JP2018132242A - Water heater control system, water heater control method and water heater control program - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、給湯機制御システム、給湯機の制御方法、および給湯機制御プログラムに関する。 The present disclosure relates to a water heater control system, a water heater control method, and a water heater control program.
特許文献1には、機器の運転パターンを複数通り記憶した記憶部と、第1の期間における機器の消費電力量を第1の期間よりも短い第2の期間毎に予測する予測部と、第2の期間単位で機器の運転パターンを選択する選択部とを備えたシステムが開示されている。かかる選択部は、予測部による予測値が閾値を超える場合に、予測値の閾値からの超過率が許容値以下となるように機器の運転パターンを選択する。特許文献1には、上記機器として貯湯式の給湯機が例示されており、給湯機は沸き上げ湯量が規定量より多い通常モードか、沸き上げ湯量が規定量より少ない省エネモードで運転されることが記載されている。
一般的に、貯湯式の給湯機は、電気料金等が安い時間帯に、1日に必要なお湯を沸かすための沸き上げ運転を行うが、沸き上げ湯量が少なすぎると沸き増しが必要となり、他方沸き上げ湯量が多すぎると省エネの観点から好ましくない。このため、貯湯式の給湯機では、過去に使用した湯量を学習し、自動で最適な沸き上げ湯量を決定している。 In general, hot water storage type hot water heaters perform boiling operation to boil hot water necessary for a day in a time zone where electricity bills are cheap, but if the amount of boiling water is too small, it is necessary to increase boiling, On the other hand, if the amount of boiling water is too large, it is not preferable from the viewpoint of energy saving. For this reason, the hot water storage type hot water heater learns the amount of hot water used in the past and automatically determines the optimum amount of boiling water.
ところで、住宅等の施設で使用される電力等の資源の料金は、所定期間における資源消費量から算出される平均資源消費の最大値に基づいて決定される場合があり、当該最大値が大きくなるほど段階的に料金が上昇する。ゆえに、この最大値を低く抑えるように、給湯機を含む各機器を制御することが望ましい。しかし、資源消費量が多い時間帯に、給湯機の湯量が大きく減少して沸き増しが必要となる場合がある。このような場合に、単純に給湯機の運転を停止する、または出力を低減することは、湯切れの可能性を高めることになるから好ましくない。 By the way, the charge for resources such as electric power used in facilities such as houses may be determined based on the maximum value of average resource consumption calculated from the amount of resource consumption in a predetermined period, and as the maximum value increases Fees will increase step by step. Therefore, it is desirable to control each device including the water heater so as to keep this maximum value low. However, there are cases where the amount of hot water in the water heater is greatly reduced and boiling is required during a time period when the resource consumption is high. In such a case, simply stopping the operation of the water heater or reducing the output is not preferable because it increases the possibility of running out of hot water.
本開示の目的は、貯湯式の給湯機が設置された施設における平均資源消費の最大値を低く抑えながら、給湯機の湯切れの発生を抑制可能な給湯機制御システムを提供することである。 An object of the present disclosure is to provide a water heater control system that can suppress the occurrence of hot water out of a water heater while suppressing the maximum average resource consumption in a facility where a hot water storage type water heater is installed.
本開示の一態様である給湯機制御システムは、施設に設置された貯湯式の給湯機を制御する給湯機制御システムであって、前記施設の資源消費および資源消費量の少なくとも一方に関する情報を取得する取得部と、第1の時間帯における前記給湯機の沸き上げ湯量を増加させるための増量指示情報を出力する出力部とを備え、前記出力部は、第2の時間帯における前記資源消費および前記資源消費量の少なくとも一方に基づいて前記増量指示情報を出力することを特徴とする。 A water heater control system according to one aspect of the present disclosure is a water heater control system that controls a hot water storage type water heater installed in a facility, and acquires information on at least one of resource consumption and resource consumption of the facility And an output unit that outputs increase instruction information for increasing the amount of boiling water of the water heater in the first time zone, the output unit including the resource consumption and the second time zone. The increase instruction information is output based on at least one of the resource consumption.
本開示の一態様である給湯機の制御方法は、施設に設置された貯湯式の給湯機を制御する給湯機の制御方法であって、前記施設の資源消費および資源消費量の少なくとも一方に関する情報を取得するステップと、第1の時間帯における前記給湯機の沸き上げ湯量を増加させるための増量指示情報を出力するステップとを含み、前記増量指示情報を出力するステップでは、第2の時間帯における前記資源消費および前記資源消費量の少なくとも一方に基づいて前記増量指示情報を出力することを特徴とする。 A method for controlling a water heater according to an aspect of the present disclosure is a method for controlling a hot water heater that controls a hot water storage type water heater that is installed in a facility, and is information related to at least one of resource consumption and resource consumption of the facility. And a step of outputting increasing instruction information for increasing the amount of boiling water of the water heater in the first time zone, and the step of outputting the increasing instruction information includes a second time zone. The increase instruction information is output based on at least one of the resource consumption and the resource consumption.
本開示の一態様である給湯機制御プログラムは、上記制御方法をコンピュータで実現するためのプログラムである。 A water heater control program according to an aspect of the present disclosure is a program for realizing the control method by a computer.
本開示の一態様である給湯機制御システムによれば、給湯機が設置された施設における平均資源消費の最大値を低く抑えながら、給湯機の湯切れの発生を抑制することが可能である。 According to the water heater control system that is one aspect of the present disclosure, it is possible to suppress the occurrence of hot water out of the water heater while suppressing the maximum value of the average resource consumption in the facility where the water heater is installed.
