JP5789748B2

JP5789748B2 - Hot water system

Info

Publication number: JP5789748B2
Application number: JP2010282343A
Authority: JP
Inventors: 亘彦戸田; 宏展堀; 堀　　宏展
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2015-10-07
Anticipated expiration: 2030-12-17
Also published as: JP2012127633A

Description

本発明は複数台の熱源機を備える給湯システムに関する。 The present invention relates to a hot water supply system including a plurality of heat source units.

熱源機として複数台のヒートポンプを備える給湯システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この給湯システムでは、複数台のヒートポンプを個別に稼働・停止できるようにして、予測されるデマンド値が契約した最大需要電力を越えそうな場合には、稼働するヒートポンプの台数を減らし、最大需要電力が更新されないように制御している。 A hot water supply system including a plurality of heat pumps as a heat source device is known (see, for example, Patent Document 1). In this hot water supply system, multiple heat pumps can be operated and stopped individually, and if the predicted demand value is likely to exceed the contracted maximum demand power, the number of heat pumps to be operated will be reduced and the maximum power demand will be reduced. Is controlled not to be updated.

特開２００８−２６７７０８号公報JP 2008-267708 A

ところで、熱源機としてヒートポンプを備える給湯システムでは、通常、電力料金が安い夜間においてヒートポンプを稼働して湯を少量ずつ生成し、生成した湯は、タンクに集めて貯留し、例えばレストラン設備であれば、タンクに接続された厨房などの給湯端末にて日中消費される。そして、日中に消費されて減少したタンク内の湯（使用湯量）を補充するように、再び夜間において生成しタンク内に貯留する。 By the way, in a hot water supply system equipped with a heat pump as a heat source machine, the heat pump is usually operated at night when the electricity charge is low to generate small amounts of hot water, and the generated hot water is collected and stored in a tank. It is consumed during the day at hot water supply terminals such as kitchens connected to the tank. Then, it is generated again at night and stored in the tank so as to replenish the hot water (used hot water amount) consumed in the daytime and reduced in the tank.

一方、工場設備向けなどにおいて大容量のタンクを備える給湯システムがあり、この場合、大容量タンクに対して１台の大型のヒートポンプを設けるのではなく、小型のヒートポンプを多数台（例えば、１０台以上）連結して設け、必要な湯の生成能力を持たせる構成としている。このようにタンクの容量が大きい場合には、使用湯量の変動幅が大きくなり、夜間において生成するべき湯量の変動幅も大きくなりがちである。ところが、従来では、湯の生成を開始するにあたって、使用湯量に関わらず、全台数のヒートポンプを一斉に稼働して湯を生成していた。 On the other hand, there is a hot water supply system including a large-capacity tank for use in factory facilities. In this case, a large heat pump is not provided for a large-capacity tank, but a large number of small heat pumps (for example, 10 As described above, they are connected and provided with the necessary hot water generation capability. Thus, when the capacity of the tank is large, the fluctuation range of the amount of hot water used tends to increase, and the fluctuation range of the amount of hot water to be generated at night tends to increase. However, conventionally, when starting the production of hot water, regardless of the amount of hot water used, all the heat pumps are operated simultaneously to produce hot water.

全台数のヒートポンプを稼働させる場合、使用湯量を沸き上げてタンクを補充するまでに要する時間は短くて済むが、消費電力の増大につながりやすい。何故なら、ヒートポンプは稼働開始時に比較的大きな電力を必要とし、多くの台数を一斉に稼働開始する分だけ余分に電力を必要とするからである。また、ヒートポンプ間を連結する配管などに奪われる熱量は、台数が多くなるほど多くなり、そのことからも消費電力の増大につながりやすい。 When all the heat pumps are operated, it takes only a short time to boil up the amount of hot water used and replenish the tank, but this tends to increase power consumption. This is because the heat pump requires a relatively large amount of power at the start of operation, and requires an extra amount of power for starting the operation of many units at once. In addition, the amount of heat taken away by piping connecting the heat pumps increases as the number of units increases, which also leads to an increase in power consumption.

そこで、本発明は、複数の熱源機を備える給湯システムにおいて、消費電力を抑制することができる給湯システムを提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the hot water supply system which can suppress power consumption in the hot water supply system provided with several heat-source equipment.

上記課題を解決するために、本発明は、複数台の熱源機と、該複数台の熱源機から供給される湯を集めて貯留するタンクとを備える給湯システムにおいて、前記タンクの使用湯量を検出する使用湯量検出部と、前記使用湯量検出部により検出した使用湯量に応じて稼働する前記熱源機の台数を制御する制御部と、前記熱源機の稼働中の使用湯量の変化を検出する使用湯量変化検出部と、を備え、前記制御部は、前記使用湯量変化検出部により検出された使用湯量の変化の程度が所定の幅より小さい場合には、熱源機の稼働台数を変化させないヒステリシス性を持たせて制御することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention detects the amount of hot water used in a tank in a hot water supply system including a plurality of heat source units and a tank that collects and stores hot water supplied from the plurality of heat source units. The amount of hot water used to detect the change in the amount of hot water used during operation of the heat source machine , the control unit that controls the number of the heat source machines that operate according to the amount of hot water detected by the hot water quantity detection unit A change detecting unit, and the control unit has a hysteresis characteristic that does not change the number of operating heat source machines when the degree of change in the used hot water amount detected by the used hot water amount change detecting unit is smaller than a predetermined width. It is characterized by being controlled .

