for the time period from the provisional time T3 to the provisional time T2 is P3 (yen / kWh), and the electricity unit price for the time period from the provisional time T2 to the provisional time T1 is P2 (yen / kWh). ) And the electricity unit price in the time period from the temporary time T1 to the scheduled time T0 is P1 (yen / kWh). In the example of FIG. 3A, the electricity unit price P1> the electricity unit price P2> the electricity unit price P3. In the graph of FIG. 3, the scheduled time T0 is, for example, 6:00 pm, and the expected outside air temperature decreases from the temporary time T3 to the scheduled time T0.

図3(B)は、各仮時刻の目標温度を示すグラフである。コントローラ110は、各仮時刻に沸き上げ運転を開始したと仮定した場合の沸き上げ運転完了時から予定時刻までタンクからの放熱による熱媒温度低下分を予定温度に加えた温度を目標温度に設定する(図2のステップS4)。予定温度は予定時刻T0のときの温度t0である。沸き上げ運転の所要時間を30分と想定しているので、仮時刻T1に沸き上げ運転を開始すると、沸き上げ運転の終了時刻は予定時刻T0に一致する。仮時刻T1に開始した沸き上げ運転の終了時には、タンク10の水温は目標温度t1に達しているはずである。仮時刻T1に開始する沸き上げ運転の終了時刻は予定時刻T0に等しいから、仮時刻T1の目標温度t1は予定温度t0に等しくなる。また、この例では、1時間の放熱によりタンク10の水の温度はdt(℃)低下することが予め解っている。仮時刻T2に沸き上げ運転を開始し、30分で沸き上げ運転が完了すると仮定すると、沸き上げ運転完了時刻は、予定時刻T0の1時間前となる。沸き上げ運転完了時刻から予定時刻T0までの間の水の温度低下分はdt(℃)であるから、仮時刻T2における目標温度t2は、予定温度t0に温度低下分dt(℃)を加えた温度t2となる。同様に、第3仮時刻T3に沸き上げ運転を開始すると、沸き上げ運転完了の時刻は予定時刻T0の2時間前となるから、第3仮時刻の沸き上げ運転の目標温度t3は、予定温度t0に、2時間の温度低下分2dt(℃)を加えた温度となる。こうして、各仮時刻における目標温度が決定される。なお、仮時刻と予定時刻との差が大きくなるほど目標温度が上昇し、目標温度t3>目標温度t2>目標温度t1となる。   FIG. 3B is a graph showing the target temperature at each temporary time. The controller 110 sets a temperature obtained by adding a decrease in the heat medium temperature due to heat radiation from the tank to the scheduled temperature from the completion of the boiling operation to the scheduled time assuming that the boiling operation is started at each temporary time as the target temperature. (Step S4 in FIG. 2). The scheduled temperature is the temperature t0 at the scheduled time T0. Since the required time for the boiling operation is assumed to be 30 minutes, when the boiling operation is started at the temporary time T1, the end time of the boiling operation coincides with the scheduled time T0. At the end of the boiling operation started at the temporary time T1, the water temperature in the tank 10 should have reached the target temperature t1. Since the end time of the boiling operation starting at the temporary time T1 is equal to the scheduled time T0, the target temperature t1 at the temporary time T1 is equal to the planned temperature t0. Further, in this example, it is known in advance that the temperature of the water in the tank 10 decreases by dt (° C.) due to heat radiation for one hour. Assuming that the boiling operation is started at the temporary time T2 and the boiling operation is completed in 30 minutes, the boiling operation completion time is one hour before the scheduled time T0. Since the temperature drop of the water between the boiling operation completion time and the scheduled time T0 is dt (° C.), the target temperature t2 at the temporary time T2 is obtained by adding the temperature drop dt (° C.) to the scheduled temperature t0. The temperature becomes t2. Similarly, when the boiling operation is started at the third temporary time T3, the completion time of the boiling operation is two hours before the scheduled time T0. Therefore, the target temperature t3 of the boiling operation at the third temporary time is the planned temperature. A temperature obtained by adding 2 dt (° C.) of the temperature drop for 2 hours to t0. Thus, the target temperature at each temporary time is determined. Note that the target temperature increases as the difference between the temporary time and the scheduled time increases, so that target temperature t3> target temperature t2> target temperature t1.

