JP2020067196A - Hot water system - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書で開示する技術は、給湯システムに関する。 The technique disclosed in this specification relates to a hot water supply system.
特許文献1には、自然環境から吸熱するヒートポンプと、ヒートポンプによって加熱された水を貯えるタンクと、タンク内の温水を給湯箇所に供給する供給路と、ガスの燃焼によって水を加熱する燃焼装置と、コントローラを備える給湯システムが開示されている。この給湯システムでは、コントローラは、当日の予想気温を示す予想気温情報を取得し、取得された予測気温情報が示す当日の予想気温が予め設定された基準温度よりも高い場合に、タンクに貯えられる水の温度である沸き上げ設定温度を低くする。 Patent Document 1 discloses a heat pump that absorbs heat from a natural environment, a tank that stores water heated by the heat pump, a supply path that supplies hot water in the tank to a hot water supply location, and a combustion device that heats water by burning gas. , A hot water supply system including a controller is disclosed. In this hot water supply system, the controller acquires the expected temperature information indicating the expected temperature of the day, and when the expected temperature of the day indicated by the obtained predicted temperature information is higher than the preset reference temperature, it is stored in the tank. Lower the boiling temperature, which is the temperature of water.
特許文献1の技術では、予め設定された基準温度と比較される予想気温は、例えば当日の予想最高気温(若しくは予想平均気温、予想最低気温)のように、一定の値である。しかしながら、実際に給湯システムが使用される環境下では、同じ1日のうちでも時間帯によって気温が大きく変化する場合があり得る。そのため、特許文献1の技術による場合、仮にコントローラが当日の予想気温(即ち予想最高気温等)と基準温度を比較し、その結果に基づいて沸き上げ設定温度を設定したとしても、実際に給湯が開始される時刻における気温と、上記予想気温との間に乖離が生じるおそれがある。その場合、設定された沸き上げ設定温度に基づいてヒートポンプを作動させ、タンクに沸き上げ設定温度の水を貯えたとしても、給湯需要を十分に賄えない事態や、給湯需要に対して過剰な温水が沸き上げられる事態等が生じるおそれがある。 In the technique of Patent Document 1, the predicted temperature compared with the preset reference temperature is a constant value, such as the predicted maximum temperature (or predicted average temperature, predicted minimum temperature) of the day. However, in the environment where the hot water supply system is actually used, the temperature may change greatly depending on the time of day even in the same day. Therefore, in the case of the technique of Patent Document 1, even if the controller compares the expected temperature of the day (that is, the estimated maximum temperature, etc.) with the reference temperature and sets the boiling set temperature based on the result, the hot water is not actually supplied. There is a possibility that a divergence may occur between the temperature at the start time and the predicted temperature. In that case, even if the heat pump is operated based on the set boiling temperature and the water at the boiling set temperature is stored in the tank, the hot water supply demand cannot be sufficiently covered or the excess water supply demand is exceeded. There is a possibility that hot water will be boiled.
即ち、特許文献1の技術によると、実際に給湯が開始される時刻における気温と予想気温との間に乖離が生じ、設定された沸き上げ設定温度が実際の給湯需要に適合しない事態が起こり得る。 That is, according to the technique of Patent Document 1, a difference may occur between the temperature at the time when hot water supply is actually started and the expected temperature, and the set boiling temperature may not meet the actual hot water supply demand. .
本明細書では、複数個の使用予定時刻のそれぞれについて、実際の給湯需要に適合する沸き上げ設定温度又は/及び沸き上げ設定量を設定することが可能な技術を提供する。 The present specification provides a technique capable of setting a boiling set temperature or / and a set boiling amount suitable for actual hot water supply demand for each of a plurality of scheduled use times.
本明細書が開示する給湯システムは、自然環境から吸熱するヒートポンプと、前記ヒートポンプによって加熱された水を貯えるタンクと、前記タンク内の水を給湯箇所に供給する供給路と、ガスの燃焼によって水を加熱する燃焼装置と、コントローラを備えており、前記コントローラは、過去の所定期間内の各日において給湯が開始された各時刻、及び、各給湯タイミングにおける給湯量を示す運転履歴を記憶し、前記運転履歴に基づいて、当日における複数個の使用予定時刻を推定し、前記複数個の使用予定時刻のそれぞれについて、当該使用予定時刻より所定時間だけ前の時刻であるヒートポンプ作動時刻に前記ヒートポンプを作動させ、沸き上げ設定温度の温水を、沸き上げ設定量だけ前記タンクに貯えさせる学習制御を実行可能であり、前記コントローラは、前記学習制御を実行する場合において、前記複数個の使用予定時刻のそれぞれについて、当該使用予定時刻における予想気温を示す予想気温情報を取得し、前記複数個の使用予定時刻のそれぞれについて、当該使用予定時刻における前記予想気温情報が示す前記予想気温と基準温度との差に応じて、前記沸き上げ設定温度と前記沸き上げ設定量のうちの少なくとも一方の値を補正する。 The hot water supply system disclosed in the present specification includes a heat pump that absorbs heat from a natural environment, a tank that stores water heated by the heat pump, a supply path that supplies the water in the tank to a hot water supply location, and a water supply by gas combustion. Combustion device for heating the, and comprising a controller, the controller stores each time when hot water supply was started on each day within a predetermined period in the past, and stores an operation history indicating the amount of hot water supply at each hot water supply timing, Based on the operation history, a plurality of scheduled use times on the day are estimated, and for each of the plurality of scheduled use times, the heat pump is operated at a heat pump operating time that is a predetermined time before the scheduled use time. It is possible to execute learning control in which the hot water of the boiling set temperature is operated and stored in the tank by the boiling set amount. In the case of executing the learning control, the controller acquires, for each of the plurality of scheduled use times, expected temperature information indicating an expected temperature at the scheduled use time, and obtains each of the plurality of scheduled use times. With respect to, the value of at least one of the boiling set temperature and the boiling set amount is corrected according to the difference between the predicted temperature and the reference temperature indicated by the predicted temperature information at the scheduled use time.
上記の構成によると、給湯システムは、学習制御を実行する場合において、複数個の使用予定時刻のそれぞれについて、当該使用予定時刻における予想気温と基準温度との差に応じて沸き上げ設定温度又は/及び沸き上げ設定量を設定することができる。従って、上記の構成によると、給湯システムは、複数個の使用予定時刻のそれぞれについて、実際の給湯需要に適合する沸き上げ設定温度又は/及び沸き上げ設定量を設定し得る。よって、タンク内に沸き上げられた水が過剰に貯留されることや、燃焼装置を使用する頻度も抑え得るため、エネルギー効率も向上させ得る。 According to the above configuration, when performing the learning control, the hot water supply system, for each of the plurality of scheduled use times, sets the boiling temperature or / or the boiling temperature according to the difference between the predicted temperature and the reference temperature at the scheduled use times. And the boiling setting amount can be set. Therefore, according to the above configuration, the hot water supply system can set the boiling set temperature and / or the boiling set amount that match the actual hot water supply demand for each of the plurality of scheduled use times. Therefore, it is possible to suppress excessive storage of boiled water in the tank and to reduce the frequency of using the combustion device, so that energy efficiency can be improved.
前記基準温度は、前記過去の所定期間内の各日の当該使用予定時刻に対応する時刻における気温に基づいて特定される温度であってもよい。 The reference temperature may be a temperature specified based on an air temperature at a time corresponding to the scheduled use time on each day in the past predetermined period.
