JP2021143780A - Hot water storage type hot water supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、貯湯式給湯システムに関する。 The present disclosure relates to a hot water storage type hot water supply system.
下記特許文献１に開示されたシステムは、自然エネルギーを利用して発電可能な太陽光発電部と、電力を充放電可能な蓄電装置と、電力を消費して熱を発生させ蓄える給湯装置と、太陽光発電部において発電された電力から蓄電装置に充電される電力及び電力負荷で消費される電力を除いた余剰電力が発生する場合には、給湯装置を運転させることで余剰電力を給湯装置で消費させる制御装置とを備える。 The system disclosed in Patent Document 1 below includes a solar power generation unit capable of generating electricity using natural energy, a power storage device capable of charging and discharging electricity, and a hot water supply device capable of consuming electricity to generate and store heat. When surplus power is generated by excluding the power charged in the power storage device and the power consumed by the power load from the power generated in the solar power generation unit, the surplus power is supplied by the hot water supply device by operating the hot water supply device. It is equipped with a control device for consumption.
上述した従来のシステムでは、系統電源の停電が終了した直後に湯が使用されると、湯切れが起きる可能性がある。 In the conventional system described above, if hot water is used immediately after the power failure of the system power supply is completed, the hot water may run out.
本開示は、上述のような課題を解決するためになされたもので、停電が終了した直後に湯が使用されたときに湯切れが起きる可能性を低減する上で有利になる貯湯式給湯システムを提供することを目的とする。 This disclosure is made to solve the above-mentioned problems, and is advantageous in reducing the possibility of running out of hot water when hot water is used immediately after the end of a power failure. The purpose is to provide.
本開示に係る貯湯式給湯システムは、貯湯タンクと、系統電源または蓄電装置から供給される電力を用いて水を加熱可能な加熱手段と、加熱手段により加熱された湯を貯湯タンクに蓄積する沸上運転を制御する制御手段と、系統電源の停電が終了する予定の日時である停電終了予定日時の情報を受信する受信手段と、を備え、系統電源の停電中に、停電終了予定日時よりも第一時間だけ前の時点から、蓄電装置から供給される電力を用いた沸上運転を開始する停電終了前制御を実行可能であるものである。 The hot water storage type hot water supply system according to the present disclosure includes a hot water storage tank, a heating means capable of heating water using electric power supplied from a system power source or a power storage device, and boiling water that stores hot water heated by the heating means in the hot water storage tank. It is equipped with a control means for controlling the upper operation and a receiving means for receiving information on the scheduled power outage end date and time, which is the scheduled end date and time of the power failure of the system power supply. It is possible to execute the pre-power failure control for starting the boiling operation using the electric power supplied from the power storage device from a time point only one hour before.
本開示によれば、停電が終了した直後に湯が使用されたときに湯切れが起きる可能性を低減する上で有利になる貯湯式給湯システムを提供することが可能となる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a hot water storage type hot water supply system that is advantageous in reducing the possibility of running out of hot water when hot water is used immediately after the end of a power failure.
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、説明を簡略化または省略する。以下の説明において、「水」との記載は、原則として、液体の水を意味し、低温の水から高温の湯までが含まれうるものとする。また、本開示では、湯が持っている熱量を、所定温度の湯に換算した湯量として扱う場合がある。すなわち、以下の説明において、湯量とは、実質的には湯が持っている熱量を意味する場合がある。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. The same reference numerals are given to common or corresponding elements in each figure to simplify or omit the description. In the following description, the description of "water" means, in principle, liquid water, and may include low-temperature water to high-temperature hot water. Further, in the present disclosure, the amount of heat possessed by hot water may be treated as the amount of hot water converted into hot water having a predetermined temperature. That is, in the following description, the amount of hot water may substantially mean the amount of heat that the hot water has.
