JP5821035B2 - 給湯システム - Google Patents

Description

本発明は、給湯システムに関する。

従来、ヒートポンプ給湯手段に、ガス焚き又は油焚きの補助給湯手段を組み合わせたハイブリッド給湯システムが提案されている（例えば特許文献１参照）。

給湯システムの使用者が、昼間に比べて夜間の方が料金単価が安くなるような時間帯別の電力料金メニューで電力会社と契約している場合、ヒートポンプ給湯手段は、主に料金単価が割安な夜間に沸き上げ動作を行うように使用される。

上記の特許文献１に記載された給湯システムでは、夜間を含む第１時間帯に、制御手段が、ヒートポンプ給湯手段で所定量の温水を沸かして、貯湯タンクに貯湯しておく。第１時間帯以外の第２時間帯では、貯湯タンクの貯湯量が所定の第１貯湯量以上であれば、制御手段は貯湯タンクからのみ給湯負荷へ給湯させる。また、第２時間帯において、貯湯タンクの貯湯量が第１貯湯量を下回ると、制御手段はヒートポンプ給湯手段による温水加熱を追加する。さらに、第２時間帯において、貯湯タンクの貯湯量が第１貯湯量より少ない所定の第２貯湯量を下回ると、制御手段は、補助給湯手段による給湯を更に追加する。

特許文献１の給湯システムでは、ヒートポンプ給湯手段が割安な夜間電力を使用して沸かした温水を貯湯タンクに貯湯しておき、昼間は貯湯タンクに貯湯されている温水を給湯負荷に給湯することで、給湯にかかるコストを低減している。

特許第４１９８１８７号公報

ところで、集合住宅では世帯ごとに電力会社との間で個別の受電契約を行っていたが、電力料金を削減するため、集合住宅全体で電力会社との間で高圧一括受電契約を結ぶ事例が増えている。高圧一括受電契約では、時間帯別の電力料金メニューのように時間帯による料金単価の違いはないが、時間帯別の電力料金メニューよりも料金単価が安価に設定されている。そのため、高圧一括受電契約を利用する場合、夜間にヒートポンプ給湯手段で湯を沸かしておく必要はなく、湯の需要が多い昼間の時間帯に、ヒートポンプ給湯手段で湯を沸かして給湯負荷に供給することが好ましい。

このように、高圧一括受電契約の場合と時間帯別の電力料金メニューの場合とでは、ヒートポンプ給湯手段（第１給湯器）および補助給湯器（第２給湯器）の最適な使い方が異なっている。そのため、制御手段が、時間帯別の電力料金メニューに合わせてヒートポンプ給湯手段および補助給湯手段の動作を制御すると、高圧一括受電契約を利用する場合にはヒートポンプ給湯手段および補助給湯手段の動作が最適な動作とはならない可能性があった。

本発明は上記課題に鑑みて為され、第１給湯器が沸き上げ動作を行う条件を使用者自身が設定できる給湯システムを提供することを目的とする。

本発明の給湯システムは、第１給湯器と、第２給湯器と、切替弁と、制御部と、設定部とを備える。前記第１給湯器は、給水配管から水が供給される１つのタンク、および、前記１つのタンク内の水を加熱して湯をつくるヒートポンプ装置を具備して、前記１つのタンクから湯を供給する。前記切替弁は、給湯負荷に湯を供給する供給元を、前記第１給湯器および前記第２給湯器の何れかに切り替える。前記制御部は、前記１つのタンク内の湯量が第１切替湯量を下回ると、前記供給元を前記第１給湯器から前記第２給湯器に切り替えるように前記切替弁を制御し、かつ、前記１つのタンク内の湯量が、前記第１切替湯量よりも多い第２切替湯量を上回ると、前記供給元を前記第２給湯器から前記第１給湯器に切り替えるように前記切替弁を制御するように構成される。前記制御部は、前記１つのタンク内の湯量が開始湯量以下になると前記ヒートポンプ装置に湯を沸かす動作を開始させ、かつ、前記１つのタンク内の湯量が、前記開始湯量よりも多い停止湯量を上回ると、前記ヒートポンプ装置に湯を沸かす動作を停止させるように構成される。前記設定部は、設定操作に応じて、前記１つのタンク内の湯量について前記第１切替湯量、前記第２切替湯量、前記開始湯量、前記停止湯量をそれぞれ設定するように構成される。