この構成によると、基準温度には、過去の所定期間内の各日の当該使用予定時刻に対応する時刻における気温の実績値が反映される。そのため、基準温度が固定値である場合に比べて、実際の使用環境下により近似した値を基準温度として用いることができる。従って、上記の構成によると、給湯システムは、複数個の使用予定時刻のそれぞれについて、実際の給湯需要に適合する沸き上げ設定温度又は/及び沸き上げ設定量をより適切に設定し得ることで、よりエネルギー効率も向上させ得る。 According to this configuration, the reference temperature reflects the actual value of the temperature at the time corresponding to the scheduled use time on each day in the past predetermined period. Therefore, as compared with the case where the reference temperature is a fixed value, a value that is closer to the actual use environment can be used as the reference temperature. Therefore, according to the above configuration, the hot water supply system can more appropriately set the boiling set temperature or / and the boiling set amount suitable for the actual hot water supply demand for each of the plurality of scheduled use times. It can also improve energy efficiency.
(第1実施例)
図1に示すように、本実施例に係る給湯システム2は、タンク10と、タンク水循環路20と、水道水導入路30と、供給路40と、ヒートポンプ50と、燃焼装置60と、コントローラ100と、を備える。コントローラ100は、ネットワーク4に接続されている。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the hot
ヒートポンプ50は、自然環境である外気から吸熱して、タンク水循環路20内の水を加熱する熱源である。ヒートポンプ50は、図示しないが、冷媒(代替フロン、例えばR410A等)を循環させる冷媒循環路と、外気と冷媒との間で熱交換を行う蒸発器と、冷媒を圧縮して高温高圧にする圧縮器と、タンク水循環路20内の水と高温高圧の冷媒との間で熱交換を行う凝縮器と、熱交換を終えた後の冷媒を減圧させて低温低圧にする膨張弁と、を備えている。また、ヒートポンプ50には、外気温を測定する外気温センサ52が備えられている。
The
タンク10は、ヒートポンプ50によって加熱された水を貯える。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内には満水まで水が貯留されている。本実施例では、タンク10の容量は100Lである。タンク10には、サーミスタ12、14、16、17、18がタンク10の高さ方向に所定間隔で取り付けられている。各サーミスタ12、14、16、17、18は、その取付位置の水の温度を測定する。例えば、各サーミスタ12、14、16、17、18は、それぞれ、タンク10の上部から6L、12L、30L、50L、70Lの位置の水の温度を測定する。
The
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、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、タンク水循環路20内の水を上流側から下流側へ送り出す。また、タンク水循環路20は、ヒートポンプ50の凝縮器(図示省略)を通過している。そのため、ヒートポンプ50を作動させると、タンク水循環路20内の水がヒートポンプ50の凝縮器で加熱される。従って、循環ポンプ22とヒートポンプ50とを作動させると、タンク10の下部の水がヒートポンプ50で加熱され、加熱された水がタンク10の上部に戻される。即ち、タンク水循環路20は、タンク10に蓄熱するための水路である。また、タンク水循環路20のヒートポンプ50の上流側には、サーミスタ24が介装されている。サーミスタ24は、タンク10の下部から導出され、ヒートポンプ50を通過する前の水の温度を測定する。サーミスタ24は、循環ポンプ22よりもヒートポンプ50に近い位置のタンク水循環路20に設けられていてもよいし、循環ポンプ22よりもタンク10に近い位置のタンク水循環路20に設けられていてもよい。
The tank
水道水導入路30は、上流端が水道水供給源31に接続されている。水道水導入路30には、サーミスタ32が介装されている。サーミスタ32は、水道水の温度を測定する。水道水導入路30の下流側は、第1導入路30aと第2導入路30bに分岐している。第1導入路30a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30bの下流端は、供給路40の途中に接続されている。第2導入路30bの下流端と供給路40との接続部分には、混合弁42が設けられている。混合弁42は、供給路40内を流れる水に、第2導入路30b内の水を混合させる量を調整する。
The tap
供給路40は、上流端がタンク10の上部に接続されている。第2導入路30bとの接続部より下流側の供給路40には、燃焼装置60が介装されている。また、燃焼装置60より下流側の供給路40には、サーミスタ44が介装されている。サーミスタ44は、供給される水の温度を測定する。燃焼装置60は、燃料ガスの燃焼によって水を加熱する。燃焼装置60は、サーミスタ44が測定する水の温度が、給湯設定温度と一致するように、供給路40内の水を加熱する。供給路40の下流端は、給湯箇所(例えば台所のカランや、浴槽等)に接続されている。
The upstream end of the
コントローラ100は、各構成要素と電気的に接続されており、各構成要素の動作を制御する。また、コントローラ100は、ネットワーク4に接続されている。ネットワーク4は、例えばインターネットである。コントローラ100は、ネットワーク4を介して、図示しない外部サーバから、当日の時間帯別の予想気温を示す予想気温情報、及び、過去7日間の時間帯別の気温を示す実績気温情報を取得することができる。
The
次いで、本実施例の給湯システム2の動作について説明する。給湯システム2は、沸き上げ運転及び給湯運転を実行することができる。以下、各運転について説明する。
Next, the operation of the hot
(沸き上げ運転)
沸き上げ運転は、ヒートポンプ50で生成した熱により、タンク10内の水を加熱する運転である。コントローラ100によって沸き上げ運転の実行が指示されると、ヒートポンプ50が作動するとともに、循環ポンプ22が回転する。循環ポンプ22が回転すると、タンク水循環路20内をタンク10内の水が循環する。即ち、タンク10の下部に存在する水がタンク水循環路20内に導入され、導入された水がヒートポンプ50内の凝縮器を通過する際に、熱媒体の熱によって加熱され、加熱された水がタンク10の上部に戻される。これにより、タンク10に高温の水が貯められる。タンク10の上部には、高温の水の層が形成され、下部には、低温の水の層が形成される。
(Boiling operation)
The boiling operation is an operation of heating the water in the
(給湯運転)
給湯運転は、給湯設定温度の水を給湯箇所に供給する運転である。また、特に、給湯箇所が浴槽である場合の給湯運転のことを、以下では「湯張り運転」と呼ぶ。給湯運転は、上記の沸き上げ運転中にも実行することができる。給湯箇所の給湯栓が開かれると、コントローラ100は、水道水供給源31からの水圧によって、水道水導入路30(第1導入路30a)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上部の水が、供給路40を介して給湯箇所に供給される。
(Hot water operation)
The hot water supply operation is an operation of supplying water having a hot water supply set temperature to a hot water supply location. Further, in particular, the hot water supply operation in the case where the hot water supply location is the bathtub will be referred to as “water filling operation” below. The hot water supply operation can be executed even during the above boiling operation. When the hot water tap at the hot water supply location is opened, the
コントローラ100は、タンク10から供給路40に供給される水の温度(即ち、サーミスタ12の測定温度)が、給湯設定温度より高い場合には、混合弁42を開いて第2導入路30bから供給路40に水道水を導入する。従って、タンク10から供給された水と第2導入路30bから供給された水道水とが、供給路40内で混合される。コントローラ100は、給湯箇所に供給される水の温度が、給湯設定温度と一致するように、混合弁42の開度を調整する。一方、コントローラ100は、タンク10から供給路40に供給される水の温度が、給湯設定温度より低い場合には、燃焼装置60を作動させる。従って、供給路40を通過する水が燃焼装置60によって加熱される。コントローラ100は、給湯箇所に供給される水の温度が、給湯設定温度と一致するように、燃焼装置60の出力を制御する。
When the temperature of the water supplied from the
(学習制御)
本実施例では、コントローラ100は、特定の世帯の過去7日分の運転履歴を利用して、当該特定の世帯において給湯が開始されることが予想される時刻を推定し、その時刻に給湯を開始できるようにヒートポンプ50を事前に作動させてタンク10内に必要な高温の水(以下「温水」と呼ぶ場合がある)を貯えておくことを主とする学習制御を実行する。以下、本実施例における学習制御について説明する。
(Learning control)
In this embodiment, the
図2は、ある1日の間に、特定の世帯において給湯が行われる時間帯を模式的に示す図である。なお、本実施例では、2:00を始点とする24時間を、1日を特定するための単位時間としている。 FIG. 2 is a diagram schematically showing a time zone in which hot water is supplied to a specific household during a certain day. In this embodiment, 24 hours starting from 2:00 is set as a unit time for identifying one day.