前記熱源機の過去の稼働時間を記憶する記憶部を備え、前記制御部は、前記記憶部に記憶された過去の稼働時間を参照して稼働時間が最も短い熱源機を優先的に稼働させるものであることが好ましい。 A storage unit that stores the past operation time of the heat source unit is provided, and the control unit preferentially operates the heat source unit with the shortest operation time with reference to the past operation time stored in the storage unit. It is preferable that

使用湯量、熱源機台数、及び沸き上げに必要な時間に関するデータテーブルを備え、前記制御部は、前記データテーブルを参照し、前記使用湯量検出部により検出した使用湯量と沸き上げまでに許容される時間に基づいて前記熱源機の稼働台数を決定するものであることが好ましい。 A data table regarding the amount of hot water used, the number of heat source units, and the time required for boiling is provided, and the control unit is allowed to boil up the amount of hot water used and the amount of hot water detected by the hot water amount detection unit with reference to the data table. It is preferable to determine the number of operating heat source units based on time.

前記制御部は、複数の前記熱源機を、時間的に互いにずらしたタイミングで稼働させるものであることが好ましい。 It is preferable that the control unit is configured to operate the plurality of heat source devices at timings shifted from each other in time.

本発明によれば、使用湯量に応じて熱源機の稼働台数を制御するので、少ない台数で比較的長い時間をかけて湯を生成することができ、その結果、消費電力を抑制することができる。 According to the present invention, since the number of operating heat source units is controlled according to the amount of hot water used, hot water can be generated over a relatively long time with a small number of units, and as a result, power consumption can be suppressed. .

本発明の一実施形態に係る給湯システムのブロック図。The block diagram of the hot-water supply system which concerns on one Embodiment of this invention. 同給湯システムにおいて記憶部に記憶されたヒートポンプ毎の過去の稼働時間の例を示す図。The figure which shows the example of the past operation time for every heat pump memorize | stored in the memory | storage part in the hot-water supply system. 同給湯システムにおけるデータテーブルを示す図。The figure which shows the data table in the hot-water supply system. 同給湯システムにおいてデータテーブルを参照して求めたヒートポンプの必要稼働台数の変化と実際の稼働台数の変化を示す図。The figure which shows the change of the required operating number of the heat pump calculated | required with reference to the data table in the hot-water supply system, and the change of an actual operating number. 同給湯システムにおいて複数台のヒートポンプを、タイミングをずらして稼働開始するときの電力量の変化を示す図。The figure which shows the change of electric energy when starting the operation | movement of several heat pumps shifting timing in the same hot-water supply system. 同給湯システムにおける電力量の変化と従来の給湯システムにおける電力量の変化を示す図。The figure which shows the change of the electric energy in the hot-water supply system, and the change of the electric energy in the conventional hot-water supply system.

以下、本発明の一実施形態に係る給湯システムについて、図１〜６を参照して説明する。本実施形態の給湯システム１は、図１に示されるように、熱源機として１２台のヒートポンプ２−１、２−２、・・２−１２を備える。４台ずつのヒートポンプ２−１、・・２−４、２−５、・・２−８、２−９、・・２−１２が、小容量（例えば５０リットル）の貯湯タンク３−１、３−２、３−３に接続されて、各々４台のヒートポンプと１台の貯湯タンクの組合せからなる３つの給湯ユニット４、５、６に構成されている。 Hereinafter, a hot water supply system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the hot water supply system 1 of the present embodiment includes twelve heat pumps 2-1, 2-2,. Each of the four heat pumps 2-1, 2-4, 2-5, 2-8, 2-9, 2-12 has a small capacity (for example, 50 liters) hot water storage tank 3-1, Connected to 3-2 and 3-3, three hot water supply units 4, 5 and 6 each comprising a combination of four heat pumps and one hot water storage tank are provided.

各貯湯タンク３−１、・・３−３には、図示しない給水管を介して市水が供給され、各貯湯タンク３−１、・・３−３に溜まった市水がヒートポンプ２−１、２−２・・２−１２に循環されることにより所定の温度（例えば９０度）まで加熱される。貯湯タンク３−１、・・３−３は、管寄せ配管７により大容量（例えば１０００リットル）の大型タンク８に接続されており、各貯湯タンク３−１、・・３−３内の水が所定温度まで沸き上げられた段階で、大型タンク８へ送られるようになっている。また、給湯ユニット４、５、６による湯生成は、原則として、電力料金が安い夜１０時から朝８時までの間（以下、運転時間帯という）に行われる。 City water is supplied to each hot water storage tank 3-1,... 3-3 through a water supply pipe (not shown), and the city water collected in each hot water storage tank 3-1,. It is heated to a predetermined temperature (for example, 90 degrees) by being circulated through 2-2, 2-12. The hot water storage tanks 3-1,... 3-3 are connected to a large-capacity (for example, 1000 liters) large tank 8 by the header pipe 7, and the water in each of the hot water storage tanks 3-1,. Is sent to the large tank 8 when it has been heated to a predetermined temperature. Moreover, the hot water generation by the hot water supply units 4, 5, and 6 is performed in principle from 10:00 to 8:00 in the morning (hereinafter referred to as an operation time zone) when the electricity rate is low.

