JP5343867B2 - ハイブリッド給湯装置 - Google Patents

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Description

本発明は、太陽熱の集熱量とタンクの貯湯量とから得られる熱量を用いて給湯水を出湯する装置であり、必要な給湯水を生成するために不足する熱量分を、電力が安価な時間帯に沸き上げるハイブリッド給湯装置に関する。
従来、この種のハイブリッド給湯装置は、例えば特許文献1に記載のものが知られている。この第1の従来技術では、過去の使用実績等に基づいて翌日の使用熱量を予測するとともに、大気圧センサにより得られる大気圧の検出値、および太陽熱集熱器による当日の集熱量の実績値に応じて翌日の天候を予測し、予測した天候に基づき太陽熱集熱器による翌日の集熱量の予測値を求める。さらに、深夜料金時間帯のヒートポンプによる加熱量は、翌日の使用熱量予測値から、貯湯タンクの残熱量及び翌日の集熱量予測値を減算して求められる。このように大気圧の検出値と過去の集熱量の実績値とを併用することにより、天候の予測精度を高めている。
さらに、翌日の天候予測を行う装置として特許文献2に記載の第2の従来技術が知られている。この第2の従来技術は、天候によって変化する大気圧等の物理的因子をセンサで検出し、この信号をディジタル信号に変換し、この変換された信号に基づいて演算装置により情報処理を行い、6時間後の天候を予測する。
特開2008‐64388号公報 特開昭59‐95486号公報
上記の第1の従来技術は、特許文献1に記載の図2に示すフローチャートによれば、深夜料金時間帯に突入すると、翌日の集熱量予測値を求める演算を開始し、以降の各処理を経て最終的に深夜料金時間帯の加熱量を算出し、この加熱量に基づいた沸き上げを実行する。このように、当該深夜料金時間帯の加熱量の演算は、深夜料金時間帯に突入時に1回行われるだけである。このように、例えば前日の23時に行われた演算結果が、かなりの時間が経過した翌日の天候予測に使用されることになる。したがって、十分な予測精度が得られず、給湯装置の効率向上が図れない。
また、上記の第2の従来技術については、6時間後の天候を予測するため、太陽熱の集熱が大きく得られる翌日の昼間の天候を予測しようとすると、深夜料金時間帯の終了付近で演算を実行することになる。しかしながら、この時間帯の演算では、安価な深夜料金時間帯料金を利用した沸き上げを行うことができない。逆に、深夜料金時間帯料金を使用できるタイミングで演算を実行すると、太陽熱の集熱が大きく得られる翌日の昼間は、演算から6時間後とは大きく離れた時間帯になってしまい、天候予測の精度が確保できない懸念がある。
そこで本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、その目的は、昼間の電気料金よりも安価な料金体系である所定の時間帯に実施する沸き上げ運転の効率向上を実現するハイブリッド給湯装置を提供することである。
上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1は、太陽熱を集熱する太陽熱集熱器(4)と、加熱装置(2)で沸き上げた湯を蓄えるタンク(3)と、使用が予測される使用熱量に対して、タンクの蓄熱量及び太陽熱集熱器により集熱される熱量では不足する分の加熱熱量を算出する制御装置(5)と、を備え、制御装置が算出した前記加熱熱量を、昼間の電気料金よりも安価な料金体系である所定の安価料金時間帯に加熱装置による沸き上げ運転を実施してタンクに蓄えるハイブリッド給湯装置に係る発明であって、
制御装置は、少なくとも大気圧検出手段(6)により検出される大気圧を用いて天候予測結果を算出する天候予測演算ステップ(S50)と、当該天候予測結果を用いて太陽熱集熱器によって集熱される熱量の予測量を算出する予測集熱量演算ステップ(S70)と、を実行して加熱熱量を求めるととともに、所定の安価料金時間帯に天候予測演算ステップ及び予測集熱量演算ステップを複数回実行して加熱熱量を更新することを特徴とする。
この発明によれば、所定の安価料金時間帯に天候予測及び当該予測に基づく集熱量予測を複数回実行して、当該安価料金時間帯に実施する沸き上げ運転の加熱熱量を更新することにより、複数回の天候予測結果に変化があった場合に、その変化を沸き上げ運転の制御に反映させることができる。これにより、実際に集熱量が得られる昼間により近い時間での天候予測が可能になるので、天候予測精度が向上し、当該安価料金時間帯での適切な加熱熱量を算出することができる。したがって、当該安価料金時間帯に実施する沸き上げ運転の効率向上を実現するハイブリッド給湯装置が得られる。
請求項2は、請求項1に記載の発明において、制御装置は、天候予測演算ステップで複数種類の天候の中から少なくとも雨または曇を天候予測結果として算出するものであり、複数回実行される天候予測演算ステップにおいて雨または曇が所定回数以上予測された場合には、天候予測結果を雨または曇に補正し(S511,S513)、当該補正した天候予測結果を用いて予測集熱量演算ステップを実行する(S70)ことを特徴とする。
この発明によれば、得られた天候予測結果を雨または曇に補正するためのトリガである当該所定回数の設定を調節することにより、雨または曇の天候予測結果が予測集熱量演算ステップに反映されやすくすることができるので、後で実際の集熱量不足によって沸き上げ熱量が不足する事態を低減することができる。また、天候予測演算ステップでは正しい予測結果が得られ難いような日照時間不足の状態を沸き上げ熱量の算出に反映させることができ、沸き上げ運転制御の精度及び効率を向上することができる。
請求項3は、請求項1に記載の発明において、制御装置は、予測集熱量演算ステップで算出された予測集熱量を補正する集熱量補正演算ステップ(S71)を実行し、集熱量補正演算ステップでは、過去の集熱量実績を用いて過去の天候を算出し(S711)、天候予測演算ステップにより過去に算出された天候予測結果と算出された過去の天候とを比較した天候予測精度を算出し(S712)、当該天候予測精度に基づいて予測集熱量を補正することを特徴とする。
この発明によれば、過去の天候予測結果の予測精度を過去の天候予測結果と過去の天候との比較結果により算出して、予測集熱量の補正に活用するため、天候予測精度の見直しが図れ、結果的に将来の天候予測精度を向上することができる。したがって、沸き上げ運転制御の精度及び効率を向上することができる。
請求項4は、請求項3に記載の発明において、集熱量補正演算ステップでは、算出された天候予測精度に基づいて、予測集熱量が不足する天候予測結果であると判定された場合には、予測集熱量を増加するように補正し(S714)、予測集熱量が過剰である天候予測結果であると判定された場合には、予測集熱量を減少するように補正する(S716)ことを特徴とする。