本発明によれば、設定部が、設定操作に応じて、ヒートポンプ装置に加熱動作を開始させる開始湯量を設定している。したがって、使用者自身が、電力会社と契約した受電契約の契約内容などの使用状況に合わせて、第１給湯器の動作設定を行うことができる。

（ａ）は本実施形態の給湯システムのシステム構成図であり、（ｂ）は本実施形態の給湯システムを構成する制御装置のブロック図である。 本実施形態の給湯システムの動作を説明するフローチャートである。 （ａ）は本実施形態の給湯システムが時間帯別料金メニューで使用される場合の第１切替湯量および開始湯量の設定例を示す図である。（ｂ）は本実施形態の給湯システムが時間帯別料金メニューで使用される場合の第２切替湯量および停止湯量の設定例を示す図である。 （ａ）は本実施形態の給湯システムが高圧一括受電契約で使用される場合の第１切替湯量および開始湯量の設定例を示す図である。（ｂ）は本実施形態の給湯システムが高圧一括受電契約で使用される場合の第２切替湯量および停止湯量の設定例を示す図である。

本発明に係る給湯システムの実施形態を図面に基づいて説明する。

この給湯システムは、図１（ａ）に示すように、第１給湯器１と、第２給湯器２と、切替弁３と、制御装置４とを備える。この給湯システムは、一般家庭の住戸（例えば、一戸建ての住戸、又は、集合住宅の住戸など）に導入され、住戸内の給湯負荷５に湯を供給するために用いられる。ここにおいて、給湯負荷５としては、厨房や浴室内の給水給湯栓や、給水給湯栓に接続された食器洗浄機などがある。

切替弁３は、制御装置４から入力される制御信号に応じて、給湯負荷５への湯の供給元を第１給湯器１および第２給湯器２の何れかに切り替える方向切替弁である。切替弁３の一方の入力ポートには第１給湯器１からの配管２１が接続される。切替弁３の他方の入力ポートには第２給湯器２からの配管２２が接続される。切替弁３の出力ポートには給湯配管２３が接続されており、切替弁３から給湯配管２３を介して給湯負荷５に湯が供給される。

第１給湯器１は、タンク１１と、タンク１１内の水を加熱するヒートポンプ装置１２を備える。

タンク１１の底部には給水配管２０が接続されており、タンク１１は給水配管２０を介して供給される水（ヒートポンプ装置１２によって加熱された湯も含む）を溜めるように構成されている。タンク１１の頂部には配管２１の一端が接続されており、配管２１の他端は切替弁３の入力ポートに接続されている。タンク１１内の温水が配管２１と切替弁３と給湯配管２３を介して給湯負荷５に供給されると、給水配管２０の水圧によってタンク１１内に水が補充されるので、タンク１１内は常に満水状態となっている。

ヒートポンプ装置１２は、タンク１１の下部から取り込んだ水をヒートポンプで加熱して、タンク１１の頂部からタンク１１内に戻すように構成されている。ヒートポンプ方式で水を加熱する装置は従来周知であるので、ヒートポンプ装置１２の詳細な説明は省略する。なお、ヒートポンプ装置１２は、タンク１１から取り込んだ水を加熱してタンク１１に戻しているが、タンク１１を介さずに給水された水を加熱してタンク１１に入れるようにしてもよい。