図3(C)は、各仮時刻での成績係数を示すグラフである。コントローラ110は、各仮時刻の目標温度とその仮時刻における予想外気温度との差からHPユニット6の成績係数を求める(ステップS5)。先に述べたように、コントローラ110は、目標温度と予想外気温度を入力変数とし、成績係数を出力とするマップを備えており、そのマップを参照して各仮時刻の成績係数を決定する。一般に、外気温度が高くなるほど成績係数は高くなるので、第1仮時刻T1の成績係数C1<第2仮時刻T2の成績係数C2<第3仮時刻の成績係数C3となる。   FIG. 3C is a graph showing the coefficient of performance at each provisional time. The controller 110 calculates the coefficient of performance of the HP unit 6 from the difference between the target temperature at each temporary time and the predicted outside air temperature at that temporary time (step S5). As described above, the controller 110 includes a map having the target temperature and the predicted outside air temperature as input variables and the coefficient of performance as an output, and determines the coefficient of performance at each temporary time with reference to the map. In general, the higher the outside air temperature is, the higher the coefficient of performance is, so that the coefficient of performance C1 at the first temporary time T1 <the coefficient of performance C2 at the second temporary time T2 <the coefficient of performance C3 at the third temporary time.

図3(D)は、各仮時刻での必要熱量を示すグラフである。コントローラ110は、各仮時刻に開始する沸き上げ運転の完了時のタンク10内の水の熱量から現在のタンク10内の水の熱量を減じて、その仮時刻に開始する沸き上げ運転で加えるべき必要熱量を算出する(S6)。目標温度が高いほど、沸き上げ運転完了時のタンク10内の水の熱量は大きくなるから、傾向として、仮時刻と予定時刻との時間差が大きいほど、必要熱量は大きくなる。図3の例では、第1仮時刻T1の必要熱量Q1<第2仮時刻T2の必要熱量Q2<第3仮時刻T3の必要熱量Q3となる。   FIG. 3D is a graph showing the amount of heat required at each temporary time. The controller 110 should subtract the current amount of water in the tank 10 from the amount of water in the tank 10 at the completion of the boiling operation starting at each temporary time, and add it in the boiling operation starting at that temporary time. The required heat quantity is calculated (S6). The higher the target temperature, the greater the amount of heat in the water in the tank 10 at the completion of the boiling operation. Therefore, as the tendency, the greater the time difference between the temporary time and the scheduled time, the greater the required amount of heat. In the example of FIG. 3, the required heat quantity Q1 at the first temporary time T1 <the required heat quantity Q2 at the second temporary time T2 <the required heat quantity Q3 at the third temporary time T3.

図3(E)は、各仮時刻での電気コストを示すグラフである。コントローラ110は、((必要熱量/成績係数)×各仮時刻の電気単価)を計算して、その当該仮時刻に沸き上げ運転を開始した場合の電気コストを求める(S7)。図3の例では、仮時刻が早くなるほど、必要熱量は大きくなるが、成績係数も大きくなり、電気単価は安くなる。それゆえ、仮時刻T1の電気コストY1>仮時刻T2の電気コストY2>仮時刻T3の電気コストY3となる。   FIG. 3E is a graph showing the electrical cost at each temporary time. The controller 110 calculates ((necessary amount of heat / coefficient of performance) × electrical unit price at each temporary time) and obtains the electric cost when the boiling operation is started at the temporary time (S7). In the example of FIG. 3, the earlier the temporary time, the greater the required heat, but the coefficient of performance also increases and the unit price of electricity decreases. Therefore, the electric cost Y1 at the temporary time T1> the electric cost Y2 at the temporary time T2> the electric cost Y3 at the temporary time T3.

最後にコントローラ110は、複数の仮時刻の電気コストを比較し、電気コストの最も低い仮時刻を沸き上げ運転の開始時刻に設定し(S8)、実際にその仮時刻が到来したら、沸き上げ運転を開始する(S9)。なお、図3の例では、第3仮時刻T3における電気単価が最も安く、また、第3仮時刻T3のおける成績係数が最も高いので、第3仮時刻に沸き上げ運転を開始するときの電気コストが最も低い、という結果になった。コントローラ110は、第3仮時刻T3が到来したら、目標温度t3で沸き上げ運転を開始する(S9)。   Finally, the controller 110 compares the electric costs at a plurality of temporary times, sets the temporary time with the lowest electric cost as the start time of the boiling operation (S8), and when the temporary time actually arrives, the boiling operation Is started (S9). In the example of FIG. 3, the unit price of electricity at the third provisional time T3 is the lowest, and the coefficient of performance at the third provisional time T3 is the highest, so that the electricity when starting the boiling operation at the third provisional time is started. The result was the lowest cost. When the third provisional time T3 arrives, the controller 110 starts the boiling operation at the target temperature t3 (S9).