以下、図面を参照しながら、本開示の給湯機制御システム、給湯機の制御方法、および給湯機制御プログラムの実施形態について詳細に説明する。但し、本開示の給湯機制御システム、給湯機の制御方法、および給湯機制御プログラムは、以下で説明する実施形態に限定されない。また、以下で説明する複数の実施形態の各構成要素を選択的に組み合わせることは当初から想定されている。 Hereinafter, embodiments of a water heater control system, a water heater control method, and a water heater control program according to the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. However, the water heater control system, the water heater control method, and the water heater control program of the present disclosure are not limited to the embodiments described below. Moreover, it is assumed from the beginning that the constituent elements of the plurality of embodiments described below are selectively combined.
以下では、給湯機30が設置される施設1として、戸建の住宅を例示する。但し、施設1は特に限定されず、マンション等の集合住宅、学校、図書館等の公共施設、店舗、オフィスなどであってもよい。
Below, the detached house is illustrated as the
図1は、実施形態の一例である給湯機制御システム10の構成を示すブロック図である。給湯機制御システム10は、施設1に設置された貯湯式の給湯機30を制御するシステムである。給湯機制御システム10は、施設1の資源消費および資源消費量の少なくとも一方に関する情報を取得する取得部11と、第1の時間帯における給湯機30の沸き上げ湯量を増加させるための増量指示情報を出力する出力部12とを備える。出力部12は、第2の時間帯における施設1の資源消費および資源消費量の少なくとも一方に基づいて増量指示情報を出力する。好ましくは、第2の時間帯における施設1の資源消費および資源消費量の少なくとも一方が第1の閾値を超えたときに増量指示情報を出力する。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a water
ここで、資源とは、給湯機30の運転に使用されるエネルギーであって、一般的には電力またはガスである。本実施形態では、給湯機30が電気給湯機であり、給湯機30に供給される資源が電力であるものとする。すなわち、取得部11は消費電力および消費電力量の少なくとも一方に関する情報を取得する。本明細書では、瞬間的に消費される電力を消費電力と定義し、ある一定の期間に消費される電力の積算値を消費電力量と定義する。なお、消費電力には、消費電力量から算出される平均消費電力が含まれる。
Here, the resource is energy used for operation of the
施設1には、電力会社等の電力供給事業者から商用の交流電力が供給される。施設1で使用される電力の料金(電気料金)の一例は、契約電力に基づいて決定される基本料金と、使用量によって決定される電力量料金との合計である。契約電力は、例えば所定期間の消費電力量から算出される平均消費電力の最大値に基づいて決定される。
Commercial AC power is supplied to the
本明細書では、30分間の消費電力量から算出される平均消費電力を「30分デマンド値」とし、1ヶ月で最大の30分デマンド値である月間最大消費電力量を「デマンド値(一般的には、最大デマンド値またはピーク電力とも呼ばれる)」とする。平均消費電力を算出する時間の区切りは、デマンド時限と呼ばれる。デマンド時限は30分に限定されず、例えば国によって異なる。 In this specification, the average power consumption calculated from the power consumption for 30 minutes is defined as “30-minute demand value”, and the monthly maximum power consumption that is the maximum 30-minute demand value in one month is defined as “demand value (general Is also referred to as the maximum demand value or peak power). The time interval for calculating the average power consumption is called a demand time limit. The demand time limit is not limited to 30 minutes and varies depending on, for example, the country.
本実施形態では、施設1の契約電力が、過去1年間の各月のデマンド値のうち、最も大きな値に基づいて算出されるものとする。契約電力は、デマンド値が大きくなるほど段階的に上昇するため、電気料金を低く抑えるにはデマンド値を下げることが重要である。給湯機制御システム10は、給湯機30の運転に起因してデマンド値が目標値を超えないように、給湯機30を制御するシステムである。ここで、目標値とは、ユーザーが任意に設定できる値であって、3kW、4kWなど、希望の契約電力に対応するデマンド値(以下、「目標デマンド値」とする)である。目標デマンド値は、給湯機制御システム10によって自動的に設定されてもよい。
In the present embodiment, it is assumed that the contract power of the
施設1には、施設1に引き込まれる交流電源の幹線(1次幹線)が接続される電力量計20と、電力量計20から出た2次幹線を分岐する分電盤21とが設置されている。施設1には、電力を使用する電気機器として、給湯機30の他に、IHクッキングヒーター31、LDKエアコン32、寝室エアコン33等のエアコン、照明34、蓄電システム35などが設置されている。なお、施設1で使用される電気機器は、これらに限定されず、冷蔵庫、電子レンジ、テレビ、パソコン、洗濯機、ドライヤー、床暖房などが例示できる。
The
電力量計20は、施設1の消費電力および消費電力量を計測する装置である。本実施形態において、電力量計20は常時、消費電力を計測する。また、30分毎に消費電力量を計測して記憶すると共に、30分間の消費電力量から平均消費電力である30分デマンド値を算出して記憶する。電力量計20は、通信機能を有し、計測データを電力供給事業者の管理サーバーに送信してもよく、給湯機制御システム10に送信してもよい。給湯機制御システム10は、電力量計20から消費電力および消費電力量の少なくとも一方を取得することが好ましい。
