JP2023072071A - Method, system, and program of hot water supply - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄熱源に貯湯ユニット、貯湯熱源にたとえばヒートポンプ、給湯熱源に少なくとも一つの給湯器を含むハイブリッド給湯の技術に関する。
The present invention relates to a hybrid hot water supply technology including a hot water storage unit as a heat storage source, a heat pump as a hot water storage heat source, and at least one water heater as a hot water supply heat source.
給湯システムにはたとえば、ヒートポンプを併用して加熱した温水を溜める貯湯ユニットから給湯器に供給するなど、複数の熱源を併設するいわゆるハイブリッド化を実現し、効率的な給湯を行う。 For example, the hot water supply system uses a heat pump to supply hot water from a hot water storage unit that stores hot water to a water heater.
複数の給湯器を備えた給湯システムに関し、タンク式給湯器とタンクレス給湯器を備え、給湯を開始したとき、または給湯負荷が増加したとき、給湯運転を実行していないタンク式給湯器のうち、タンクの蓄熱量が所定熱量を超えるものがあれば、該タンク式給湯器で非燃焼給湯運転を実行することを開示している(たとえば、特許文献1)。
Regarding hot water supply systems equipped with multiple water heaters, tank type water heaters equipped with tank type water heaters and tankless water heaters that are not in hot water supply operation when hot water supply is started or when hot water supply load increases , discloses that if the amount of heat stored in a tank exceeds a predetermined amount of heat, the tank-type water heater performs a non-combustion hot water supply operation (for example, Patent Document 1).
ところで、給湯システムでは貯湯熱源にたとえば、ヒートポンプ、貯湯熱源に貯湯ユニット、給湯熱源に少なくとも一つの給湯器を備える給湯システムを構築した際に、ランニングコストを抑えたいなどのニーズがある。システムを構成する機器の製造業者が異なれば通信規約や動作仕様が異なるので、各システムの制御の共通化や統合化は困難であり、通信規約の異なる制御方式では共通のリモコンでの統括制御や管理は不可能である。
斯かる状況は製造業者が同一か否かではなく、同一製造業者の通信規約の異なる新旧制御方式の給湯器間でも同様の課題が存在する。
斯かる現状から、発明者は、既設の給湯器が存在すれば、斯かる給湯器を維持しながら、貯湯ユニットを併用して効率の良い給湯システムを構築することがニーズに適うという知見を得たのである。
そこで、本発明の目的は上記課題および知見に基づき、給湯システムに含む給湯器の動作仕様や、給湯器側および貯湯ユニット間の動作仕様が相違しても、これらに影響を受けることなく、給湯機能を実現する給湯システムの構築にある。
By the way, in a hot water supply system, there is a need to reduce the running cost when building a hot water supply system having a hot water storage heat source such as a heat pump, a hot water storage unit as the hot water heat source, and at least one water heater as the hot water heat source. If the manufacturers of the devices that make up the system are different, the communication protocol and operation specifications will differ, so it is difficult to standardize and integrate the control of each system. Management is impossible.
Such a situation does not depend on whether the manufacturer is the same or not, but the same problem exists between old and new control system water heaters with different communication protocols of the same manufacturer.
Based on the current situation, the inventor obtained the knowledge that if there is an existing water heater, building an efficient hot water supply system using a hot water storage unit while maintaining the existing water heater satisfies the needs. It was.
Therefore, the object of the present invention is based on the above problems and knowledge, and is a hot water supply system that can supply hot water without being affected by differences in the operation specifications of the water heater included in the hot water supply system and the operation specifications between the water heater side and the hot water storage unit. It lies in building a hot water supply system that realizes its functions.
上記目的を達成するため、本発明の給湯方法の一側面によれば、少なくとも一つの給湯器に接続された複数の貯湯ユニットのうち、何れか一つの貯湯ユニットまたは複数の貯湯ユニットから流量情報を取得する工程と、前記給湯器から給湯される給湯路に設置した温度センサーから温度情報を取得する工程と、前記何れか一つの貯湯ユニットまたは前記複数の貯湯ユニットからの出湯に係る温度情報と前記温度センサーから得た温度情報を対比して温度情報の変動を監視し、この変動に応じて前記何れか一つの貯湯ユニットまたは前記複数の貯湯ユニットの出湯温度を変更する工程とを含む。
この給湯方法において、前記給湯器の給湯路、または共通の下流域の給湯路の給湯温度を検出する工程を含んでもよい。
この給湯方法において、前記何れか一つの貯湯ユニットまたは前記複数の貯湯ユニットの出湯温度を前記給湯温度より低い温度に変更する工程を含んでもよい。
この給湯方法において、前記何れか一つの貯湯ユニットまたは前記複数の貯湯ユニットの出湯設定温度を変更し、前記何れか一つの貯湯ユニットまたは前記複数の貯湯ユニットの出湯温度を前記給湯温度より低い温度に変更する工程を含んでもよい。
この給湯方法において、さらに、前記複数の貯湯ユニットに併設されたバイパス路から前記給湯器に給水させる工程を含んでもよい。
In order to achieve the above object, according to one aspect of the hot water supply method of the present invention, out of a plurality of hot water storage units connected to at least one water heater, flow rate information is obtained from any one hot water storage unit or a plurality of hot water storage units. a step of acquiring temperature information from a temperature sensor installed in a hot water supply passage for supplying hot water from the water heater; a step of acquiring temperature information from the hot water storage unit or the plurality of hot water storage units; a step of comparing the temperature information obtained from the temperature sensor to monitor fluctuations in the temperature information, and changing the outlet hot water temperature of the hot water storage unit or the plurality of hot water storage units according to the fluctuations.
This hot water supply method may include a step of detecting a hot water supply temperature of the hot water supply path of the water heater or a common downstream hot water supply path.
This hot water supply method may include the step of changing the outlet hot water temperature of the hot water storage unit or the plurality of hot water storage units to a temperature lower than the hot water supply temperature.
In this hot water supply method, the outlet hot water set temperature of any one of the hot water storage units or the plurality of hot water storage units is changed to set the outlet hot water temperature of the one hot water storage unit or the plurality of hot water storage units to a temperature lower than the hot water supply temperature. A step of changing may be included.