一般的には、例えば、6:00〜7:00に最初に給湯が行われる(図2の例では6:00)。最初の給湯は、例えば、朝食の用意や洗面のための給湯である。最初の給湯では、5L〜20L程度の温水が供給される。その後、例えば、11:00〜12:00に二度目の給湯が行われる(図2の例では11:00)。二度目の給湯は、例えば、昼食の用意のための給湯である。二度目の給湯でも、5L〜20L程度の温水が供給される。その後、例えば、20:00に三度目の給湯が行われる(図2の例では20:00)。三度目の給湯は、浴槽への湯張り運転である。湯張り運転では、150L〜180L程度の温水が供給される。その後、例えば、23:00〜0:00に最後の給湯が行われる(図2の例ではおよそ23:00)。最後の給湯は、例えば、歯磨き等のための給湯である。最後の給湯では、5L〜10L程度の温水が供給される。最後の給湯は、0:00頃に終了する。上記の6:00〜7:00、11:00〜12:00、20:00〜湯張り運転の終了まで、23:00〜0:00、の各タイミング(即ちそれぞれの給湯が開始された時刻から給湯が終了した時刻までの時間)が「各給湯タイミング」の一例である。 Generally, for example, hot water is first supplied from 6:00 to 7:00 (6:00 in the example of FIG. 2). The first hot water supply is, for example, hot water supply for preparing breakfast or washing. In the first hot water supply, hot water of about 5 L to 20 L is supplied. After that, for example, the hot water is supplied for the second time from 11:00 to 12:00 (11:00 in the example of FIG. 2). The second hot water supply is, for example, hot water supply for preparing lunch. Even in the second hot water supply, hot water of about 5 L to 20 L is supplied. After that, for example, the hot water is supplied for the third time at 20:00 (20:00 in the example of FIG. 2). The third hot water supply is the operation of filling the bathtub. In the filling operation, hot water of about 150 L to 180 L is supplied. Then, for example, the last hot water supply is performed from 23:00 to 0:00 (about 23:00 in the example of FIG. 2). The last hot water supply is, for example, hot water supply for brushing teeth. At the last hot water supply, hot water of about 5 L to 10 L is supplied. The last hot water supply ends at about 0:00. Until each of the above-mentioned 6:00 to 7:00, 11:00 to 12:00, and 20:00 to the end of the filling operation, from 23:00 to 0:00 (that is, the time when each hot water supply is started. From the time until the end of hot water supply) is an example of “each hot water supply timing”.
本実施例では、コントローラ100は、特定の世帯において、給湯が行われる度に、給湯が開始された時刻と、給湯が終了した時刻と、を示す時刻情報と、供給された温水の量を示す供給量情報と、を記憶する。コントローラ100は、1日分の時刻情報及び供給量情報を、特定の世帯の1日分の運転履歴として記憶する。本実施例では、コントローラ100は、特定の世帯の過去7日分の運転履歴を記憶する。そのため、コントローラ100は、24時間毎(時刻が2:00になる毎)に、8日前の運転履歴を消去して、前日の運転履歴を新たに記憶する。
In the present embodiment, the
(コントローラ100が24時間毎に行う処理)
本実施例のコントローラ100が学習制御を実行する際、24時間毎に実行する処理について説明する。コントローラ100は、給湯システム2における1日の起算時刻である2:00(即ち午前2時)が到来すると、図3に示す設定処理を開始する。
(Processing performed by the
A process executed every 24 hours when the
(設定処理)
図3は、コントローラ100が実行する設定処理の内容を示すフローチャートである。上記の通り、コントローラ100は、2:00が到来すると、図3に示す設定処理を開始する。まず、S10では、コントローラ100は、記憶している特定の世帯の過去7日分の運転履歴から、複数個の使用予定時刻と、1個の終了予定時刻と、を推定する。
(Setting process)
FIG. 3 is a flowchart showing the contents of the setting process executed by the
具体的には、S10では、コントローラ100は、以下の各処理を実行する。まず、コントローラ100は、過去7日間において、当該1日のうちの最初の給湯が開始された時刻のうち、最も早い時刻を「初回給湯開始予定時刻S1」として推定する。例えば、コントローラ100は、6:00を初回給湯開始予定時刻S1として推定する(図2参照)。
Specifically, in S10, the
次いで、コントローラ100は、特定の世帯の過去7日分の運転履歴から、過去7日間において、湯張り運転が開始された時刻のうち、最も早い時刻を「湯張り開始予定時刻B1」として推定する。上記の通り、本実施例では、特定の世帯は、毎日20:00に湯張り運転を開始するように予め設定している。例えば、コントローラ100は、20:00を湯張り開始予定時刻B1として推定する(図2参照)。
Next, the
即ち、この例では、コントローラ100は、S10において、初回給湯開始予定時刻S1と、湯張り開始予定時刻B1とを、「複数個の使用予定時刻」として推定する。即ち、本実施例では、コントローラ100は、S10において、2個の使用予定時刻を推定する。他の例では、コントローラ100は、S10において、3個以上の使用予定時刻を推定してもよい。
That is, in this example, the
さらに、S10では、コントローラ100は、特定の世帯の過去7日分の運転履歴から、過去7日間において、最後の給湯が終了した時刻のうち、最も遅い時刻を「終了予定時刻G1」として推定する。例えば、コントローラ100は、0:00を終了予定時刻G1として推定する(図2参照)。
Further, in S10, the
次いで、S12では、コントローラ100は、S10で推定された複数個の使用予定時刻(即ち、初回給湯開始予定時刻S1と、湯張り開始予定時刻B1)のそれぞれに対応するヒートポンプ作動時刻と、S10で推定された終了予定時刻G1に対応するヒートポンプ停止時刻と、を特定する。
Next, in S12, the
具体的には、まず、コントローラ100は、初回給湯開始予定時刻S1から、第1の所定時間αだけ前の時刻である第1のヒートポンプ作動時刻S0を特定する。本実施例では、コントローラ100は、第1のヒートポンプ作動時刻S0が到来すると、後述の第1のヒートポンプ作動処理(図4参照)を開始する。
Specifically, first,
また、コントローラ100は、湯張り開始予定時刻B1から、第2の所定時間βだけ前の時刻である第2のヒートポンプ作動時刻B0を特定する。本実施例では、コントローラ100は、第2のヒートポンプ作動時刻B0が到来すると、後述の第2のヒートポンプ作動処理(図5参照)を開始する。
In addition, the
さらに、コントローラ100は、給湯終了予定時刻G1から、第3の所定時間γだけ前の時刻であるヒートポンプ停止時刻G0を特定する。本実施例では、コントローラ100は、ヒートポンプ停止時刻G0が到来すると、後述のヒートポンプ停止処理を開始する。
Further,
コントローラ100は、S12において上記の各時刻S0、B0、G0を特定すると、S14に進む。S14では、コントローラ100は、特定の世帯の過去7日分の運転履歴から、S10で推定された使用予定時刻(即ち、初回給湯開始予定時刻S1と、湯張り開始予定時刻B1)のそれぞれにおける給湯需要を算出する。
When the