上記のとおり、コスト評価沸き上げ運転では、予定時刻に予定温度で予定量の水を低コストでタンク10に蓄えることができる。   As described above, in the cost evaluation boiling operation, a predetermined amount of water can be stored in the tank 10 at a predetermined temperature at a predetermined time at a low cost.

(コスト評価暖房運転)
次に、コスト評価暖房運転を説明する。コスト評価暖房運転では、コントローラ110は、HPユニット6のみで暖房用水を加熱するのに要する電気料金と、暖房用水加熱バーナ82のみで暖房用水を加熱するのに要するガス料金とを比較して、コストの低い方で暖房運転を行う。図4に、コスト評価暖房運転のフローチャートを示す。図4のフローチャートは、リモコン108にてユーザが暖房の設定温度を指定するとともに、コスト評価暖房運転の開始を指定したときに起動される。
(Cost evaluation heating operation)
Next, the cost evaluation heating operation will be described. In the cost evaluation heating operation, the controller 110 compares the electricity charge required to heat the heating water only with the HP unit 6 and the gas charge required to heat the heating water only with the heating water heating burner 82, Heating operation is performed at the lower cost. FIG. 4 shows a flowchart of the cost evaluation heating operation. The flowchart of FIG. 4 is activated when the user designates the heating preset temperature and designates the start of the cost evaluation heating operation with the remote controller 108.

コントローラ110は、管理装置121を通じて、外部の情報提供装置から、現在時刻の電気単価とガス単価を取得する(S13)。先に述べたように、管理装置121は、インターネット122を介して外部の情報提供装置と接続されており、種々の情報を入手することができる。コントローラ110は、管理装置121に指令して、現在時刻の電気単価とガス単価を第1情報提供装置123から入手させる。ここでは、第1情報提供装置123は、電気会社とガス供給会社の情報提供装置を表している。管理装置121は、入手した現在時刻の電気単価とガス単価をコントローラ110に転送する。なお、通常、ガス単価は、ガス単位体積当たりの料金で表されるが、ここでは、1kWhのエネルギに相当するガス体積の料金で表されるものとする。   The controller 110 acquires the unit price of electricity and the unit price of gas from the external information providing apparatus through the management apparatus 121 (S13). As described above, the management apparatus 121 is connected to an external information providing apparatus via the Internet 122 and can obtain various information. The controller 110 instructs the management device 121 to acquire the electricity unit price and gas unit price at the current time from the first information providing device 123. Here, the 1st information provision apparatus 123 represents the information provision apparatus of an electric company and a gas supply company. The management apparatus 121 transfers the obtained electricity unit price and gas unit price at the current time to the controller 110. In addition, although a gas unit price is normally represented by the charge per gas unit volume, it shall represent here by the charge of the gas volume equivalent to the energy of 1 kWh.

次に、コントローラ110は、現在時刻におけるHPユニット6の成績係数と、暖房用水加熱バーナ82の成績係数を求める(S14)。HPユニット6の成績係数は、図2のステップS5の処理で説明したので詳しい説明は省略する。暖房用水加熱バーナ82の成績係数とは、暖房用水加熱バーナ82を使って得られる熱量を、その熱量を得るのに消費したガスの熱量で除した値である。別言すれば、成績係数は、与えた燃料の熱量に対して得られた熱量の比である。本実施例では、ガスを燃料とする暖房用水加熱バーナ82の成績係数は、一定値であり、予めコントローラ110に記憶されている。   Next, the controller 110 obtains the coefficient of performance of the HP unit 6 at the current time and the coefficient of performance of the water heating burner 82 (S14). The coefficient of performance of the HP unit 6 has been described in the process of step S5 in FIG. The coefficient of performance of the heating water heating burner 82 is a value obtained by dividing the amount of heat obtained by using the heating water heating burner 82 by the amount of heat of the gas consumed to obtain the amount of heat. In other words, the coefficient of performance is the ratio of the amount of heat obtained to the amount of heat of a given fuel. In the present embodiment, the coefficient of performance of the heating water heating burner 82 using gas as fuel is a constant value and is stored in the controller 110 in advance.