This hot water supply method may further include the step of supplying water to the water heater from a bypass provided to the plurality of hot water storage units.
上記目的を達成するため、本発明の給湯システムの一側面によれば、少なくとも一つの給湯器と、前記給湯器に接続された複数の貯湯ユニットと、前記複数の貯湯ユニットのうち、何れか一つの貯湯ユニットまたは複数の貯湯ユニットから流量情報を取得する流量情報取得部と、前記給湯器から給湯される給湯路に設置した温度センサーから温度情報を取得する温度情報取得部と、前記何れか一つの貯湯ユニットまたは前記複数の貯湯ユニットからの出湯に係る温度情報と前記温度センサーから得た温度情報を対比して温度情報の変動を監視し、この変動に応じて前記何れか一つの貯湯ユニットまたは前記複数の貯湯ユニットからの出湯温度を変更する制御部とを含む。
この給湯システムにおいて、前記温度情報取得部は、前記給湯器の給湯路、または共通の下流域の給湯路の給湯温度を検出する温度センサーを含んでもよい。
この給湯システムにおいて、前記制御部は、前記何れか一つの貯湯ユニットまたは前記複数の貯湯ユニットの出湯温度を前記給湯温度より低い温度に変更してもよい。
この給湯システムにおいて、前記制御部は、前記何れか一つの貯湯ユニットまたは前記複数の貯湯ユニットの出湯設定温度を変更し、前記何れか一つの貯湯ユニットまたは前記複数の貯湯ユニットの出湯温度を前記給湯温度より低い温度に変更してもよい。
この給湯システムにおいて、さらに、前記複数の貯湯ユニットに併設されたバイパス路から前記給湯器に給水させてもよい。
In order to achieve the above object, according to one aspect of the hot water supply system of the present invention, at least one water heater, a plurality of hot water storage units connected to the water heater, and any one of the plurality of hot water storage units. a flow rate information acquisition unit that acquires flow rate information from one hot water storage unit or a plurality of hot water storage units; Temperature information relating to hot water discharged from one hot water storage unit or the plurality of hot water storage units is compared with temperature information obtained from the temperature sensor to monitor fluctuations in the temperature information, and any one of the hot water storage units or and a control unit for changing the temperature of hot water discharged from the plurality of hot water storage units.
In this hot water supply system, the temperature information acquisition unit may include a temperature sensor that detects a hot water supply temperature of a hot water supply path of the water heater or a common downstream hot water supply path.
In this hot water supply system, the controller may change the outlet hot water temperature of the one hot water storage unit or the plurality of hot water storage units to a temperature lower than the hot water supply temperature.
In this hot water supply system, the control unit changes the outlet hot water set temperature of one of the hot water storage units or the plurality of hot water storage units, and adjusts the outlet hot water temperature of the one hot water storage unit or the plurality of hot water storage units to the hot water supply temperature. It may be changed to a temperature lower than the temperature.
In this hot water supply system, water may be supplied to the water heater from a bypass provided side by side with the plurality of hot water storage units.
上記目的を達成するため、本発明のプログラムの一側面によれば、コンピュータによって実現させるプログラムであって、少なくとも一つの給湯器に接続された複数の貯湯ユニットのうち、何れか一つの貯湯ユニットまたは複数の貯湯ユニットから流量情報を取得する機能と、前記給湯器から給湯される給湯路に設置した温度センサーから温度情報を取得する機能と、前記何れか一つの貯湯ユニットまたは前記複数の貯湯ユニットからの出湯に係る温度情報と前記温度センサーから得た温度情報を対比して温度情報の変動を監視し、この変動に応じて前記何れか一つの貯湯ユニットまたは前記複数の貯湯ユニットの出湯温度を変更する機能とを前記コンピュータにより実現する。
このプログラムにおいて、前記給湯器の給湯路、または共通の下流域の給湯路の給湯温度を検出する温度センサーにより検出された給湯温度を含む温度情報を取得する機能を前記コンピュータにより実現してもよい。
このプログラムにおいて、前記何れか一つの貯湯ユニットまたは前記複数の貯湯ユニットの出湯温度を前記給湯温度より低い温度に変更する機能を前記コンピュータにより実現してもよい。
このプログラムにおいて、前記何れか一つの貯湯ユニットまたは前記複数の貯湯ユニットの出湯設定温度を変更し、前記何れか一つの貯湯ユニットまたは前記複数の貯湯ユニットの出湯温度を前記給湯温度より低い温度に変更する機能を前記コンピュータにより実現してもよい。
In order to achieve the above object, according to one aspect of the program of the present invention, there is provided a program to be implemented by a computer, in which any one of a plurality of hot water storage units connected to at least one water heater or A function of acquiring flow rate information from a plurality of hot water storage units; a function of acquiring temperature information from a temperature sensor installed in a hot water supply passage for supplying hot water from the water heater; The temperature information obtained from the temperature sensor is compared with the temperature information relating to the hot water output from the hot water sensor to monitor fluctuations in the temperature information, and the outlet hot water temperature of any one of the hot water storage units or the plurality of hot water storage units is changed according to the fluctuations. and the functions to be performed by the computer.
In this program, the computer may implement a function of acquiring temperature information including the hot water supply temperature detected by a temperature sensor that detects the hot water supply temperature of the hot water supply path of the water heater or a common downstream hot water supply path. .
In this program, the computer may realize a function of changing the outlet hot water temperature of the hot water storage unit or the plurality of hot water storage units to a temperature lower than the hot water supply temperature.
In this program, the hot water set temperature of the hot water storage unit or the plurality of hot water storage units is changed, and the hot water outlet temperature of the hot water storage unit or the plurality of hot water storage units is changed to a temperature lower than the hot water supply temperature. The computer may implement the function of
本発明によれば、次の何れかの効果が得られる。
(1) 少なくとも一つの給湯器とともに第1の貯湯ユニットまたは第2の貯湯ユニットを備えた給湯システムにおいて、設定された設定温度に基づいて給湯することができる。
According to the present invention, any of the following effects can be obtained.
(1) In a hot water supply system including at least one water heater and a first hot water storage unit or a second hot water storage unit, hot water can be supplied based on a set set temperature.
