JP6044326B2 - Hot water storage water heater and solar system - Google Patents

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Description

本発明は、温水を加熱、貯湯及び給湯する機能を備えた貯湯式給湯機、及び車両の充電機能と太陽光発電機能とを備えたソーラーシステムに関する。   The present invention relates to a hot water storage type hot water heater having a function of heating, storing hot water and supplying hot water, and a solar system having a vehicle charging function and a solar power generation function.
従来技術として、例えば特許文献1に記載されているように、太陽光発電装置と貯湯式給湯機とを組合わせることにより、昼間の余剰電力を貯湯式給湯機の沸き上げ運転に利用する技術が開示されている。   As a conventional technique, for example, as described in Patent Document 1, there is a technique in which surplus electric power in the daytime is used for boiling operation of a hot water storage water heater by combining a solar power generation device and a hot water storage water heater. It is disclosed.
特開2011−4476号公報JP 2011-4476 A
一般に、太陽発電装置は、昼間の太陽光発電により余剰な電力が発生すると、この余剰電力を電力会社に売電する。しかし、太陽発電装置が大規模に普及した場合には、多数の太陽発電装置から公共の電力系統に売電が行われると、電力の過大な逆潮流が生じることになり、電力系統の電圧及び周波数が変動する虞れがある。このため、上述した従来技術では、太陽光発電装置により発電した電力が余剰となった場合に、沸き上げ運転の設定温度を高くして余剰電力を消費し、電力の逆潮流を抑制するようにしている。しかしながら、高温での沸き上げ運転は、給湯機に搭載されたヒートポンプ等の作動効率を低下させ、省エネルギ化を妨げるという問題がある。   In general, when surplus power is generated by solar power generation in the daytime, the solar power generation apparatus sells this surplus power to an electric power company. However, when solar power generation devices are widely used, if power is sold from a large number of solar power generation devices to the public power system, an excessive reverse power flow will occur. The frequency may fluctuate. For this reason, in the above-described conventional technology, when the power generated by the solar power generator becomes surplus, the set temperature of the boiling operation is increased to consume surplus power and suppress reverse power flow. ing. However, the boiling operation at a high temperature has a problem that the operation efficiency of a heat pump or the like mounted on the water heater is lowered and energy saving is prevented.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、太陽光発電中に生じる余剰電力を利用して、沸き上げ運転を効率よく実行することが可能な貯湯式給湯機及びソーラーシステムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and uses a surplus power generated during solar power generation to efficiently perform a boiling operation and a solar water heater and solar The purpose is to provide a system.
本発明に係る貯湯式給湯機は、太陽光発電を行う太陽光発電装置と外部電源とが接続されると共に電気自動車に充電することが可能な電源回路に接続され、電源回路から電力を供給されることにより湯水を加熱する装置であって、湯水を加熱するときの加熱能力を変更可能な加熱装置と、加熱装置により加熱された温水を貯湯し、当該温水を給湯対象に給湯することが可能な貯湯ユニットと、加熱装置及び貯湯ユニットの作動状態を制御し、貯湯ユニットに貯湯する温水を加熱装置により加熱する沸き上げ運転を実行可能な給湯機制御装置と、太陽光発電装置の発電量、電気自動車の蓄電量及び貯湯ユニットの貯湯量のうち少なくとも1つのパラメータに基いて電力余剰状態が発生しているか否かを判定する判定手段と、判定手段により電力余剰状態が発生していると判定した場合に、沸き上げ運転を行うときの加熱装置の加熱能力を非電力余剰時よりも高く設定する加熱制御手段と、を備えている。   A hot water storage type hot water heater according to the present invention is connected to a solar power generation device that performs solar power generation and an external power supply, and is connected to a power supply circuit that can charge an electric vehicle, and is supplied with power from the power supply circuit. It is a device that heats hot and cold water, and can be used to change the heating capacity when heating hot water, and hot water heated by the heating device can be stored, and the hot water can be supplied to the hot water supply target A hot water storage unit, a heating device and a hot water storage unit that can control the operating state of the heating device and the hot water storage unit, and can perform a heating operation in which hot water stored in the hot water storage unit is heated by the heating device; Determining means for determining whether a power surplus state has occurred based on at least one parameter of the amount of stored electricity of the electric vehicle and the amount of hot water stored in the hot water storage unit; If the Retained state is determined to have occurred, and a, a heating control means for setting higher than during non-power surplus heating capacity of the heating device when performing heating operation.