次にコントローラ110は、HPユニット6を使って暖房運転すると仮定したときのコスト(電気コスト)と、暖房用水加熱バーナ82を使って暖房運転すると仮定したときのコスト(燃料コスト)を算出する(S15)。ここで、電気コストは、単位体積当たりの暖房用水の温度を1℃上昇させるのに要する電気料金で示される。また、燃料コストは、単位体積当たりの暖房用水の温度を1℃上昇させるのに要するガス料金で示される。具体的には、電気コストは、電気単価をHPユニット6の成績係数で除した数値で表され、燃料コストは、ガス単価を暖房用水加熱バーナ82の成績係数で除した数値で表される。   Next, the controller 110 calculates a cost (electric cost) when it is assumed that the heating operation is performed using the HP unit 6 and a cost (fuel cost) when it is assumed that the heating operation is performed using the water heating burner 82 (fuel cost) ( S15). Here, the electricity cost is indicated by an electricity charge required to raise the temperature of the heating water per unit volume by 1 ° C. The fuel cost is indicated by the gas charge required to raise the temperature of the heating water per unit volume by 1 ° C. Specifically, the electric cost is represented by a numerical value obtained by dividing the electricity unit price by the coefficient of performance of the HP unit 6, and the fuel cost is represented by a numerical value obtained by dividing the gas unit price by the coefficient of performance of the heating water heating burner 82.

次にコントローラ110は、ステップS15で算出した電気コストと燃料コストを比較し(ステップS16)、電気コストが燃料コストより低い場合(ステップS16:YES)、HPユニット6を使って暖房用水を設定温度まで加熱する(S17)。他方、コントローラ110は、電気コストが燃料コストより高い場合(ステップS16:NO)、暖房用水加熱バーナ82を使って暖房用水を設定温度まで加熱する(S18)。   Next, the controller 110 compares the electric cost calculated in step S15 with the fuel cost (step S16), and if the electric cost is lower than the fuel cost (step S16: YES), the heating water is set to the set temperature using the HP unit 6. (S17). On the other hand, when the electrical cost is higher than the fuel cost (step S16: NO), the controller 110 heats the heating water to the set temperature using the heating water heating burner 82 (S18).

図4の処理により、熱媒加熱装置2は、コスト効率良く暖房を行うことができる。図4のフローチャートの処理の例を、図5のグラフを参照して説明する。なお、図5のグラフは、説明が理解し易くなるように各パラメータの値を模式化して示してあり、現実のパラメータの傾向と必ずしも一致しないことに留意されたい。   By the process of FIG. 4, the heat medium heating device 2 can perform heating efficiently. An example of the processing of the flowchart of FIG. 4 will be described with reference to the graph of FIG. It should be noted that the graph of FIG. 5 schematically shows the values of each parameter so that the explanation can be easily understood, and does not necessarily match the actual parameter tendency.

図5は、時刻Txと時刻Tyに夫々ユーザがコスト評価暖房運転を指令した場合を想定している。時刻Tx(時刻Ty)にユーザがコスト評価暖房運転を指令すると、コントローラ110は、現時刻の電気単価とガス単価を取得する(図4のステップS13)。図5(A)は、外気温度とガス単価と時間帯依存の電気単価の一例を示すグラフである。図5(A)の横軸は時刻を表している。コントローラ110は、現時刻(時刻Tx又は時刻Ty)の電気単価とガス単価を取得する。図5(A)では、理解を助けるために、電気単価の時間変化と外気温度の時間変化も示している。図5(A)において、記号Phxは、時刻Txにおける電気単価を意味しており、記号Phyは、時刻Tyにおける電気単価を示している。また、記号Pgはガス単価を示している。この例ではガス単価は時間帯に依存せずに単価Pgで一定である。図5(A)のグラフの点線は外気温度の変化を示している。   FIG. 5 assumes a case where the user commands a cost evaluation heating operation at time Tx and time Ty, respectively. When the user commands a cost evaluation heating operation at time Tx (time Ty), the controller 110 acquires the electricity unit price and gas unit price at the current time (step S13 in FIG. 4). FIG. 5A is a graph showing an example of an outdoor air temperature, a gas unit price, and a time zone-dependent electricity unit price. The horizontal axis in FIG. 5A represents time. The controller 110 acquires the electricity unit price and gas unit price at the current time (time Tx or time Ty). In FIG. 5 (A), the time change of the unit price of electricity and the time change of the outside air temperature are also shown to help understanding. In FIG. 5A, the symbol Phx means the unit price of electricity at time Tx, and the symbol Phy shows the unit price of electricity at time Ty. Further, the symbol Pg indicates the gas unit price. In this example, the gas unit price is constant at the unit price Pg without depending on the time zone. A dotted line in the graph of FIG. 5A indicates a change in the outside air temperature.