(2) 給湯器に貯湯ユニットから水または温水を供給し、安定した給湯を実現できる。
(3) 給湯器が通信規約や動作仕様に影響を受けることなくそれぞれの給湯機能を果たす給湯システムを構築できる。
(4) 動作不良に陥った給湯器の交換のみで、給湯器の製造業者、エディション、バージョンの相違に関係なく給湯システムを構築できる。
(5) 併設された各給湯器の給湯機能について、個別的な動作に支配されることなく、給湯路から給湯する給湯温度を制御情報に用いてシステムを稼働でき、各給湯器の給湯動作の信頼性を高めることができる。
(6) 給湯器ごとにリモコンを用いる必要がなく、動作仕様に関係なく1つまたは複数の給湯器をたとえば、給湯温度を制御情報として貯湯ユニット側で制御できる。
(2) Water or hot water is supplied from the hot water storage unit to the hot water heater to realize stable hot water supply.
(3) It is possible to construct a hot water supply system in which water heaters perform their respective hot water supply functions without being affected by communication protocols and operation specifications.
(4) A hot water supply system can be constructed by simply replacing a malfunctioning water heater regardless of differences in water heater manufacturers, editions, and versions.
(5) With respect to the hot water supply function of each installed water heater, the system can be operated using the temperature of hot water supplied from the hot water supply channel as control information without being governed by individual operations, and the hot water supply operation of each water heater can be operated. Reliability can be improved.
(6) It is not necessary to use a remote control for each water heater, and one or more water heaters can be controlled by the hot water storage unit side, for example, using the hot water supply temperature as control information regardless of the operation specifications.
〔第1の実施の形態〕
図1は、第1の実施の形態に係る給湯工程を示している。図1に示す工程は一例であり、斯かる工程に本発明が限定されるものではない。
この給湯工程は、本発明の給湯方法またはプログラムにより実現される。図1において、Sは工程、Sに付した番号は工程順の一例である。この給湯工程の説明では給湯システム2(図2~図6)に付した番号を参照する。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a hot water supply process according to the first embodiment. The process shown in FIG. 1 is an example, and the present invention is not limited to such processes.
This hot water supply step is realized by the hot water supply method or program of the present invention. In FIG. 1, S is a step, and the number attached to S is an example of the order of steps. In the description of this hot water supply process, reference is made to the numbers attached to the hot water supply system 2 (FIGS. 2 to 6).
この給湯工程には貯湯ユニット4の貯湯(S101)、出湯情報の取得および監視(S102)、流量検出の有無(S103)、給湯情報の取得および監視(S104)、給湯温度の変動判定(S105)、出湯設定温度の変更(S106)が含まれる。
貯湯ユニット4の貯湯(S101): ヒートポンプ6を熱源として貯湯ユニット4の貯湯タンク10に貯湯を行う。貯湯熱源の一例であるヒートポンプ6は、通常、駆動状態に維持され、ヒートポンプ6で加熱された温水HWが貯湯タンク10に貯湯される。
This hot water supply process includes hot water storage in the hot water storage unit 4 (S101), hot water supply information acquisition and monitoring (S102), presence or absence of flow rate detection (S103), hot water supply information acquisition and monitoring (S104), and hot water supply temperature fluctuation determination (S105). , and change of outlet hot water set temperature (S106).
Hot water storage in hot water storage unit 4 (S101): Hot water is stored in hot
出湯情報の取得および監視(S102): 給湯需要を判定するため、貯湯ユニット4から流量情報を取得する。この流量情報は貯湯ユニット4側の流量センサー22による流量検出で取得できる。
流量検出の有無(S103): 給湯需要が生じたとき、貯湯ユニット4から温水HWが給水経路24に流れる。この流量は、流量センサー22を通じて給水経路24に流れる。したがって、給湯需要が生じたか否かは、流量センサー22による流量検出の有無で判定することができる。
給湯情報の取得および監視(S104): 給湯温度を含む給湯情報は、給湯経路36を流れる温水HWから取得する。
給湯温度の変動判定(S105): 給湯温度を含む給湯情報を取得し、この監視により給湯温度の変動の有無を判定する。給湯温度を表す検出温度T10の変動は、給湯器8側の要因、貯湯ユニット4側の要因の何れかに起因する。
出湯設定温度の変更(S106): 給湯温度の安定化や一定の給湯温度を実現するため、貯湯ユニット4の出湯設定温度を変更し、貯湯ユニット4から給水経路24に流す温水HWの出湯温度を変更する。これにより、給湯器8の給湯動作が維持され、給湯を行うことができる。
Acquisition and monitoring of hot water supply information (S102): Flow rate information is acquired from the hot water storage unit 4 in order to determine hot water supply demand. This flow rate information can be obtained by detecting the flow rate with the
Presence or absence of flow rate detection (S103): Hot water HW flows from the hot water storage unit 4 to the
Acquisition and monitoring of hot water supply information (S104): Hot water supply information including hot water supply temperature is obtained from hot water HW flowing through hot water supply path .
Determination of hot water supply temperature fluctuation (S105): Hot water supply information including the hot water supply temperature is acquired, and whether or not there is a fluctuation in the hot water supply temperature is determined by this monitoring. Fluctuations in the detected temperature T10 representing the hot water supply temperature are caused by factors on the water heater 8 side or on the hot water storage unit 4 side.
Change of outlet hot water set temperature (S106): In order to stabilize the hot water supply temperature and realize a constant hot water supply temperature, the hot water outlet set temperature of the hot water storage unit 4 is changed, and the hot water outlet temperature of the hot water HW flowing from the hot water storage unit 4 to the
<第1の実施の形態の効果>
この第1の実施の形態によれば、次の何れかの効果が得られる。
(1) 給湯器8側から共通の給湯経路36で得られる給湯温度に応じて貯湯ユニット4側で出湯設定温度を変更することで、給湯器8の給湯動作を維持し、需要箇所に必要量の給湯を行うことができる。
(2) 給湯需要が生じたか否かを給湯器8側の動作に関係なく、貯湯ユニット4側での流量情報で判定できる。
(3) 給湯器8側から共通の給湯経路36に流れる温水HWの温度を含む給湯情報を以て貯湯ユニット4側の出湯温度を調整し、給湯経路36側の給湯温度の安定化、一定の給湯温度を実現できる。
<Effects of the first embodiment>
According to this first embodiment, one of the following effects can be obtained.