この発明によれば、過去の天候予測結果の予測精度を評価するパラメータに、予測集熱量が不足する方向か、または過剰な方向かの判定を加えることにより、湯切れ、湯余り等の使用上好ましくない状態を回避でき、一層、沸き上げ運転制御の精度及び効率を向上することができる。
請求項5は、請求項1に記載の発明において、制御装置は、天候予測演算ステップで複数種類の天候の中から一の結果を天候予測結果として算出するものであり、複数回実行される天候予測演算ステップにおいて、最も回数が多い種類の天候予測結果を用いて(S52)予測集熱量演算ステップを実行することを特徴とする。
この発明によれば、複数回の天候予測結果における出現率を考慮した最終的な天候予測結果が得られる。このため、大気圧の変化等による天候予測結果の変化を反映させた精度の高い天候予測を実施できる。したがって、沸き上げ運転制御の精度及び効率を向上することができる。
請求項6は、請求項1に記載の発明において、制御装置は、複数回実行される天候予測演算ステップにおいて最終に実行された天候予測結果を用いて予測集熱量演算ステップを実行することを特徴とする。この発明によれば、実際に集熱量が得られる昼間等により近い時間の天候予測結果を採用することができる。このため、当該安価料金時間帯に実施する沸き上げ運転の一層の精度向上を図ることができる。
請求項7は、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の発明において、制御装置は、沸き上げ運転中であっても所定の安価料金時間帯中には(S140)天候予測演算ステップ及び予測集熱量演算ステップを実行し、沸き上げ運転を更新する(S91)ことをすることを特徴とする。
この発明によれば、天候予測結果が沸き上げ運転開始前から沸き上げ運転開始後で変化した場合や、沸き上げ運転開始後に複数回実施する天候予測が変化した場合に、当該予測結果の変化による取得可能な集熱量の過不足を加味した精度の高い天候予測を実施できる。したがって、沸き上げ運転制御の精度及び効率を向上することができる。
請求項8は、請求項7に記載の発明において、制御装置は、加熱熱量の算出において目標沸き上げ湯量と目標沸き上げ温度を算出するものであり、沸き上げ運転中に行われた天候予測演算ステップによる天候予測結果が前回と異なる結果である場合には、前回に対して目標沸き上げ温度を維持し(S912)、目標沸き上げ湯量を変化させる(S913)ことにより、沸き上げ運転の補正を実行することを特徴とする。
この発明によれば、天候予測結果が前回から変化した場合に、目標沸き上げ温度を変えずに目標沸き上げ湯量を変化させる沸き上げ運転の補正を実行することにより、予測結果が、天気がよくなる方向に変化した場合には沸き上げ湯量のみを減少させる補正によって沸き上げ熱量を下げることができる。したがって、沸き上げ温度を下げずにタンク内の高温湯を維持できるため、タンク内の温度分布を乱さないで安定させることができ、後の給湯において有効な熱利用が図れる。
請求項9は、請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の発明において、制御装置は、天候予測演算ステップ及び予測集熱量演算ステップを前回の演算実行から所定時間が経過した場合(S30)に再実行することを特徴とする。この発明によれば、当該所定時間を天候予測結果の的中率が向上するように適切に設定することによって、大気圧の変化等による天候予測結果の経時的な変化を加味した精度の高い天候予測を実施できる。したがって、沸き上げ運転制御の精度及び効率を向上することができる。
請求項10は、請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の発明において、制御装置は、使用熱量に関する過去実績を所定のタイミングで更新するものであり、当該所定のタイミング(S30A)で、天候予測演算ステップ及び予測集熱量演算ステップを複数回実行することを特徴とする。
この発明によれば、使用熱量に関する過去実績を更新する所定のタイミングに同期させて、天候予測を実施することにより、複数回の演算実行によって大気圧の変化等による天候予測結果の経時的な変化を反映させる天候予測を実施することができる。したがって、沸き上げ運転制御の精度及び効率を向上することができる。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示す一例である。
第1実施形態としてのハイブリッド給湯装置の概略構成を示した模式図である。 第1実施形態における沸き上げ運転の作動を示したフローチャートである。 第2実施形態及び第7実施形態における沸き上げ運転の作動を示したフローチャートである。 第2実施形態のフローチャートにおける「天候予測値の補正演算ステップ」に関するサブルーチンである。 第3実施形態における沸き上げ運転の作動を示したフローチャートである。 第4実施形態における沸き上げ運転の作動を示したフローチャートである。 第5実施形態における沸き上げ運転の作動を示したフローチャートである。 図7のフローチャートにおける「沸き上げ運転の補正演算ステップ」に関するサブルーチンである。 第6実施形態における沸き上げ運転の作動を示したフローチャートである。 図9のフローチャートにおける「翌日の集熱量の補正演算ステップ」に関するサブルーチンである。 第7実施形態の沸き上げ運転のフローチャートにおける「天候予測値の補正演算ステップ」に関するサブルーチンである。
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
(第1実施形態)
本発明の一実施形態である第1実施形態を図1及び図2を参照して説明する。図1は、ハイブリッド給湯装置1の概略構成を示した模式図である。図2は、第1実施形態における沸き上げ運転の作動を示したフローチャートである。
図1に示すように、ハイブリッド給湯装置1は、太陽熱を集熱する太陽熱集熱器4と、ヒートポンプサイクルを用いた加熱装置であるヒートポンプユニット2と、ヒートポンプユニット2によって沸き上げた湯を蓄えるタンク3と、を有しており、各装置を適宜使用して出湯を行うハイブリッド式のシステムである。つまり、浴槽やシャワーなどへ出湯するときには、状況に応じて、昼間における太陽熱集熱器4の集熱量によって作った太陽熱温水のみを使用したり、ヒートポンプユニット2によって作った貯湯水のみを使用したり、あるいは当該太陽熱温水と貯湯水を混合した温水を使用したりすることによって、ハイブリッド給湯装置1は、太陽熱利用と、昼間の電気料金よりも安価な料金体系である所定の安価料金時間帯(例えば、深夜料金時間帯)に実施する沸き上げ運転とを活用して省エネルギー性を優先しつつ、ユーザーの要望を満たした出湯を行うものである。
ヒートポンプユニット2は、冷媒を熱交換媒体とするヒートポンプサイクルからなりタンク3内の水を加熱可能な加熱装置である。ヒートポンプユニット2は制御装置5からの制御信号により作動するとともに、その作動状態を制御装置5に出力するように構成されている。