具体的には、S14では、コントローラ100は、初回給湯開始予定時刻S1の給湯需要として、過去7日分の運転履歴から、過去7日間において、最初の給湯が開始された時刻から湯張り開始までに供給された温水の量のうち、最も多い温水の量を特定する。以下では、この温水の量を「第1給湯量Q」と呼ぶ。例えば、コントローラ100は、30Lを第1給湯量Q1として特定する。さらに、コントローラ100は、湯張り開始予定時刻B1の給湯需要として、過去7日分の運転履歴から、過去7日間において、湯張り運転時に供給された温水の量のうち、最も多い温水の量を特定する。以下では、この温水の量を「第2給湯量Q2」と呼ぶ。例えば、コントローラ100は、180Lを第2給湯量Q2として特定する。なお、特定された第1給湯量Q1及び第2給湯量Q2を総称して「給湯量Q」と呼ぶことがある。また、本実施例では、S14において、コントローラ100は、給湯需要を、供給された温水の量のみに基づいて算出したが、他の例では、コントローラ100は、供給された温水の温度と量とに基づいて算出してもよい。
Specifically, in S14, the
続くS16では、コントローラ100は、算出された給湯需要に基づいて、S10で推定された使用予定時刻(即ち、初回給湯開始予定時刻S1と、湯張り開始予定時刻B1)のそれぞれにおける一次設定温度Ts1及び一次設定量As1を特定する。
In subsequent S16, the
ここで「一次設定温度Ts1」とは、S10で推定された各使用予定時刻のためにヒートポンプ50を作動させる際の温水の沸き上げ設定温度(即ち、ヒートポンプ50で加熱された後の温水の設定温度)の一次設定値である。また、「一次設定量As1」とは、S10で推定された各使用予定時刻のためにヒートポンプ50を作動させる際の温水の沸き上げ設定量(即ち、ヒートポンプ50で加熱させてタンク10に貯えるべき温水の設定量)の一次設定値である。本実施例では、一次設定温度Ts1の値は、S10で推定されたすべての使用予定時刻の間で共通(例えば45℃)である。なお、他の例では、一次設定温度Ts1の値は、使用予定時刻ごとに異なっていてもよい。
Here, the "primary set temperature Ts1" means the boiling water set temperature for operating the
また、一次設定量As1の値は、S14で特定された給湯量Q及びタンク10の容量に基づいて特定される。一次設定量As1の値は、タンク10の容量よりも給湯量Qの方が多い場合には、タンク10の容量が一次設定量As1として特定され、タンク10の容量よりも給湯量Qの方が少ない場合には、給湯量Q1が一次設定量As1として特定される。従って、本実施例では、初回給湯開始予定時刻S1のための一次設定量As1は、第1給湯量Q1(30L)と同一の「30L」であり、湯張り開始予定時刻B1のための一次設定量As1は、タンク10の容量である「100L」に特定される。なお、他の例では、一次設定量As1の値は固定値であってもよい。
The value of the primary set amount As1 is specified based on the hot water supply amount Q specified in S14 and the capacity of the
次いで、S18では、コントローラ100は、ネットワーク4を介して、外部サーバ(図示しない)から、当日の時間帯別の予想気温を示す予想気温情報、及び、過去7日間の時間帯別の気温を示す実績気温情報を取得する。他の例では、S18では、コントローラ100は、ネットワーク4を介して、S10で推定された各使用予定時刻における当日の予想気温を示す予想気温情報、及び、S10で推定された各使用予定時刻に対応する時刻における過去7日間の各日の予想気温を示す実績気温情報を取得するようにしてもよい。
Next, in S18, the
続くS20では、コントローラ100は、S10で推定された複数個の使用予定時刻のうちの1個の使用予定時刻を特定する。以下では、S20で特定された1個の使用予定時刻のことを「特定の使用予定時刻」と呼ぶ場合がある。本実施例では、コントローラ100は、1回目のS20では、初回給湯開始予定時刻S1を「特定の使用予定時刻」として特定する。
In subsequent S20, the
続いて、S22では、コントローラ100は、特定の使用予定時刻(例えば初回給湯開始予定時刻である6:00)における予想気温T1が、特定の使用予定時刻に対応する時刻(例えば6:00)における過去7日間の平均気温T2から所定の閾値Th1を減じた温度以下であるか否かを判断する。特定の使用予定時刻における予想気温T1(以下では単に「予想気温T1」と呼ぶ場合がある)は、S18で取得された予想気温情報に基づいて特定される。特定の使用予定時刻に対応する時刻における過去7日間の平均気温T2(以下では単に「平均気温T2」と呼ぶ場合がある)は、S18で取得された実績気温情報に基づいて算出される。本実施例では、閾値Th1は、予め定められた固定値(例えば5℃)である。閾値Th1は、予想気温T1と比較される平均気温T2の値を修正するための値である。変形例では、閾値Th1は、平均気温T2の値に応じて変動される変動値であってもよい。
Subsequently, in S22, the
予想気温T1が平均気温T2から閾値Th1を減じた温度以下である場合、コントローラ100は、S22でYESと判断し、S24に進む。S22でYESと判断される場合は、予想気温T1が、平均気温T2よりも大幅に(例えば5℃以上)低い場合である。この場合、過去7日間の同時刻帯に比べてより多くの給湯需要が見込まれる。一方、予想気温T1が、平均気温T2から閾値Th1を減じた温度より高い場合、コントローラ100は、S22でNOと判断し、S26に進む。
When the predicted temperature T1 is equal to or lower than the temperature obtained by subtracting the threshold Th1 from the average temperature T2, the
S24では、コントローラ100は、特定の使用予定時刻について特定された一次設定温度Ts1に補正値A1を加えた温度を、特定の使用予定時刻に対応する沸き上げ設定温度Ts2として特定するとともに、特定の使用予定時刻について特定された一次設定量As1をそのまま沸き上げ設定量As2として特定する。ここで「沸き上げ設定温度Ts2」とは、特定の使用予定時刻のためにヒートポンプ50を作動させる際の温水の沸き上げ設定温度の最終設定値である。補正値A1は、固定値(例えば2℃)である。他の例では、補正値A1は、例えば、予想気温T1と平均気温T2との差が大きいほど、補正値A1も大きくなるような変動値であってもよい。即ち、S24で特定される沸き上げ設定温度Ts2は、一次設定温度Ts1を、補正値A1分だけ上昇させた温度である。また、「沸き上げ設定量As2」とは、特定の使用予定時刻のためにヒートポンプ50を作動させる際の温水の沸き上げ設定量の最終設定値である。本実施例では、沸き上げ設定量As2は、一次設定量As1と同じ量である。従って、S24の処理が行われることで、特定の使用予定時刻において、タンク10内に、一次設定温度Ts1(例えば45℃)よりも補正値A1分だけ高い沸き上げ設定温度Ts2(例えば47℃)の温水を、一次設定量As1と同じ沸き上げ設定量As2(例えば30L)だけ貯めることができるようになる。S24を終えると、S32に進む。
In S24, the
一方、S26では、コントローラ100は、予想気温T1が、平均気温T2に所定の閾値Th2を加えた温度以上であるか否かを判断する。本実施例では、閾値Th2は、予め定められた固定値(例えば5℃)である。閾値Th2も、予想気温T1と比較される平均気温T2の値を修正するための値である。変形例では、閾値Th2は、平均気温T2の値に応じて変動される変動値であってもよい。
On the other hand, in S26, the
予想気温T1が平均気温T2に閾値Th2を加えた温度以上である場合、コントローラ100は、S26でYESと判断し、S28に進む。S26でYESと判断される場合は、予想気温T1が、平均気温T2よりも大幅に(例えば5℃以上)高い場合である。この場合、過去7日間の同時刻帯に比べて少ない給湯需要が見込まれる。一方、予想気温T1が、平均気温T2に閾値Th2を加えた温度より低い場合、コントローラ100は、S26でNOと判断し、S30に進む。S26でNOと判断される場合は、予想気温T1と平均気温T2との差が比較的小さい場合であると言い換えることができる。この場合、過去7日間の同時刻帯と同等の給湯需要が見込まれる。
When the predicted temperature T1 is equal to or higher than the temperature obtained by adding the threshold Th2 to the average temperature T2, the
S28では、コントローラ100は、特定の使用予定時刻について特定された一次設定温度Ts1から補正値A2を減じた温度を、特定の使用予定時刻に対応する沸き上げ設定温度Ts2として特定するとともに、特定の使用予定時刻について特定された一次設定量As1をそのまま沸き上げ設定量As2として特定する。補正値A2は、固定値(例えば2℃)である。他の例では、補正値A2は、例えば、予想気温T1と平均気温T2との差が大きいほど、補正値A2も大きくなるような変動値であってもよい。即ち、S28で特定される沸き上げ設定温度Ts2は、一次設定温度Ts1を、補正値A2分だけ低下させた温度である。S28の処理が行われることで、特定の使用予定時刻において、タンク10内に、一次設定温度Ts1(例えば45℃)よりも補正値A2分だけ低い沸き上げ設定温度Ts2(例えば43℃)の温水を、一次設定量As1と同じ沸き上げ設定量As2(例えば30L)だけ貯めることができるようになる。S28を終えると、S32に進む。