ヒートポンプ装置１２がタンク１１内の水を加熱することによって、タンク１１内の水の温度分布は上端に近いほど温度が上昇するような温度分布となっている。図１（ａ）に示すようにタンク１１内で水温が所定温度以上の高温層１１１は上側にあり、所定温度よりも水温が低い低温層１１２は下側にある。ここで、水温が所定温度以上である湯の量を湯量Ｖ１とする。なお、タンク１１内の水温は、タンク１１の上端に近いほど温度が上昇するような温度分布となっており、高温層１１１においても、低温層１１２においても上側に近づくにつれて温度が上昇するような温度分布となっている。そして、タンク１１内の湯が減ると、高温層１１１と低温層１１２の境界は上側に移動し、タンク１１内の湯が増えると、高温層１１１と低温層１１２の境界は下側に移動することになる。

第２給湯器２は、本実施形態ではヒートポンプ装置１２とは異なる加熱方式で湯をつくる給湯器であり、例えばメタンやプロパンなどの可燃性ガスを燃焼させるガスバーナ（加熱源）で水を加熱するガス給湯器からなる。第２給湯器２は、給水配管２０から供給される水を加熱し、配管２２と切替弁３と給湯配管２３を介して給湯負荷５に湯を供給する。ガス給湯器の構成も従来周知であるから、第２給湯器２の詳細な説明は省略する。なお、第２給湯器２はガス給湯器に限定されず、石油（重油や灯油）などの化石燃料の燃焼熱で湯を沸かす給湯器でもよい。

制御装置４は、タンク１１内の湯量Ｖ１（水温が所定温度以上の湯量）に基づいて、切替弁３の切替制御と、ヒートポンプ装置１２の動作制御を行う。この制御装置４は、図１（ｂ）に示すように、演算処理部４０と、入力部４１と、ディスプレイ４２と、メモリ４３とを備える。この制御装置４は、例えば住戸内の台所や浴室などに設置される。

入力部４１は、制御装置４の本体（図示せず）に、外部より操作可能な状態で設けられている。この入力部４１は、使用者が給湯システムの運転状態を切り替えたり、各種の動作条件を設定したりする目的で使用される。

ディスプレイ４２は、制御装置４の本体に、外部から目視可能な状態で設けられている。ディスプレイ４２は、演算処理部４０によって表示内容が制御され、各種の設定を行うための設定画面や給湯システムの運転状態を示す画面を表示する。

メモリ４３は例えばフラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）などの不揮発性のメモリからなる。メモリ４３は入力部４１を用いて入力された設定値などを記憶する。本実施形態では、メモリ４３に、給湯負荷５への湯の供給元を第１給湯器１から第２給湯器２に切り替える際の第１切替湯量ＶＬ１と、給湯負荷５への湯の供給元を第２給湯器２から第１給湯器１に切り替える際の第２切替湯量ＶＬ２とが記憶されている。また本実施形態では、メモリ４３に、第１給湯器１（ヒートポンプ装置１２）に湯を沸かす動作を開始させる際の開始湯量ＶＬ３と、第１給湯器１に湯を沸かす動作を停止させる際の停止湯量ＶＬ４とが記憶されている。

演算処理部４０は、組み込みのプログラムを実行することによって、第１給湯器１による湯沸かし動作を制御し、切替弁３の切替制御を行う。

演算処理部４０には温度センサ１３の測定結果が入力される。温度センサ１３はタンク１１に設けられ、タンク１１内の水温を１乃至複数の高さ位置で測定する。演算処理部４０は、タンク１１の１乃至複数の高さ位置で測定された水温をもとに、所定温度以上の湯がどれだけ溜められているかを算出する。ここにおいて、温度センサ１３と演算処理部４０とで、タンク１１に溜められた湯量Ｖ１を測定する測定部が構成される。

制御部たる演算処理部４０は、湯量Ｖ１の算出結果に基づいて、第１給湯器１による沸き上げ動作、および、切替弁３の切替状態をそれぞれ制御する。すなわち、演算処理部４０は、湯量Ｖ１が第１切替湯量ＶＬ１を下回ると、給湯負荷５への湯の供給元が第１給湯器１から第２給湯器２に切り替わるように、切替弁３を切り替える。演算処理部４０は、湯量Ｖ１が第２切替湯量ＶＬ２を上回ると、給湯負荷５への湯の供給元が第２給湯器２から第１給湯器１に切り替わるように、切替弁３を切り替える。また、演算処理部４０は、湯量Ｖ１が開始湯量ＶＬ３以下になると、ヒートポンプ装置１２に湯を沸かす動作を開始させ、湯量Ｖ１が停止湯量ＶＬ４を上回ると、ヒートポンプ装置１２に湯を沸かす動作を停止させる。