(1) By changing the hot water supply setting temperature on the hot water storage unit 4 side according to the hot water supply temperature obtained from the hot water supply device 8 side through the common hot
(2) Whether or not there is a demand for hot water supply can be determined based on flow rate information on the hot water storage unit 4 side, regardless of the operation of the hot water heater 8 side.
(3) Adjusting the outlet hot water temperature of the hot water storage unit 4 based on the hot water supply information including the temperature of the hot water HW flowing from the water heater 8 side to the common hot
〔第2の実施の形態〕
図2は、第2の実施の形態に係る給湯システムを示している。図2に示す構成は一例であり、本発明が斯かる構成に限定されるものではない。
この給湯システム2は、貯湯ユニット4、ヒートポンプ6および少なくとも一つの給湯器としてたとえば、複数の給湯器8-1、8-2、8-3を備える。給湯器8-1、8-2、8-3について、給湯器単体を特定しない場合、単に、給湯器8と称する。
貯湯ユニット4は、貯湯タンク10を備える。貯湯タンク10には、給湯器8に供給するための温水HWが溜められる。貯湯タンク10の底部に給水管12が接続され、この給水管12から水道水などの水Wが貯湯タンク10の低層側に供給される。温度センサー14-1は貯湯タンク10への給水温度を検出する。温度センサー14-2は出湯管16に流れる温水HWの温度を検出する。温度センサー14-3は貯湯タンク10の上層温度、温度センサー14-4は貯湯タンク10の上層よりの中層温度、温度センサー14-5は貯湯タンク10の下層よりの中層温度、温度センサー14-6は貯湯タンク10の下層温度を検出する。これら温度情報は制御部34に提供される。
[Second embodiment]
FIG. 2 shows a hot water supply system according to a second embodiment. The configuration shown in FIG. 2 is an example, and the present invention is not limited to such a configuration.
The hot
The hot water storage unit 4 includes a hot
混合弁20は、出湯管16とバイパス管18-1の合流点に設置され、温水HWと上水側からの水Wとを混合し、その混合水を出湯管21に流す。この混合比率はバイパス管18-1側と出湯管16側の開度によって決定される。流量センサー22は、バイパス管18-1からの水Wのみ、この水Wと出湯管16からの温水HWの混合温水、または出湯管16からの温水HWのみの流量の有無または通過流量を検出する。温度センサー14-7は出湯管21を通過する水W、混合温水または温水HWを検出する。流量情報や温度情報も制御部34に提供される。
バイパス管18-2は、貯湯ユニット4をバイパスして給水管12からの水Wを給水経路24に供給する。バイパス弁26は、提供された流量情報や温度情報に基づいた制御部34からの切替え制御出力を受け、バイパス管18-2における水Wの通水量を加減する。
Mixing
The bypass pipe 18 - 2 bypasses the hot water storage unit 4 and supplies the water W from the
ヒートポンプ6は貯湯熱源の一例である。このヒートポンプ6はたとえば、電熱により貯湯タンク10の温水HWを加熱する熱源部である。貯湯循環路28は貯湯タンク10の貯湯水をヒートポンプ6に循環させる経路である。この貯湯循環路28は、往き管28-1、戻り管28-2およびバイパス管28-3を有する。往き管28-1は、貯湯タンク10の下層水をヒートポンプ6に導く管路であり、循環ポンプ30、温度センサー14-8を備える。温度センサー14-8は、貯湯タンク10からヒートポンプ6に流れる温水HWの温度を検出する。
戻り管28-2はヒートポンプ6で加熱した温水HWを貯湯タンク10の上層に導く管路であり、温度センサー14-9、切替え弁32を備える。温度センサー14-9はヒートポンプ6からの温水HWの温度を検出する。切替え弁32は、貯湯タンク10の貯湯水の下層水温度が上限温度に到達したとき、温水HWの流れ方向を戻り管28-2から往き管28-1に切り替える。
The
A return pipe 28-2 is a pipe line that leads hot water HW heated by the
制御部34は、各温度センサー14-1、14-2、14-3、14-4、14-5、14-6、14-7、14-8、14-9、14-10の検出温度、流量センサー22の検出流量を取得し、混合弁20、バイパス弁26、切替え弁32の切替え制御出力、循環ポンプ30の制御出力を生成し、貯湯ユニット4の貯湯制御や出湯制御を統括する。したがって、この制御部34を含んで、貯湯ユニット4の出湯制御システム35(図5)が構成される。
The
<ヒートポンプ6>
図3は、ヒートポンプ6の一例を示している。このヒートポンプ6は一例として、熱交換器38-1、38-2、空気熱交換器38-3、コンプレッサ40、膨張弁42および熱媒回路44を備え、CO2冷媒サイクルを構成している。熱交換器38-1は、貯湯タンク10側の温水HWと熱媒回路44側の熱媒との熱交換を行う。温度センサー14-11は熱交換器38-1の入側温度を検出し、温度センサー14-12はその出側温度を検出する。
熱交換器38-2は、熱媒回路44を循環する熱媒の圧縮前後での熱交換を行う。膨張弁42は、熱媒の膨張を緩衝する。空気熱交換器38-3はファン46の回転で大気と熱媒との熱交換を行い、熱媒に吸熱させる。コンプレッサ40は電力により冷媒の圧縮を行う。温度センサー14-13はヒートポンプ6に取り込まれる外気の温度を検出する。温度センサー14-14は空気熱交換器38-3の出側温度を検出し、温度センサー14-15はコンプレッサ40の出側温度を検出する。
<
FIG. 3 shows an example of the
The heat exchanger 38-2 exchanges heat before and after the heat medium circulating in the
ヒートポンプ6は常時、動作状態に維持し、単独運転で給湯需要に備えて貯湯タンク10の温水熱量を補填する。貯湯タンク10の下層水温度が上限温度に到達した場合には、温度センサー14-11の検出温度が上昇するので、ヒートポンプ6の動作を停止させればよい。
The
<給湯器8>
図4は、各給湯器8を示している。各給湯器8は給水管48および給湯管50を備え、個別に給水経路24からの水Wまたは温水HWを加熱し、給湯経路36に給湯することが可能である。
各給湯器8は熱交換器52、バーナー54および混合制御弁56を備える。熱交換器52は、熱源の一例であるバーナーの燃焼熱を水Wまたは温水HWに熱交換する。混合制御弁56は混合比分配弁56-1、バイパス管56-2および水規制弁56-3を備え、給水管48側からの水Wまたは温水HWをバイパス管56-2に分流させ、水規制弁56-3を通じて合流させ給湯管50に高温の温水HWを流す。
流量センサー58は各給湯器8に流入する水量を検出する。温度センサー14-16は入水温度を検出する。温度センサー14-17は熱交換器52の出側温度を検出する。温度センサー14-18は給湯器8からの給湯温度を検出する。これらの温度情報は給湯制御部59に提供される。
<Water heater 8>