図5の例では、時刻Txでは、電気単価Phxはガス単価Pgよりも低いが、時刻Tyでは電気単価Phyはガス単価Pgよりも高くなる。また、時刻Txの外気温度は時刻Tyの外気温度よりも高い。   In the example of FIG. 5, the electricity unit price Phx is lower than the gas unit price Pg at the time Tx, but the electricity unit price Phy is higher than the gas unit price Pg at the time Ty. Further, the outside air temperature at time Tx is higher than the outside air temperature at time Ty.

電気単価とガス単価と外気温度を取得したコントローラ110は、次に、成績係数を求める(図4のステップS14)。図5(B)に、HPユニット6と暖房用水加熱バーナ82の成績係数を示す。記号Chxが時刻TxにおけるHPユニット6の成績係数を示しており、記号Chyが時刻TyにおけるHPユニット6の成績係数を示している。記号Cgは暖房用水加熱バーナ82の成績係数を示している。一般に、外気温度が高いほどHPユニット6の成績係数は高くなる。HPユニット6の成績係数については先に述べたが、外気温度が高い時刻Txでの成績係数Chxは、外気温度が低い時刻Tyでの成績係数Chyよりも高くなっている。また、この例では、暖房用水加熱バーナ82の成績係数Cgは一定である。   The controller 110 that has acquired the unit price of electricity, the unit price of gas, and the outside temperature next calculates the coefficient of performance (step S14 in FIG. 4). FIG. 5B shows the coefficient of performance of the HP unit 6 and the heating water heating burner 82. The symbol Chx indicates the coefficient of performance of the HP unit 6 at time Tx, and the symbol Chy indicates the coefficient of performance of the HP unit 6 at time Ty. Symbol Cg indicates the coefficient of performance of the water heating burner 82 for heating. Generally, the higher the outside air temperature, the higher the coefficient of performance of the HP unit 6. The coefficient of performance of the HP unit 6 has been described above, but the coefficient of performance Chx at time Tx when the outside air temperature is high is higher than the coefficient of performance Chy at time Ty when the outside air temperature is low. In this example, the coefficient of performance Cg of the heating water heating burner 82 is constant.

次にコントローラ110は、電気コストと燃料コストを算出する。図5(C)に、電気コストと燃料コストの比較を示す。外気温度が高く、HPユニット6の成績係数も高い時刻Txでは、電気コストが燃料コストを下回る。従って、コントローラ110は、時刻Txに開始するコスト評価暖房運転では、HPユニット6を使って暖房用水を加熱する。一方、外気温度が低く、HPユニット6の成績係数も低い時刻Tyでは、燃料コストが電気コストを下回る。従ってコントローラ110は、時刻Tyに開始するコスト評価暖房では、暖房用水加熱バーナ82を使って暖房用水を加熱する。   Next, the controller 110 calculates an electric cost and a fuel cost. FIG. 5C shows a comparison between electric cost and fuel cost. At the time Tx when the outside air temperature is high and the coefficient of performance of the HP unit 6 is also high, the electric cost is lower than the fuel cost. Therefore, the controller 110 heats the heating water using the HP unit 6 in the cost evaluation heating operation starting at time Tx. On the other hand, at the time Ty when the outside air temperature is low and the coefficient of performance of the HP unit 6 is low, the fuel cost is lower than the electrical cost. Accordingly, the controller 110 uses the heating water heating burner 82 to heat the heating water in the cost evaluation heating that starts at time Ty.

以上、熱媒加熱装置2の構造と、コスト評価沸き上げ運転とコスト評価暖房運転を説明した。コスト評価沸き上げ運転とコスト評価暖房運転のいずれも、コスト効率良く、水(熱媒)を加熱することができる。   The structure of the heat medium heating device 2, the cost evaluation boiling operation, and the cost evaluation heating operation have been described above. Both the cost evaluation boiling operation and the cost evaluation heating operation can heat water (heat medium) cost-effectively.