In S28, the
S30では、コントローラ100は、特定の使用予定時刻について特定された一次設定温度Ts1を、そのまま沸き上げ設定温度Ts2として特定するとともに、特定の使用予定時刻について特定された一次設定量As1をそのまま沸き上げ設定量As2として特定する。即ち、S30の処理が行われることで、特定の使用予定時刻において、タンク10内に、一次設定温度Ts1(例えば45℃)と同じ沸き上げ設定温度Ts2(例えば45℃)の温水を、一次設定量As1と同じ沸き上げ設定量As2(例えば30L)だけ貯めることができるようになる。S30を終えると、S32に進む。
In S30, the
S32では、コントローラ100は、S10で推定されたすべての使用予定時刻を特定済みである否かを判断する。この時点で未特定の使用予定時刻が存在する場合、コントローラ100は、S32でNOと判断し、S20に戻る。戻った先のS20では、コントローラ100は、未特定の使用予定時刻のうちの1個を新たに特定の使用予定時刻として特定し、その特定の使用予定時刻について、S22〜S30の各処理を再度実行する。本実施例では、例えば、コントローラ100は、2回目のS20で、湯張り開始予定時刻B1を「特定の使用予定時刻」として特定する。一方、この時点ですべての使用予定時刻が特定済みである場合、コントローラ100は、S32でYESと判断し、図3の設定処理を終了する。
In S32, the
設定処理が終了すると、コントローラ100は、最初のヒートポンプ作動時刻(即ち、図2の第1のヒートポンプ作動時刻S0)が到来することを監視する。上記の通り、本実施例では、コントローラ100は、第1のヒートポンプ作動時刻S0が到来すると、図4の第1のヒートポンプ作動処理を開始する。
When the setting process ends, the
(第1のヒートポンプ作動処理)
図4は、コントローラ100が実行する第1のヒートポンプ作動処理の内容を示すフローチャートである。まず、S50では、コントローラ100は、サーミスタ16が測定する温度(即ち、タンク10の上部から30Lの位置の水温)が、沸き上げ設定温度Ts2以上であるか否か判断する。ここで、サーミスタ16を基準とするのは、サーミスタ16が、タンク10内の水のうち、初回給湯開始予定時刻S1に対応する沸き上げ設定量As2(本実施例では、一次設定量As1と同じ量)として設定された量である上部から30Lの位置の水の温度を検出するサーミスタであるためである。また、比較の基準となる沸き上げ設定温度Ts2は、図3の設定処理によって決定された初回給湯開始予定時刻S1のための沸き上げ設定温度Ts2である。例えば、初回給湯開始予定時刻S1のための沸き上げ設定温度Ts2が47℃であった場合、S50では、コントローラ100は、サーミスタ16が測定する温度(即ち、タンク10の上部から30Lの位置の水温)が、沸き上げ設定温度Ts2(47℃)以上であるか否かを判断する。S50でYESと判断される場合、少なくとも、タンク10の上部から30Lの位置の水温は沸き上げ設定温度Ts2以上である。上記の通り、タンク10の上部には、高温の水の層が形成され、下部には、低温の水の層が形成される。そのため、S50でYESと判断される場合には、タンク10の30Lの位置からタンク上部までの間には、沸き上げ設定温度Ts2(例えば47℃)の温水が貯められている。S50でYESと判断される場合、S54に進む。一方、S50でNOと判断される場合、S52に進む。
(First heat pump operation process)
FIG. 4 is a flowchart showing the content of the first heat pump operation process executed by the
S52では、コントローラ100は、ヒートポンプ50を作動させる。また、コントローラ100は、循環ポンプ22を回転させる。即ち、コントローラ100は、上記の沸き上げ運転を開始する。これにより、タンク10の下部に存在する水がタンク水循環路20内に導入され、導入された水がヒートポンプ50によって加熱され、加熱された水がタンク10の上部に戻される。これにより、タンク10に高温の水が貯められる。なお、S52の時点で既にヒートポンプ50及び循環ポンプ22が作動している場合、コントローラ100は、ヒートポンプ50及び循環ポンプ22を継続して作動させる。S52を終えると、S50に戻り、コントローラ100は、サーミスタ16が測定する温度が、沸き上げ設定温度Ts2以上であるか否か判断する。即ち、S52でヒートポンプ50を作動させた後は、コントローラ100は、サーミスタ16が測定する温度が、沸き上げ設定温度Ts2以上になることを監視する。サーミスタ16が測定する温度が、沸き上げ設定温度Ts2以上になる場合(S50でYES)、S54に進む。
In S52, the
S54では、コントローラ100は、ヒートポンプ50及び循環ポンプ22を停止させる。上記の通り、S50でYESと判断される場合には、タンク10の30Lの位置からタンク上部までの間には、沸き上げ設定温度Ts2(例えば47℃)の温水が貯められている。S54を終えると、S50に戻る。即ち、S54でヒートポンプ50を停止させた後は、コントローラ100は、サーミスタ16が測定する温度が、沸き上げ設定温度Ts2未満になる(即ちS52でNOになる)ことを監視する。サーミスタ16が測定する温度が沸き上げ設定温度Ts2未満になる場合(S50でNO)、再びS52に進む。
In S54, the
図4の第1のヒートポンプ作動処理を開始した後、初回給湯開始予定時刻S1の近傍の時刻に、最初の給湯運転が実行されると、タンク10上部の温水が、供給路40を介して給湯箇所に供給される。上記の通り、本実施例の給湯システム2では、初回給湯開始予定時刻S1において、タンク10内に、給湯に必要な量の温水を貯えておくことができる。
After starting the first heat pump operation process of FIG. 4, when the first hot water supply operation is performed at a time near the initial hot water supply start scheduled time S1, the hot water in the upper part of the
(第2のヒートポンプ作動処理)
図5は、コントローラ100が実行する第2のヒートポンプ作動処理の内容を示すフローチャートである。上記の通り、第2のヒートポンプ作動時刻B0が到来すると、コントローラ100は、図5の処理を開始する。まず、S70では、コントローラ100は、サーミスタ24が測定する温度(即ち、タンク10の下部から導出され、ヒートポンプ50を通過する前の水の水温)が、沸き上げ設定温度Ts2以上であるか否か(即ちタンク10が満蓄状態か否か)判断する。沸き上げ設定温度Ts2は、図3の設定処理によって決定された湯張り開始予定時刻B1のための沸き上げ設定温度Ts2(例えば45℃)である。S70でYESと判断される場合、S78に進む。一方、S70でNOと判断される場合、S72に進む。
(Second heat pump operation process)
FIG. 5 is a flowchart showing the content of the second heat pump operation process executed by the
S72では、コントローラ100は、ヒートポンプ50を作動させる。また、コントローラ100は、循環ポンプ22を回転させる。即ち、コントローラ100は、上記の沸き上げ運転を開始する。なお、S72の時点で既にヒートポンプ50及び循環ポンプ22が作動している場合、コントローラ100は、ヒートポンプ50及び循環ポンプ22を継続して作動させる。S72を終えると、S74に進む。
In S72, the
一方、S78では、コントローラ100は、ヒートポンプ50及び循環ポンプ22を停止させる。上記の通り、S70でYESと判断される場合には、タンク10は満蓄状態である。そのため、それ以上、ヒートポンプ50及び循環ポンプ22を作動させる必要がない。S78を終えると、S74に進む。なお、S78の時点で既にヒートポンプ50及び循環ポンプ22が停止している場合は、コントローラ100は、ヒートポンプ50及び循環ポンプ22を継続して停止させる。
On the other hand, in S78, the
S74では、コントローラ100は、湯張り開始予定時刻B1が到来したか否か判断する。S74でYESと判断される場合、S76に進み、湯張り処理(図5参照)を開始する。一方、S74でNOの場合、S70に戻る。
In S74, the
本実施例では、図5の第2のヒートポンプ作動処理が開始された時点で、タンク10内に沸き上げ設定温度の温水が十分に貯められていない場合には、上記のS72でヒートポンプ50を作動させた後、タンク10が満蓄状態になる前に、湯張り開始予定時刻B1が到来する(S74でYES)。
In this embodiment, when the second heat pump operation process of FIG. 5 is started and the hot water of the boiling set temperature is not sufficiently stored in the