大型タンク８には、給水配管９を介して、給湯端末として多数のカラン１１が接続され、内部にはタンク８内の残りの湯量及び湯温度を検出するセンサ８ａが設けられている。各カラン１１は、手動又は自動によりバルブ１２を開けることによって出湯が開始され、各カラン１１からの出湯量が流量計１３により計測されるようになっている。大型タンク８内のセンサ８ａ及び流量計１３は、それぞれ通信線１４、１５により後述する制御装置１６に接続され、残湯量、流量などのデータを制御装置１６へ送信する。なお、大型タンク８に接続される給湯端末はカランの他にも種々の設備が可能である。 A large number of currants 11 are connected to the large tank 8 as a hot water supply terminal via a water supply pipe 9, and a sensor 8a for detecting the remaining amount of hot water and the temperature of the hot water in the tank 8 is provided inside. Each currant 11 starts the hot water by opening the valve 12 manually or automatically, and the amount of the hot water from each currant 11 is measured by the flow meter 13. The sensor 8a and the flow meter 13 in the large tank 8 are connected to a control device 16 to be described later via communication lines 14 and 15, respectively, and transmit data such as the amount of remaining hot water and the flow rate to the control device 16. The hot water supply terminal connected to the large tank 8 can be equipped with various facilities in addition to the curan.

ヒートポンプ２−１、２−２、・・２−１２は、各々通信線１７−１、１７−２、・・１７−１２を介して制御装置１６に個別に接続され、制御装置１６からの制御信号によって稼働・停止を含む種々の運転制御が行われる。制御装置１６は、通信線１７−１、１７−２・・１７−１２を介して各ヒートポンプ２−１、２−２・・２−１２へ制御信号を送る制御部１８と、センサ８ａ及び流量計１３から送られる残湯量、及びカラン１１の流量などのデータに基づいて使用湯量を検出する使用湯量検出部１９と、使用湯量の変化を検出する使用湯量変化検出部２１と、各ヒートポンプ２−１、２−２、・・２−１２の過去の稼働時間を記憶する稼働時間記憶部（記憶部）２２と、稼働台数を決定するためのデータテーブル２３を格納したメモリ２４と、を備える。制御部１８、使用湯量検出部１９、使用湯量変化検出部２１、及び稼働時間記憶部２２は、それぞれマイクロプロセッサから構成される。 The heat pumps 2-1, 2-2,... 2-12 are individually connected to the control device 16 via communication lines 17-1, 17-2,. Various operation control including operation / stop is performed by the signal. The control device 16 includes a control unit 18 for sending control signals to the heat pumps 2-1, 2-2,... 2-12 via communication lines 17-1, 17-2,. The amount of hot water used for detecting the amount of hot water based on data such as the amount of remaining hot water sent from the total 13 and the flow rate of the currant 11, the amount of hot water used for detecting change 21 for detecting changes in the amount of hot water used, and each heat pump 2- The operation time memory | storage part (memory | storage part) 22 which memorize | stores the past operation time of 1-2, ... 2-12, and the memory 24 which stored the data table 23 for determining the number of operation are provided. The control unit 18, the used hot water amount detection unit 19, the used hot water amount change detection unit 21, and the operating time storage unit 22 are each configured by a microprocessor.

使用湯量検出部１９は、センサ８ａから送信されるタンク８内の残湯量のデータ及び各流量計１３から送信されるカラン１１（給湯端末）における出湯量のデータに基づいて、給湯ユニット４、５、６によって生成する必要がある湯量（使用湯量）を算出し、算出した使用湯量を制御部１８へ送信する。具体的には、タンク８の満タン時の容量から現在の残湯量を減算し、カラン１１（給湯端末）からの出湯量を加算する。 The hot water usage detector 19 is based on the data on the amount of remaining hot water in the tank 8 transmitted from the sensor 8a and the data on the amount of hot water discharged from the flow meter 13 and the amount of hot water discharged from each flow meter 13. 6, the amount of hot water that needs to be generated (the amount of hot water used) is calculated, and the calculated amount of hot water used is transmitted to the control unit 18. Specifically, the current remaining hot water amount is subtracted from the capacity of the tank 8 when the tank is full, and the amount of hot water discharged from the currant 11 (hot water supply terminal) is added.