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による貯湯式給湯システムを説明するための図である。図１に示すように、本実施の形態の貯湯式給湯システムは、電力により作動する貯湯式給湯機１を備える。以下の説明では貯湯式給湯機１が家庭で使用されるものとする。ただし、本開示における貯湯式給湯機１は、家庭以外の施設で使用されてもよい。貯湯式給湯機１が使用される家庭に、太陽光発電装置２と、蓄電装置５と、家庭内負荷６とが備えられている。家庭内負荷６は、貯湯式給湯機１以外の家電機器などの電気機器である。系統電源３は、分電盤４に接続されている。系統電源３は、例えば、電力会社が管理する電力系統のような交流電源である。分電盤４は、貯湯式給湯機１と、太陽光発電装置２と、蓄電装置５と、家庭内負荷６とにそれぞれ接続されている。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a diagram for explaining a hot water storage type hot water supply system according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the hot water storage type hot water supply system of the present embodiment includes a hot water storage type water heater 1 that is operated by electric power. In the following description, it is assumed that the hot water storage type water heater 1 is used at home. However, the hot water storage type water heater 1 in the present disclosure may be used in a facility other than the home. A household in which the hot water storage type water heater 1 is used is provided with a solar
貯湯式給湯機１は、貯湯タンクと、系統電源３または蓄電装置５から供給される電力を用いて水を加熱可能な加熱手段とを備える。当該加熱手段は、例えば、冷媒回路を用いて冷媒により水を加熱するヒートポンプユニットでもよい。本実施の形態の貯湯式給湯システムは、加熱手段により加熱された湯を貯湯タンクに蓄積する沸上運転を制御する制御手段を備える。当該制御手段を以下「給湯機制御部」と称する。給湯機制御部は、少なくとも一つのメモリと、少なくとも一つのプロセッサとを有する。貯湯式給湯機１の内部に給湯機制御部が設けられてもよいし、例えばＨＥＭＳ（ホームエネルギーマネジメントシステム）のような外部機器に給湯機制御部が設けられてもよい。また、給湯機制御部は、異なる場所に設けられた複数の制御装置が相互に通信して連携するように構成されたものでもよい。以下では、給湯機制御部が貯湯式給湯機１の内部に設けられた例について説明する。
The hot water storage type water heater 1 includes a hot water storage tank and a heating means capable of heating water using electric power supplied from the system power supply 3 or the
太陽光発電装置２は、太陽光を受けて直流電力を発電する。蓄電装置５は、例えば、リチウムイオン電池のような蓄電池と、電気二重層コンデンサとの少なくとも一方を用いたものでもよい。蓄電装置５は、太陽光発電装置２により発電された電力または系統電源３から供給される電力を受けて蓄電することができる。太陽光発電装置２が発電できない夜間、あるいは、系統電源３から給電できない停電時に、蓄電装置５が蓄電した電力を貯湯式給湯機１あるいは家庭内負荷６へ供給することができる。
The photovoltaic
蓄電装置５は、据え置き型のものでもよいし、電気自動車に搭載されたものでもよい。蓄電装置５が電気自動車に搭載されている場合には、電気自動車を走行させる電源としても蓄電装置５が使用される。
The
図示を省略するが、系統電源３と、太陽光発電装置２及び蓄電装置５との間には、交流と直流とを変換する電力変換装置が接続される。また、交流を使用する貯湯式給湯機１及び家庭内負荷６と、太陽光発電装置２及び蓄電装置５との間には、交流と直流とを変換する電力変換装置が接続される。
Although not shown, a power conversion device that converts alternating current and direct current is connected between the system power supply 3, the photovoltaic
本開示では、太陽光発電装置２が備えられていなくてもよい。本実施の形態のように太陽光発電装置２が備えられている場合には、太陽光発電装置２により発電された電力を用いて貯湯式給湯機１が沸上運転を実行可能でもよい。
In the present disclosure, the photovoltaic
本実施の形態の貯湯式給湯機１は、インターフェースユニット等を介して、インターネット１１と接続されている。給湯機制御部は、系統電源３の停電が終了する予定の日時である停電終了予定日時の情報を、インターネット１１を介して受信する受信手段を有している。受信手段は、例えば、電力会社等のサーバーから配信される停電終了予定日時の情報をインターネット１１から受信してもよい。停電終了予定日時は、例えば、輪番停電のような計画停電が終了する予定の日時でもよいし、工事あるいはトラブルによる停電が復旧する見込みの日時でもよい。以下の説明では、系統電源３が電力を正常に供給可能であるときを「非停電時」と称する。 The hot water storage type water heater 1 of the present embodiment is connected to the Internet 11 via an interface unit or the like. The water heater control unit has a receiving means for receiving information on the scheduled power failure end date and time, which is the scheduled power failure end date and time of the system power supply 3, via the Internet 11. The receiving means may receive, for example, information on the scheduled end date and time of the power failure delivered from a server of an electric power company or the like from the Internet 11. The scheduled end date and time of the power outage may be, for example, the date and time when the planned power outage such as rolling blackout is scheduled to end, or the date and time when the power outage due to construction work or trouble is expected to be restored. In the following description, the time when the system power supply 3 can normally supply power is referred to as “non-power failure”.