本発明によれば、電力余剰状態が発生している場合には、加熱装置の加熱能力を高く設定し、沸き上げ運転により余剰電力を効果的に利用することができる。この結果、太陽光発電により得られた電力を有効に活用しつつ、余剰電力の売電により公共の電力系統が受ける影響を軽減することができる。しかも、余剰電力制御では、沸き上げ運転の設定温度を高温に設定しなくても、消費電力を増加させることができるので、加熱装置の作動効率を高くした状態で、沸き上げ運転を効率よく実行することができる。また、太陽光発電装置の発電量、電気自動車の蓄電量及び貯湯ユニットの貯湯量のうち少なくとも1つのパラメータに基いて、電力余剰状態の発生の有無を判定することができるので、システム全体の電力の需給を正確に把握しつつ、加熱装置の加熱能力を適切に制御することができる。従って、貯湯式給湯機を含めてシステム全体の省エネルギ化を促進することができる。   According to the present invention, when a power surplus state occurs, the heating capacity of the heating device can be set high, and surplus power can be effectively utilized by the boiling operation. As a result, it is possible to reduce the influence of the public power system due to the sale of surplus power while effectively utilizing the power obtained by solar power generation. Moreover, in surplus power control, power consumption can be increased without setting the heating operation temperature to a high temperature, so that the heating operation can be performed efficiently with the heating device operating efficiency high. can do. In addition, since it is possible to determine whether or not a power surplus state has occurred based on at least one parameter among the power generation amount of the solar power generation device, the storage amount of the electric vehicle, and the hot water storage amount of the hot water storage unit, It is possible to appropriately control the heating capacity of the heating device while accurately grasping the supply and demand. Therefore, it is possible to promote energy saving of the entire system including the hot water storage type water heater.
本発明の実施の形態1による貯湯式給湯機及びソーラーシステムを模式的に示す構成図である。It is a block diagram which shows typically the hot water storage type hot-water supply machine and solar system by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1による貯湯式給湯機の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the hot water storage type water heater by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1において、余剰電力制御の一例を示すフローチャートである。In Embodiment 1 of this invention, it is a flowchart which shows an example of surplus electric power control. 本発明の実施の形態2において、余剰電力制御の一例を示すフローチャートである。In Embodiment 2 of this invention, it is a flowchart which shows an example of surplus electric power control. 本発明の実施の形態3において、余剰電力制御の一例を示すフローチャートである。In Embodiment 3 of this invention, it is a flowchart which shows an example of surplus electric power control. 本発明の実施の形態4において、余剰電力制御の一例を示すフローチャートである。In Embodiment 4 of this invention, it is a flowchart which shows an example of surplus electric power control. 本発明の実施の形態5において、余剰電力制御の一例を示すフローチャートである。In Embodiment 5 of this invention, it is a flowchart which shows an example of surplus electric power control. 本発明の実施の形態6において、余剰電力制御の一例を示すフローチャートである。In Embodiment 6 of this invention, it is a flowchart which shows an example of surplus electric power control.
実施の形態1.
以下、図1乃至図3を参照して、本発明の実施の形態1について説明する。まず、図1は、本発明の実施の形態1による貯湯式給湯機及びソーラーシステムを模式的に示す構成図である。また、図2は、図1中の貯湯式給湯機を示す構成図である。これらの図に示すように、本実施の形態の貯湯式給湯機1は、ヒートポンプユニット2、貯湯ユニット3、給湯機制御装置12及び給湯機リモコン13を備えている。
Embodiment 1 FIG.
The first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a hot water storage type water heater and a solar system according to Embodiment 1 of the present invention. Moreover, FIG. 2 is a block diagram which shows the hot water storage type water heater in FIG. As shown in these drawings, the hot water storage type water heater 1 of the present embodiment includes a heat pump unit 2, a hot water storage unit 3, a water heater controller 12, and a water heater remote controller 13.