実施例の熱媒加熱装置2に関する留意点を述べる。図5の例示では、ガス単価は時間に依存せず一定であるとした。しかし、ガス単価も使用する時間帯に応じて変化してもよい。図5の例示では、暖房用水加熱バーナ82の成績係数は一定であるとした。暖房用水加熱バーナ82の成績係数も、加熱前の水の温度や、暖房の設定温度に依存して変化するものであってもよい。その場合、コントローラ110は、加熱前の水の温度、及び/又は、設定温度に対して成績係数が定められているマップあるいは関係式を記憶している。   Points to be noted regarding the heat medium heating device 2 of the embodiment will be described. In the illustration of FIG. 5, the gas unit price is assumed to be constant without depending on time. However, the gas unit price may also change according to the time zone in which it is used. In the illustration of FIG. 5, the coefficient of performance of the heating water heating burner 82 is assumed to be constant. The coefficient of performance of the heating water heating burner 82 may also change depending on the temperature of water before heating or the set temperature of heating. In that case, the controller 110 stores a map or a relational expression in which a coefficient of performance is determined with respect to the temperature of water before heating and / or the set temperature.

コスト評価暖房運転と同様に、追い炊き運転についても、コスト評価追い炊き運転を行うことも好適である。即ち、熱媒加熱装置2は、HPユニット6のみで追い炊きに使う暖房用水を設定温度まで加熱するのに要する電気コストと、暖房用水加熱バーナ82のみで追い炊きに使う暖房用水を設定温度まで加熱するのに要する燃料コストとを比較して、コストの低い方で追い炊き運転してもよい。   Similarly to the cost evaluation heating operation, it is also preferable to perform the cost evaluation additional cooking operation for the additional cooking operation. In other words, the heating medium heating device 2 uses only the HP unit 6 to heat the heating water used for additional cooking to the set temperature, and the heating water used for additional cooking using only the heating water heating burner 82 to the set temperature. Comparing with the fuel cost required for heating, additional cooking may be performed at a lower cost.

熱媒加熱装置2は、太陽光発電装置から電力を受けてもよい。その場合、「電気単価」は、太陽光発電装置から電力を受ける場合の電気単価となる。管理装置121は、太陽光発電装置の発電力をモニタし、太陽光発電装置から得られる電力と、その電力では足りずに商用電源から電力を補充する場合、太陽光発電装置の電力と商用電源の電力の割合から、電気単価を算出してコントローラ110に提供するように構成してもよい。   The heat medium heating device 2 may receive electric power from the solar power generation device. In that case, the “unit price of electricity” is the unit price of electricity when receiving power from the solar power generation device. The management device 121 monitors the power generated by the solar power generation device. When the power obtained from the solar power generation device is not sufficient, and the power is supplemented from the commercial power source, the power of the solar power generation device and the commercial power source are supplied. A unit price of electricity may be calculated from the ratio of the electric power and provided to the controller 110.

実施例のタンク10に蓄えられる水が請求項1、2の「熱媒」の一例に相当する。シスターン70に蓄えられる水が請求項3、4の「熱媒」の一例に相当する。実施例のHP(ヒートポンプ)ユニット6が、請求項1、2の「ヒートポンプ」の一例に相当する。また、HP(ヒートポンプ)ユニット6は、請求項3、4の「電気式加熱器」の一例にも相当する。請求項3、4における電気式加熱器は、電気式であれば、HP(ヒートポンプ)ユニット以外の加熱器であってもよい。暖房用水加熱バーナ82が請求項3、4の「燃焼式加熱器」の一例に相当する。燃焼式加熱器は、燃料(ガス又は石油)を燃焼させて媒体を加熱するデバイスであればよく、実施例の暖房用水加熱バーナ82に限られない。   The water stored in the tank 10 of the embodiment corresponds to an example of the “heating medium” in claims 1 and 2. The water stored in the cistern 70 corresponds to an example of the “heating medium” in claims 3 and 4. The HP (heat pump) unit 6 of the embodiment corresponds to an example of a “heat pump” in claims 1 and 2. The HP (heat pump) unit 6 corresponds to an example of the “electric heater” in claims 3 and 4. The electric heater according to claims 3 and 4 may be a heater other than the HP (heat pump) unit as long as it is an electric heater. The heating water heating burner 82 corresponds to an example of the “combustion heater” in claims 3 and 4. The combustion heater may be a device that heats the medium by burning fuel (gas or petroleum), and is not limited to the heating water heating burner 82 of the embodiment.