タンク3は耐食性に優れた金属製のタンクであり、その外周部に図示しない断熱材が配置されており、高温の給湯用水を長時間に渡って保温することができる。タンク3の外壁面には、貯湯水の湯量、貯湯温度を検出するための水温センサである複数個の水温サーミスタ31,32,33,34,35,36,37が設けられており、本実施形態では縦方向にほぼ等間隔で最上部から順に7個のサーミスタが配設されている。これら7個のサーミスタの検出温度信号は、それぞれ制御装置5の入力回路に入力されるようになっており、各水位レベルでのタンク内流体の温度や湯量を検出可能である。したがって、制御装置5は、水温サーミスタ31〜37からの温度情報に基づいて、タンク3内上方の沸き上げられた湯とタンク3内下方の沸き上げられる前の水との境界位置を検出でき、さらに温度及び湯量の検出により、タンク3内に蓄えられている熱量を算出することができる。
タンク3には、タンク3の内部に水道水を供給するための給水管11と、ヒートポンプユニット2とタンク3の内部とを接続しヒートポンプユニット2により加熱された湯が循環する加熱用循環回路12と、給湯端末に繋がる給湯管13等からなる配管系統と、給湯管13に混合弁16を介して連結される中温水抽出管15と、が接続されている。さらにタンク3の内部には、熱交換器8が設置されている。この熱交換器8には、太陽熱集熱器4で太陽熱により加熱された太陽熱温水が循環する集熱器用循環回路14が接続されている。
集熱器用循環回路14には、当該太陽熱温水を強制的に循環させるポンプ10が設けられている。熱交換器8においては、当該太陽熱温水とタンク3内部の貯湯水とが熱交換することにより、当該貯湯水が太陽熱温水から吸熱して加熱される。タンク3内の熱交換器8に近接した部位には、熱交換器8の近傍における貯湯水の温度を検出する熱交換器サーミスタ9が設けられている。太陽熱集熱器4に近接する集熱器用循環回路14の一部には、太陽熱温水の温度を検出する集熱器サーミスタ7が設けられている。
制御装置5は、リモートコントローラ(図示せず)上の各種スイッチからの信号、流量検出器、大気圧検出手段の一例である大気圧センサ6、各種のサーミスタ7,9,31〜37等、および流量カウンタ(図示せず)からの通信信号が入力される入力回路と、入力回路からの信号を用いて各種演算を実行するマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータによる演算に基づいてヒートポンプユニット2、ポンプ10、各種混合弁等を制御する通信信号を出力する出力回路と、を備えている。マイクロコンピュータは、大気圧等のデータ、演算結果等を記憶する記憶手段としてのROM、RAM等を内蔵し、あらかじめ設定された制御プログラムや更新可能な制御プログラムを有し、後述する沸き上げ運転を制御する。
制御装置5は、大気圧センサ6により検出される大気圧の検出値に応じて天候を予測する天候予測手段、この天候予測結果及び過去の集熱量実績に基づき太陽熱集熱器4による集熱量の予測値を求める集熱量予測手段、及び集熱量の予測値に応じてヒートポンプユニット2による沸き上げ熱量(加熱熱量)を求める加熱量算出手段としての機能を有する。
つまり、制御装置5は、省エネルギー、低ランニングコストのため、天候を予測し、天候予測等に基づく昼間の太陽熱の集熱量を予測し、この集熱量とタンク3内に蓄えた熱量を加味して深夜料金時間帯のヒートポンプユニット2による沸き上げ熱量を決定する。この沸き上げ熱量は、ユーザーの過去の使用熱量実績による学習値から、タンク3内に残存するタンク残存熱量と、翌日の集熱量(集熱量の予測値)とを減算することにより算出されるものである。そして、制御装置5は、電力が安価な深夜時間帯にヒートポンプユニット2を作動させ、加熱量算出手段により算出した沸き上げ熱量(加熱熱量)に応じてヒートポンプユニット2に貯湯水の加熱を行わせることにより、加熱された高温水がタンク3内に供給されて当該沸き上げ熱量がタンク3内の貯湯水に加わることになる。
また、制御装置5による天候予測演算は、検出された大気圧値、当該大気圧値の振動の割合、及び当該大気圧値の変化率のパラメータに基づいて、分類された複数種類のうち、一の天候予測結果を決定する。例えば、制御装置5は天候予測演算に使用する所定のマップを記憶している。当該マップは、当該大気圧値の振動の割合が大きく2つに分類されており、この振動の割合の分類毎に大気圧値の変化率に関する不等式がさらに複数に分類され、当該変化率の分類毎にさらに大気圧値に関する不等式が割り当てられている。そして、当該マップに、大気圧値、当該振動の割合、及び当該変化率の各パラメータを当てはめることにより、一の天候予測結果を決定することができる。本実施形態では、天候予測結果は、「晴」、「曇」、「雨」の3種類のうち、いずれかに決定される。また例えば、大気圧値としては演算に現在の検出値を使用し、当該振動の割合及び当該変化率としては4時間前から現在までの振動の割合及び変化率を使用するものである。
また、制御装置5は、日照時間帯に太陽熱温水から貯湯水に伝熱可能な状態になったら太陽熱温水のポンプ10を作動させ、太陽熱温水に蓄えられた太陽熱を貯湯水に伝達させる。このとき制御装置5は、太陽熱温水から貯湯水へ伝熱可能か否かの判定を、太陽熱温水の温度を検出する集熱器サーミスタ7から得られる検出値と熱交換器サーミスタ9から得られる検出値との温度差を利用して実施する。つまり、制御装置5は、両検出値の温度差が所定値以上になれば、太陽熱温水が貯湯水よりも充分に高い温度であり太陽熱温水から貯湯水に伝熱可能であると判定してポンプ10を作動させる。
上記構成のハイブリッド給湯装置1における深夜料金時間帯の沸き上げ運転の作動について図2を参照して説明する。図2に示す各ステップは、制御装置5によって実行される。まず、ステップ10では、最初の大気圧データの保存を行う場合は、現在時刻が19時から深夜料金時間帯内であるか否か、つまり、19時から翌日の7時までの時間帯であるか否かが判定される。そして、19時から深夜料金時間帯内であれば(YES)、ステップ20に進み、記憶手段への大気圧データの保存を実行する。ステップ10でNOと判定するとステップ30に進む。
次にステップ30では、最初の演算である場合は現在時刻が深夜料金時間帯であるか否かが判定される。そして、深夜料金時間帯であれば(YES)、ステップ40に進み、深夜料金時間帯でなければ(NO)、ステップ10に戻る。ステップ40では、現在時刻から4時間前までの全体気圧データを記憶手段から読み込む処理を実行する。なお、ステップ40は、ここでは4時間という時間幅であるが、これに限定するものではなく、予め定めた時間幅の全大気圧データを読み込むステップである。
次にステップ50では、天候予測値の算出を実行する。このステップ50は、ステップ40で読み込んだ所定期間の過去の大気圧データを用いて天候予測結果を算出する天候予測演算ステップである。この天候予測演算は、前述したマップに、大気圧値、大気圧値の振動の割合、及び大気圧値の変化率の各パラメータを当てはめることにより、一の天候予測結果として、「晴」、「曇」、「雨」のいずれを決定できる。そして、天候予測値は、「晴」に決定した場合は1、「曇」に決定した場合は2、「雨」に決定した場合は3にそれぞれ出力される。