The watt-
分電盤21は、電力量計20から出た2次幹線が1次側に接続された主幹ブレーカーと、主幹ブレーカーの2次側に設けられた複数の分岐ブレーカーとを有する。分電盤21は、各分岐ブレーカーで分岐された複数の分岐回路の電流をそれぞれ計測する複数の分岐電流センサを有していてもよい。なお、主幹ブレーカーの1次側に電流センサ等の電力計測機を設置してもよく、この場合、給湯機制御システム10は当該計測機から計測データを取得してもよい。
施設1には、施設全体の消費電力量を監視し、各電気機器を制御するエネルギー管理システムが設置されていてもよい。エネルギー管理システムは、各分岐電流センサの計測データおよび電力量計20の計測データを取得し、施設1の消費電力または消費電力量が目標値を超えないように、IHクッキングヒーター31、照明34などの電気機器を制御する。エネルギー管理システムが設けられる場合、給湯機制御システム10は、当該管理システムの一部として構成されてもよい。
The
給湯機制御システム10の制御対象である給湯機30は、電気料金が安い時間帯に、1日に必要なお湯を沸かすための沸き上げ運転を行う貯湯式の給湯機である。給湯機30は、水を加熱する加熱装置、加熱装置で加熱されたお湯を貯留する貯湯タンク、給水配管、給湯配管、および制御装置等を備える。貯湯タンクは、施設1で使用される1日分のお湯を貯留可能な容量とされ、一般的に65℃〜90℃のお湯を貯留する。加熱装置の好適な一例は、圧縮機、水熱交換器、膨張弁、および空気熱交換器が冷媒回路で接続されたヒートポンプ装置である。
The
給湯機30の制御装置は、例えば過去2週間程度のお湯の使用量、およびユーザーによる運転状態の設定に基づき、自動で最適な沸き上げ湯量を決定している。しかし、気温の低下、ユーザーの活動パターンの変化などで、お湯の使用量がいつもより増加すると、お湯が足りなくなり沸き増しが必要となる場合がある。一般的に、給湯機30は、貯湯タンクの湯量が所定量まで減少したときに自動で沸き増し運転を実施し、湯切れの発生を防止するように構成されている。
The control device of the
給湯機制御システム10は、上述のように、取得部11と、出力部12とを備え、第2の時間帯における施設1の消費電力および消費電力量の少なくとも一方に基づき、給湯機30の沸き上げ湯量を増加させるための増量指示情報を出力する。また、給湯機制御システム10は記憶部13を備える。記憶部13は、例えば電力量計20から取得した計測データ、後述の閾値等を含む制御パラメータ、給湯機制御プログラムなどを記憶している。
As described above, the water
給湯機制御システム10は、給湯機30の運転状態、施設1の消費電力、消費電力量などを表示するための表示部14と、目標デマンド値、給湯機30の運転条件、制御条件などを設定するための入力部15とを備えることが好ましい。表示部14は、ランプ等であってもよいが、好ましくはディスプレイである。入力部15としては、ボタン、テンキー、キーボード等が例示でき、表示部14と一体化されたタッチパネルであってもよい。
The water
給湯機制御システム10は、例えばCPU、メモリ、入出力ポート等を含む1つまたは複数の機器を備えたコンピュータで構築される。図1に示す例では、取得部11、出力部12、記憶部13、表示部14、および入力部15が一体化されているが、これらは一体化されていなくてもよい。すなわち、給湯機制御システム10は、1つまたは複数の機器で構成される。表示部14および入力部15として、スマートホン、タブレット端末等を用いることもできる。また、給湯機制御システム10は、複数のコンピュータを用いて構築されてもよく、システムの一部がインターネット等のネットワークで接続された1つまたは複数のサーバーで構築されてもよい。
The water
給湯機制御システム10は、例えば第2の時間帯の施設1の消費電力量が多い場合に、第1の時間帯に実施される給湯機30の沸き上げ湯量を増加させることで、第2の時間帯に沸き増しが必要となる可能性を低くする。これにより、給湯機30の沸き増し運転に起因して第2の時間帯の消費電力量が増加することを抑制できる。
For example, when the amount of power consumption of the
本明細書において、第1の時間帯とは、沸き上げ運転が実施される時間帯を意味する。沸き上げ運転とは、上述の通り、1日に必要なお湯を沸かすための運転であって、貯湯量の減少に伴って実施される沸き増し運転と区別される。第2の時間帯は、沸き上げ運転が実施されない時間帯、言い換えると、沸き増し運転が実施される可能性がある時間帯である。第2の時間帯は、給湯機制御システム10の制御を実行するために、当該システムが施設1の消費電力等を監視する時間帯である。
In the present specification, the first time zone means a time zone in which the boiling operation is performed. The boiling operation is an operation for boiling hot water necessary for one day as described above, and is distinguished from a boiling increase operation that is performed as the amount of stored hot water decreases. The second time zone is a time zone in which the boiling operation is not performed, in other words, a time zone in which the boiling increase operation may be performed. The second time zone is a time zone during which the system monitors the power consumption and the like of the
第1の時間帯の少なくとも一部は、電力会社等の電力供給事業者が定める電力の料金単価が安い時間帯(深夜1時〜早朝5時など)であることが好ましい。一般的に、冬場は夏場よりも沸き上げ運転の時間が長くなり、この時間帯を超える場合がある。 It is preferable that at least a part of the first time zone is a time zone where the unit price of power determined by a power supply company such as an electric power company is low (eg, from midnight to 5:00 in the early morning). In general, in the winter season, the boiling operation takes longer than in the summer season, and this time zone may be exceeded.