停電終了予定日時の情報を給湯機制御部がインターネット１１から自動で受信する構成に限らず、使用者がユーザーインターフェースを用いて停電終了予定日時の情報を給湯機制御部に入力してもよい。すなわち、給湯機制御部の受信手段は、使用者がユーザーインターフェースに入力した停電終了予定日時の情報を受信してもよい。ユーザーインターフェースは、例えば、スマートフォン、スマートスピーカ、貯湯式給湯機１が備えるリモコン、のうちのいずれかでもよい。ユーザーインターフェースは、ホームネットワークを介して給湯機制御部と通信してもよいし、給湯機制御部と直接通信してもよい。 The configuration is not limited to the configuration in which the water heater control unit automatically receives the information on the scheduled power outage end date and time from the Internet 11, and the user may input the information on the scheduled power outage end date and time into the water heater control unit using the user interface. That is, the receiving means of the water heater control unit may receive the information of the scheduled power failure end date and time input to the user interface by the user. The user interface may be, for example, any one of a smartphone, a smart speaker, and a remote controller included in the hot water storage type water heater 1. The user interface may communicate with the water heater control unit via the home network, or may communicate directly with the water heater control unit.
給湯機制御部は、貯湯タンクに取り付けられた複数の貯湯温度センサにより検出された鉛直方向の貯湯温度分布から、貯湯タンクの残湯量を計算できる。貯湯タンクの残湯量を以下「給湯機残湯量」と称する。給湯機残湯量は、貯湯タンク内の蓄熱量に相当する。給湯機制御部は、通常時最低貯湯量を記憶している。通常時最低貯湯量は、非停電時の目標貯湯量に相当する。非停電時に、給湯機制御部は、通常時最低貯湯量に相当する熱量を貯湯タンクに貯えるように、系統電源３及び太陽光発電装置２の一方または両方からの電力を用いて沸上運転を行う。
The water heater control unit can calculate the amount of remaining hot water in the hot water storage tank from the vertical hot water storage temperature distribution detected by a plurality of hot water storage temperature sensors attached to the hot water storage tank. The amount of remaining hot water in the hot water storage tank is hereinafter referred to as the "remaining amount of hot water in the water heater". The amount of remaining hot water in the water heater corresponds to the amount of heat stored in the hot water storage tank. The water heater control unit normally stores the minimum amount of hot water stored. The minimum amount of hot water stored at normal times corresponds to the target amount of hot water stored during non-power outages. During a non-power outage, the water heater control unit performs boiling operation using power from one or both of the system power supply 3 and the photovoltaic
給湯機制御部は、通常時最低貯湯量よりも低い値である停電時最低貯湯量を記憶している。停電時最低貯湯量は、停電時の目標貯湯量に相当する。停電時に、給湯機制御部は、停電時最低貯湯量に相当する熱量を貯湯タンクに貯えるように、蓄電装置５及び太陽光発電装置２の一方または両方からの電力を用いて沸上運転を行う。
The water heater control unit stores the minimum amount of hot water stored during a power failure, which is a value lower than the minimum amount of hot water stored during normal operation. The minimum amount of hot water stored during a power outage corresponds to the target amount of hot water stored during a power outage. At the time of a power failure, the water heater control unit performs a boiling operation using power from one or both of the
このように、本実施の形態において、給湯機制御部は、停電時の貯湯タンクの貯湯量が非停電時の貯湯タンクの貯湯量よりも少量となるように沸上運転を行う。これにより、停電中の蓄電装置５の蓄電量の減少を抑制する上で有利になる。なお、給湯機制御部は、過去所定期間において給湯に使用された熱量を統計的に学習した結果に応じて通常時最低貯湯量及び停電時最低貯湯量を決めてもよい。通常時最低貯湯量は、停電終了予定日時の後の目標貯湯量に相当する。
As described above, in the present embodiment, the water heater control unit performs the boiling operation so that the amount of hot water stored in the hot water storage tank during a power failure is smaller than the amount of hot water stored in the hot water storage tank during a non-power failure. This is advantageous in suppressing a decrease in the amount of electricity stored in the