実施例のコントローラ110が、請求項の「制御器」の一例に相当する。実施例の管理装置121が、請求項の情報取得装置の一例に相当する。請求項の「制御器」と「情報取得装置」は、ハードウエアとしては個別の装置であって相互に通信線で接続されている態様であってもよいし、一つの装置が「制御器」の機能と「情報取得装置」の機能を兼ね備えているものであってもよい。   The controller 110 according to the embodiment corresponds to an example of a “controller” in the claims. The management apparatus 121 according to the embodiment corresponds to an example of an information acquisition apparatus according to the claims. The “controller” and the “information acquisition device” in the claims may be an individual device as hardware and connected to each other via a communication line, or one device may be a “controller”. And the function of the “information acquisition device”.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。   Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.

2:熱媒加熱装置
4:タンクユニット
6:HPユニット
8:燃焼ユニット
10:タンク
22:循環ポンプ
32:水道水供給源
38:給湯栓
50:ヒートポンプ
54:空気熱交換器
56:ファン
58:四方弁
60:膨張弁
62:圧縮機
63:給湯用水熱交換器
65:暖房用水熱交換器
70:シスターン
81:給湯用水加熱バーナ
82:暖房用水加熱バーナ
97:追い焚き熱交換器
98:浴槽
99:浴槽水循環ポンプ
102:HPコントローラ
104:タンクコントローラ
106:燃焼コントローラ
108:リモコン
110:コントローラ
121:管理装置
122:インターネット
123:第1情報提供装置
124:第2情報提供装置
2: Heat medium heating device 4: Tank unit 6: HP unit 8: Combustion unit 10: Tank 22: Circulation pump 32: Tap water supply source 38: Hot water tap 50: Heat pump 54: Air heat exchanger 56: Fan 58: Four-way Valve 60: Expansion valve 62: Compressor 63: Water heat exchanger for hot water supply 65: Water heat exchanger for heating 70: Systurn 81: Water heating heater for hot water supply 82: Water heating burner for heating 97: Reheating heat exchanger 98: Bathtub 99: Bath water circulation pump 102: HP controller 104: Tank controller 106: Combustion controller 108: Remote controller 110: Controller 121: Management device 122: Internet 123: First information providing device 124: Second information providing device

Claims (4)