他方、第2の時間帯は、給湯機30の貯湯量の減少による沸き増しが想定される時間帯である。給湯機制御システム10は、施設1の消費電力等を監視する第2の時間帯を、貯湯量が少なくなる時間帯、すなわち1日のうち沸き上げ運転終了から長時間が経過した時間帯に設定することが好ましい。第2の時間帯の具体例としては、17時〜22時、または18時〜22時が挙げられる。第2の時間帯は、予め設定されていてもよく、給湯機30の運転状態等に基づいて自動で設定されてもよい。また、第2の時間帯は、ユーザーにより手動で設定されてもよい。
On the other hand, the second time zone is a time zone in which boiling due to a decrease in the amount of hot water stored in the
給湯機制御システム10は、例えば給湯機30の制御装置に対し、上記増量指示情報として、沸き上げ湯量を増加させるための信号である増量指令を出力する。そして、増量指令を受信した給湯機30の制御装置が、給湯機30の各構成要素を制御して沸き上げ湯量を増加させる。本実施形態では、取得部11が電力量計20から施設1の消費電力および消費電力量の少なくとも一方に関する計測データを取得し、出力部12が当該計測データに基づいて増量指示情報を出力する。
The water
なお、増量指示情報は、上記増量指令に限定されず、沸き上げ湯量の増量をユーザーに勧める注意喚起情報であってもよい。注意喚起情報は、表示部14に出力されることが好ましい。表示部14の情報を確認したユーザーは、例えば給湯機30を操作して手動で沸き上げ湯量を増やす、或いは増量を行わずに電力の使用を控えることもできる。
The increase instruction information is not limited to the increase instruction, and may be alert information that recommends the user to increase the amount of boiling water. The alert information is preferably output to the
給湯機30に出力される増量指令は、上述のように、沸き上げ湯量の増量を指示するための信号であって、増加させる沸き上げ湯量の情報を含むことが好ましい。増加させる沸き上げ湯量は、予め特定の湯量に設定されていてもよく、給湯機30の沸き増し頻度等の運転状態に基づいて自動で設定されてもよい。また、ユーザーにより手動で設定されてもよい。増加させる湯量の情報が異なる複数の増量指令が設定されてもよく、出力部12は沸き上げ湯量を段階的に増加させてもよい。
As described above, the increase command output to the
増量指令は、沸き上げ運転の動作モードを切り替えることにより、沸き上げ湯量を増加させる指令であってもよい。この場合、増量指令は動作モードの変更指令といえる。例えば、沸き上げ湯量が多い動作モード、および沸き上げ湯量が少ない動作モード(節約モード)のように複数のモードが設定される場合に、増量指令を受信した給湯機30は、動作モードを節約モードから沸き上げ湯量が多いモードに切り替えてもよい。
The increase command may be a command for increasing the amount of boiling water by switching the operation mode of the boiling operation. In this case, the increase command can be said to be an operation mode change command. For example, when a plurality of modes are set such as an operation mode in which the amount of boiling water is large and an operation mode (saving mode) in which the amount of boiling water is small, the
取得部11は、上記計測データとして、第2の時間帯における平均消費電力である30分デマンド値を取得することが好ましい。給湯機制御システム10は、例えば無線通信機能を有し、取得部11は電力量計20との無線通信により30分デマンド値を取得する。取得部11は、取得した30分デマンド値を計測日時と共に記憶部13に記憶する。なお、取得部11は第2の時間帯以外の30分デマンド値を取得してもよく、出力部12によって第2の時間帯の30分デマンド値が選択的に使用されてもよい。
It is preferable that the
以下では、取得部11が第2の時間帯の30分デマンド値を取得し、出力部12が当該30分デマンド値に基づいて増量指示情報等を出力するものとする。但し、取得部11は、施設1の消費電力量に関する情報、または消費電力と消費電力量の両方を取得するように構成されていてもよい。
In the following, it is assumed that the
出力部12は、取得部11により取得された30分デマンド値に基づき、増量指示情報として増量指令を出力することが好ましい。出力部12は、記憶部13に記憶された第2の時間帯の30分デマンド値から、当該デマンド値が上昇傾向にあるか否かを解析し、その結果を増量指令出力のトリガーに用いてもよい。また、30分デマンド値の上昇率を算出し、30分デマンド値が上記目標デマンド値を超える日を推定して、その日より前に増量指令を出力してもよい。出力部12は、例えば給湯機30との無線通信により増量指令を送信する。
The
出力部12は、第2の時間帯の30分デマンド値が第1の閾値を超えたときに増量指令を出力することが好ましい。すなわち、出力部12は第1の閾値と30分デマンド値とを比較し、増量指令を出力するか否かを判定する機能を有する。この点に関し、出力部12は判定部であるといえる。第1の閾値を用いることで、制御プロセスの簡略化を図ることができる。出力部12は、30分デマンド値が第1の閾値を1回でも超えると増量指令を出力するが、30分デマンド値が第1の閾値を所定期間内に複数回超えた場合に増量指令を出力するように構成されていてもよい。
The
第1の閾値は、電力供給事業者が定める電気料金に基づく閾値である目標デマンド値未満の値に設定される。目標デマンド値が4kWである場合に、第1の閾値が3kWに設定されてもよい。このように、目標デマンド値に応じて決定される第1の閾値を設定して給湯機30を制御することで、30分デマンド値が給湯機30の運転に起因して目標デマンド値を超えることを抑制できる。なお、第1の閾値を目標デマンド値と同じ値に設定することも可能である。この場合は、電力量計20から消費電力またはデマンド時限より短い時間の消費電力量を取得して第1の閾値と比較する。