図２は、比較例の貯湯式給湯システムにおける０時から２４時までの動作例を示すグラフである。図２中、「家庭内消費電力」は、家庭内負荷６の電力消費の有無を示す。図２の例では、以下のようになっている。前日深夜から停電状態が継続しており、１２時に停電が終了する。すなわち、１２時までが停電時であり、１２時以降が非停電時である。７時までは、給湯が利用されておらず、給湯機残湯量は停電時最低貯湯量よりも多いので、沸上運転は停止している。７時から８時まで給湯が利用されることで、給湯機残湯量が停電時最低貯湯量まで低下する。９時から再び給湯が利用され、給湯機残湯量が停電時最低貯湯量を下回ると、給湯機制御部が沸上運転を開始する。給湯は９時から１０時まで続く。この間、沸上運転で単位時間当たりに生成される熱量よりも単位時間当たりに給湯に利用される熱量の方が大きいので、給湯機残湯量が減り続ける。給湯が停止する１０時以降、給湯機残湯量が増加に転じる。１１時に給湯機残湯量が停電時最低貯湯量に達すると、給湯機制御部が沸上運転を停止する。９時には、給湯とともに家庭内負荷６が運転を開始する。９時以降、蓄電装置５からの電力が貯湯式給湯機１及び家庭内負荷６に供給されることで、蓄電装置５の蓄電量が低下していく。１２時に停電が終了すると、系統電源３からの電力が、貯湯式給湯機１と蓄電装置５と家庭内負荷６とに供給される。給湯機制御部は、通常時最低貯湯量を貯湯タンクに貯えるために、沸上運転を開始する。停電が終了した１２時の時点での蓄電装置５の蓄電量は、約５０％となっている。１２時以降、系統電源３からの電力を蓄電装置５が蓄積することで、蓄電量が増加していく。１８時に給湯機残湯量が通常時最低貯湯量に達すると、給湯機制御部が沸上運転を停止する。
FIG. 2 is a graph showing an operation example from 0:00 to 24:00 in the hot water storage type hot water supply system of the comparative example. In FIG. 2, “household power consumption” indicates the presence or absence of power consumption of the household load 6. In the example of FIG. 2, it is as follows. The power outage has continued since midnight the day before, and the power outage will end at 12:00. That is, the power failure occurs until 12:00, and the non-power failure occurs after 12:00. Until 7 o'clock, the hot water supply is not used, and the amount of remaining hot water in the water heater is larger than the minimum amount of hot water stored at the time of power failure, so the boiling operation is stopped. By using the hot water supply from 7:00 to 8:00, the amount of remaining hot water in the water heater is reduced to the minimum amount of hot water stored in the event of a power outage. The hot water supply is used again from 9 o'clock, and when the amount of remaining hot water in the water heater falls below the minimum amount of hot water stored at the time of a power failure, the water heater control unit starts the boiling operation. Hot water supply continues from 9 am to 10 am. During this period, the amount of heat used for hot water supply per unit time is larger than the amount of heat generated per unit time in the boiling operation, so that the amount of residual hot water in the water heater continues to decrease. After 10 o'clock when the hot water supply stops, the amount of remaining hot water in the water heater starts to increase. When the amount of remaining hot water in the water heater reaches the minimum amount of hot water stored during a power failure at 11:00, the water heater control unit stops the boiling operation. At 9 o'clock, the domestic load 6 starts operation together with the hot water supply. After 9 o'clock, the electric power from the
図２の例では、停電が終了した直後の１２時の給湯機残湯量は、停電時最低貯湯量に相当する少量の分しかない。このため、停電が終了した直後に給湯が利用されると、貯湯タンクの湯が枯渇し、湯切れが起きる可能性がある。そのような湯切れを防止するため、本実施の形態における給湯機制御部は、停電終了前制御を実行可能である。停電終了前制御は、系統電源３の停電中に、停電終了予定日時よりも第一時間だけ前の時点から、蓄電装置５から供給される電力を用いた沸上運転を開始する制御である。本実施の形態であれば、停電終了前制御の沸上運転を実施することで、停電が終了する前に給湯機残湯量を増加させることができる。それゆえ、停電が終了した直後に給湯が利用された場合でも、湯切れが起きる可能性を低減できる。
In the example of FIG. 2, the amount of remaining hot water in the water heater at 12:00 immediately after the end of the power failure is only a small amount corresponding to the minimum amount of hot water stored at the time of the power failure. Therefore, if the hot water supply is used immediately after the power failure ends, the hot water in the hot water storage tank may be exhausted and the hot water may run out. In order to prevent such hot water running out, the water heater control unit in the present embodiment can execute the control before the end of the power failure. The pre-power failure control is a control that starts a boiling operation using the electric power supplied from the