ヒートポンプユニット2は、本実施の形態において加熱装置の一例を示すもので、圧縮機、水冷媒熱交換器、膨張弁及び空気熱交換器を冷媒循環配管によって環状に接続することにより、冷凍サイクルとして構成されている。ヒートポンプユニット2は、貯湯ユニット3から導入される低温水と、冷媒循環配管を流れる高温な冷媒との間で熱交換を行うことにより、低温水を加熱して高温水を生成するものである。ヒートポンプユニット2には、後述の分電盤23から給湯機制御装置12を介して電力が供給される。また、ヒートポンプユニット2により湯水を加熱するときの加熱能力は、例えば前記圧縮機の吐出容量、回転数等を変化させることにより、可変に設定することができる。一般に、ヒートポンプユニット2の加熱能力は、前記圧縮機等の消費電力[W]として表されるもので、加熱能力が高くなるほど消費電力が増加する。   The heat pump unit 2 is an example of a heating device in the present embodiment, and as a refrigeration cycle by connecting a compressor, a water refrigerant heat exchanger, an expansion valve, and an air heat exchanger in a ring shape with a refrigerant circulation pipe. It is configured. The heat pump unit 2 heats the low-temperature water to generate high-temperature water by exchanging heat between the low-temperature water introduced from the hot water storage unit 3 and the high-temperature refrigerant flowing through the refrigerant circulation pipe. Electric power is supplied to the heat pump unit 2 from a distribution board 23 described later via the water heater controller 12. Moreover, the heating capability when heating hot water with the heat pump unit 2 can be variably set by changing, for example, the discharge capacity, the rotation speed, and the like of the compressor. Generally, the heating capacity of the heat pump unit 2 is expressed as power consumption [W] of the compressor or the like, and the power consumption increases as the heating capacity increases.
貯湯ユニット3は、ヒートポンプユニット2により加熱された高温水を貯湯し、所定の給湯対象に温水を給湯するものである。給湯対象としては、例えば給湯栓、シャワー、浴槽、温水循環型の暖房器具等が挙げられる。貯湯ユニット3は、図2に示すように、以下に述べる貯湯タンク4、配管5,6,7,8、循環ポンプ9、給湯混合弁10及びタンク温度センサ11を備えている。貯湯タンク4は、温水を貯湯する密閉型のタンクにより構成されている。貯湯式給湯機1の運転時には、後述のように、貯湯タンク4の上部からタンク内に高温水が流入し、貯湯タンク4の下部からタンク内に低温水が供給される。このため、貯湯タンク4の内部には、上部側に高温水が滞留し、下部側に低温水が滞留するように温度成層が形成される。   The hot water storage unit 3 stores hot water heated by the heat pump unit 2 and supplies hot water to a predetermined hot water supply target. Examples of the hot water supply target include a hot water tap, a shower, a bathtub, and a hot water circulation type heating appliance. As shown in FIG. 2, the hot water storage unit 3 includes a hot water storage tank 4, pipes 5, 6, 7 and 8, a circulation pump 9, a hot water supply mixing valve 10, and a tank temperature sensor 11 described below. The hot water storage tank 4 is composed of a sealed tank that stores hot water. During the operation of the hot water storage type hot water heater 1, as will be described later, high temperature water flows into the tank from the upper part of the hot water storage tank 4, and low temperature water is supplied into the tank from the lower part of the hot water storage tank 4. For this reason, in the hot water storage tank 4, the temperature stratification is formed so that the high temperature water stays on the upper side and the low temperature water stays on the lower side.