(湯張り処理)
上記の通り、湯張り開始予定時刻B1が到来すると、S76において、コントローラ100は、湯張り処理を開始する。図6は、湯張り処理の内容を示すフローチャートである。なお、本実施例では、湯張り開始予定時刻B1が到来すると、自動的に湯張り処理が開始される例を説明するが、変形例では、ユーザによって所定の湯張り開始操作が行われる場合に、湯張り処理を開始してもよい。
(Water filling process)
As described above, when the scheduled filling time B1 arrives, the
図6のS90では、コントローラ100は、湯張り運転を開始する。即ち、コントローラ100は、浴槽への給湯経路に設けられた開閉弁(いわゆる湯張り弁)を開き、浴槽への温水の供給を開始する。次いで、S92では、コントローラ100は、ヒートポンプ50が作動中であるか否か判断する。上記の通り、湯張り開始予定時刻B1が到来した時点で、タンク10が満蓄状態でなかった場合には、ヒートポンプ50は継続して作動している。その場合、コントローラ100はS92でYESと判断し、S98に進む。一方、湯張り開始予定時刻B1が到来した時点で、タンク10が満蓄状態であった場合には、ヒートポンプ50は停止している。その場合、コントローラ100はS92でNOと判断し、S94に進む。
In S90 of FIG. 6, the
S94では、コントローラ100は、サーミスタ16が測定する温度が、沸き上げ設定温度Ts2未満になることを監視する。沸き上げ設定温度Ts2は、図3の設定処理によって決定された湯張り開始予定時刻B1のための沸き上げ設定温度Ts2(例えば45℃)である。S94でYESの場合、S96に進む。S94でYESの場合、湯張り運転の結果、タンク10内に貯められていた温水(即ち沸き上げ設定温度Ts2の温水)の量が残り30L未満まで減少したことを意味する。S96では、コントローラ100は、ヒートポンプ50を作動させるとともに、循環ポンプ22を回転させる。
In S94, the
続くS98では、コントローラ100は、サーミスタ12が測定する温度(即ち、タンク10の上部から6Lの位置の水温)が、給湯設定温度以下になることを監視する。S98でYESと判断される場合には、タンク10内に貯められていた温水(給湯設定温度より高い温度の温水)の量が残り6L以下まで減少したことを意味する。以下では、この状態のことを「湯切れ状態」と呼ぶ場合がある。本実施例では、湯張り運転において、150L〜180Lの温水が必要とされる。上記の通り、本実施例では、タンク10の容量は100Lであるため、湯張り運転の途中で必ず湯切れ状態(S98でYES)が発生する。S98でYESと判断される場合(即ち、湯切れ状態の場合)、S100に進む。
In subsequent S98, the
S100では、コントローラ100は、燃焼装置60を作動させる。なお、この場合も、コントローラ100は、ヒートポンプ50及び循環ポンプ22を継続して作動させる。この結果、浴槽には、ヒートポンプ50及び燃焼装置60で加熱された温水が供給される。
In S100, the
次いで、S102では、コントローラ100は、湯張り運転が完了することを監視する。所定量(例えば180L)の温水を浴槽に供給し終えると、コントローラ100は、S102でYESと判断し、S104に進む。
Next, in S102, the
S104では、コントローラ100は、S100で作動させた燃焼装置60を停止させる。なお、この場合も、コントローラ100は、ヒートポンプ50及び循環ポンプ22を所定時間継続して作動させる。S104を終えると、図6の湯張り処理が終了する。同時に、図5の処理も終了する。上記の通り、本実施例の給湯システム2では、湯張り開始予定時刻B1において、タンク10内に、湯張りのために必要な量の一部の温水を貯えておくことができる。即ち、第2の所定時間βは、その時間の間だけヒートポンプ50を作動させることによって、湯張り開始予定時刻B1の時点で、タンク10内に、必要な量の温水を貯めることが可能となる時間である。
In S104, the
また、上記の通り、コントローラ100は、第2のヒートポンプ作動時刻B0にヒートポンプ50を作動させる(S72)。そして、湯張り開始予定時刻B1が到来した時点で、タンク10が満蓄状態でない場合には、浴槽に温水の供給を開始した後も(図6のS90)、ヒートポンプ50を継続して作動させる(図6のS92でYES)。この場合、ヒートポンプ50で水を加熱してタンク10に貯めながら、浴槽に温水を供給することができる。一方、湯張り開始予定時刻B1において、ヒートポンプ50が停止している場合(図6のS92でNO)、後でヒートポンプ50を再度作動させる必要があり、時間がかかる(図6のS96)。また、湯張り開始予定時刻B1において、ヒートポンプ50が継続して作動している場合には(図6のS92でYES)、湯張り開始予定時刻B1において、ヒートポンプ50が停止している場合(図6のS92でNO)と比べて、ヒートポンプ50の停止及び再作動が頻繁に行われることを抑制することができる。即ち、ヒートポンプ50の停止及び再作動によるロスを減らしてエネルギー効率を高くすることができ、さらに、ヒートポンプ50の耐久性の低下を抑制することができる。
Further, as described above, the
(ヒートポンプ停止処理)
ヒートポンプ停止時刻G0が到来すると、コントローラ100は、ヒートポンプ停止処理(図示省略)を開始する。即ち、コントローラ100は、ヒートポンプ停止時刻G0の時点で、ヒートポンプ50が作動中である場合、ヒートポンプ50を停止させる。なお、ヒートポンプ50が作動していない場合、コントローラ100は、そのままヒートポンプ50を停止させておく。コントローラ100は、ヒートポンプ停止時刻G0でヒートポンプ50を停止させると、次の日までヒートポンプ50を作動させない。その後、終了予定時刻G1の近傍の時刻に、最後の給湯運転が終了する。従って、本実施例の給湯システム2では、終了予定時刻G1において、タンク10内に、過剰な温水を貯えないようにすることができる。
(Heat pump stop processing)
When the heat pump stop time G0 arrives, the
以上、本実施例の給湯システム2の構成及び動作について説明した。上記の通り、本実施例の給湯システム2は、学習制御を実行する場合において、24時間毎に、上記の設定処理(図3)を実行する。これにより、給湯システム2は、複数個の使用予定時刻(即ち、初回給湯開始予定時刻S1及び湯張り開始予定時刻B1)のそれぞれについて、当該使用定時刻における予想気温T1と、その時刻に対応する平均気温T2との差に応じて沸き上げ設定温度Ts2を設定することができる(S22〜S30参照)。従って、本実施例によると、給湯システム2は、複数個の使用予定時刻のそれぞれについて、実際の給湯需要に適合する沸き上げ設定温度Ts2を設定することができる。よって、タンク10内に沸き上げられた温水が過剰に貯留されることや、燃焼装置60を作動させるべき頻度を抑えることもできるため、エネルギー効率を向上させることもできる。
The configuration and operation of the hot
上記の通り、本実施例では、予想気温T1と比較される基準となる温度(即ち、T2−Th1(S22)、T2+Th2(S26))は、特定の使用予定時刻に対応する時刻における過去7日間の平均気温T2に基づいて特定される温度である。従って、本実施例によると、予想気温T1と比較される基準となる温度には、過去の7日間の各日の当該使用予定時刻に対応する時刻における気温の実績値が反映される。そのため、予想気温T1と比較される基準となる温度が固定値である場合に比べて、実際の使用環境下により近似した値を比較の基準として用いることができる。従って、上記の構成によると、給湯システム2は、複数個の使用予定時刻のそれぞれについて、実際の給湯需要に適合する沸き上げ設定温度Ts2をより適切に設定することができることで、よりエネルギー効率も向上させることができる。即ち、本実施例における平均気温T2−閾値Th1(S22)、及び、平均気温T2+閾値Th2が「基準温度」の一例である。
As described above, in the present embodiment, the reference temperature (that is, T2-Th1 (S22), T2 + Th2 (S26)) that is compared with the expected temperature T1 is the past seven days at the time corresponding to the specific scheduled use time. Is a temperature specified based on the average temperature T2 of Therefore, according to the present embodiment, the actual temperature value at the time corresponding to the scheduled use time on each day of the past 7 days is reflected in the reference temperature to be compared with the expected temperature T1. Therefore, as compared with the case where the reference temperature to be compared with the predicted temperature T1 is a fixed value, a value that is closer to the actual use environment can be used as the reference for comparison. Therefore, according to the above configuration, the hot