図３は、実施の形態１による貯湯式給湯システムにおける０時から２４時までの動作例を示すグラフである。図３の例における停電時間帯、０時の時点での蓄電装置５の蓄電量及び給湯機残湯量、給湯量、家庭内消費電力の各条件は、いずれも図２と同じである。以下、図２の動作例との相違点について説明する。図３に示す例において、給湯機制御部は、停電終了予定日時が当日の１２時であるという情報を予め受信している。給湯機制御部は、加熱手段が単位時間当たりに水を加熱する熱量値と、通常時最低貯湯量と、現在の給湯機残湯量とに応じて、第一時間だけ前の時点を決定する。加熱手段が単位時間当たりに水を加熱する熱量値は、加熱手段の加熱能力［ｋＷ］に相当する。給湯機制御部は、図３中の貯湯量増加予測直線ＨＬを用いて、第一時間だけ前の時点を決定する。貯湯量増加予測直線ＨＬは、停電終了前制御の沸上運転のときの給湯機残湯量の増加を予測する関数である。加熱手段が単位時間当たりに水を加熱する熱量値が大きいほど、貯湯量増加予測直線ＨＬの傾きが大きくなる。給湯機制御部は、停電終了予定日時である１２時に給湯機残湯量が通常時最低貯湯量に達するように、貯湯量増加予測直線ＨＬを定める。停電の最中、給湯機制御部は、現在の給湯機残湯量を貯湯量増加予測直線ＨＬの値と比較し、現在の給湯機残湯量が貯湯量増加予測直線ＨＬの値を下回ると、沸上運転を開始する。図３中の交点Ｓの時点が、第一時間だけ前の時点に相当する。すなわち、第一時間の値は、交点Ｓの時点から１２時までの時間に相当する。交点Ｓの時点で、給湯機制御部は、最低貯湯量の設定値を、停電時最低貯湯量から通常時最低貯湯量へ変更する。
FIG. 3 is a graph showing an operation example from 0:00 to 24:00 in the hot water storage type hot water supply system according to the first embodiment. The conditions of the power failure time zone in the example of FIG. 3, the amount of electricity stored in the
図３の例では、７時に給湯が始まって給湯機残湯量が低下し始めると、交点Ｓに達し、給湯機制御部が沸上運転を開始する。その後、８時までの間は、給湯が続くので、沸上運転中であるが給湯機残湯量が減り続ける。８時から９時の間は、給湯が停止しているので、沸上運転によって給湯機残湯量が増加する。９時の１０時の間は、給湯が利用されることで、給湯機残湯量が再び低下する。１０時以降は、給湯が停止しているので、沸上運転によって給湯機残湯量が増加する。図３の例の、停電が終了した１２時の時点での給湯機残湯量は、図２の比較例よりも多い。したがって、本実施の形態によれば、停電が終了した直後に給湯が利用された場合でも、湯切れが起きる可能性を低減できる。特に、本実施の形態であれば、上述したようにして第一時間だけ前の時点を決定することで、停電終了前制御を実行するタイミングをより適切に決めることができる。なお、図３の例では、停電終了前制御の実行中に給湯が利用されているために、停電が終了した１２時の時点での給湯機残湯量が通常時最低貯湯量に達していない。これに対し、停電終了前制御の実行中に給湯が利用されなければ、停電が終了した１２時の時点での給湯機残湯量が通常時最低貯湯量に到達する。 In the example of FIG. 3, when the hot water supply starts at 7 o'clock and the amount of remaining hot water in the water heater starts to decrease, the intersection S is reached and the water heater control unit starts the boiling operation. After that, since hot water supply continues until 8 o'clock, the amount of remaining hot water in the water heater continues to decrease even though the boiling operation is in progress. Since the hot water supply is stopped from 8:00 to 9:00, the amount of remaining hot water in the water heater increases due to the boiling operation. During 10 o'clock at 9 o'clock, the amount of remaining hot water in the water heater decreases again due to the use of hot water supply. Since the hot water supply is stopped after 10 o'clock, the amount of remaining hot water in the water heater increases due to the boiling operation. In the example of FIG. 3, the amount of remaining hot water in the water heater at 12 o'clock when the power failure ends is larger than that of the comparative example of FIG. Therefore, according to the present embodiment, even if the hot water supply is used immediately after the power failure ends, the possibility of running out of hot water can be reduced. In particular, in the present embodiment, by determining the time point before the first hour as described above, the timing for executing the pre-power failure control can be determined more appropriately. In the example of FIG. 3, since the hot water supply is used during the execution of the control before the end of the power failure, the amount of remaining hot water in the water heater at 12:00 when the power failure ends does not reach the normal minimum hot water storage amount. On the other hand, if the hot water supply is not used during the execution of the pre-power failure control, the amount of remaining hot water in the water heater at 12:00 when the power failure ends reaches the normal minimum hot water storage amount.
実施の形態２．
次に、図４を参照して、実施の形態２について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、共通する説明を簡略化または省略する。
Next, the second embodiment will be described with reference to FIG. 4, but the differences from the first embodiment will be mainly described, and the elements common to or corresponding to the above-described elements have the same reference numerals. Is added to simplify or omit the common description.