FIG. 4 shows each water heater 8 . Each water heater 8 has a
Each water heater 8 comprises a
A
<出湯制御システム35>
図5は、貯湯ユニット4の出湯制御システム35を示している。この出湯制御システム35には、温度センサー14-1、14-2・・・14-10、混合弁20および流量センサー22、バイパス弁26、循環ポンプ30、切替え弁32、制御部34およびリモコン装置60が備えられている。温度センサー14-10は貯湯ユニット4外の給湯経路36側に設置されている。
この実施の形態では、制御部34が各温度センサー14-1、14-2、14-3、14-4、14-5、14-6、14-7、14-8、14-9、14-10の検出温度、流量センサー22の検出流量を取得し、混合弁20、バイパス弁26、切替え弁32の切替え制御出力、循環ポンプ30の制御出力を生成し、貯湯制御や給湯制御を統括する。
リモコン装置60は、貯湯ユニット4の制御部34と連係し、出湯設定温度のマニュアル設定などを含む給湯操作に用いられる。
<Hot
FIG. 5 shows the hot water
In this embodiment, the
The
<制御部34、リモコン制御部62のハードウェア>
図6は、制御部34、リモコン制御部62のハードウェアを示している。制御部34およびリモコン制御部62は通信機能を備えるコンピュータで構成される。
制御部34には、プロセッサ64、記憶部66、入出力部(I/O)68および通信部70が備えられる。プロセッサ64は記憶部66にあるOS(Operating System)により情報処理を実行する。記憶部66にはOSの他、給湯制御プログラムが格納されており、ROM(Read-Only Memory)、RAM(Random-Access Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory )などの記憶素子で構成できる。I/O68はプロセッサ64の制御により、既述の検出温度や検出流量を取得し、プロセッサ64が生成する制御出力を混合弁20、バイパス弁26、切替え弁32や循環ポンプ30に提供する。通信部70はプロセッサ64の制御により、有線または無線での接続によりリモコン制御部62との制御情報の授受を行う。
<Hardware of
FIG. 6 shows the hardware of the
The
リモコン制御部62には、プロセッサ72、記憶部74、入出力部(I/O)76および通信部78が備えられる。プロセッサ72は記憶部74にあるOSにより情報処理を実行する。記憶部74にはOSの他、リモコン制御プログラムが格納されており、ROM、RAM、EEPROMなどの記憶素子で構成できる。
I/O76は、プロセッサ72が生成した制御情報などを含む提示情報を出力し、この提示情報を情報提示部80に提供する。また、I/O76にはプロセッサ72の制御により操作入力部82の操作入力情報が取り込まれる。通信部78は、プロセッサ72の制御により、制御部34の通信部70と連係し、制御部34とリモコン制御部62の連係制御に用いられる。
情報提示部80は、制御部34からの制御情報の提供を受けることにより、給湯経路36の給湯温度、貯湯ユニット4の出湯設定温度などを含む提示情報を提示する。
The
The I/
The
<制御部34による出湯制御>
図7は、制御部34による貯湯ユニット4の出湯制御の処理手順を示している。この処理手順は本発明の給湯方法またはプログラムにより実行される手順の一例である。
制御部34は貯湯ユニット4の稼働中、常時、出湯設定温度の監視を行う(S201)。この監視を実行するため、制御部34は出湯情報を取得し(S202)、流量センサー22が流量を検出したか否かを判断する(S203)。流量検出がなければ(S203のNO)、給湯需要が生じていないので現状を維持する。
流量検出があれば(S203のYES)、給湯需要が生じているので、これを契機に、給湯情報を取得する(S204)。この給湯情報として、温度センサー14-10の検出温度を取得する。この検出温度は給湯経路36の温水HWの温度、つまり、給湯システム2から得られている給湯温度である。
制御部34は、温度センサー14-10の検出温度=給湯温度が安定しているか否かの判定を行う(S205)。給湯温度が不安定であれば(S205のNO)、出湯設定温度を変更する(S206)。
具体的には、貯湯ユニット4から給水経路24に流れる温水HWの温度(出湯温度)より一定温度だけ高い温度と給湯温度とを対比し、給湯温度>(出湯温度+α)であれば(S205のYES)、現状の給湯制御を維持する。これに対し、給湯温度≦(出湯温度+α)であれば、貯湯ユニット4側の現在の出湯設定温度を低下させる。この出湯設定温度の低下は、混合弁20の開度比率の変更、つまり、水Wの比率を高くし、給水経路24に流れる温水HWの温度を低下させる。給水量が不足する場合には、バイパス弁26を開き、貯湯ユニット4をバイパスする水Wにより給水経路24への給水量を増大させればよい。
そして、出湯設定温度の変更の結果、貯湯ユニット4の出湯制御が行われ、給湯温度に応じた出湯温度での出湯を行う(S207)。
<Hot water discharge control by
FIG. 7 shows a processing procedure for hot water discharge control of the hot water storage unit 4 by the
While the hot water storage unit 4 is in operation, the
If the flow rate is detected (YES in S203), there is a demand for hot water supply, so hot water supply information is acquired (S204). As this hot water supply information, the temperature detected by the temperature sensor 14-10 is obtained. This detected temperature is the temperature of hot water HW in hot
The
Specifically, the temperature of the hot water HW flowing from the hot water storage unit 4 to the water supply path 24 (discharge hot water temperature) is higher than the temperature of the hot water HW by a certain temperature, and the hot water supply temperature is compared with the hot water supply temperature. YES), the current hot water supply control is maintained. On the other hand, if hot water supply temperature≦(hot water outlet temperature+α), the current hot water outlet set temperature on the hot water storage unit 4 side is lowered. This lowering of the outlet hot water set temperature changes the opening ratio of the mixing
Then, as a result of the change of the hot water set temperature, hot water discharge control of the hot water storage unit 4 is performed, and hot water is discharged at a hot water temperature corresponding to the hot water supply temperature (S207).