(第2実施例)
第2実施例の給湯システム2について、第1実施例と異なる点を中心に説明する。本実施例の給湯システム2も、その基本的構成、及び、コントローラ100が学習制御を実行する際に行う各処理の内容は第1実施例と共通する。ただし、本実施例では、図7に示すように、設定処理の内容の一部が第1実施例とは異なる。具体的には、本実施例でも、設定処理は、沸き上げ設定温度及び沸き上げ設定量を決定するための処理であるが、必要に応じて補正した量を沸き上げ設定量として決定する点が第1実施例とは異なる。以下、図7を参照して、本実施例において、コントローラ100が実行する設定処理の内容を説明する。
(Second embodiment)
The hot
(設定処理)
本実施例でも、コントローラ100は、2:00が到来すると、図7に示す設定処理を開始する。S110〜S120の各処理は、図3のS10〜S20と同様の処理であるため、詳しい説明を省略する。
(Setting process)
Also in this embodiment, the
S122では、コントローラ100は、図3のS22と同様に、特定の使用予定時刻(例えば初回給湯開始予定時刻である6:00)における予想気温T1が、特定の給湯開始予定時刻に対応する時刻(例えば6:00)における過去7日間の平均気温T2から所定の閾値Th1を減じた温度以下であるか否かを判断する。予想気温T1が平均気温T2から閾値Th1を減じた温度以下である場合(即ち、予想気温T1が、平均気温T2よりも大幅に(例えば5℃以上)低い場合)、コントローラ100は、S122でYESと判断し、S124に進む。この場合、過去7日間の同時刻帯に比べてより多くの給湯需要が見込まれる。一方、予想気温T1が、平均気温T2から閾値Th1を減じた温度より高い場合、コントローラ100は、S122でNOと判断し、S126に進む。
In S122, as in S22 of FIG. 3, the
S124では、コントローラ100は、特定の使用予定時刻について特定された一次設定量As1に補正値A11を加えた量を、特定の使用予定時刻に対応する沸き上げ設定量As2として特定するとともに、特定の使用予定時刻について特定された一次設定温度Ts1をそのまま沸き上げ設定温度Ts2として特定する。本実施例でも、補正値A11は、固定値(例えば5L)である。他の例では、補正値A11は、予想気温T1と平均気温T2との差が大きいほど、補正値A11も大きくなるような変動値であってもよい。S124で特定される沸き上げ設定量As2は、一次設定量As1を、補正値A11分だけ増加させた量である。即ち、S124の処理が行われることで、特定の使用開始予定時刻において、タンク10内に、一次設定温度Ts1と同じ沸き上げ設定温度Ts2の温水を、一次設定量As1(例えば30L)よりも補正値A11分だけ多い沸き上げ設定量As2(例えば35L)だけ貯めることができるようになる。なお、本実施例では、沸き上げ設定量As2の上限値は、タンク10の容量である100Lである。S124を終えると、S132に進む。
In S124, the
一方、S126では、コントローラ100は、図3のS26と同様に、予想気温T1が、平均気温T2に所定の閾値Th2を加えた温度以上であるか否かを判断する。予想気温T1が平均気温T2に閾値Th2を加えた温度以上である場合(即ち、予想気温T1が、平均気温T2よりも大幅に(例えば5℃以上)高い場合)、コントローラ100は、S126でYESと判断し、S128に進む。この場合、過去7日間の同時刻帯に比べて少ない給湯需要が見込まれる。一方、予想気温T1が、平均気温T2に閾値Th2を加えた温度より低い場合(即ち、予想気温T1と平均気温T2との差が比較的小さい場合)、コントローラ100は、S126でNOと判断し、S130に進む。この場合、過去7日間の同時刻帯と同等の給湯需要が見込まれる。
On the other hand, in S126, the
S128では、コントローラ100は、特定の使用予定時刻について特定された一次設定量As1から補正値A12を減じた量を、特定の使用予定時刻に対応する沸き上げ設定量As2として特定するとともに、特定の使用予定時刻について特定された一次設定温度Ts1をそのまま沸き上げ設定温度Ts2として特定する。補正値A12は、固定値(例えば5L)である。他の例では、補正値A12は、予想気温T1と平均気温T2との差が大きいほど、補正値A12も大きくなるような変動値であってもよい。S128で特定される沸き上げ設定量As2は、一次設定量As1を、補正値A12分だけ減少させた量である。即ち、S128の処理が行われることで、特定の使用予定時刻において、タンク10内に、一次設定温度Ts1と同じ沸き上げ設定温度Ts2の温水を、一次設定量As1(例えば30L)よりも補正値A12分だけ少ない沸き上げ設定量As2(例えば25L)だけ貯めることができるようになる。S128を終えると、S132に進む。
In S128, the
S130では、コントローラ100は、特定の使用予定時刻について特定された一次設定量As1を、そのまま沸き上げ設定量As2として特定するとともに、特定の使用予定時刻について特定された一次設定温度Ts1をそのまま沸き上げ設定温度Ts2として特定する。即ち、S130の処理が行われることで、特定の使用予定時刻において、タンク10内に、一次設定温度Ts1と同じ沸き上げ設定温度Ts2の温水を、一次設定量As1(例えば30L)と同じ沸き上げ設定量As2(例えば30L)の温水を貯めることができるようになる。S130を終えると、S132に進む。
In S130, the
S132では、コントローラ100は、S110で推定されたすべての使用予定時刻を特定済みである否かを判断する。この時点で未特定の使用予定時刻が存在する場合、コントローラ100は、S132でNOと判断し、S120に戻る。戻った先のS120では、コントローラ100は、未特定の使用予定時刻のうちの1個を新たに特定の使用予定時刻として特定し、その特定の使用予定時刻について、S122〜S130の各処理を再度実行する。一方、この時点ですべての使用予定時刻が特定済みである場合、コントローラ100は、S132でYESと判断し、図7の設定処理を終了する。
In S132, the
以上、本実施例の設定処理について説明した。本実施例でも、コントローラ100は、設定処理の終了後、第1実施例と同じように、第1のヒートポンプ作動処理(図4参照)、第2のヒートポンプ作動処理(図5参照)、湯張り処理(図6参照)、及び、ヒートポンプ停止処理の各処理を実行する。
The setting process of the present embodiment has been described above. In the present embodiment as well, after the setting process is completed, the
ただし、本実施例では、第1のヒートポンプ作動処理においては、コントローラ100は、ヒートポンプ50を作動させた場合、沸き上げ設定温度Ts2の温水を、設定処理(図7)で決定された沸き上げ設定量As2だけタンク10に貯めることを目標としてヒートポンプ50を作動させる。
However, in the present embodiment, in the first heat pump operation process, when the
同様に、本実施例では、第2のヒートポンプ作動処理においても、コントローラ100は、ヒートポンプ50を作動させた場合、沸き上げ設定温度Ts2の温水を、設定処理(図7)で決定された沸き上げ設定量As2だけタンク10に貯めることを目標としてヒートポンプ50を作動させる。
Similarly, in the present embodiment, also in the second heat pump operation process, when the
以上、本実施例の給湯システム2の構成及び動作について説明した。上記の通り、本実施例の給湯システム2は、学習制御を実行する場合において、24時間毎に、上記の設定処理(図7)を実行する。これにより、給湯システム2は、複数個の使用予定時刻(即ち、初回給湯開始予定時刻S1及び湯張り開始予定時刻B1)のそれぞれについて、当該使用予定時刻における予想気温T1と、その時刻に対応する平均気温T2との差に応じて沸き上げ設定量As2を設定することができる(S122〜S130参照)。従って、本実施例によると、給湯システム2は、複数個の使用予定時刻のそれぞれについて、実際の給湯需要に適合する沸き上げ設定量As2を設定することができる。
The configuration and operation of the hot
以上、実施例について詳細に説明したが、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。 Although the embodiments have been described in detail above, 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.