本実施の形態の貯湯式給湯システムは、停電終了前制御の沸上運転の実行中に沸上停止指示を受けた場合に沸上運転を強制的に停止させる強制停止手段をさらに備えている。本実施の形態の貯湯式給湯機１は、インターネット１１を経由して外部機器から沸上停止指示を受信可能な通信手段を備える。
The hot water storage type hot water supply system of the present embodiment further includes a forced stop means for forcibly stopping the boiling operation when a boiling stop instruction is received during the execution of the boiling operation controlled before the end of a power failure. The hot water storage type water heater 1 of the present embodiment includes a communication means capable of receiving a boiling stop instruction from an external device via the
図４は、実施の形態２による貯湯式給湯システムにおける０時から２４時までの動作例を示すグラフである。図４の例における停電時間帯、０時の時点での蓄電装置５の蓄電量及び給湯機残湯量、給湯量、家庭内消費電力の各条件は、いずれも図３と同じである。本実施の形態において、蓄電装置５は、インターネット１１に接続されている。蓄電装置５は、停電中に、現在の蓄電量が停電時目標蓄電量を下回ると、インターネット１１を介して、貯湯式給湯機１へ沸上停止指示を送信する。図４に示す例では、１１時過ぎに蓄電量が停電時目標蓄電量を下回ると、蓄電装置５が沸上停止指示を貯湯式給湯機１へ送信する。沸上停止指示を受けた貯湯式給湯機１は、停電終了前制御の沸上運転を停止する。その後、１２時に停電が終了して系統電源３から電力が供給されると、貯湯式給湯機１は、沸上運転を再開する。停電時目標蓄電量は、予め設定された値である。図示の例では、満充電時の４０％程度の値が停電時目標蓄電量として定められている。
FIG. 4 is a graph showing an operation example from 0:00 to 24:00 in the hot water storage type hot water supply system according to the second embodiment. The conditions of the power failure time zone in the example of FIG. 4, the amount of electricity stored in the
本実施の形態であれば、停電中に蓄電装置５の蓄電量が少なくなった場合には、停電終了前制御の沸上運転を強制的に停止することができる。このため、停電が終了する前に蓄電装置５の蓄電量が枯渇することをより確実に抑制することができるので、蓄電装置５から家庭内負荷６へ電力を供給できなくなる事態が起きることをより確実に防止できる。
In the present embodiment, when the amount of electricity stored in the
変形例として、蓄電装置５がインターネット１１を介さずに沸上停止指示を貯湯式給湯機１へ直接送信してもよいし、蓄電装置５がＨＥＭＳを介して沸上停止指示を貯湯式給湯機１へ送信してもよい。また、使用者がユーザーインターフェースを用いて沸上停止指示を貯湯式給湯機１へ送信できるように構成してもよい。外出している使用者が保持するユーザーインターフェースからインターネット１１を介して沸上停止指示を貯湯式給湯機１へ送信してもよい。また、蓄電装置５を搭載した電気自動車の外出予定をＨＥＭＳが管理している場合において、電気自動車の外出予定に応じて、ＨＥＭＳが沸上停止指示を貯湯式給湯機１へ送信できるように構成してもよい。
As a modification, the
実施の形態３．
次に、図４を参照して、実施の形態３について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、共通する説明を簡略化または省略する。
Embodiment 3.
Next, the third embodiment will be described with reference to FIG. 4, but the differences from the first embodiment will be mainly described, and the elements common to or corresponding to the above-described elements have the same reference numerals. Is added to simplify or omit the common description.
インフラ工事が実施されているとき、あるいは災害時の電力不足のときには、停電が繰り返し発生することも考えられる。本実施の形態において、給湯機制御部の受信手段は、停電終了予定日時の後で再び停電が開始する予定の日時である再停電開始予定日時の情報を受信可能である。給湯機制御部は、停電終了予定日時から再停電開始予定日時までの非停電時間が第二時間未満である場合には、停電終了前制御の沸上運転を禁止する。これにより、停電終了から再停電までの非停電時間が短い場合に、蓄電装置５が非停電時間中に十分に蓄電されないままに再停電となってしまうことを防止できるので、再停電中に蓄電装置５から家庭内負荷６へ電力を供給できなくなる事態が起きることをより確実に防止できる。第二時間は、予め設定された値でもよいし、蓄電装置５の再充電に要する時間に応じて決定される値でもよい。例えば、給湯機制御部は、蓄電装置５の残容量から演算される再充電に要する時間が８時間であった場合、その８時間を第二時間の値として設定してもよい。給湯機制御部は、非停電時間が第二時間未満である場合には、停電終了前制御の沸上運転を禁止するとともに、停電終了前制御の沸上運転が実行中の場合には直ちに沸上運転を停止する。一方、非停電時間が第二時間以上である場合には、給湯機制御部は、停電終了前制御の沸上運転を実行する。
It is possible that power outages will occur repeatedly when infrastructure work is being carried out or when there is a power shortage in the event of a disaster. In the present embodiment, the receiving means of the water heater control unit can receive information on the scheduled power failure start date and time, which is the date and time when the power failure is scheduled to start again after the power failure end scheduled date and time. The water heater control unit prohibits the boiling operation of the control before the end of the power failure when the non-power failure time from the scheduled end date and time of the power failure to the scheduled start date and time of the re-power failure is less than the second hour. As a result, when the non-power failure time from the end of the power failure to the re-power failure is short, it is possible to prevent the
実施の形態４．
次に、実施の形態４について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、共通する説明を簡略化または省略する。
Embodiment 4.