<リモコン装置60による情報提示>
この情報提示には、リモコン装置60が貯湯ユニット4の制御部34から制御情報の提供を受けることにより、給湯経路36から得られた給湯温度、貯湯ユニット4の出湯温度、その流量情報などを含む情報提示を行うことができる。
<Information presentation by
This information presentation includes the hot water supply temperature obtained from the hot
<プロセッサ64による情報処理>
プログラムの実行によるプロセッサ64の情報処理には次の処理が含まれる。
a)貯湯ユニットから流量情報の取得
b)給湯温度を含む温度情報の取得
c)温度情報を監視し、貯湯ユニット4から給水経路24に供給する温水HWの温度(出湯温度)を、給湯温度を含む温度情報に応じて変更するための制御情報の生成
d)給湯経路36の下流域で温度センサー14-10により検出された給湯温度を含む温度情報の取得
e)貯湯ユニット4の出湯温度を給湯温度より低い温度に変更する制御情報の生成
f)貯湯ユニット4の出湯設定温度を変更し、水Wと、貯湯タンク10からの貯湯水との混合比率により貯湯ユニット4の出湯温度を給湯温度より低い温度に変更する制御情報の生成
g)さらに、バイパス管18-2から水Wを給水経路24に合流させるための制御情報の生成
<Information Processing by
Information processing of the
a) Acquisition of flow rate information from the hot water storage unit b) Acquisition of temperature information including the temperature of hot water supply c) Monitoring of temperature information to determine the temperature of the hot water HW supplied from the hot water storage unit 4 to the water supply path 24 (exit hot water temperature) d) Acquisition of temperature information including the hot water temperature detected by the temperature sensor 14-10 in the downstream area of the hot water supply path 36 e) Supplying the outlet hot water temperature of the hot water storage unit 4 Generating control information for changing the temperature to a temperature lower than the temperature f) Changing the outlet hot water set temperature of the hot water storage unit 4, and adjusting the mixing ratio of the water W and the hot water from the hot
<給湯器8の給湯制御>
給湯器8-1、8-2、8-3は、給水経路24の水Wまたは温水HWに基づき、それぞれに設定された動作条件により給湯需要に応じて給湯を行う。給湯器8-1、8-2、8-3の給湯制御は、貯湯ユニット4の制御部34による制御と無関係に実行される。
<Hot water supply control of water heater 8>
The water heaters 8-1, 8-2, and 8-3 supply hot water in accordance with the hot water supply demand based on the water W or the hot water HW in the
<ヒートポンプ6の動作>
制御部34が貯湯タンク10の蓄熱状態を監視し、貯湯タンク10の階層蓄熱状態の上層温度ないし中層温度を含む温度上昇を取得することにより、循環ポンプ30を制御する。ヒートポンプ6は、循環ポンプ30の動作に依存する加熱動作を行い、貯湯タンク10に貯湯される温水HWを設定温度に加熱し、維持する。
<Operation of
The
<第2の実施の形態の効果>
この第2の実施の形態によれば、次の何れかの効果が得られる。
(1) 貯湯ユニット4から給水経路24に流す温水HWの温度を給湯器8-1、8-2、8-3側の給湯温度に近づけることができ、ヒートポンプ6で加熱された多くの温水HWを利用でき、効率のよい給湯を実現できる。
(2) 給湯器8-1、8-2または8-3側からの給湯経路36に流れる温水の温度、つまり、給湯温度が出湯温度より低い場合には、貯湯ユニット4の出湯設定温度を下げ、給湯温度以上の出湯を回避でき、安全給湯を実現できる。
(3) 制御部34が給湯需要に応じて給湯経路36にある温度センサー14-10の温度情報を取得し、給湯温度の変動に応じて貯湯ユニット4側の出湯設定温度を変更することで、安定給湯を実現できる。
(4) 制御部34と給湯器8-1、8-2、8-3との制御情報の送受を伴うことなく、給湯経路36の下流域からの給湯情報のみで、貯湯ユニット4側から給水経路24への水Wまたは温水HWを供給できる。つまり、給湯情報に基づいた貯湯ユニット4の出湯温度の変更のみで、給湯器8-1、8-2、8-3からの給湯を実現するための水Wまたは温水HWを供給できる。
(5) 制御部34は給湯器8-1、8-2、8-3との通信制御を行う必要がなく、配線経路の簡略化とともに、制御部34側の情報処理の負荷を軽減でき、さらには、給湯需要に対する応答性ないし即応性を高めることができる。
(6) 貯湯ユニット4は、給湯器8-1、8-2、8-3の給湯能力を損なうことなく、給湯器8-1、8-2、8-3が動作するに必要な出湯設定温度の変更のみで、安定給湯を実現でき、極めて経済的である。
<Effects of Second Embodiment>
According to this second embodiment, one of the following effects can be obtained.
(1) The temperature of the hot water HW flowing from the hot water storage unit 4 to the
(2) When the temperature of the hot water flowing through the hot
(3) The
(4) Water supply from the hot water storage unit 4 side only with hot water supply information from the downstream area of the hot
(5) The
(6) The hot water storage unit 4 sets hot water outlet settings necessary for the operation of the water heaters 8-1, 8-2 and 8-3 without impairing the hot water supply capacity of the water heaters 8-1, 8-2 and 8-3. Stable hot water supply can be realized only by changing the temperature, which is extremely economical.