次に、この給湯システムの動作を図２のフローチャートに基づいて説明する。

使用者が入力部４１を操作して第１切替湯量ＶＬ１、第２切替湯量ＶＬ２、開始湯量ＶＬ３、停止湯量ＶＬ４の設定値を入力すると、演算処理部４０は、入力部４１から入力された設定値をメモリ４３に記憶させる（ステップＳ１）。なお、開始湯量ＶＬ３は第１切替湯量ＶＬ１以上の値に設定され、停止湯量ＶＬ４は第２切替湯量ＶＬ２以上の値に設定されているものとする。

演算処理部４０は、初期状態では湯の供給元が第１給湯器１となるように切替弁３の切替制御を行っており、第１給湯器１（すなわちタンク１１）から給湯負荷５に湯を供給させる（ステップＳ２）。

演算処理部４０は、温度センサ１３から水温の測定値を取り込み、この測定値を用いてタンク１１内の湯量Ｖ１を算出した後、湯量Ｖ１が開始湯量ＶＬ３を上回っているか否かを判断する（ステップＳ３）。

湯量Ｖ１が開始湯量ＶＬ３を上回っていれば（ステップＳ３のＹｅｓ）、演算処理部４０は、ヒートポンプ装置１２を停止させたままで、タンク１１（第１給湯器１）からの給湯を継続する。

一方、湯量Ｖ１が開始湯量ＶＬ３以下になると（ステップＳ３のＮｏ）、演算処理部４０は、ヒートポンプ装置１２に湯を沸かす動作（以下、沸き上げ動作と言う。）を開始させる（ステップＳ４）。その後、演算処理部４０は、温度センサ１３から水温の測定値を取り込み、水温の測定値をもとに湯量Ｖ１を算出し、この湯量Ｖ１が第１切替湯量ＶＬ１を下回っているか否かを判断する（ステップＳ５）。

ここで、ヒートポンプ装置１２が湯を沸かす量が湯の使用量を上回り、タンク１１内の湯量Ｖ１が第１切替湯量ＶＬ１以上に回復すれば（ステップＳ５のＮｏ）、演算処理部４０は、湯量Ｖ１が停止湯量ＶＬ４を上回っているか否かを判断する（ステップＳ６）。湯量Ｖ１が停止湯量ＶＬ４以下であれば（ステップＳ６のＮｏ）、演算処理部４０は、ステップＳ４に戻って、ヒートポンプ装置１２による湯の沸き上げ動作を継続させる。湯量Ｖ１が停止湯量ＶＬ４を上回っていれば（ステップＳ６のＹｅｓ）、演算処理部４０は、ヒートポンプ装置１２による湯の沸き上げ動作を停止させた後（ステップＳ７）、ステップＳ２に戻ってタンク１１からの給湯を継続する。

一方、ヒートポンプ装置１２が湯を沸かす量が湯の使用量に追いつかず、湯量Ｖ１が第１切替湯量ＶＬ１を下回ると（ステップＳ５のＹｅｓ）、演算処理部４０は、切替弁３を第１給湯器１から第２給湯器２に切り替える（ステップＳ８）。このとき、第２給湯器２から切替弁３を介して給湯負荷５に湯が供給される。第２給湯器２は、給水配管２０から流入する水の流量が一定レベルを超えると、湯の沸き上げ動作を開始するように構成されており、所定の設定温度に加熱した湯を給湯負荷５に供給する（ステップＳ９）。