Next, the fourth embodiment will be described, focusing on the differences from the first embodiment described above, and the elements common to or corresponding to the above-mentioned elements are designated by the same reference numerals and are common. The description is simplified or omitted.
停電時に、工事の遅延等が原因となって、当初の予定よりも停電終了日時が遅延することも考えられる。本実施の形態において、給湯機制御部の受信手段は、停電終了予定日時の延期の情報を受信可能である。停電終了前制御の沸上運転の実行中に、停電終了予定日時の延期の情報を受信手段が受信した場合に、停電終了予定日時が延びた時間が第三時間未満であるときには、給湯機制御部は、沸上運転を停止せずに継続する。実行中の沸上運転を一旦停止して、後に再起動すると、配管での放熱あるいは動作切替時の消費電力等のエネルギーロスが発生する。停電終了予定日時が延びた時間が短い場合には、蓄電装置５の蓄電量が枯渇する可能性は低いので、実行中の沸上運転を停止する必要はないと言える。本実施の形態であれば、停電終了予定日時が延びた時間が第三時間未満であるときには沸上運転を停止せずに継続するので、沸上運転の停止と再起動に伴う上記エネルギーロスを防止できる。第三時間は、予め設定された値でもよいし、蓄電装置５の残容量に応じて決められた値でもよい。
In the event of a power outage, it is possible that the end date and time of the power outage will be delayed from the original schedule due to delays in construction work. In the present embodiment, the receiving means of the water heater control unit can receive information on the postponement of the scheduled end date and time of the power failure. Water heater control when the receiving means receives information on the postponement of the scheduled power failure end date and time during the boiling operation of the pre-power failure control, and the time when the scheduled power failure end date and time is extended is less than the third hour. The unit continues the boiling operation without stopping. If the boiling operation during execution is temporarily stopped and then restarted, energy loss such as heat dissipation in the piping or power consumption at the time of operation switching occurs. If the scheduled end date and time of the power failure is extended for a short time, it is unlikely that the amount of electricity stored in the
実施の形態５．
次に、実施の形態５について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、共通する説明を簡略化または省略する。
Next, the fifth embodiment will be described, focusing on the differences from the first embodiment described above, and the elements common to or corresponding to the above-mentioned elements are designated by the same reference numerals and are common. The description is simplified or omitted.
本実施の形態において、給湯機制御部は、停電終了予定日時を過ぎても系統電源３の停電が続いている場合には沸上運転を停止する。停電終了予定日時の情報は、インターネット１１等から入手した情報であるため、インターネットサーバーが停電でダウンしていたり、停電終了予定日時の情報がリアルタイムで更新されていなかったりすると、給湯機制御部が受信した停電終了予定日時を過ぎても系統電源３が復旧しないことがあり得る。本実施の形態であれば、そのような場合には沸上運転が停止されるので、停電継続中に蓄電装置５の蓄電量が枯渇することをより確実に抑制することができる。それゆえ、蓄電装置５から家庭内負荷６へ電力を供給できなくなる事態が起きることをより確実に防止できる。
In the present embodiment, the water heater control unit stops the boiling operation when the power failure of the system power supply 3 continues even after the scheduled power failure end date and time. Since the information on the scheduled power outage end date and time is information obtained from the
実施の形態６．
次に、実施の形態６について説明するが、前述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、前述した要素と共通または対応する要素には、同一の符号を付して、共通する説明を簡略化または省略する。
Embodiment 6.
Next, the sixth embodiment will be described, focusing on the differences from the first embodiment described above, and the elements common to or corresponding to the above-mentioned elements are designated by the same reference numerals and are common. The description is simplified or omitted.
貯湯式給湯機１が沸上運転によって貯湯タンクに溜める湯の温度を以下「沸上温度」と称する。給湯機制御部は、沸上温度を調整できる。給湯機制御部は、例えば、沸上運転のときに水を加熱手段に送る循環ポンプの回転速度を制御して水の流量を調整することにより、沸上温度を調整する。沸上温度が低いほど、沸上運転のエネルギー効率が高くなる傾向がある。 The temperature of the hot water stored in the hot water storage tank by the hot water storage type water heater 1 by the boiling operation is hereinafter referred to as "boiling temperature". The water heater control unit can adjust the boiling temperature. The water heater control unit adjusts the boiling temperature by, for example, adjusting the flow rate of water by controlling the rotation speed of a circulation pump that sends water to the heating means during the boiling operation. The lower the boiling temperature, the higher the energy efficiency of the boiling operation tends to be.