The first threshold value is set to a value less than the target demand value, which is a threshold value based on an electricity bill determined by the power supply company. When the target demand value is 4 kW, the first threshold value may be set to 3 kW. Thus, by setting the first threshold value determined according to the target demand value and controlling the
第1の閾値および後述の第2の閾値は、目標デマンド値から給湯機30の沸き増し運転時の消費電力、またはデマンド時限より短い時間の消費電力量から算出される平均消費電力を差し引いた値としてもよい。この場合、給湯機30以外の他の機器による電力消費が増える時間帯において、沸き増し運転が実施される可能性を低くすることができる。
The first threshold value and the second threshold value to be described later are values obtained by subtracting the average power consumption calculated from the power consumption during the boiling-up operation of the
目標デマンド値は、ユーザーが希望する契約電力(電気料金)に基づき任意に設定でき、例えばユーザーによる入力部15の操作で設定される。第1の閾値は、目標デマンド値に基づいて自動的に決定されてもよく、ユーザーにより手動で設定されてもよい。上述のように、増加させる湯量の情報が異なる増量指令が複数存在する場合は、複数の第1の閾値が設定されてもよい。
The target demand value can be arbitrarily set based on the contract power (electricity charge) desired by the user. For example, the target demand value is set by the operation of the
出力部12は、第2の時間帯の30分デマンド値が第1の閾値を超えたときに、増量指示情報として沸き上げ湯量の増量予定をユーザーに報知し、ユーザーの承認操作に基づく承認信号を受信したことを条件として増量指令を出力するように構成されていてもよい。沸き上げ湯量の増量予定をユーザーに知らせることで、例えば上記注意喚起情報を出力する場合と同様に、無駄な電力の使用を控えるように促すことができ、沸き上げ湯量の増加を回避できる。
When the 30-minute demand value in the second time zone exceeds the first threshold, the
出力部12は、沸き上げ湯量の増量予定を表示部14に出力することで、ユーザーに報知することが好ましい。このとき、警告音または音声を併せて出力してもよい。沸き上げ湯量の増量予定が表示部14に出力されると、この情報を確認したユーザーが増量を承認するか否かを判断する。ユーザーの承認操作の一例は、入力部15の操作であって、この操作により承認信号が出力される。
It is preferable that the
出力部12は、第2の時間帯における施設1の30分デマンド値に基づいて、増量指示情報により増加した沸き上げ湯量を減少させるための減量指示情報を出力することが好ましい。第2の時間帯の消費電力量が少なくなった場合に、減量指示情報を出力して沸き上げ湯量を元に戻すことで、無駄な沸き上げを防止することができる。
It is preferable that the
出力部12は、記憶部13に記憶された第2の時間帯の30分デマンド値から、30分デマンド値が下降傾向にあるか否かを解析し、その結果を減量指示情報出力のトリガーに用いてもよい。また、増量指示情報の出力後、第2の時間帯の30分デマンド値が第1の閾値を超えない期間が所定期間経過した場合に、減量指示情報を出力してもよい。
The
減量指示情報は、増量指示情報と同様に、沸き上げ湯量の減量をユーザーに勧める注意喚起情報であってもよい。例えば、表示部14で情報を確認したユーザーは、給湯機30を操作して手動で沸き上げ湯量を減らす、或いは増加した沸き上げ湯量を維持することもできる。減量指示情報の好適な一例は、給湯機30に出力される減量指令である。減量指令は、沸き上げ湯量を減少させて、給湯機30の学習に基づく通常の沸き上げ湯量に戻すための信号である。すなわち、減量指令は増量解除指令または増量無効化指令といえる。
Similarly to the increase instruction information, the decrease instruction information may be alert information that recommends the user to reduce the amount of boiling water. For example, a user who has confirmed information on the
出力部12は、第2の時間帯の30分デマンド値が第2の閾値を下回ったときに、減量指示情報として減量指令を出力することが好ましい。出力部12は、例えば18時〜22時に設定された第2の時間帯において、30分デマンド値が1度も第2の閾値以上とならなかったことを条件として減量指令を出力する。この場合、第2の時間帯が経過したときに減量指令が出力され、その減量指令に基づいて翌日または翌々日のお湯を準備するための沸き上げ運転が制御されてもよい。また、出力部12は、第2の時間帯の30分デマンド値が第2の閾値を下回る状態が2日以上継続した場合に減量指令を出力してもよい。
The
第2の閾値は、第1の閾値未満の値に設定されることが好ましい。第2の閾値は、目標デマンド値および第1の閾値の少なくとも一方に基づいて自動的に決定されてもよく、ユーザーにより手動で設定されてもよい。目標デマンド値が4kW、第1の閾値が3kWである場合に、第2の閾値が2.5kWに設定されてもよい。 The second threshold is preferably set to a value less than the first threshold. The second threshold value may be automatically determined based on at least one of the target demand value and the first threshold value, or may be manually set by the user. When the target demand value is 4 kW and the first threshold value is 3 kW, the second threshold value may be set to 2.5 kW.