ステップＳ９で第２給湯器２から給湯している状態でも、ヒートポンプ装置１２は沸き上げ動作を継続しており、タンク１１内の湯量は徐々に回復していく。演算処理部４０は、第２給湯器２から給湯負荷５に給湯させている状態で、温度センサ１３から水温の測定値を取り込み、水温の測定値から湯量Ｖ１を算出して、この湯量Ｖ１が第２切替湯量ＶＬ２を上回っているか否かを判断する（ステップＳ１０）。

湯量Ｖ１が第２切替湯量ＶＬ２以下であれば（ステップＳ１０のＮｏ）、演算処理部４０は、ヒートポンプ装置１２による湯の沸き上げ動作を継続し（ステップＳ１１）、ステップＳ９に戻って第２給湯器２から継続して給湯させる。

湯量Ｖ１が第２切替湯量ＶＬ２を上回っていると（ステップＳ１０のＹｅｓ）、演算処理部４０は、切替弁３を第２給湯器２から第１給湯器１に切り替えて、第１給湯器１から給湯負荷５に給湯させる（ステップＳ１２）。このとき、第２給湯器２は、給水配管２０から流入する水の流量がほぼゼロになるので、沸き上げ動作を停止する。

その後、演算処理部４０は、温度センサ１３から取り込んだ水温の測定値をもとに湯量Ｖ１を算出し、この湯量Ｖ１が停止湯量ＶＬ４を上回っているか否かを判断する（ステップＳ１３）。

湯量Ｖ１が停止湯量ＶＬ４以下であれば（ステップＳ１３のＮｏ）、演算処理部４０は、ヒートポンプ装置１２に湯の沸き上げ動作を継続させ（ステップＳ１４）、ステップＳ１２に戻って第１給湯器１からの給湯を継続する。

一方、湯量Ｖ１が停止湯量ＶＬ４を上回っていれば（ステップＳ１３のＹｅｓ）、演算処理部４０は、ヒートポンプ装置１２による湯の沸き上げ動作を停止させ（ステップＳ１５）、ステップＳ２に戻ってタンク１１から継続して給湯させる。

上述のように、制御部としての演算処理部４０は、タンク１１内の湯量Ｖ１を第１切替湯量ＶＬ１および第２切替湯量ＶＬ２とそれぞれ比較した結果に基づいて、切替弁３を第１給湯器１および第２給湯器２の何れかに切り替えている。また演算処理部４０は、タンク１１内の湯量Ｖ１を開始湯量ＶＬ３、停止湯量ＶＬ４とそれぞれ比較した結果に基づいて、ヒートポンプ装置１２による沸き上げ動作を行うか否かを制御する。

ここで、本実施形態では、設定部としての演算処理部４０が、入力部４１を用いて使用者が行った設定操作に応じて、第１切替湯量ＶＬ１、第２切替湯量ＶＬ２、開始湯量ＶＬ３、停止湯量ＶＬ４の設定値をメモリ４３に登録する。

昼間に比べて夜間の方が料金単価が安価になる電力料金メニューを利用する場合の、第１切替湯量ＶＬ１、第２切替湯量ＶＬ２、開始湯量ＶＬ３、停止湯量ＶＬ４の設定例を図３（ａ）（ｂ）に示す。なお、タンク１１の内部では上側ほど水温が高くなるような温度分布となり、図３（ａ）（ｂ）において第１切替湯量ＶＬ１、第２切替湯量ＶＬ２、開始湯量ＶＬ３および停止湯量ＶＬ４のそれぞれを示す線が図中の下側にあるほど設定値が大きいことを示している。