(変形例1)上記の各実施例では、予想気温T1と比較される基準となる温度(即ち、T2−Th1(図3のS22、図7のS122)、T2+Th2(図3のS26、図7のS126))は、特定の使用予定時刻に対応する時刻における過去7日間の平均気温T2に基づいて特定される温度である。これに限られず、予想気温T1と比較される基準となる温度は、予め定められた固定値であってもよい。また、予想気温T1の範囲毎に定められた値であってもよい。また、特定の使用予定時刻に対応する時刻における過去7日間の最高気温、又は、最低気温に基づいて特定される温度であってもよい。これらの場合も「基準温度」の一例である。 (Modification 1) In each of the above-described embodiments, a reference temperature (that is, T2-Th1 (S22 of FIG. 3, S122 of FIG. 7)), T2 + Th2 (S26 of FIG. 3, FIG. 7) to be compared with the expected temperature T1. S126)) is the temperature specified based on the average temperature T2 of the past 7 days at the time corresponding to the specified scheduled use time. Not limited to this, the reference temperature to be compared with the predicted temperature T1 may be a predetermined fixed value. Further, it may be a value determined for each range of the predicted temperature T1. Further, the temperature may be specified based on the maximum temperature or the minimum temperature for the past seven days at the time corresponding to the specific scheduled use time. These cases are also examples of the “reference temperature”.
(変形例2)第1実施例では、コントローラ100は、設定処理(図3)を行うことにより、複数個の使用予定時刻のそれぞれについて、当該使用予定時刻における予想気温T1と、その時刻に対応する平均気温T2との差に応じて、一次設定温度Ts1を補正し、沸き上げ設定温度Ts2を設定する(一次設定量As1はそのまま沸き上げ設定量As2に設定される)。第2実施例では、コントローラ100は、複数個の使用予定時刻のそれぞれについて、当該使用予定時刻における予想気温T1と、その時刻に対応する平均気温T2との差に応じて、一次設定量As1を補正して、沸き上げ設定量As2を設定する(一次設定温度Ts1はそのまま沸き上げ設定温度Ts2に設定される)。これに限られず、コントローラ100は、設定処理を行って、複数個の使用予定時刻のそれぞれについて、当該使用予定時刻における予想気温T1と、その時刻に対応する平均気温T2との差に応じて、一次設定温度Ts1と一次設定量As1の双方を補正し、沸き上げ設定温度Ts2と沸き上げ設定量As2の双方を設定してもよい。一般的に言うと、コントローラは、学習制御を実行する場合において、複数個の使用予定時刻のそれぞれについて、当該使用予定時刻における予想気温情報が示す予想気温と基準温度との差に応じて、沸き上げ設定温度と沸き上げ設定量のうちの少なくとも一方の値を補正すればよい。
(Modification 2) In the first embodiment, the
(変形例3)上記の各実施例では、コントローラ100は、ネットワーク4を介して、図示しない外部サーバから予想気温情報及び実績気温情報を取得する(図3のS18、図7のS118参照)。これに限られず、コントローラ100は、例えば、利用者による入力や、データ放送の受信等、他の方法によって(即ちネットワーク4を介さずに)、予想気温情報及び実績気温情報を取得してもよい。
(Modification 3) In each of the above embodiments, the
(変形例4)また、別の変形例では、コントローラ100は、外気温センサ52が計測する外気温を7日分記憶しておくことにより、実績気温情報を取得するようにしてもよい。
(Modification 4) In another modification, the
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、出願時の請求項に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。 The technical elements described in the present specification or the drawings exert technical utility alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technique illustrated in the present specification or the drawings can simultaneously achieve a plurality of objects, and achieving the one object among them has technical utility.
2:給湯システム
4:ネットワーク
10:タンク
12、14、16、17、18:サーミスタ
20:タンク水循環路
22:循環ポンプ
24:サーミスタ
30:水道水導入路
30a:第1導入路
30b:第2導入路
31:水道水供給源
32:サーミスタ
40:供給路
42:混合弁
44:サーミスタ
50:ヒートポンプ
52:外気温センサ
60:燃焼装置
100:コントローラ
2: Hot water supply system 4: Network 10:
Claims (2)
前記ヒートポンプによって加熱された水を貯えるタンクと、
前記タンク内の水を給湯箇所に供給する供給路と、
ガスの燃焼によって水を加熱する燃焼装置と、
コントローラを備えており、
前記コントローラは、
過去の所定期間内の各日において給湯が開始された各時刻、及び、各給湯タイミングにおける給湯量を示す運転履歴を記憶し、
前記運転履歴に基づいて、当日における複数個の使用予定時刻を推定し、
前記複数個の使用予定時刻のそれぞれについて、当該使用予定時刻より所定時間だけ前の時刻であるヒートポンプ作動時刻に前記ヒートポンプを作動させ、沸き上げ設定温度の温水を、沸き上げ設定量だけ前記タンクに貯えさせる学習制御を実行可能であり、
前記コントローラは、前記学習制御を実行する場合において、
前記複数個の使用予定時刻のそれぞれについて、当該使用予定時刻における予想気温を示す予想気温情報を取得し、
前記複数個の使用予定時刻のそれぞれについて、当該使用予定時刻における前記予想気温情報が示す前記予想気温と基準温度との差に応じて、前記沸き上げ設定温度と前記沸き上げ設定量のうちの少なくとも一方の値を補正する、
給湯システム。 A heat pump that absorbs heat from the natural environment,
A tank for storing water heated by the heat pump,
A supply path for supplying water in the tank to a hot water supply point,
A combustion device that heats water by burning gas,
Equipped with a controller,
The controller is
Each time when hot water supply is started on each day within a predetermined period in the past, and an operation history indicating the amount of hot water supply at each hot water supply timing are stored,
Based on the driving history, estimate a plurality of scheduled use time on the day,
For each of the plurality of scheduled use times, the heat pump is operated at a heat pump operating time that is a predetermined time before the scheduled use time, and hot water having a boiling set temperature is set to the tank by a boiling set amount. It is possible to execute learning control to store,
When the controller executes the learning control,
For each of the plurality of scheduled use times, obtain expected temperature information indicating the expected temperature at the scheduled use time,
For each of the plurality of scheduled use times, at least one of the boiling set temperature and the boiling set amount according to the difference between the predicted temperature and the reference temperature indicated by the predicted temperature information at the scheduled use time. Correct one value,
Hot water supply system.
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