出力部12は、増量指令の出力後、所定期間が経過したことを条件として、減量指令を出力することが好ましい。すなわち、出力部12による減量指令の出力を禁止する、または取得部11による30分デマンド値の取得を禁止する禁止期間が設けられることが好ましい。禁止期間を設けることで、増量指令の出力後すぐに、減量指令が出力されて通常の沸き上げ湯量に戻ることを防止できる。禁止期間は、例えば24時間以上に設定される。この場合、少なくとも1回は沸き上げ湯量の増量が実行される。
The
出力部12は、第2の時間帯の30分デマンド値が第2の閾値を下回ったときに、減量指示情報として沸き上げ湯量の減量予定をユーザーに報知し、ユーザーによる承認信号を受信したことを条件として減量指令を出力するように構成されていてもよい。減量予定をユーザーに知らせることで、例えば外出等の特別な事情により電力の使用量が下がったことに起因して沸き上げ湯量が減少することを回避できる。出力部12は、増量予定の場合と同様に、減量予定を表示部14に出力することでユーザーに報知することが好ましい。
When the 30-minute demand value in the second time zone falls below the second threshold, the
出力部12は、沸き上げ湯量の変更をユーザーに報知するように構成されていてもよい。特に、沸き上げ湯量の増量予定および減量予定をユーザーに報知しない場合は、増量指令に基づく沸き上げ湯量の増加および減量指令に基づく沸き上げ湯量の減少をユーザーに報知することが好ましい。出力部12は、沸き上げ湯量の変更を表示部14に出力する。沸き上げ湯量の変更をユーザーに知らせることで、例えば沸き上げ湯量の変更を知らないことによる不具合の発生を防止できる。
The
以下、図2のフローチャートを参照しながら、上記構成を備えた給湯機制御システム10による給湯機30の制御手順の一例について詳説する。以下では、図3〜図5、比較例である図7を適宜参照し、具体的な事例を交えて説明する。
Hereinafter, an example of a control procedure of the
図3〜図5、図7は、給湯機30の貯湯量および施設1の30分デマンド値を示す図である。30分デマンド値は30分毎に算出されるが、図面の明瞭化等の観点から、1時間単位で30分デマンド値を示している。EQは給湯機30、Lは電力の料金単価が安い時間帯、HはLよりも料金単価が高い時間帯をそれぞれ意味する。給湯機30は、80℃のお湯を50L/時で沸かして貯湯タンクに貯留するものとする。
3 to 5 and 7 are views showing the amount of hot water stored in the
実施形態の一例である給湯機30の制御方法は、施設1の資源消費および資源消費量の少なくとも一方に関する情報を取得するステップと、第1の時間帯における給湯機30の沸き上げ湯量を増加させるための増量指示情報を出力するステップとを含む。そして、増量指示情報を出力するステップでは、第2の時間帯における資源消費または資源消費量に基づいて増量指示情報を出力する。
The control method of the
以下では、資源消費および資源消費量の少なくとも一方に関する情報を取得するステップで、第2の時間帯における施設1の30分デマンド値を取得するものとする。そして、増量指示情報を出力するステップでは、取得された30分デマンド値に基づいて増量指令が出力される。
In the following, it is assumed that the 30-minute demand value of the
給湯機制御システム10は、例えば記憶部13に記憶された給湯機制御プログラムを読み出して実行することにより、取得部11および出力部12の各機能を実現する。つまり、給湯機制御プログラムは、給湯機制御システム10による給湯機30の制御をコンピュータで実現するためのプログラムである。
The water
図2に例示するように、本実施形態の制御手順では、まず初めに、第2の時間帯における施設1の30分デマンド値を取得する(S10)。S10は、取得部11の機能により実行される。取得部11は、電力量計20から30分デマンド値を取得し、計測日時と共に記憶部13に記憶する。S10を実行する第2の時間帯は、1日のうち沸き上げ運転終了から長時間が経過した時間帯に設定される。第2の時間帯の一例は、18時〜22時である。
As illustrated in FIG. 2, in the control procedure of the present embodiment, first, the 30-minute demand value of the
続いて、S10で取得された第2の時間帯の30分デマンド値と第1の閾値とを比較し、30分デマンド値が第1の閾値を超えているか否かを判定する(S11)。そして、S11で30分デマンド値が第1の閾値を超えていると判定された場合に、沸き上げ湯量を増加させるための増量指示情報として給湯機30に増量指令を出力する(S12)。S11およびS12は、出力部12の機能により実行される。他方、S11で30分デマンド値が第1の閾値を超えていると判定されなかった場合には、増量指令は出力されず、給湯機30の学習に基づく通常の沸き上げ湯量が維持される。
Subsequently, the 30-minute demand value in the second time zone acquired in S10 is compared with the first threshold value to determine whether the 30-minute demand value exceeds the first threshold value (S11). When it is determined in S11 that the demand value for 30 minutes exceeds the first threshold, an increase command is output to the
図3に例示するように、過去2週間程度の通常の活動パターンが、夕食後に風呂に入るというA日のような活動パターンであれば、夕食時に給湯機30の沸き増し運転が実施される可能性は低い。しかし、B日の18時〜21時のように風呂と夕食の時間が重なると、IHクッキングヒーター31、LDKエアコン32、照明34など、多くの電気機器が使用される時間帯に、給湯機30の貯湯量の減少による沸き増し運転が実施される場合がある。その結果、図3に示す例では、B日の第2の時間帯において30分デマンド値が第1の閾値を超える状況が発生している。
As illustrated in FIG. 3, if the normal activity pattern for the past two weeks is an activity pattern such as day A in which a person takes a bath after dinner, the
B日のような活動パターンがその日だけの特別なものではなく、C日、D日と続く場合、このような状況を放置すると、後日、30分デマンド値が目標デマンド値を超える可能性が高くなる。或いは、給湯機30の停止を余儀なくされ、湯切れが発生する可能性が高くなる。図7に示す例では、B日の翌日であるCX日の18時〜21時において、B日の同じ時間帯よりも電力の使用量が多くなり、30分デマンド値が目標デマンド値を超える状況が発生している。
If the activity pattern such as day B is not a special one for that day, but continues on day C and day D, if such a situation is left unattended, the 30-minute demand value is likely to exceed the target demand value at a later date. Become. Alternatively, the
本実施形態では、このような問題が発生しないように、30分デマンド値が第1の閾値を超えたことを条件として、沸き上げ湯量の増量指令を出力し、C日用として準備される湯量を、A日、B日の場合よりも多くしている。図3に示す例では、B日の19時〜21時に2時間の沸き増し運転が行われているため、いつも通りであれば、C日用のお湯を準備する沸き上げ運転は6時間でよいが、この沸き上げ運転時間を8時間に延長することで、C日用の湯量を増やしている。 In the present embodiment, in order to prevent such a problem from occurring, on the condition that the demand value for 30 minutes has exceeded the first threshold value, an instruction to increase the amount of boiling water is output, and the amount of hot water prepared for the C day Are greater than those on days A and B. In the example shown in FIG. 3, since the heating operation for 2 hours is performed from 19:00 to 21:00 on day B, the heating operation for preparing hot water for C day may be 6 hours as usual. However, the amount of hot water for C day is increased by extending the boiling operation time to 8 hours.