昼間に比べて夜間の方が料金単価が安価になる電力料金メニューを利用する場合、制御装置４の演算処理部４０は、料金単価の安い夜間に第１給湯器１に沸き上げ動作を行わせ、所定量の湯をつくる。そして、夜間に比べ、それ以外の時間帯では電力料金の料金単価が高いので、夜間以外の時間帯ではヒートポンプ装置１２による沸き上げ動作をできるだけ行わないようにすることが好ましい。ここで、ヒートポンプ装置１２が沸き上げ動作を開始する開始湯量ＶＬ３は、第１切替湯量ＶＬ１と等しいか、第１切替湯量ＶＬ１よりも僅かに多い湯量に設定されている。したがって、タンク１１の湯量Ｖ１が第１切替湯量ＶＬ１近くに減少するまで、ヒートポンプ装置１２による沸き上げ動作は開始されない。そして、タンク１１の湯量Ｖ１が減少して給湯元が第１給湯器１から第２給湯器２に切り替えられる直前か、切り替えられると同時に、ヒートポンプ装置１２による沸き上げ動作が開始される。よって、夜間以外の時間帯でヒートポンプ装置１２による沸き上げ動作が抑制され、給湯にかかるコストを低減できる。

また、第２切替湯量ＶＬ２は、タンク１１に湯がある程度溜まったレベルに設定されており、停止湯量ＶＬ４は、第２切替湯量ＶＬ２と等しいか、第２切替湯量ＶＬ２よりも僅かに多い湯量に設定される。

演算処理部４０は、タンク１１内の湯量Ｖ１が第１切替湯量ＶＬ１を下回るか又はその直前で、ヒートポンプ装置１２に沸き上げ動作を開始させるが、夜間以外の時間帯では料金単価が夜間よりも高いので、ヒートポンプ装置１２の稼働時間をできるだけ短くしたい。上述のように、停止湯量ＶＬ４は、第２切替湯量ＶＬ２と等しいか、第２切替湯量ＶＬ２よりも僅かに多い湯量に設定されている。よって、タンク１１にある程度の量の湯が溜まった時点、すなわち湯量Ｖ１が第２切替湯量ＶＬ２を上回った時点かその直後には、湯量Ｖ１が停止湯量ＶＬ４を上回ることになる。したがって、演算処理部４０は、湯の供給元を第２給湯器２から第１給湯器１に切り替えた時点又はその直後に、ヒートポンプ装置１２の沸き上げ動作を停止させるから、夜間以外の時間帯でヒートポンプ装置１２の沸き上げ動作が抑制される。

また、時間帯によって料金単価に変わりがない、高圧一括受電契約のような電力料金メニューを利用する場合の、第１切替湯量ＶＬ１、第２切替湯量ＶＬ２、開始湯量ＶＬ３、停止湯量ＶＬ４の設定例を図４（ａ）（ｂ）に示す。

高圧一括受電契約のような電力料金メニューでは、上述した時間帯別料金メニューに比べて、時間帯に関わらず料金単価が安価であるから、第２給湯器２に比べて運転コストが安い第１給湯器１からできるだけ給湯するようにしたいという要望がある。

ここで、第１切替湯量ＶＬ１は、第１給湯器１が湯切れするぎりぎりのレベル、すなわちタンク１１内の湯量がゼロになる手前のレベルに設定され、開始湯量ＶＬ３は、タンク１１の最大容量から僅かに少ないレベルに設定される。したがって、タンク１１内が湯で満たされている状態から給湯負荷５で湯が使用されて、湯量Ｖ１が僅かに減少し、湯量Ｖ１が開始湯量ＶＬ３以下になると、演算処理部４０は、ヒートポンプ装置１２に沸き上げ動作を開始させる。このように、湯量Ｖ１がタンク１１の最大容量から僅かに少ないレベル（開始湯量ＶＬ３）を下回ると、演算処理部４０がヒートポンプ装置１２の沸き上げ動作を開始させるから、湯切れの起こる可能性を少なくできる。

また、ヒートポンプ装置１２が沸き上げ動作を行っている状態で湯の沸き上げ量が使用量に追いつかず、湯量Ｖ１が徐々に減少する場合でも、湯切れするぎりぎりのレベルに設定された第１切替湯量ＶＬ１を湯量Ｖ１が下回るまでは第１給湯器１から給湯される。よって、演算処理部４０は、湯切れする寸前まで第１給湯器１から給湯させ、湯量Ｖ１が第１切替湯量ＶＬ１を下回った時点で、湯の供給元を第１給湯器１から第２給湯器２へ切り替えることで、湯切れが起こる可能性を低減できる。また、演算処理部４０は、湯切れする寸前まで第１給湯器１から給湯負荷５に給湯させており、第２給湯器２に比べて運転コストの安い第１給湯器１から給湯させることで、給湯にかかるコストを低減できる。また、ヒートポンプ装置１２は、化石燃料（例えば可燃性ガスや油など）の燃焼熱で湯を沸かす第２給湯器２に比べて、二酸化炭素の排出量が少なくいから、第１給湯器１を第２給湯器２よりも多用することで、給湯システム全体での二酸化炭素の排出量を削減できる。