使用湯量変化検出部２１は、所定時間（例えば３０分）毎に使用湯量検出部１９によって算出された使用湯量を比較し、使用湯量の変化量を算出して制御部１８に送信する。例えば、沸き上げ開始時点（午後１０時）において使用湯量が５００リットルであり、次の検出時点（午後１０時３０分）では使用湯量が４５０リットルに変化していた場合には、制御部１８に対して変化量が５０リットルであることを送信する。 The used hot water amount change detection unit 21 compares the used hot water amount calculated by the used hot water amount detection unit 19 every predetermined time (for example, 30 minutes), calculates the change amount of the used hot water amount, and transmits it to the control unit 18. For example, if the amount of hot water used is 500 liters at the start of boiling (10 pm) and the amount of hot water used has changed to 450 liters at the next detection time (10:30 pm), the controller 18 In contrast, the fact that the change amount is 50 liters is transmitted.

稼働時間記憶部２２は、制御部１８から各ヒートポンプ２−１、２−２・・２−１２の稼働時間のデータを取得し、各ヒートポンプ２−１、２−２・・２−１２毎の過去の稼働時間の合計を算出して記憶する。図２に稼働時間記憶部２２に記憶された内容の例を示す。なお、稼働時間記憶部２２は、各ヒートポンプ２−１、２−２・・２−１２の過去の累積稼働時間のデータを記憶するメモリ機能だけを備え、ヒートポンプを稼働することにより逐次更新される累積稼働時間の算出は制御部１８が行うようにしてもよい。 The operation time storage unit 22 acquires data on the operation time of each heat pump 2-1, 2... 2-12 from the control unit 18, and stores the data for each heat pump 2-1, 2. Calculate and store the total of past operating hours. FIG. 2 shows an example of contents stored in the operating time storage unit 22. The operating time storage unit 22 includes only a memory function that stores data of past cumulative operating times of the heat pumps 2-1, 2-2,... 2-12, and is sequentially updated by operating the heat pump. The control unit 18 may calculate the accumulated operation time.

メモリ２４に格納されたデータテーブル２３は、各ヒートポンプ２−１、２−２・・２−１２の沸上げ能力に基づいて予め算出されたものであり、（使用湯量）及び（沸き上げまでに必要な時間）の２つの条件がそれぞれ変化したときの、稼働が必要なヒートポンプの台数を示すものである。具体的には、図３に示されるように、横軸に（使用湯量）、縦軸に（沸き上げまでに必要な時間）をとったテーブルとして格納されている。使用湯量が多いほど、多くの稼働台数が設定され、使用湯量が少ないほど少ない稼働台数が設定されている。また、湧き上げまでに必要な時間が長いほど少ない稼働台数が設定され、湧き上げまでに必要な時間が短いほど多くの稼働台数が設定されている。 The data table 23 stored in the memory 24 is calculated in advance based on the boiling capacity of each heat pump 2-1, 2-2. This shows the number of heat pumps that need to be operated when the two conditions (necessary time) change. Specifically, as shown in FIG. 3, the table is stored as a table with the amount of hot water used on the horizontal axis and the time required for boiling up on the vertical axis. The greater the amount of hot water used, the greater the number of operating units, and the smaller the amount of hot water used, the smaller the number of operating units. In addition, the smaller the number of operating units is set as the time required until the springs are longer, and the larger the number of operating units is set as the time required until the springs are shorter.

条件としての（湧き上げまでに必要な時間）は、運転時間帯が約１０時間に制限されていることから、湧き上げを開始した時点から運転時間帯の終了するまでの時間を表し、湧き上げまでに許容される時間でもある。したがって、実際のデータテーブル２３における条件としての（沸き上げまでに必要な時間）の最長値は約１０時間である。また、条件としての（使用湯量）の最多値は、ほぼタンク８の満タン時の容量に相当し、約１０００リットルである。 The condition (time required for upwelling) represents the time from the start of upwelling to the end of the uptime, since the operation time zone is limited to about 10 hours. It is also an acceptable time. Therefore, the longest value of (the time required for boiling) as a condition in the actual data table 23 is about 10 hours. Further, the maximum value of the (used hot water amount) as a condition corresponds to the capacity of the tank 8 when it is full, and is about 1000 liters.

例えば、いま、工場設備などにおいて運転時間帯（夜間）における給湯端末からの出湯が多く、運転時間帯の終盤になっても生成が必要な湯量（使用湯量）が多い場合には、（使用湯量）が「多」であり、（湧き上げまでに必要な時間）は「短」であるので、必要な稼働台数は、データテーブル２３の右上部（３１）の全１２台となる。（使用湯量）が「多」であっても、湧き上げまでに十分な時間がある場合には、（湧き上げまでに必要な時間）が「長」になるので、必要な稼働台数は右下部（３２）の１０台になる。 For example, if there is a lot of hot water from the hot water supply terminal in the operating hours (nighttime) in the factory facilities, etc., and there is a large amount of hot water that needs to be generated (the amount of hot water used) at the end of the operating hours, ) Is “many”, and (the time required for upwelling) is “short”, the required number of operating units is 12 in the upper right part (31) of the data table 23. Even if (the amount of hot water used) is “many”, if there is enough time to spring up, (the time required to spring up) will be “long”, so the required number of operating units (32) 10 units.