給湯機制御部は、沸上運転における加熱手段の加熱能力［ｋＷ］を調整できる。例えば、加熱手段がヒートポンプユニットである場合には、給湯機制御部は、圧縮機の回転速度を変えることにより、加熱手段の加熱能力を調整できる。加熱手段の加熱能力が低いほど、沸上運転のエネルギー効率が高くなる傾向がある。 The water heater control unit can adjust the heating capacity [kW] of the heating means in the boiling operation. For example, when the heating means is a heat pump unit, the water heater control unit can adjust the heating capacity of the heating means by changing the rotation speed of the compressor. The lower the heating capacity of the heating means, the higher the energy efficiency of the boiling operation tends to be.
本実施の形態において、給湯機制御部は、蓄電装置５から供給される電力を用いた停電時の沸上運転のときの沸上温度が、非停電時に系統電源３から供給される電力を用いた沸上運転のときの沸上温度よりも低い温度になるように制御してもよい。これにより、停電時の沸上運転のエネルギー効率が向上し、電力消費を低減できるので、蓄電装置５から供給される電力を節約できる。それゆえ、停電中に蓄電装置５の蓄電量が枯渇することをより確実に抑制することができるので、蓄電装置５から家庭内負荷６へ電力を供給できなくなる事態が起きることをより確実に防止できる。
In the present embodiment, the water heater control unit uses the power supplied from the system power supply 3 during a non-power failure as the boiling temperature during the boiling operation during a power failure using the power supplied from the
本実施の形態において、給湯機制御部は、蓄電装置５から供給される電力を用いた停電時の沸上運転のときの加熱手段の加熱能力が、非停電時に系統電源３から供給される電力を用いた沸上運転のときの加熱手段の加熱能力よりも低い値になるように制御してもよい。これにより、停電時の沸上運転のエネルギー効率が向上し、電力消費を低減できるので、蓄電装置５から供給される電力を節約できる。それゆえ、停電中に蓄電装置５の蓄電量が枯渇することをより確実に抑制することができるので、蓄電装置５から家庭内負荷６へ電力を供給できなくなる事態が起きることをより確実に防止できる。
In the present embodiment, in the water heater control unit, the heating capacity of the heating means during the boiling operation during a power failure using the power supplied from the
なお、上述した複数の実施の形態のうち、組み合わせることが可能な二つ以上を組み合わせて実施してもよい。 Of the plurality of embodiments described above, two or more that can be combined may be combined and implemented.
１ 貯湯式給湯機
２ 太陽光発電装置
３ 系統電源
４ 分電盤
５ 蓄電装置
６ 家庭内負荷
１１ インターネット
1 Hot water storage
Claims (9)
系統電源または蓄電装置から供給される電力を用いて水を加熱可能な加熱手段と、
前記加熱手段により加熱された湯を前記貯湯タンクに蓄積する沸上運転を制御する制御手段と、
前記系統電源の停電が終了する予定の日時である停電終了予定日時の情報を受信する受信手段と、
を備え、
前記系統電源の停電中に、前記停電終了予定日時よりも第一時間だけ前の時点から、前記蓄電装置から供給される電力を用いた前記沸上運転を開始する停電終了前制御を実行可能である貯湯式給湯システム。 Hot water storage tank and
A heating means that can heat water using electric power supplied from a grid power supply or a power storage device,
A control means for controlling the boiling operation of accumulating the hot water heated by the heating means in the hot water storage tank, and
A receiving means for receiving information on the scheduled end date and time of the power failure, which is the scheduled end date and time of the power failure of the system power supply.
With
During a power failure of the system power supply, it is possible to execute pre-power failure control to start the boiling operation using the electric power supplied from the power storage device from a time point one hour before the scheduled power failure end date and time. A hot water storage system.
前記停電終了予定日時から前記再停電開始予定日時までの非停電時間が第二時間未満である場合には、前記停電終了前制御の前記沸上運転を禁止する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の貯湯式給湯システム。 The receiving means can receive information on the scheduled re-power outage start date and time, which is the date and time when the power failure is scheduled to start again after the scheduled power failure end date and time.
Any of claims 1 to 4, which prohibits the boiling operation of the control before the end of the power failure when the non-power failure time from the scheduled end date and time of the power failure to the scheduled start date and time of the re-power failure is less than the second hour. The hot water storage type hot water supply system described in item 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020041814A JP2021143780A (en) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | Hot water storage type hot water supply system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020041814A JP2021143780A (en) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | Hot water storage type hot water supply system |
Publications (1)
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|---|---|
| JP2021143780A true JP2021143780A (en) | 2021-09-24 |
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ID=77766214
Family Applications (1)
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| JP2020041814A Pending JP2021143780A (en) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | Hot water storage type hot water supply system |
Country Status (1)
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|---|---|
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-
2020
- 2020-03-11 JP JP2020041814A patent/JP2021143780A/en active Pending
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