また、図４（ａ）、図４（ｂ）の設定例では、第２切替湯量ＶＬ２は、タンク１１に湯がある程度溜まったレベルに設定され、停止湯量ＶＬ４は、タンク１１の最大容量とほぼ同じレベルに設定される。

タンク１１内の湯量Ｖ１が減少したことによって湯の供給元が第２給湯器２に切り替えられた後に、タンク１１内に湯がある程度溜まり、湯量Ｖ１が第２切替湯量ＶＬ２を上回ると、演算処理部４０は、湯の供給元を第２給湯器２から第１給湯器１に切り替えている。これにより、タンク１１内の湯量Ｖ１がある程度のレベルまで回復すると、第２給湯器２が停止され、第１給湯器１からの給湯に切り替えられるから、運転コストの安い第１給湯器１に早めに切り替えることで、給湯システム全体の運転にかかるコストを低減できる。また、停止湯量ＶＬ４はタンク１１の最大容量とほぼ同じレベルに設定されているから、第１給湯器１によってタンク１１の満量レベルまで湯が沸き上げられる。よって、第１給湯器１（タンク１１）から給湯する場合に湯切れが起こりにくくなり、その後に湯量Ｖ１が第１切替湯量ＶＬ１を下回らなければ、第１給湯器１から継続して給湯される。したがって、運転コストが安く、二酸化炭素の排出量が少ないヒートポンプ装置１２を第２給湯器２よりも優先して動作させることができるから、給湯システム全体として給湯にかかるコストを低減し、二酸化炭素の排出量を抑制することができる。

以上説明したように、本実施形態の給湯システムは、第１給湯器１と、第２給湯器２と、切替弁３と、制御部（演算処理部４０）と、設定部（演算処理部４０および入力部４１からなる）を備える。第１給湯器１は、給水配管２０から水が供給されるタンク１１と、タンク１１内の水を加熱して湯をつくるヒートポンプ装置１２を具備して、タンク１１から給湯する。切替弁３は、給湯負荷５に湯を供給する供給元を、第１給湯器１および第２給湯器２の何れかに切り替える。制御部は、タンク１１内の湯量Ｖ１が所定の第１切替湯量ＶＬ１を下回ると、給湯負荷５への湯の供給元を第１給湯器１から第２給湯器２に切り替えるように切替弁３を制御する。制御部は、タンク１１内の湯量Ｖ１が所定の開始湯量ＶＬ３以下になるとヒートポンプ装置１２に湯を沸かす動作を開始させる。設定部は、設定操作に応じて開始湯量ＶＬ３を設定する。

このように、本実施形態によれば、設定部が、設定操作に応じてヒートポンプ装置１２に加熱動作を開始させる開始湯量ＶＬ３を設定している。したがって、使用者自身が、電力会社と契約した受電契約の契約内容などの使用状況に合わせて、第１給湯器１の動作設定を行うことができる。よって、第１給湯器１および第２給湯器２を組み合わせたハイブリッド給湯システムにおいて、第１給湯器１の動作を使用状況に合わせて最適に制御することができる。

本実施形態の給湯システムにおいて、設定部（演算処理部４０および入力部４１からなる）が、設定操作に応じて切替湯量ＶＬ１を設定することも好ましい。これにより、使用者自身が、電力会社と契約した受電契約の契約内容などの使用状況に合わせて、湯の供給元を第１給湯器１から第２給湯器２に切り替える第１切替湯量ＶＬ１を設定することができる。よって、第１給湯器１および第２給湯器２を組み合わせたハイブリッド給湯システムにおいて、第１給湯器１および第２給湯器２の動作を使用状況に合わせて最適に制御することができる。