また、（使用湯量）が「少」であっても、湧き上げまでに許容される時間が短い場合には、必要稼働台数は左上部（３３）の５台になり、さらに、湧き上げまでに許容される時間が長い場合には、必要稼働台数は左下部（３４）の１台となる。 In addition, even if (the amount of hot water used) is “small”, if the time allowed for springing is short, the required number of units to be operated will be five in the upper left (33). When the allowable time is long, the required operating number is one in the lower left (34).

なお、制御装置１６がデータテーブル２３を持たない場合には、制御部１８が、必要な稼働台数を、各ヒートポンプ２−１、２−２・・２−１２の沸上げ能力と、使用湯量検出部１９により検出された使用湯量と、沸き上げまでに許容される時間と、に基づいて、逐次、所定の演算式を用いて算出する。これに対して、本給湯システム１では、制御装置１６がデータテーブル２３を持つので、上記の演算処理を省略することができ、制御部１８の負荷を低減させることができる。また、例えば、ヒートポンプの台数を増加させるなどの、給湯システム１の拡張を行う場合には、データテーブル２３を変更したり、追加することによって容易に対応することができる。 In addition, when the control apparatus 16 does not have the data table 23, the control part 18 detects the required operating number, the boiling capability of each heat pump 2-1, 2-2,. Based on the amount of hot water detected by the unit 19 and the time allowed until boiling, the calculation is sequentially performed using a predetermined arithmetic expression. On the other hand, in the hot water supply system 1, since the control device 16 has the data table 23, the above arithmetic processing can be omitted, and the load on the control unit 18 can be reduced. In addition, for example, when the hot water supply system 1 is expanded, for example, by increasing the number of heat pumps, the data table 23 can be easily changed or added.

本給湯システム１の動作について図４を参照して説明する。図４は、本給湯システムが湯の生成を開始（Ｔ１）してからのヒートポンプ２−１、２−２・・２−１２の稼働台数の経時的変化を表す。点線４１がデータテーブル２３を参照して求めた計算上のヒートポンプの必要活動台数であり、実線４２が実際のヒートポンプの稼働台数である。 The operation of the hot water supply system 1 will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a change over time in the number of operating heat pumps 2-1, 2-2 to 2-12 after the hot water supply system starts generating hot water (T 1). A dotted line 41 indicates the necessary number of heat pumps that are calculated by referring to the data table 23, and a solid line 42 indicates the actual number of operating heat pumps.

いま、湯の生成開始時点（Ｔ１）において、タンク８内の残湯量が僅少（使用湯量が最多）であるとする。この状態で制御部１８は、使用湯量検出部１９が検出した使用湯量のデータと、制御部１８が内蔵するタイマの時刻データにより算出した沸き上げまでに許容される時間のデータと、に基づき、データテーブル２３を参照して必要な稼働台数を求める。Ｔ１が運転時間帯の開始時刻（夜１０時）であるとすると、沸き上げまでに必要な時間は最長になるので、データテーブル２３を参照して必要な稼働台数は１０台になる。 Now, it is assumed that the remaining amount of hot water in the tank 8 is very small (the amount of hot water used is the largest) at the start of hot water generation (T1). In this state, the control unit 18 is based on the data on the amount of hot water detected by the used hot water amount detection unit 19 and the data on the time allowed until boiling calculated from the time data of the timer built in the control unit 18. The required operating number is obtained with reference to the data table 23. Assuming that T1 is the start time of the operation time zone (10 o'clock at night), the time required for boiling is the longest, so the number of operating units required is 10 with reference to the data table 23.

そして、制御部１８は、求めた稼働台数（１０台）分のヒートポンプ２−１、２−２・・２−１２に制御信号を送信して稼働を開始させる。このとき、制御部１８は、稼働時間記憶部２２に記憶された各ヒートポンプ２−１、２−２・・２−１２毎の過去の稼働時間を参照して稼働時間が最も短いヒートポンプから優先的に稼働させる。稼働時間記憶部２２に記憶されたデータが図２に示すものであるときには、制御部１８は、３番目からの１０台のヒートポンプ２−３、２−４・・２−１２に対して制御信号を送信して、稼働させる。このように、稼働時間が短いものから優先的に稼働することにより、ヒートポンプ２−１、２−２・・２−１２内の寿命部品（コンプレッサなど）への負荷を均等化することができ、特定のヒートポンプ２−１、２−２・・２−１２の機器効率が早期に低下することを防止することができる。 And the control part 18 transmits a control signal to the heat pump 2-1, 2-2, and 2-12 for the calculated | required operation number (10), and starts operation | movement. At this time, the control unit 18 gives priority to the heat pump with the shortest operation time with reference to the past operation time for each of the heat pumps 2-1, 2-2, and 2-12 stored in the operation time storage unit 22. To run. When the data stored in the operation time storage unit 22 is as shown in FIG. 2, the control unit 18 controls the third heat pump 2-3, 2-4,. To get it up and running. In this way, by operating preferentially from those with a short operating time, it is possible to equalize the load on the life parts (compressor etc.) in the heat pumps 2-1, 2-2,. It is possible to prevent the device efficiency of the specific heat pumps 2-1, 2-2,.