給水配管5は、市水等の低温水を貯湯ユニット3に供給するもので、貯湯タンク4の下部及び給湯混合弁10の一方の流入ポートに接続されている。給湯配管6は、貯湯タンク4内の高温水を給湯対象に供給するもので、貯湯タンク4の上部と給湯混合弁10の他方の流入ポートとを接続している。ヒートポンプ往き配管7は、貯湯タンク4の下部とヒートポンプユニット2の2次側の流入口とを接続している。ヒートポンプ戻り配管8は、ヒートポンプユニット2の2次側の流出口と貯湯タンク4の上部とを接続している。ヒートポンプ往き配管7とヒートポンプ戻り配管8とは、ヒートポンプユニット2を介して貯湯タンク4の上部と下部とを接続する沸き上げ回路を構成している。   The water supply pipe 5 supplies low-temperature water such as city water to the hot water storage unit 3 and is connected to the lower part of the hot water storage tank 4 and one inflow port of the hot water supply mixing valve 10. The hot water supply pipe 6 supplies the hot water in the hot water storage tank 4 to the hot water supply target, and connects the upper part of the hot water storage tank 4 to the other inflow port of the hot water supply mixing valve 10. The heat pump outgoing pipe 7 connects the lower part of the hot water storage tank 4 and the secondary inlet of the heat pump unit 2. The heat pump return pipe 8 connects the outlet on the secondary side of the heat pump unit 2 and the upper part of the hot water storage tank 4. The heat pump forward pipe 7 and the heat pump return pipe 8 constitute a boiling circuit that connects the upper part and the lower part of the hot water storage tank 4 via the heat pump unit 2.
循環ポンプ9は、例えば沸き上げ回路のうちヒートポンプ往き配管7に設けられ、ヒートポンプユニット2と貯湯タンク4との間で湯水を循環させるものである。給湯混合弁10は、例えば電磁駆動式の三方弁により構成され、2個の流入ポートと1個の流出ポートとを有している。そして、給湯混合弁10は、給水配管5から供給される低温水と、給湯配管6から供給される高温水とを混合し、両者の混合水を給湯対象に供給する。また、貯湯タンク4の表面には、タンク内の湯水の温度分布を検出するために、複数個のタンク温度センサ11がそれぞれ異なる高さ位置に取付けられている。なお、図2では、5個のタンク温度センサ11を例示している。タンク温度センサ11は、例えば貯湯タンク4内に蓄えられている高温水の貯湯量(残湯量)を検出するために用いられる。ヒートポンプユニット2及び貯湯ユニット3には、この他にも、各部で湯水の流量及び温度を検出するためのセンサが設けられている。   The circulation pump 9 is provided in, for example, the heat pump outgoing pipe 7 in the boiling circuit, and circulates hot water between the heat pump unit 2 and the hot water storage tank 4. The hot water mixing valve 10 is constituted by, for example, an electromagnetically driven three-way valve, and has two inflow ports and one outflow port. And the hot water supply mixing valve 10 mixes the low temperature water supplied from the water supply pipe 5 and the high temperature water supplied from the hot water supply pipe 6, and supplies the mixed water of both to the hot water supply target. In addition, a plurality of tank temperature sensors 11 are mounted on the surface of the hot water storage tank 4 at different height positions in order to detect the temperature distribution of the hot water in the tank. In FIG. 2, five tank temperature sensors 11 are illustrated. The tank temperature sensor 11 is used, for example, to detect the amount of hot water stored in the hot water storage tank 4 (the amount of remaining hot water). In addition to this, the heat pump unit 2 and the hot water storage unit 3 are provided with sensors for detecting the flow rate and temperature of the hot water in each part.
一方、給湯機制御装置12は、貯湯式給湯機1の作動状態を制御するもので、例えば貯湯ユニット3に搭載されたマイクロコンピュータにより構成されている。給湯機制御装置12は、ROM、RAM、不揮発性メモリ等からなる記憶回路と、記憶回路に記憶されたプログラム等に基いて所定の演算処理を実行する演算処理装置(CPU)と、演算処理装置に対して外部の信号を入出力する入出力ポートとを備えている。給湯機制御装置12の入力側には、各タンク温度センサ11を含む各種のセンサが接続されている。給湯機制御装置12の出力側には、ヒートポンプユニット2の圧縮機、循環ポンプ9、給湯混合弁10等を含む各種のアクチュエータが接続されている。   On the other hand, the hot water heater control device 12 controls the operating state of the hot water storage type hot water heater 1, and is composed of, for example, a microcomputer mounted on the hot water storage unit 3. The water heater controller 12 includes a storage circuit composed of a ROM, a RAM, a nonvolatile memory, and the like, an arithmetic processing device (CPU) that executes predetermined arithmetic processing based on a program stored in the storage circuit, and the arithmetic processing device. And an input / output port for inputting / outputting an external signal. Various sensors including each tank temperature sensor 11 are connected to the input side of the water heater controller 12. Various actuators including a compressor of the heat pump unit 2, a circulation pump 9, a hot water supply mixing valve 10, and the like are connected to the output side of the water heater controller 12.