予定時刻に予定温度で予定量の熱媒を確保する熱媒加熱装置であり、
外気の熱で前記熱媒を加熱する電気式のヒートポンプと、
前記ヒートポンプで加熱された前記熱媒を蓄えるタンクと、
前記タンクの熱媒が目標温度になるように前記ヒートポンプを駆動する沸き上げ運転を行う制御器と、
電気を使用する時間帯に依存して単価が変化する電気単価と、現在時刻以降の予想外気温度を取得する情報取得装置と、
を備えており、
前記制御器は、
前記予定時刻より前の複数の時刻(仮時刻)を設定し、前記情報取得装置が取得した情報に基づいて、前記予定時刻に前記予定温度で前記予定量の熱媒を確保できるように、各仮時刻に沸き上げ運転を開始すると仮定した場合に要する電気コストを算出し、
前記電気コストの最も低い前記仮時刻に沸き上げ運転を開始する、
ことを特徴とする熱媒加熱装置。
It is a heat medium heating device that secures a predetermined amount of heat medium at a predetermined temperature at a predetermined time,
An electric heat pump that heats the heat medium with the heat of outside air;
A tank for storing the heat medium heated by the heat pump;
A controller for performing a boiling operation for driving the heat pump so that the heating medium of the tank reaches a target temperature;
An information acquisition device that acquires the unit price of electricity whose unit price changes depending on the time zone in which electricity is used, and the expected outside air temperature after the current time,
With
The controller is
A plurality of times (provisional times) before the scheduled time are set, and based on the information acquired by the information acquisition device, each of the scheduled amounts of heat medium can be secured at the scheduled temperature at the scheduled time. Calculate the electricity cost required when it is assumed that the boiling operation starts at the tentative time,
Start boiling operation at the temporary time with the lowest electricity cost,
A heating medium heating device.
前記制御器は、各仮時刻に対して、
(1)当該仮時刻の電気単価と予想外気温度を取得し、
(2)当該仮時刻に沸き上げ運転を開始したと仮定した場合の沸き上げ運転完了時から前記予定時刻まで前記タンクからの放熱による熱媒温度低下分を前記予定温度に加えて当該仮時刻に開始する沸き上げ運転の目標温度を決定し、
(3)前記目標温度と当該仮時刻における予想外気温度から、前記ヒートポンプの成績係数を求め、
(4)前記仮時刻に開始する沸き上げ運転の完了時のタンク内の熱媒の熱量から現在のタンク内の熱媒の熱量を減じて、当該仮時刻に開始する沸き上げ運転で加えるべき必要熱量を算出し、
(5)((必要熱量/成績係数)×当該仮時刻の電気単価)を計算して、当該仮時刻に沸き上げ運転を開始した場合の電気コストを求める、
ことを特徴とする請求項1に記載の熱媒加熱装置。
For each provisional time, the controller
(1) Obtain the electricity unit price and expected outside air temperature at the temporary time,
(2) The heating medium temperature drop due to heat release from the tank is added to the scheduled temperature from the completion of the boiling operation to the scheduled time when it is assumed that the boiling operation is started at the temporary time. Determine the target temperature of the boiling operation to start,
(3) The coefficient of performance of the heat pump is obtained from the target temperature and the predicted outside air temperature at the temporary time,
(4) The amount of heat of the heat medium in the tank at the time of completion of the boiling operation starting at the temporary time should be subtracted from the amount of heat of the current heat medium in the tank and added at the boiling operation starting at the temporary time Calculate the amount of heat,
(5) Calculate ((necessary heat amount / coefficient of performance) × electrical unit price at the temporary time) to obtain the electric cost when the boiling operation is started at the temporary time.
The heating medium heating device according to claim 1.
熱媒を加熱する電気式加熱器と、
前記熱媒を加熱する燃焼式加熱器と、
前記電気式加熱器と前記燃焼式加熱器を制御する制御器と、
電気を使用する時間帯に依存して単価が変化する電気単価と、前記燃焼式加熱器で燃焼させる燃料の単位熱量当たりの燃料単価を取得する情報取得装置と、
を備えており、
前記制御器は、
前記熱媒を前記電気式加熱器で目標温度まで加熱するときの前記電気式加熱器の成績係数を特定するとともに、前記熱媒を前記燃焼式加熱器で目標温度まで加熱するときの前記燃焼式加熱器の成績係数を特定し、
「電気コスト=前記電気単価/前記電気式加熱器の成績係数」と、「燃料コスト=前記燃料単価/前記燃焼式加熱器の成績係数」を算出し、
前記電気コストが前記燃料コストより低い場合は前記電気式加熱器を使って前記熱媒を前記目標温度まで加熱し、前記燃料コストが前記電気コストよりも低い場合は前記燃焼式加熱器を使って前記熱媒を前記目標温度まで加熱する、
ことを特徴とする熱媒加熱装置。
An electric heater for heating the heating medium;
A combustion heater for heating the heat medium;
A controller for controlling the electric heater and the combustion heater;
An information acquisition device for acquiring a unit price of electricity whose unit price changes depending on a time zone in which electricity is used, and a unit price of fuel per unit amount of fuel burned by the combustion heater,
With
The controller is
While specifying the coefficient of performance of the electric heater when the heating medium is heated to the target temperature with the electric heater, the combustion equation when heating the heating medium to the target temperature with the combustion heater Identify the coefficient of performance of the heater,
"Electric cost = unit price of electricity / coefficient of performance of electric heater" and "fuel cost = unit price of fuel / coefficient of performance of combustion heater" are calculated,
When the electric cost is lower than the fuel cost, the heating medium is heated to the target temperature using the electric heater, and when the fuel cost is lower than the electric cost, the combustion heater is used. Heating the heating medium to the target temperature;
A heating medium heating device.
前記電気式加熱器は、外気の熱で熱媒を加熱する電気式のヒートポンプであり、
前記情報取得装置は、外気温度を取得し、
前記制御器は、取得された前記外気温度と前記目標温度から、前記熱媒を前記ヒートポンプで前記目標温度まで上昇させるときの前記ヒートポンプの成績係数を特定する、ことを特徴とする請求項3に記載の熱媒加熱装置。
The electric heater is an electric heat pump that heats the heat medium with the heat of the outside air,
The information acquisition device acquires an outside air temperature,
The said controller specifies the coefficient of performance of the said heat pump when raising the said heat medium to the said target temperature with the said heat pump from the acquired said outside temperature and the said target temperature. The heat-medium heating apparatus as described.
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