次にステップ60では、記憶手段に記憶されている過去の集熱量を読み込む処理を実行する。なお、ステップ60で読み込まれる集熱量実績は、過去の予め定めた日数分の実績(例えば7日分の実績)である。集熱量実績は、例えば、所定日数分の実績の中から集熱量が多い1番目と2番目の平均値を採用する。各日の実績は、例えば、当該日における集熱量の経時変化のグラフから、1日のトータル集熱量を積算によって算出する。また、1日の集熱量は、当該グラフにおける所定時間帯の集熱量の変化率に基づいて算出してもよいし、また日照時間における集熱量の最大値と最小値の差に基づいて算出してもよい。
そしてステップ70では、ステップ50で算出された天候予測値とステップ60で読み込まれた過去の集熱量実績とを用いて翌日の集熱量を算出する。このステップ70は、天候予測結果を用いて、太陽熱集熱器4で昼間に集熱されうる熱量の予測量を算出する予測集熱量演算ステップである。予測集熱量演算ステップでは、天候予測値(上記の1,2,3のいずれか)に応じて予め定められた集熱量予測値に対して、過去の集熱量実績を加味した補正処理を実行して、翌日の集熱量として出力する。
次にステップ80,90,100で、深夜料金時間帯に実施する沸き上げ運転の制御に必要なパラメータを算出する。ステップ80では前述した沸き上げ熱量を算出し、ステップ90では目標沸き上げ温度を算出し、ステップ100では沸き上げ開始時刻を算出する。制御装置5は、ステップ80で算出した沸き上げ熱量(使用熱量実績による学習値から、タンク残存熱量及び翌日の集熱量を減算して得られた熱量)を用いて、タンク3が満タンとなる湯量にて当該沸き上げ熱量を割戻して、目標沸き上げ温度を算出する。つまり、ステップ90で算出する目標沸き上げ温度は、翌日得られる集熱量を見越してその分を差し引いた熱量を沸き上げるために必要とする沸き上げ温度である。また、沸き上げ開始時刻は、目標沸き上げ温度または沸き上げ熱量を達成するようにタンク3を満タンにするために必要な運転時間を算出し、この必要な運転時間が深夜料金時間帯の終了時刻までに終了するように逆算することにより算出する。
そして、ステップ110で、現在時刻がステップ100で算出した沸き上げ開始時刻になったか否かが判定される。そして、沸き上げ開始時刻になったら(YES)、ステップ120に進み、ステップ80,90,100で算出したパラメータを満たすように沸き上げ運転を実施する。
沸き上げ開始時刻になっていなければ(NO)、ステップ10に戻り、沸き上げ開始時刻になるまで以降のステップを実行する。ハイブリッド給湯装置1が実行するフローチャートによれば、深夜料金時間帯に入ってから1回の演算処理で沸き上げ開始時刻に突入することはない。したがって、2回目の演算処理を行うべく、必ずステップ110からステップ10に戻ることになる。そして、ステップ10では、現在時刻が19時から深夜料金時間帯内であるか否か、かつ前回の大気圧データの保存から第1の所定時間が経過しているか否かの2つの条件が判定される。そして、この両方の条件がYESである場合には、ステップ20に進み、大気圧データを記憶手段に再度保存する処理を実行する。
さらにステップ30では、現在時刻が深夜料金時間帯か否か、かつ前回の天候予測演算ステップ(S50)及び予測集熱量演算ステップ(S70)の演算から第2の所定時間が経過しているか否かの2つの条件が判定される。ステップ30で、第2の所定時間が経過していない場合(NO)は、ステップ10に戻り、ステップ30でYESと判定されるまでこのループの各ステップを繰返し実行する。ステップ30で、両方の条件がYESと判定された場合には、ステップ40に進み、以降のステップ110までの各ステップを実行して、2回目の演算が行われ、沸き上げ熱量等のパラメータが更新される。さらに、ステップ110でまだ沸き上げ開始時刻に達していないと判定されると、再度ステップ10に戻り、3回目以降の演算処理を実施するルートに入ることになる。
このように、本フローチャートによれば、ハイブリッド給湯装置1は深夜料金時間帯の沸き上げ運転の開始までに、複数回の天候予測演算ステップ(S50)及び予測集熱量演算ステップ(S70)を行い、沸き上げ熱量等のパラメータを複数回更新する。
本実施形態のハイブリッド給湯装置1がもたらす作用効果を以下に述べる。ハイブリッド給湯装置1の制御装置5は、少なくとも大気圧センサ6により検出される大気圧を用いて天候予測結果を算出する天候予測演算ステップ(S50)と、当該天候予測を用いて太陽熱集熱器4によって集熱される熱量の予測量を算出する予測集熱量演算ステップ(S70)と、を実行して加熱熱量を求める。そして制御装置5は、所定の安価料金時間帯の一例である深夜料金時間帯に天候予測演算ステップ(S50)及び予測集熱量演算ステップ(S70)を複数回実行して加熱熱量を更新する。
これによれば、深夜料金時間帯に天候予測及び天候予測に基づく集熱量予測を複数回実行して、深夜料金時間帯に実施する沸き上げ運転の加熱熱量を更新することにより、大気圧の変化等により、深夜料金時間帯に実施する天候予測結果に変化が生じる場合には、その変化を沸き上げ運転の制御に確実に反映させることができる。この複数回の天候予測の実行により、実際に集熱量が得られる昼間により近い時間での天候予測が可能になるため、天候予測の精度が向上し、深夜料金時間帯での適切な加熱熱量を算出することができる。したがって、ハイブリッド給湯装置1は深夜料金時間帯に実施する沸き上げ運転の効率向上を実現するものとなる。
具体的には、天候予測結果が「雨」で、実際が「晴」であった場合には、深夜料金時間帯に実施するタンク3への蓄熱量が過大になり、タンク3内の残湯が多く、太陽熱の集熱が不要なため、年間給湯効率(1年間で使用する給湯に係る熱量を1年間で必要な消費電力で除算した値)が低下することになる。また、天候予測結果が「晴」で、実際が「雨」であった場合には、実際に昼間の集熱量が予測量よりも大きく不足し、深夜料金時間帯に実施するタンク3への蓄熱量が不足するようになるため、例えば、後で追加の沸き増し運転が必要になり、ランニングコストが上昇することになる。そこで、当該複数回の天候予測の実行によれば、上記の両方のケースについて問題を解決することができるのである。
また、制御装置5は、複数回実行される天候予測演算ステップ(S50)において最終に実行された天候予測結果を用いて予測集熱量演算ステップ(S70)を実行する。これによれば、実際に集熱量が得られる昼間等により近い時間での天候予測結果が採用される。このため、実使用状態に近い沸き上げ運転を提供することができ、一層の沸き上げ運転の精度向上が得られる。