図4に示す例では、C日用の沸き上げ湯量を増量したことで、C日の18時〜21時においてB日と同様に風呂と夕食の時間が重なっても、給湯機30の沸き増し運転は実施されていない。また、C日の18時〜21時において、給湯機30以外の電気機器(例えば、照明34、テレビ、電子レンジなど)の消費電力量がB日よりも増加しているが、このとき、沸き増し運転は実施されていないため、30分デマンド値は目標デマンド値未満である。つまり、本実施形態によれば、施設1の30分デマンド値が目標デマンド値を超えないように給湯機30を制御しながら、給湯機30の湯切れの発生を抑制することが可能である。
In the example shown in FIG. 4, by increasing the amount of boiling water for the C day, even if the time for the bath and dinner overlaps on the C day from 18:00 to 21:00, as with the B day, the boiling point of the
図2に例示するように、本実施形態の制御手順では、沸き上げ湯量の増量指令を出力してから所定期間が経過した後(S13)、再び、第2の時間帯における30分デマンド値を取得する(S14)。S13およびS14は、取得部11の機能により実行される。当該所定期間は、上述のように、取得部11による30分デマンド値の取得を禁止する禁止期間である。禁止期間は、例えば24時間以上に設定される。
As illustrated in FIG. 2, in the control procedure of the present embodiment, after a predetermined period of time has passed since the instruction to increase the amount of boiling water was output (S 13), the 30-minute demand value in the second time zone is again obtained. Obtain (S14). S13 and S14 are executed by the function of the
本実施形態の制御手順では、S14で取得された第2の時間帯の30分デマンド値と第2の閾値とを比較し、30分デマンド値が第2の閾値を下回るか否かを判定する(S15)。そして、S15で30分デマンド値が第2の閾値を下回ると判定された場合に、沸き上げ湯量を減少させるための減量指示情報として給湯機30に減量指令を出力する(S16)。S15およびS16は、出力部12の機能により実行される。他方、S15で30分デマンド値が第2の閾値を下回ると判定されなかった場合には、減量指令は出力されず、増量指令により増加された沸き上げ湯量が維持される。
In the control procedure of the present embodiment, the 30-minute demand value in the second time period acquired in S14 is compared with the second threshold value, and it is determined whether the 30-minute demand value is below the second threshold value. (S15). And when it determines with a demand value for 30 minutes being less than a 2nd threshold value by S15, a weight reduction instruction | command is output to the
図5に示す例では、P日の第2の時間帯である18時〜22時において、LDKエアコン32、および照明34等の消費電力量が減少したため、30分デマンド値が第2の閾値を下回る状況となっている。このような場合には、第2の時間帯に給湯機30の沸き増し運転が実施されたとしても、30分デマンド値が目標デマンド値および第1の閾値を超える可能性が低いため、増量指令により増加した沸き上げ湯量を減らして、省エネを図ることが好ましい。
In the example shown in FIG. 5, the power consumption amount of the
本実施形態では、P日の第2の時間帯において、30分デマンド値が第2の閾値を常時下回り、1度も第2の閾値以上とならなかったことを条件として、沸き上げ湯量の減量指令を出力している。そして、この減量指令により、R日用のお湯を準備する沸き上げ運転が制御されている。R日用として準備される沸き上げ湯量は、給湯機30の学習に基づく通常の沸き上げ湯量に戻り、P日、Q日の場合よりも少なくなっている。なお、P日の減量指令に基づいてQ日の沸き上げ湯量を減少させてもよく、P日およびQ日の2日にわたって第2の時間帯の30分デマンド値が第2の閾値を下回ったことを条件として減量指令を出力してもよい。
In the present embodiment, in the second time zone of P day, the amount of boiling water is reduced on condition that the 30-minute demand value is always below the second threshold value and never exceeds the second threshold value. The command is output. And the boiling operation which prepares the hot water for R day is controlled by this weight reduction command. The amount of boiling water prepared for the R day returns to the normal amount of boiling water based on the learning of the
以下、図6のフローチャートを参照しながら、給湯機30の制御手順の他の一例について詳説する。以下では、図2に示す制御手順と異なる点を主に説明する。
Hereinafter, another example of the control procedure of the
図6に例示する制御手順は、S22,S23およびS28,S29の手順が追加されている点で、図2に例示する制御手順と異なる。図6に示す例では、S20で取得された30分デマンド値が第1の閾値を超えていると判定された場合に(S21)、表示部14を用いて沸き上げ湯量の増加予定をユーザーに報知する(S22)。そして、入力部15の承認操作等に基づく承認信号の有無を判定し(S23)、承認信号が受信されたときに増量指令を出力する(S24)。S21〜S24は、出力部12の機能により実行される。
The control procedure illustrated in FIG. 6 is different from the control procedure illustrated in FIG. 2 in that steps S22, S23 and S28, S29 are added. In the example shown in FIG. 6, when it is determined that the 30-minute demand value acquired in S20 exceeds the first threshold value (S21), the
S22およびS23を設けることによって、無駄な電力の使用を控えるように促すことができ、沸き上げ湯量の増加を回避できる。図3に例示するB日の場合、ユーザーはIHクッキングヒーター31、LDKエアコン32等の出力を低減する、または停止する、或いは給湯機30の沸き増し運転を中止することで、19時〜21時の消費電力量を下げることができる。但し、B日の場合に沸き増し運転を中止すると、湯切れが発生する。来客等の特別な事情により電力の使用量が増加した場合にも、S22およびS23を設けることで、沸き上げ湯量の増量を回避できる。