〔第3の実施の形態〕
図8は、第3の実施の形態に係る給湯システム2を示している。図8において、図2と同一部分には同一符号を付してある。
第2の実施の形態では、単一の貯湯ユニット4を設置したのに対し、図8に示すように、複数の貯湯ユニット4として第1の貯湯ユニット4-1、第2の貯湯ユニット4-2を備えて両者を連係させてもよい。
斯かる構成では、貯湯ユニット4-1側の制御部34-1と貯湯ユニット4-2側の制御部34-2とが有線または無線による接続を行い、両者の協調制御を行うことができる。この制御において、制御部34-1で統括制御を行い、制御部34-2を従属させてもよいし、制御部34-2で統括制御を行い、制御部34-1を従属させる構成でもよい。
また、各給湯器8-1、8-2、8-3が個別に備える給湯制御部59を連係させることにより、各給湯器8-1、8-2、8-3側の給湯制御を一元化してもよい。
[Third Embodiment]
FIG. 8 shows a hot
In the second embodiment, a single hot water storage unit 4 is installed, but as shown in FIG. 2 to link the two.
In such a configuration, the control section 34-1 on the hot water storage unit 4-1 side and the control section 34-2 on the hot water storage unit 4-2 side are connected by wire or wirelessly, and cooperative control between the two can be performed. In this control, the control unit 34-1 may perform overall control and the control unit 34-2 may be subordinated, or the control unit 34-2 may perform overall control and the control unit 34-1 may be subordinated. .
In addition, by linking the hot
<第3の実施の形態の効果>
この第3の実施の形態によれば、次の何れの効果が得られる。
(1) 複数の貯湯ユニット4-1、4-2を備えたことにより、貯湯能力を増大できるとともに、給湯器8-1~8-3の給湯能力の変動に対して余裕のある温水HWを供給できる。
(2) 複数の貯湯ユニット4-1、4-2から選択された何れか一方の貯湯ユニットまたは双方の貯湯ユニットから出湯させることができる。
<Effect of the third embodiment>
According to this third embodiment, any of the following effects can be obtained.
(1) By providing a plurality of hot water storage units 4-1 and 4-2, it is possible to increase the hot water storage capacity and provide hot water HW with a margin for fluctuations in the hot water supply capacity of the water heaters 8-1 to 8-3. can supply.
(2) Hot water can be discharged from either one or both of the hot water storage units selected from the plurality of hot water storage units 4-1 and 4-2.
〔第4の実施の形態〕
図9および図10は、第4の実施の形態に係る給湯システム2を示している。図9および図10において、図2、図4、図6と同一部分には同一符号を付してある。
第2の実施の形態では、給湯経路36の下流域に一つの温度センサー14-10を設置したが、この温度センサー14-10に代え、図9に示すように、各給湯器8-1、8-2、8-3の給湯管50に温度センサー14-19、14-20、14-21を設置し、給湯器8-1、8-2、8-3の給湯温度を個別に検出してもよい。
斯かる構成では、図10に示すように、制御部34のI/O68に温度センサー14-19、14-20、14-21が接続され、各検出温度を制御部34に取得させる。
[Fourth Embodiment]
9 and 10 show a hot
In the second embodiment, one temperature sensor 14-10 is installed in the downstream area of the hot
In such a configuration, as shown in FIG. 10, temperature sensors 14-19, 14-20, and 14-21 are connected to the I/
<第4の実施の形態の効果>
(1) 制御部34は、各温度センサー14-19、14-20、14-21で温度情報を取得し、各検出温度を総合することにより、給湯経路36の温度情報を算出すればよく、第2の実施の形態と同様の制御が行える。
(2) 貯湯タンク10側で各給湯器8-1、8-2、8-3の各給湯状況を監視することができる。
<Effects of the fourth embodiment>
(1) The
(2) The hot water supply status of each water heater 8-1, 8-2, 8-3 can be monitored on the hot
〔第5の実施の形態〕
図11は、第5の実施の形態に係る給湯システム2を示している。図11において、図2と同一部分には同一符号を付してある。
図2に示す給湯システム2では、バイパス管18-2およびバイパス弁26を備えているが、図11に示すように、バイパス管18-2およびバイパス弁26を除き、貯湯ユニット4のみから給水経路24に温水HWまたは水Wを流す構成としてもよい。
[Fifth Embodiment]
FIG. 11 shows a hot
The hot
〔他の実施の形態〕
(1) 上記実施の形態では、貯湯熱源にヒートポンプ6を利用しているが、このヒートポンプ6に代えて排熱回収熱源や給湯器を用いてもよく、またはこのヒートポンプ6とともに排熱回収熱源や給湯器を用いてもよい。
(2) 上記実施の形態では、各給湯器8には潜熱吸収用の二次熱交換器を備えた給湯装置を用いてもよい。
(3) 貯湯ユニット4の動作を停止させ、給湯器8-1、8-2、8-3の何れかを動作させることにより、応急的な給湯動作を行ってもよい。
[Other embodiments]
(1) In the above embodiment, the
(2) In the above-described embodiment, each water heater 8 may be a water heater equipped with a secondary heat exchanger for absorbing latent heat.
(3) An emergency hot water supply operation may be performed by stopping the operation of the hot water storage unit 4 and operating any one of the water heaters 8-1, 8-2 and 8-3.
以上の通り、本発明の技術の最も好ましい実施の形態等について説明した。本発明は、上記記載に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、または発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
As described above, the most preferred embodiments and the like of the technology of the present invention have been described. The invention is not limited to the above description. Various modifications and changes are possible for those skilled in the art based on the gist of the invention described in the claims or disclosed in the detailed description. It goes without saying that such modifications and changes are included in the scope of the present invention.
本発明の給湯システムによれば、少なくとも一つの給湯器と貯湯ユニットを含み、貯湯ユニットおよび給湯器が通信規約や動作仕様に影響を受けることなくそれぞれの給湯機能を果たすことができる給湯システムを構築できる。
According to the hot water supply system of the present invention, a hot water supply system is constructed that includes at least one water heater and a hot water storage unit, and in which the hot water storage unit and the water heater can perform their respective hot water supply functions without being affected by the communication protocol and operation specifications. can.