また、制御装置5は、天候予測演算ステップ(S50)及び予測集熱量演算ステップ(S70)を前回の演算実行から第2の所定時間が経過した場合(S30)に再実行する。これによれば、当該第2の所定時間を天候予測結果の的中率が向上するように適切に設定することによって、大気圧の変化等による天候予測結果の経時的な変化を加味した精度の高い天候予測を実施できる。つまり、天候予測演算ステップの時間間隔が短すぎると、天候予測結果が変化せず、結果的に無駄な演算が多くなるが、このような不具合を解消できるのである。したがって、沸き上げ運転制御の精度及び効率を向上することができる。
(第2実施形態)
第2実施形態では、第1実施形態のフローチャートに対して天候予測結果を補正する「天候予測値の補正演算ステップ」を加えた実施形態について、図3及び図4を参照して説明する。図3は、第2実施形態及び後述する第7実施形態における沸き上げ運転の作動を示したフローチャートである。図4は、第2実施形態の「天候予測値の補正演算ステップ」に関するサブルーチンである。なお、第2実施形態のフローチャートは、以下に説明するステップ以外の各ステップは第1実施形態のフローチャートと同様であり、その作用効果も同様である。
図3に示すように、当該「天候予測値の補正演算ステップ」は、ステップ50の「天候予測値の算出ステップ」の後に実行する。図4に示すように、ステップ51の「天候予測値の補正演算ステップ」では、まずステップ510で、23時から翌日の7時までの時間帯(深夜料金時間帯)に得られた複数回の天候予測結果の中に、1回以上の「雨」予測があるか否かを判定する。そして、1回以上の「雨」予測があれば(YES)、ステップ511に進み、天候予測結果を「雨」に補正する。この補正された天候予測結果は後のステップ70で採用されることになる。
ステップ510でNOと判定するとステップ512に進み、23時から翌日の7時までの時間帯(深夜料金時間帯)に得られた複数回の天候予測結果の中に、所定回数以上の「曇」予測があるか否かを判定する。そして、所定回数以上の「曇」予測があれば(YES)、ステップ513に進み、天候予測結果を「曇」に補正する。この補正された天候予測結果は後のステップ70で採用されることになる。ステップ512でNOと判定するとステップ514に進み、天候予測結果を「晴」に補正する。この補正された天候予測結果は後のステップ70で採用されることになる。
本実施形態の制御によると、制御装置5は、天候予測演算ステップ(S50)で複数種類の天候の中から少なくとも雨または曇を天候予測結果として算出するものであり、複数回実行される天候予測演算ステップ(S50)において雨または曇が所定回数以上予測された場合には、天候予測結果を雨または曇に補正し(S511,S513)、このように補正した天候予測結果を用いて予測集熱量演算ステップを実行する(S70)。
これによれば、得られた天候予測結果を雨または曇に補正するためのトリガである当該所定回数の設定を調節することにより、雨または曇の天候予測結果が予測集熱量演算ステップに反映されやすくすることができる。このため、後で実際の集熱量不足によって沸き上げ熱量が不足する事態を低減できる。また、天候予測演算ステップでは正しい予測結果が得られ難いような日照時間不足の状態を沸き上げ熱量の算出に反映させることができるため、沸き上げ運転制御の精度を一層向上することができる。
さらに、制御装置5は、複数回実行される天候予測演算ステップ(S50)において雨が1回以上予測された場合には、天候予測結果を雨に補正し(S511)、当該「雨」に補正した天候予測結果を用いて予測集熱量演算ステップを実行する(S70)。これによれば、「雨」予測結果が出現しやすいように予測ロジックに重み付けをすることができるので、天候予測演算ステップで予測し難いような「雨」状態、例えば、雨量は少量であるが、日照時間が極めて少なく、「曇」天候に比べてわずかな集熱量しか得られないような天候状態、であっても、「雨」予測が得られやすく、湯切れや沸き増し運転を防止でき、適切な沸き上げ条件を提供することができる。
なお、ステップ510で「1回以上の雨予測があるか否か」が補正判定条件となっているが、ステップ510における判定条件はこの回数に限定しないことはいうまでもない。
(第3実施形態)
第3実施形態では、第1実施形態のフローチャートに対して天候予測結果を最多結果に補正する演算ステップを加えた実施形態について、図5を参照して説明する。図5は第3実施形態における沸き上げ運転の作動を示したフローチャートである。なお、第3実施形態のフローチャートは、以下に説明するステップ以外の各ステップは第1実施形態のフローチャートと同様であり、その作用効果も同様である。
図5に示すように、当該「補正演算ステップ」は、ステップ50の「天候予測値の算出ステップ」の後に実行する。図5に示すように、ステップ52の「補正演算ステップ」では、深夜料金時間帯に入ってから算出された複数個の天候予測結果の中で、最も回数が多い種類の天候予測結果を算出し、この最多の天候予測結果に補正する。この補正された天候予測結果は後のステップ70で採用されることになる。なお、最も回数が多い種類の天候予測結果が2種類以上ある場合には、最新の天候予測結果を優先して採用することにする。
本実施形態の制御によると、制御装置5は、天候予測演算ステップ(S50)で複数種類の天候の中から一の結果を天候予測結果として算出するものである。そして、複数回実行される天候予測演算ステップ(S50)において、最も回数が多い種類の天候予測結果を用いて(S52)、予測集熱量演算ステップ(S70)を実行する。
これによれば、複数回の天候予測結果における出現率を考慮した最終的な天候予測結果を出力することができる。このため、大気圧の変化等による天候予測結果の変化を沸き上げ運転に反映させることができる。したがって、精度の高い天候予測を実施できるので、沸き上げ運転制御の精度及び効率を向上することができる。
(第4実施形態)
第4実施形態では、第1実施形態のフローチャートに対して、天候予測演算ステップ、予測集熱量演算ステップ等を更新するタイミングを変更する実施形態について、図6を参照して説明する。図6は第4実施形態における沸き上げ運転の作動を示したフローチャートである。なお、第4実施形態のフローチャートは、以下に説明するステップ以外の各ステップは第1実施形態のフローチャートと同様であり、その作用効果も同様である。
第4実施形態の制御では、図6に示すように、ステップ20の「大気圧データの保存ステップ」の後に、ステップ30Aで現在時刻が深夜料金時間帯か否か、かつ使用熱量に関係する過去実績の学習値を更新する更新時刻になったか否かの2つの条件を判定する。当該更新時刻は、所定の時刻に設定されており、制御装置5は、各種の過去実績データを所定のタイミングで更新するものである。更新する各種過去実績データは、例えば、追い焚きの消費熱量、平均使用熱量、タンク3の目標蓄熱量、平均給水温度等である。