By providing S22 and S23, it can be urged to refrain from using unnecessary power, and an increase in the amount of boiling water can be avoided. In the case of the B day illustrated in FIG. 3, the user can reduce the output of the
図6に示す例においても、増量指令の出力から所定期間が経過した後(S25)、再び、第2の時間帯における30分デマンド値を取得し(S26)、30分デマンド値が第2の閾値を下回るか否かを判定する(S27)。但し、図6に示す例では、30分デマンド値が第2の閾値を下回ると判定された場合に、表示部14を用いて沸き上げ湯量の減量予定をユーザーに報知する(S28)。そして、入力部15の承認操作等に基づく承認信号の有無を判定し(S29)、承認信号が受信されたときに減量指令を出力する(S30)。S27〜S30は、出力部12の機能により実行される。
Also in the example shown in FIG. 6, after a predetermined period has elapsed from the output of the increase command (S25), the 30-minute demand value in the second time zone is acquired again (S26), and the 30-minute demand value is the second value. It is determined whether or not the threshold value is below (S27). However, in the example shown in FIG. 6, when it is determined that the 30-minute demand value is lower than the second threshold, the
S28およびS29を設けることによって、例えば外出等の特別な事情により電力の使用量が下がった場合に、給湯機30の学習に基づく通常の沸き上げ湯量に戻ることを回避できる。なお、S22,S23およびS28,S29に代えて、沸き上げ湯量の変更後に、湯量の変更があったことをユーザーに報知するステップを設けてもよい。
By providing S28 and S29, it is possible to avoid returning to the normal amount of boiling water based on learning of the
以上のように、給湯機制御システム10および上述の制御方法によれば、施設1のデマンド値を目標デマンド値未満に抑えながら、給湯機30の湯切れの発生を抑制することが可能である。
As described above, according to the water
1 施設、10 給湯機制御システム、11 取得部、12 出力部、13 記憶部、14 表示部、15 入力部、20 電力量計、21 分電盤、30 給湯機、31 IHクッキングヒーター、32 LDKエアコン、33 寝室エアコン、34 照明、35 蓄電システム
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記施設の資源消費および資源消費量の少なくとも一方に関する情報を取得する取得部と、
第1の時間帯における前記給湯機の沸き上げ湯量を増加させるための増量指示情報を出力する出力部と、
を備え、
前記出力部は、第2の時間帯における前記資源消費および前記資源消費量の少なくとも一方に基づいて前記増量指示情報を出力する、給湯機制御システム。 A water heater control system for controlling a hot water storage type hot water heater installed in a facility,
An acquisition unit for acquiring information on at least one of resource consumption and resource consumption of the facility;
An output unit for outputting increase instruction information for increasing the amount of boiling water of the water heater in a first time zone;
With
The said output part is a water heater control system which outputs the said increase instruction | indication information based on at least one of the said resource consumption in the 2nd time slot | zone, and the said resource consumption.
前記第2の時間帯は、前記給湯機の貯湯量の減少による沸き増しが想定される時間帯である、請求項1に記載の給湯機制御システム。 At least a part of the first time zone is a time zone where the unit price of the resource determined by the resource supplier is low,
2. The hot water heater control system according to claim 1, wherein the second time zone is a time zone in which an increase in boiling due to a decrease in the amount of hot water stored in the water heater is assumed.
前記施設の資源消費および資源消費量の少なくとも一方に関する情報を取得するステップと、
第1の時間帯における前記給湯機の沸き上げ湯量を増加させるための増量指示情報を出力するステップと、
を含み、
前記増量指示情報を出力するステップでは、第2の時間帯における前記資源消費および前記資源消費量の少なくとも一方に基づいて前記増量指示情報を出力する、給湯機の制御方法。 A method of controlling a water heater that controls a hot water storage type water heater installed in a facility,
Obtaining information on at least one of resource consumption and resource consumption of the facility;
Outputting increase instruction information for increasing the amount of boiling water of the water heater in a first time zone;
Including
In the step of outputting the increase instruction information, the method of controlling a water heater, wherein the increase instruction information is output based on at least one of the resource consumption and the resource consumption in a second time zone.
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