また、本実施形態の給湯システムにおいて、以下のように構成されることも好ましい。制御部は、タンク１１内の湯量Ｖ１が、第１切替湯量ＶＬ１よりも多い所定の第２切替湯量ＶＬ２を上回ると、給湯負荷５への湯の供給元を第２給湯器２から第１給湯器１に切り替えるように切替弁３を制御する。制御部は、タンク１１内の湯量が、開始湯量ＶＬ３よりも多い所定の停止湯量ＶＬ４を上回ると、ヒートポンプ装置１２に湯を沸かす動作を停止させるように構成される。そして、設定部は、設定操作に応じて第２切替湯量ＶＬ２および停止湯量ＶＬ４をそれぞれ設定するように構成される。

このように、本実施形態によれば設定部が、設定操作に応じて、湯の供給元を第２給湯器２から第１給湯器１に切り替える第２切替湯量ＶＬ２、および、ヒートポンプ装置１２の沸き上げ動作を停止させる停止湯量ＶＬ４をそれぞれ設定している。したがって、使用者自身が、電力会社と契約した受電契約の契約内容などの使用状況に合わせて、第１給湯器１および第２給湯器２の動作設定を行うことができる。例えば、停止湯量ＶＬ４が、第２切替湯量ＶＬ２と同じか、第２切替湯量ＶＬ２よりも僅かに多い湯量に設定されると、ヒートポンプ装置１２による沸き上げ動作が抑制され、ヒートポンプ装置１２を動作させるのに必要な電気料金を低減できる。また、停止湯量ＶＬ４が第２切替湯量ＶＬ２に比べて十分大きな値に設定されると、湯の供給元が第２給湯器２から第１給湯器１に切り替えられた後も、第１給湯器１による湯の沸き上げ動作が継続されるので、タンク１１内の湯切れが起こりにくくなる。

なお、本実施形態において第２給湯器２は、第１給湯器１と異なる加熱方式の給湯器に限定されず、第２給湯器２は第１給湯器１と同じ加熱方式（ヒートポンプ方式）の給湯器でもよい。

１ 第１給湯器
２ 第２給湯器
３ 切替弁
４ 制御装置
５ 給湯負荷
１１ タンク
１２ ヒートポンプ装置
４０ 演算処理部（制御部、設定部）
４１ 入力部（設定部）
４３ メモリ

Claims (1)

1. 給水配管から水が供給される１つのタンクおよび前記１つのタンク内の水を加熱して湯をつくるヒートポンプ装置を具備して前記１つのタンクから湯を供給する第１給湯器と、
   第２給湯器と、
   給湯負荷に湯を供給する供給元を、前記第１給湯器および前記第２給湯器の何れかに切り替える切替弁と、
   制御部と、
   設定部とを備え、
   前記制御部は、前記１つのタンク内の湯量が第１切替湯量を下回ると、前記供給元を前記第１給湯器から前記第２給湯器に切り替えるように前記切替弁を制御し、かつ、前記１つのタンク内の湯量が、前記第１切替湯量よりも多い第２切替湯量を上回ると、前記供給元を前記第２給湯器から前記第１給湯器に切り替えるように前記切替弁を制御するように構成され、
   前記制御部は、前記１つのタンク内の湯量が開始湯量以下になると前記ヒートポンプ装置に湯を沸かす動作を開始させ、かつ、前記１つのタンク内の湯量が、前記開始湯量よりも多い停止湯量を上回ると、前記ヒートポンプ装置に湯を沸かす動作を停止させるように構成されており、
   前記設定部は、設定操作に応じて、前記１つのタンク内の湯量について前記第１切替湯量、前記第２切替湯量、前記開始湯量、前記停止湯量をそれぞれ設定するように構成されたことを特徴とする給湯システム。

Images