ステップ30Aで、更新時刻になっていない場合(NO)は、ステップ10に戻り、ステップ30AでYESと判定されるまでこのループの各ステップを繰返し実行する。ステップ30Aで、両方の条件がYESと判定された場合には、ステップ40に進み、以降のステップ110までの各ステップを実行して、当該更新時刻のタイミングに同期して、2回目以降の演算を行い、沸き上げ熱量等のパラメータが当該タイミングに同期して更新されることになる。
本実施形態の制御によると、制御装置5は、使用熱量に関する過去実績を所定のタイミングで更新する。そして、当該所定のタイミング(S30A)に同期して天候予測演算ステップ(S50)及び予測集熱量演算ステップ(S70)を複数回実行する。
これによれば、使用熱量に関する過去実績を更新する所定のタイミングに同期させて、天候予測を実施することにより、複数回の演算実行によって大気圧の変化等による天候予測結果の経時的な変化を反映させた天候予測が得られる。つまり、天候予測演算ステップの実施時間が当該所定のタイミングよりも時間間隔が短すぎる場合には、天候予測結果が変化せず、結果的に無駄な演算が多くなるが、このような不具合を解消できるのである。したがって、沸き上げ運転制御の精度及び効率を向上することができる。
(第5実施形態)
第5実施形態では、第1実施形態のフローチャートに対して、沸き上げ運転開始後であっても深夜料金時間帯が終了するまでは沸き上げ運転を補正する「沸き上げ運転の補正演算ステップ」を実行する実施形態について、図7及び図8を参照して説明する。図7は第5実施形態における沸き上げ運転の作動を示したフローチャートである。図8は図7の「沸き上げ運転の補正演算ステップ」に関するサブルーチンである。なお、第5実施形態のフローチャートは、以下に説明するステップ以外の各ステップは第1実施形態のフローチャートと同様であり、その作用効果も同様である。
図7に示すように、当該「沸き上げ運転の補正演算ステップ」は、ステップ90の「沸き上げ温度の算出ステップ」の後に実行する。第5実施形態のフローチャートでは、ステップ120で沸き上げ運転が開始された後に、ステップ130で深夜料金時間帯が終了したか否かを判定する。そして、深夜料金時間帯が終了すれば(YES)、本フローチャートは終了する。一方、深夜料金時間帯がまだ終了していない場合は(NO)、ステップ140に進み、さらに沸き上げ運転開始後、第3の所定時間が経過したか否かを判定する。そして、第3の所定時間が経過していなければ(NO)、ステップ130に戻る。第3の所定時間が経過した場合は(YES)、ステップ10に飛び、以降のステップを実行することになる。これにより、沸き上げ運転開始後であっても深夜料金時間帯中であって、沸き上げ運転開始後に第3の所定時間が経過した場合には、再度、天候予測演算ステップ(ステップ50)及び予測集熱量演算ステップ(ステップ70)を実行し、沸き上げ運転を更新することになる。
そこで本フローチャートは、さらにステップ91の「沸き上げ運転の補正演算ステップ」を実行し、沸き上げ運転開始後の沸き上げ運転の更新において、補正処理を行う。図8に示すように、ステップ91の「沸き上げ運転の補正演算ステップ」では、まずステップ910で、沸き上げ運転開始後にステップ50による天候予測値の算出が実行されたか否かを判定する。そして、当該天候予測値の算出がなかった場合は(NO)、サブルーチンを終了し、沸き上げ運転の補正は行われない。
一方、当該天候予測値の算出があった場合は(YES)、ステップ911に進み、さらに前回の天候予測結果から今回のステップ50による天候予測値が変化したか否かを判定する。そして、当該天候予測値の変化がなかった場合は(NO)、サブルーチンを終了し、沸き上げ運転の補正は行われない。一方、当該天候予測値の変化があった場合は(YES)、ステップ912に進み、目標沸き上げ温度を前回の値に維持して変更しない処理を実行する。さらにステップ913で、目標沸き上げ温度を維持したままで必要な熱量が得られる目標沸き上げ湯量を算出する処理を実行し、サブルーチンを終了して沸き上げ運転の補正を行う。
本実施形態の制御によると、制御装置5は、沸き上げ運転中であっても深夜時間帯中に所定の条件が成立すると(S140)、天候予測演算ステップ(S50)及び予測集熱量演算ステップ(S70)を実行し、沸き上げ運転を更新する(S91)。
これによれば、天候予測結果が沸き上げ運転開始前から沸き上げ運転開始後で変化した場合や、沸き上げ運転開始後に複数回実施する天候予測が変化した場合に、当該予測結果の変化による取得可能な集熱量の過不足を加味した精度の高い天候予測を実施できる。したがって、沸き上げ運転制御の精度及び効率を向上することができる。
また、制御装置5は、沸き上げ運転中に行われた天候予測演算ステップ(S50)による天候予測結果が前回と異なる結果である場合には、前回に対して目標沸き上げ温度を維持するとともに(S912)、目標沸き上げ湯量を変化させる(S913)ように沸き上げ運転の補正を行う。
これによれば、天候予測結果が前回から変化した場合に、目標沸き上げ温度を変えずに目標沸き上げ湯量を変化させる沸き上げ運転の補正を実行する。これにより、予測結果が、天気がよくなる方向に変化した場合には目標沸き上げ湯量のみを減少させる補正によって沸き上げ熱量を下げることができる。よって、目標沸き上げ温度を下げずにタンク内の高温湯を維持できるため、タンク3内の温度分布を乱さずに高温状態に安定させることができる。この安定的温度分布は、タンク3内の高温湯を利用する追い焚き運転の際に有効な熱利用が図れるため、効果を発揮する。さらに、予測結果が、天気が悪くなる方向に変化した場合には目標沸き上げ湯量を増加させる補正を行うことにより、沸き上げ運転によって沸き上げ温度を高くするには限界(例えば90℃)があるため、沸き上げ温度を上昇させることが困難な場合には目標沸き上げ湯量を増加させることにより熱量の不足分を補うことができる。したがって、沸き上げ運転制御の精度及び効率を向上することができる。
(第6実施形態)
第6実施形態では、第1実施形態のフローチャートに対して翌日の集熱量の補正する「翌日の集熱量の補正演算ステップ」を加えた実施形態について、図9及び図10を参照して説明する。図9は、第6実施形態における沸き上げ運転の作動を示したフローチャートである。図10は、図9の「翌日の集熱量の補正演算ステップ」に関するサブルーチンである。なお、第6実施形態のフローチャートは、以下に説明するステップ以外の各ステップは第1実施形態のフローチャートと同様であり、その作用効果も同様である。
図9に示すように、当該「翌日の集熱量の補正演算ステップ」は、ステップ70の「予測集熱量演算ステップ」の後に実行する。図10に示すように、ステップ71の「翌日の集熱量の補正演算ステップ」では、まずステップ710で集熱量の実績を算出する。この集熱量の実績は、第1実施形態で上述した通りであるが、本実施形態では例えば30日分の過去実績を算出する。次にステップ711で、ステップ710の集熱量実績に基づく天候実績を算出する。この天候実績の算出は、例えば、30日分の各1日当たりの集熱量が所定の基準値に対して比較することにより、各日の天候を「晴」、「曇」、「雨」のいずれかに決定し、これを集熱量実績に基づく天候実績に決定する。