ヒートポンプ２−３、２−４・・２−１２を稼働することにより給湯ユニット４、５、６で湯が生成され、生成された湯が貯湯タンク３−１、３−２、３−３から逐次大型タンク８へと送られる。カラン１１（給湯端末）からの出湯が無い（あるいは少ない）場合には、使用湯量（生成が必要な湯量）が徐々に減少する。 By operating the heat pumps 2-3, 2-4, .. 2-12, hot water is generated in the hot water supply units 4, 5, and 6, and the generated hot water is supplied from the hot water storage tanks 3-1, 3-2, and 3-3. Sequentially sent to the large tank 8. When there is no (or less) hot water from the currant 11 (hot water supply terminal), the amount of hot water used (the amount of hot water that needs to be generated) gradually decreases.

Ｔ２の時点において、制御部１８は、使用湯量検出部１９からの使用湯量のデータと、使用湯量変化検出部２１からの使用湯量の変化量のデータを受信し、使用湯量のデータと、沸き上げまでに許容される時間のデータと、に基づき、データテーブル２３を参照して必要な稼働台数を求める。Ｔ２時点では使用湯量が減少しているので、データテーブル２３から求められた台数は８台である。このとき、制御部１８は、受信した変化量の値が所定の基準幅以内であるか否かに基づいて、基準幅以内である場合には、実際の稼働台数を変化させずヒステリシス性を持たせた制御を行う。 At the time of T2, the control unit 18 receives the hot water amount data from the used hot water amount detection unit 19 and the hot water amount change data from the used hot water amount change detection unit 21, and the hot water amount data is heated. The required number of operating units is obtained with reference to the data table 23 on the basis of the data of the time allowed until. Since the amount of hot water used is decreasing at time T2, the number of units obtained from the data table 23 is eight. At this time, based on whether or not the value of the received change amount is within a predetermined reference width, the control unit 18 has hysteresis without changing the actual number of operating units when it is within the reference width. Control.

具体的には、例えば、Ｔ２時点で使用湯量変化検出部２１から受信した変化量の値が１０リットルであり、基準幅が２０リットルであるとすると、制御部１８は、変化量が基準幅以内であるので、稼働台数を現在の１０台のまま維持する。 Specifically, for example, assuming that the change amount received from the hot water amount change detection unit 21 at time T2 is 10 liters and the reference width is 20 liters, the control unit 18 determines that the change amount is within the reference width. Therefore, the number of operating units is maintained at the current 10 units.

制御部１８がヒステリシス性を持たせた制御を行うことにより、ヒートポンプ２−１、２−２・・２−１２の稼働・停止の頻度が抑制され、寿命部品への負担を軽減させることができる。また、ヒートポンプ２−１、２−２・・２−１２の起動時には、熱交換のためのファンを駆動させることから比較的大きな電力を必要とするが、稼働・停止の頻度が抑制されることから、トータルの消費電力を抑えることにもなる。 When the control unit 18 performs control with hysteresis, the frequency of operation and stop of the heat pumps 2-1, 2-2, and 2-12 is suppressed, and the burden on the life parts can be reduced. . In addition, when starting up the heat pumps 2-1, 2-2, .. 2-12, the fan for heat exchange is driven, which requires a relatively large amount of power, but the frequency of operation / stop is suppressed. Therefore, the total power consumption can be reduced.

Ｔ３の時点において、制御部１８は、Ｔ２の時点と同様に、使用湯量のデータと変化量のデータを受信し、使用湯量のデータと、沸き上げまでに許容される時間のデータと、に基づき、データテーブル２３を参照して必要な稼働台数を求める。Ｔ３の時点では使用湯量がさらに減少しているので、データテーブル２３を参照して求めた台数は２台である。このとき、制御部１８は、使用湯量の変化量が基準幅以内か否かを判断し、変化量（例えば、３０リットル）が基準幅（２０リットル）を越えているので、稼働している１０台のヒートポンプのうち８台を停止させ、稼働台数を２台に減少させる。 At the time point T3, the control unit 18 receives the data on the amount of hot water used and the data on the amount of change, similarly to the time point T2, and based on the data on the amount of hot water used and the time allowed for boiling. Referring to the data table 23, the required operating number is obtained. Since the amount of hot water used has further decreased at time T3, the number of units obtained by referring to the data table 23 is two. At this time, the control unit 18 determines whether or not the amount of change in the amount of hot water used is within the reference width, and the amount of change (for example, 30 liters) exceeds the reference width (20 liters). Eight of the heat pumps are stopped and the number of operating units is reduced to two.