2 給湯システム
4、4-1、4-2 貯湯ユニット
6、6-1,6-2 ヒートポンプ
8、8-1、8-2、8-3 給湯器
10 貯湯タンク
12、48 給水管
14-1、14-2、14-3、14-4、14-5、14-6、14-7、14-8、14-9、14-10、14-11、14-12、14-13、14-14、14-15、14-16、14-17、14-18、14-19、14-20、14-21 温度センサー
16、21 出湯管
18-1、18-2 バイパス管
20、20-1、20-2 混合弁
22、22-1、22-2 流量センサー
24 給水経路
26 バイパス弁
28 貯湯循環路
28-1 往き管
28-2 戻り管
28-3 バイパス管
30 循環ポンプ
32 切替え弁
34、34-1、34-2 制御部
35 給湯制御システム
36 給湯経路
38-1、38-2 熱交換器
38-3 空気熱交換器
40 コンプレッサ
42 膨張弁
44 熱媒回路
46 ファン
50 給湯管
52 熱交換器
54 バーナー
56 混合制御弁
56-1 混合比分配弁
56-2 バイパス管
56-3 水規制弁
58 流量センサー
59 給湯制御部
60 リモコン装置
62 リモコン制御部
64 プロセッサ
66 記憶部
68 入出力部(I/O)
70 通信部
72 プロセッサ
74 記憶部
76 入出力部
78 通信部
80 情報提示部
82 操作入力部
2 Hot water supply system 4, 4-1, 4-2 Hot water storage unit 6, 6-1, 6-2 Heat pump 8, 8-1, 8-2, 8-3 Water heater 10 Hot water storage tank 12, 48 Water supply pipe 14-1 , 14-2, 14-3, 14-4, 14-5, 14-6, 14-7, 14-8, 14-9, 14-10, 14-11, 14-12, 14-13, 14 -14, 14-15, 14-16, 14-17, 14-18, 14-19, 14-20, 14-21 Temperature sensor 16, 21 Hot water outlet pipe 18-1, 18-2 Bypass pipe 20, 20- 1, 20-2 Mixing valve 22, 22-1, 22-2 Flow rate sensor 24 Water supply path 26 Bypass valve 28 Hot water storage circulation path 28-1 Outbound pipe 28-2 Return pipe 28-3 Bypass pipe 30 Circulation pump 32 Switching valve 34 , 34-1, 34-2 Control unit 35 Hot water supply control system 36 Hot water supply path 38-1, 38-2 Heat exchanger 38-3 Air heat exchanger 40 Compressor 42 Expansion valve 44 Heat medium circuit 46 Fan 50 Hot water supply pipe 52 Heat Exchanger 54 Burner 56 Mixing control valve 56-1 Mixing ratio distribution valve 56-2 Bypass pipe 56-3 Water control valve 58 Flow rate sensor 59 Hot water supply control unit 60 Remote control device 62 Remote control unit 64 Processor 66 Storage unit 68 Input/output unit ( I/O)
70
Claims (14)
前記給湯器から給湯される給湯路に設置した温度センサーから温度情報を取得する工程と、
前記何れか一つの貯湯ユニットまたは前記複数の貯湯ユニットからの出湯に係る温度情報と前記温度センサーから得た温度情報を対比して温度情報の変動を監視し、この変動に応じて前記何れか一つの貯湯ユニットまたは前記複数の貯湯ユニットの出湯温度を変更する工程と、
を含むことを特徴とする給湯方法。 acquiring flow rate information from any one hot water storage unit or a plurality of hot water storage units among a plurality of hot water storage units connected to at least one water heater;
a step of acquiring temperature information from a temperature sensor installed in a hot water supply passage where hot water is supplied from the water heater;
Temperature information relating to hot water discharge from the hot water storage unit or the plurality of hot water storage units is compared with temperature information obtained from the temperature sensor to monitor variations in the temperature information, and any one of the hot water storage units is monitored in accordance with the variation. changing the outlet hot water temperature of one hot water storage unit or the plurality of hot water storage units;
A hot water supply method comprising:
前記給湯器に接続された複数の貯湯ユニットと、
前記複数の貯湯ユニットのうち、何れか一つの貯湯ユニットまたは複数の貯湯ユニットから流量情報を取得する流量情報取得部と、
前記給湯器から給湯される給湯路に設置した温度センサーから温度情報を取得する温度情報取得部と、
前記何れか一つの貯湯ユニットまたは前記複数の貯湯ユニットからの出湯に係る温度情報と前記温度センサーから得た温度情報を対比して温度情報の変動を監視し、この変動に応じて前記何れか一つの貯湯ユニットまたは前記複数の貯湯ユニットからの出湯温度を変更する制御部と、
を含むことを特徴とする給湯システム。 at least one water heater;
a plurality of hot water storage units connected to the water heater;
a flow rate information acquisition unit that acquires flow rate information from any one of the plurality of hot water storage units or from a plurality of hot water storage units;
a temperature information acquisition unit that acquires temperature information from a temperature sensor installed in a hot water supply passage for supplying hot water from the water heater;
Temperature information relating to hot water discharge from the hot water storage unit or the plurality of hot water storage units is compared with temperature information obtained from the temperature sensor to monitor variations in the temperature information, and any one of the hot water storage units is monitored in accordance with the variation. a controller for changing the temperature of discharged hot water from one hot water storage unit or the plurality of hot water storage units;
A hot water supply system comprising:
少なくとも一つの給湯器に接続された複数の貯湯ユニットのうち、何れか一つの貯湯ユニットまたは複数の貯湯ユニットから流量情報を取得する機能と、
前記給湯器から給湯される給湯路に設置した温度センサーから温度情報を取得する機能と、
前記何れか一つの貯湯ユニットまたは前記複数の貯湯ユニットからの出湯に係る温度情報と前記温度センサーから得た温度情報を対比して温度情報の変動を監視し、この変動に応じて前記何れか一つの貯湯ユニットまたは前記複数の貯湯ユニットの出湯温度を変更する機能と、
を前記コンピュータにより実現するためのプログラム。 A program implemented by a computer,
a function of acquiring flow rate information from any one hot water storage unit or a plurality of hot water storage units among a plurality of hot water storage units connected to at least one water heater;
a function of acquiring temperature information from a temperature sensor installed in a hot water supply passage where hot water is supplied from the water heater;
Temperature information relating to hot water discharge from the hot water storage unit or the plurality of hot water storage units is compared with temperature information obtained from the temperature sensor to monitor variations in the temperature information, and any one of the hot water storage units is monitored in accordance with the variation. a function of changing the outlet hot water temperature of one hot water storage unit or the plurality of hot water storage units;
by the computer.
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