さらにステップ712では、ステップ711で算出した30日分の天候実績を当該日の天候予測値と比較し、天候予測結果が的中したか否かに応じて、的中ポイントを決定する。例えば、天候予測値と天候実績が一致する場合は、1ポイントとする。天候予測値が「晴」で天候実績が「曇」の場合は0.5ポイント、天候予測値が「晴」で天候実績が「雨」の場合は0ポイントとする。これらの場合は、天候予測値が集熱量の不足する方向に外れていることになり、天候予測値に基づいた沸き上げ運転を実施した場合、タンク3内の貯湯熱量が実際の使用時に不足して湯切れを起こす可能性がある。
また、天候予測値が「雨」で天候実績が「曇」の場合は0.5ポイント、天候予測値が「雨」で天候実績が「晴」の場合は0ポイントとする。これらの場合は、天候予測値が集熱量の過剰方向に外れていることになり、天候予測値に基づいた沸き上げ運転を実施した場合、タンク3内の貯湯熱量が実際の使用時に無駄に余る可能性がある。以上のようにステップ712は、天候予測演算ステップ(S50)により過去に算出された天候予測結果と算出された過去の天候実績とを比較した天候予測精度を算出するステップである。
次にステップ713で、過去の天候予測値が、集熱量が不足する方向に外れているか否かを判定する。そして、ステップ713の判定がYESであれば、ステップ714に進み、ステップ70で算出した翌日の集熱量を増加させる補正を実行する。この増加補正された翌日の集熱量は後のステップ80,90,100で採用されることになる。
一方、ステップ713でNOと判定するとステップ715に進み、過去の天候予測値が、集熱量が過剰な方向に外れているか否かを判定する。そして、ステップ715の判定がYESであれば、ステップ716に進み、ステップ70で算出した翌日の集熱量を減少させる補正を実行する。この減少補正された翌日の集熱量は後のステップ80,90,100で採用されることになる。一方、ステップ715の判定がNOであれば、サブルーチンを終了し、翌日の集熱量の補正は行われない。
本実施形態の制御によると、制御装置5は、予測集熱量演算ステップ(S70)で算出された予測集熱量を補正する集熱量補正演算ステップ(S71)を実行し、当該集熱量補正演算ステップでは、過去の集熱量実績を用いて過去の天候実績を算出し(S711)、天候予測演算ステップにより過去に算出された天候予測結果と算出された過去の天候とを比較した天候予測精度を算出し(S712)、当該天候予測精度に基づいて予測集熱量を補正する。
これによれば、過去の天候予測結果の予測精度を過去の天候予測結果と過去の天候との比較結果により算出して予測集熱量の補正に活用する。このため、過去の予測精度を活用した天候予測結果の見直しが図れ、結果的に将来の天候予測精度を向上することができる。したがって、沸き上げ運転制御の精度及び効率をさらに向上することができる。
また、集熱量補正演算ステップ(S71)では、算出された天候予測精度に基づいて、予測集熱量が不足する天候予測結果であると判定された場合には、予測集熱量を増加するように補正し(S714)、予測集熱量が過剰である天候予測結果であると判定された場合には、予測集熱量を減少するように補正する(S716)。
これによれば、過去の天候予測結果の予測精度を評価するパラメータとして、予測集熱量が不足する方向か、または過剰な方向かを判定する項目を加えることにより、湯切れ、湯余り等の使用上好ましくない状態を回避する沸き上げ運転条件を提供できる。したがって、一層、沸き上げ運転制御の精度及び効率を向上することができる。
また、本実施形態の制御を採用すれば、湿度データ等を取得するセンサ等を必要としなくても大気圧データのみの活用によって天候予測が可能であるため、天候予測精度向上のために、ハード面のコスト上昇を抑えることができる。
(第7実施形態)
第7実施形態では、第1実施形態のフローチャートに対して天候予測値を補正する「天候予測値の補正演算ステップ」を加えた実施形態について、図3及び図11を参照して説明する。図3は、第2実施形態と同様の沸き上げ運転の作動を示したフローチャートである。図11は、図3の「天候予測値の補正演算ステップ」に関するサブルーチンである。なお、第7実施形態のフローチャートは、以下に説明するステップ以外の各ステップは第1実施形態のフローチャートと同様であり、その作用効果も同様である。
図3に示すように、当該「天候予測値の補正演算ステップ」は、ステップ50の「天候予測値の算出ステップ」の後に実行する。図11に示すように、ステップ51の「天候予測値の補正演算ステップ」では、まずステップ520で集熱量の実績を算出する。この集熱量の実績は、前述の第6実施形態と同様である。次にステップ521で、ステップ520の集熱量実績に基づく天候実績を算出する。この天候実績の算出についても、前述の第6実施形態と同様に行う。
さらにステップ522では、ステップ521で算出した30日分の天候実績を当該日の天候予測値と比較し、天候予測結果が的中したか否かに応じて、的中ポイントを決定する。このポイント付けについても前述の第6実施形態と同様に行う。以上のようにステップ522は、天候予測演算ステップ(S50)により過去に算出された天候予測結果と算出された過去の天候実績とを比較した天候予測精度を算出するステップである。
次にステップ523で、過去の天候予測値が、集熱量が不足する方向に外れているか否かを判定する。そして、ステップ523の判定がYESであれば、ステップ524に進み、ステップ50で算出した天候予測値を「雨」に補正する。この補正された天候予測結果は後のステップ70で採用されることになり、ステップ80,90,100での演算結果に反映される。
一方、ステップ523でNOと判定するとステップ525に進み、過去の天候予測値が、集熱量が過剰な方向に外れているか否かを判定する。そして、ステップ525の判定がYESであれば、ステップ526に進み、ステップ50で算出した天候予測値を「晴」または「曇」に補正する。この補正された天候予測結果は後のステップ70で採用されることになり、ステップ80,90,100での演算結果に反映される。一方、ステップ525の判定がNOであれば、サブルーチンを終了し、天候予測値の補正は行われない。
本実施形態の制御によると、制御装置5は、天候予測演算ステップ(S50)で天候予測結果を補正する天候予測値の補正演算ステップ(S51)を実行する。当該天候予測値の補正演算ステップでは、過去の集熱量実績を用いて過去の天候実績を算出し(S521)、天候予測演算ステップにより過去に算出された天候予測結果と算出された過去の天候とを比較した天候予測精度を算出し(S522)、当該天候予測精度に基づいて天候予測結果を補正する。