Ｔ４の時点において、制御部１８は、同様に、使用湯量のデータと変化量のデータを受信し、使用湯量のデータと、沸き上げまでに許容される時間のデータと、に基づき、データテーブル２３を参照して必要な稼働台数を求める。Ｔ４の時点では、カラン１１からの出湯があり、使用湯量（生成が必要な湯量）が増加しているので、データテーブル２３を参照して求めた台数は４台になっている。また、制御部１８は、受信した使用湯量の変化量の値が基準幅以内か否かを判断し、変化量（例えば、８リットル）が基準幅（２０リットル）以内であるので、稼働台数を２台のまま維持する。 At the time point T4, the control unit 18 similarly receives the data on the amount of hot water used and the data on the amount of change, and based on the data on the amount of hot water used and the data on the time allowed for boiling, the data table 23 To find the required number of units in operation. At the time of T4, there is hot water from the currant 11, and the amount of hot water used (the amount of hot water that needs to be generated) has increased, so the number obtained by referring to the data table 23 is four. In addition, the control unit 18 determines whether or not the value of the received amount of change in the amount of used hot water is within the reference range. Since the amount of change (for example, 8 liters) is within the reference width (20 liters), the number of operating units is determined. Keep 2 units.

さらに、Ｔ５の時点において、制御部１８は、使用湯量のデータと変化量のデータを受信し、データテーブル２３を参照して必要な稼働台数を求める。Ｔ５の時点では、カラン１１から大量の出湯があり、使用湯量（生成が必要な湯量）が大幅に増加し、沸き上げまでに許容される時間が短くなってきているので、データテーブル２３を参照して求められる台数は、最大の１２台になる。そして、制御部１８は、使用湯量の変化量が基準幅以内か否かを判断し、このＴ５の時点では、変化量が基準幅を越えることから、実際の稼働台数を１２台へ増加させる。 Further, at time T5, the control unit 18 receives the hot water amount data and the change amount data, and refers to the data table 23 to obtain the required number of operating units. At the time of T5, there is a large amount of hot water from the currant 11, the amount of hot water used (the amount of hot water that needs to be generated) has increased significantly, and the time allowed for boiling has been shortened, so refer to the data table 23 The maximum number required is 12 units. And the control part 18 judges whether the variation | change_quantity of the amount of hot water used is less than a reference | standard width, and since the variation | change_quantity exceeds a reference | standard width | variety at the time of this T5, it increases an actual operating number to 12.

上記タイミングＴ１〜Ｔ５は、使用湯量変化検出部２１が使用湯量の変化を検出するタイミング（例えば、３０分毎）と同じであってもよいし、制御部１８自体が有するタイマに基づいた所定の間隔のタイミングであってもよい。 The timings T1 to T5 may be the same as the timing (for example, every 30 minutes) at which the used hot water amount change detecting unit 21 detects a change in the used hot water amount, or a predetermined time based on a timer included in the control unit 18 itself. It may be an interval timing.

また、上記Ｔ１時点及びＴ５時点のように、複数のヒートポンプ２−１、２−２・・２−１２を稼働開始するときには、制御部１８は、各ヒートポンプ２−１、２−２・・２−１２を稼働させるための制御信号を、時間的に互いにずらしたタイミングで送って、複数のヒートポンプ２−１、２−２・・２−１２を時間的にずらして稼働させる。 Moreover, when starting operation of the plurality of heat pumps 2-1, 2-2... 2-12 as at the time T 1 and the time T 5, the control unit 18 controls the heat pumps 2-1, 2-2. A control signal for operating -12 is sent at a timing shifted from each other in time, and the plurality of heat pumps 2-1, 2-2,.

具体的には、図５に示したように、ｔ１時点で最初のヒートポンプ２−１に稼働のための制御信号を送り、短時間（例えば、１０秒）後のｔ２時点で次のヒートポンプ２−２に対して制御信号を送り、・・といった制御を行う。これにより、ヒートポンプ２−１、２−２・・２−６の起動時の突入電流に起因する電力のピークｐ１、ｐ２・・ｐ６が分散されて、デマンド値を抑えることができ、ヒートポンプ２−１、２−２・・２−１２へ電源を供給する電源機器（図示せず）への負担を軽減することができる。また、電源機器と各ヒートポンプ２−１、２−２・・２−６の接続路にあるブレーカなどの機器にかかる負荷変動を小さくすることができる。 Specifically, as shown in FIG. 5, a control signal for operation is sent to the first heat pump 2-1 at time t1, and the next heat pump 2- at time t2 after a short time (for example, 10 seconds). A control signal is sent to 2 and control is performed. As a result, the power peaks p1, p2,... P6 due to the inrush current at the start of the heat pumps 2-1 2-2... 2-6 are dispersed, and the demand value can be suppressed. It is possible to reduce a burden on a power supply device (not shown) that supplies power to 1, 2-2,. Moreover, the load fluctuation concerning devices, such as a breaker in the connection path of a power supply device and each heat pump 2-1, 2-2, and 2-6, can be made small.

仮に、制御部１８が複数のヒートポンプ２−１、２−２・・２−６に対して稼働を開始させる制御信号を同時に送信した場合には、突入電流が重なるので、電力量は、点線５１で示したように、大きなピークＰを持つことになり、デマンド値が契約した最大需要電力を越えてしまう虞が生じる。 If the control unit 18 simultaneously transmits a control signal for starting operation to the plurality of heat pumps 2-1, 2-2,... 2-6, since the inrush currents overlap, the amount of power is represented by the dotted line 51. As shown in Fig. 5, the peak P is large, and the demand value may exceed the contracted maximum demand power.