これによれば、過去の天候予測結果の予測精度を過去の天候予測結果と過去の天候との比較結果により算出して天候予測値の補正に活用する。このため、過去の予測精度を活用した天候予測結果の見直しが図れ、結果的に将来の天候予測精度を向上することができる。したがって、沸き上げ運転制御の精度及び効率をさらに向上することができる。
また、天候予測値の補正演算ステップ(S51)では、算出された天候予測精度に基づいて、予測集熱量が不足する天候予測結果であると判定された場合には、予測集熱量が増加するように天候予測結果を補正し(S524)、予測集熱量が過剰である天候予測結果であると判定された場合には、予測集熱量が減少するように天候予測結果を補正する(S526)。
これによれば、過去の天候予測結果の予測精度を評価するパラメータとして、予測集熱量が不足する方向か、または過剰な方向かを判定する項目を加えることにより、湯切れ、湯余り等の使用上好ましくない状態を回避する沸き上げ運転条件を提供できる。したがって、一層、沸き上げ運転制御の精度及び効率を向上することができる。
(他の実施形態)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
上記実施形態では、天候予測演算ステップにおいて、所定期間内の大気圧データを用いて天候予測を行っているが、この形態に限定するものではない。例えば、当該大気圧データの他、太陽熱集熱器4による過去の集熱量の実績値に応じて天候を予測するようにしてもよい。
上記実施形態において説明した、図3に示す「天候予測値の補正演算ステップ」、図7に示す「沸き上げ運転の補正演算ステップ」、図9に示す「翌日の集熱量の補正演算ステップ」は、各図において示す順番で実行することに限定するものではない。
1…ハイブリッド給湯装置
2…ヒートポンプユニット(加熱装置)
3…タンク
4…太陽熱集熱器
5…制御装置
6…大気圧センサ(大気圧検出手段)

Claims (10)

  1. 太陽熱を集熱する太陽熱集熱器(4)と、加熱装置(2)で沸き上げた湯を蓄えるタンク(3)と、使用が予測される使用熱量に対して、前記タンクの蓄熱量及び前記太陽熱集熱器により集熱される熱量では不足する分の加熱熱量を算出する制御装置(5)と、を備え、前記制御装置が算出した前記加熱熱量を、昼間の電気料金よりも安価な料金体系である所定の安価料金時間帯に前記加熱装置による沸き上げ運転を実施して前記タンクに蓄えるハイブリッド給湯装置であって、
    前記制御装置は、少なくとも大気圧検出手段(6)により検出される大気圧を用いて天候予測結果を算出する天候予測演算ステップ(S50)と、前記天候予測結果を用いて前記太陽熱集熱器によって集熱される熱量の予測量を算出する予測集熱量演算ステップ(S70)と、を実行して前記加熱熱量を求めるととともに、前記所定の安価料金時間帯に前記天候予測演算ステップ及び前記予測集熱量演算ステップを複数回実行して前記加熱熱量を更新することを特徴とするハイブリッド給湯装置。
  2. 前記制御装置は、
    前記天候予測演算ステップで複数種類の天候の中から少なくとも雨または曇を天候予測結果として算出するものであり、
    前記複数回実行される前記天候予測演算ステップにおいて雨または曇が所定回数以上予測された場合には、前記天候予測結果を雨または曇に補正し(S511,S513)、当該補正した天候予測結果を用いて前記予測集熱量演算ステップを実行する(S70)ことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド給湯装置。
  3. 前記制御装置は、前記予測集熱量演算ステップで算出された予測集熱量を補正する集熱量補正演算ステップ(S71)を実行し、
    前記集熱量補正演算ステップでは、過去の集熱量実績を用いて過去の天候を算出し(S711)、前記天候予測演算ステップにより過去に算出された天候予測結果と前記算出された過去の天候とを比較した天候予測精度を算出し(S712)、当該天候予測精度に基づいて前記予測集熱量を補正することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド給湯装置。
  4. 前記集熱量補正演算ステップでは、前記算出された天候予測精度に基づいて、予測集熱量が不足する天候予測結果であると判定された場合には、前記予測集熱量を増加するように補正し(S714)、予測集熱量が過剰である天候予測結果であると判定された場合には、前記予測集熱量を減少するように補正する(S716)ことを特徴とする請求項3に記載のハイブリッド給湯装置。
  5. 前記制御装置は、
    前記天候予測演算ステップで複数種類の天候の中から一の結果を天候予測結果として算出するものであり、
    前記複数回実行される前記天候予測演算ステップにおいて、最も回数が多い種類の天候予測結果を用いて(S52)前記予測集熱量演算ステップを実行することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド給湯装置。
  6. 前記制御装置は、前記複数回実行される前記天候予測演算ステップにおいて最終に実行された天候予測結果を用いて前記予測集熱量演算ステップを実行することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド給湯装置。
  7. 前記制御装置は、前記沸き上げ運転中であっても前記所定の安価料金時間帯中には(S140)、前記天候予測演算ステップ及び前記予測集熱量演算ステップを実行し、前記沸き上げ運転を更新する(S91)ことをすることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のハイブリッド給湯装置。
  8. 前記制御装置は、
    前記加熱熱量の算出において目標沸き上げ湯量と目標沸き上げ温度を算出するものであり、
    前記沸き上げ運転中に行われた前記天候予測演算ステップによる天候予測結果が前回と異なる結果である場合には、前回に対して前記目標沸き上げ温度を維持し(S912)、前記目標沸き上げ湯量を変化させる(S913)ことにより、沸き上げ運転の補正を実行することを特徴とする請求項7に記載のハイブリッド給湯装置。
  9. 前記制御装置は、前記天候予測演算ステップ及び前記予測集熱量演算ステップを前回の演算実行から所定時間が経過した場合(S30)に再実行することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のハイブリッド給湯装置。
  10. 前記制御装置は、使用熱量に関する過去実績を所定のタイミングで更新するものであり、前記所定のタイミング(S30A)に同期させて、前記天候予測演算ステップ及び前記予測集熱量演算ステップを複数回実行することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のハイブリッド給湯装置。
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