以上のように、制御部１８は、使用湯量検出部１９が検出する使用湯量に応じて、極力少ない台数により、許容される時間内において比較的長い時間をかけて湯を生成するようにヒートポンプ２−１、２−２・・２−１２の稼働台数を制御するので、消費電力を抑えることができる。 As described above, the control unit 18 generates heat in a relatively long time within an allowable time by using as few units as possible according to the amount of hot water detected by the hot water detection unit 19. Since the number of operating units -1, 2-2, .. 2-12 is controlled, power consumption can be suppressed.

これについて、図６を参照して説明する。図６において、点線６１は、従来の給湯システム１において、例えば、１２台のヒートポンプを稼働させて所定量の湯を生成するときの電力量を示し、実線６２は、本給湯システム１において、例えば６台のヒートポンプを稼働させて同量の湯を生成するときの電力量を示す。本給湯システム１では、従来の給湯システムに比べて、同量の湯を生成するために比較的長い時間かかるが、稼働台数が少ない分だけ、稼働開始時の比較的大きな電力量を要するヒートポンプ台数が少なくて済み、沸き上げ開始時のヒートポンプ自体や配管により奪われる熱量のロスも少なくて済むことから、トータルの電力量が抑えられる。各給湯システムにおけるトータル電力量は、各線６１、６２の矩形部分６１ａ、６２ａの面積に相当する。 This will be described with reference to FIG. In FIG. 6, a dotted line 61 indicates the amount of electric power when, for example, twelve heat pumps are operated to generate a predetermined amount of hot water in the conventional hot water supply system 1, and a solid line 62 indicates, for example, in the present hot water supply system 1. The amount of electric power when operating six heat pumps to generate the same amount of hot water is shown. In this hot water supply system 1, it takes a relatively long time to generate the same amount of hot water as compared with the conventional hot water supply system, but the number of heat pumps that require a relatively large amount of power at the start of operation by the small number of operating units. The amount of heat consumed by the heat pump itself and piping at the start of boiling can be reduced and the total amount of power can be reduced. The total amount of power in each hot water supply system corresponds to the area of the rectangular portions 61a and 62a of the lines 61 and 62, respectively.

また、湯を生成する過程において、電力量の最大値が抑えられるので、デマンド値を低く抑えることができ、デマンド値が契約した最大需要電力を越え、最大需要電力が大きい値に更新されてしまう虞を低減することができる。 In addition, in the process of generating hot water, the maximum value of the electric energy is suppressed, so the demand value can be kept low, the demand value exceeds the contracted maximum demand power, and the maximum demand power is updated to a large value. The fear can be reduced.

なお、熱源機としてヒートポンプ２−１、２−２・・２−１２の代わりに、ガス加熱器、太陽熱加熱器などの他のものを用いてもよい。また、各給湯ユニット４、５、６の貯湯タンク３−１、３−２、３−３は、極めて小容量のバッファ的なものであり、各ヒートポンプ２−１、２−２・・２−１２とタンク８とが実質的に直接接続されたものであってもよい。 In addition, you may use other things, such as a gas heater and a solar-heater, instead of heat pump 2-1, 2-2, and 2-12 as a heat source machine. The hot water storage tanks 3-1, 3-2, and 3-3 of each of the hot water supply units 4, 5, and 6 are very small-capacity buffers, and the heat pumps 2-1, 2-2,. 12 and the tank 8 may be substantially directly connected.

１給湯システム
２−１、２−２・・２−１２ヒートポンプ（熱源機）
８タンク
１８制御部
１９使用湯量検出部
２１使用湯量変化検出部
２２稼働時間記憶部（記憶部）
２３データテーブル 1 Hot water supply system 2-1, 2-2, 2-12 Heat pump (heat source)
8 Tank 18 Control Unit 19 Hot Water Amount Detection Unit 21 Hot Water Amount Change Detection Unit 22 Operating Time Storage Unit (Storage Unit)
23 Data table

Claims

In a hot water supply system comprising a plurality of heat source units and a tank for collecting and storing hot water supplied from the plurality of heat source units,
A hot water detection unit for detecting the amount of hot water used in the tank;
A control unit that controls the number of the heat source machines that operate according to the amount of hot water detected by the hot water detection unit;
A hot water amount change detection unit for detecting a change in the amount of hot water used during operation of the heat source machine,
When the degree of change in the amount of hot water detected by the hot water amount change detection unit is smaller than a predetermined width, the control unit performs control with hysteresis so as not to change the number of operating heat source units. Hot water supply system.

A storage unit for storing past operating hours of the heat source machine;
The hot water supply system according to claim 1, wherein the control unit preferentially operates the heat source unit having the shortest operation time with reference to the past operation time stored in the storage unit.

A data table for the amount of hot water used, the number of heat source units, and the time required for boiling is provided.
The control unit refers to the data table, and determines the number of operating heat source units based on the amount of hot water detected by the hot water amount detection unit and the time allowed until boiling. The hot-water supply system of Claim 1 or Claim 2 .

The hot water supply system according to claim 1, wherein the control unit operates the plurality of heat source units at timings shifted from each other in time.