給湯機リモコン13は、貯湯式給湯機1の使用者等により操作されるもので、その操作内容に応じて貯湯式給湯機1の作動状態を設定及び変更することができる。給湯機リモコン13には、図2に示すように、後述の操作に用いられる選択スイッチ14が設けられている。また、給湯機リモコン13は、必要に応じて、例えば台所、浴室、居間等の各所にそれぞれ設置されるが、図1では、このような給湯機リモコン13の一つを例示している。さらに、給湯機リモコン13は、給湯機制御装置12と双方向のデータ通信を行うことにより貯湯式給湯機1の作動状態及び各種の設定を表示する機能と、後述の通信端末30を介してインターネット等の外部ネットワークと通信する外部通信機能とを備えている。   The water heater remote controller 13 is operated by a user or the like of the hot water heater 1 and can set and change the operating state of the hot water heater 1 according to the content of the operation. As shown in FIG. 2, the water heater remote controller 13 is provided with a selection switch 14 that is used for operations described later. In addition, the water heater remote controller 13 is installed in various places such as a kitchen, a bathroom, and a living room as necessary. FIG. 1 illustrates one such water heater remote controller 13. Furthermore, the hot water heater remote controller 13 performs a bidirectional data communication with the hot water heater control device 12 to display the operating state and various settings of the hot water storage hot water heater 1, and the Internet via the communication terminal 30 described later. And an external communication function for communicating with an external network.
そして、給湯機制御装置12は、給湯機リモコン13による操作及び設定の内容と、各センサの出力とに基いて各アクチュエータを駆動することにより、貯湯式給湯機1の作動状態を制御し、給湯機1の運転形態を切換える。この運転形態としては、後述の沸き上げ運転、給湯運転等が挙げられる。   And the hot water supply controller 12 controls the operating state of the hot water storage type hot water heater 1 by driving each actuator based on the contents of operation and setting by the hot water heater remote controller 13 and the output of each sensor. The operation mode of the machine 1 is switched. Examples of this operation form include a heating operation and a hot water supply operation which will be described later.
次に、図1を参照して、本実施の形態のソーラーシステムについて説明する。このソーラーシステムは、貯湯式給湯機1、太陽光発電装置20、充電器21、分電盤23、配電制御装置28、通信端末30等を備えている。太陽光発電装置20は、太陽光を受けて発電する太陽電池等を備えており、太陽光発電を行うものである。太陽光発電装置20は、分電盤23の入力側に接続され、発電した電力を分電盤23に送電するように構成されている。また、充電器21は、電力で走行する電気自動車40のバッテリに充電するための設備であり、前記バッテリに着脱可能に接続される充電ケーブル22を備えている。充電器21の入力側は分電盤23に接続されている。そして、充電器21は、充電ケーブル22が電気自動車40のバッテリと接続されているときに、分電盤23から供給される電力を充電ケーブル22を介してバッテリに充電する。   Next, with reference to FIG. 1, the solar system of this Embodiment is demonstrated. The solar system includes a hot water storage type hot water heater 1, a solar power generation device 20, a charger 21, a distribution board 23, a power distribution control device 28, a communication terminal 30, and the like. The solar power generation device 20 includes a solar battery that generates power by receiving sunlight, and performs solar power generation. The solar power generation device 20 is connected to the input side of the distribution board 23 and is configured to transmit the generated power to the distribution board 23. The charger 21 is a facility for charging the battery of the electric vehicle 40 that runs on electric power, and includes a charging cable 22 that is detachably connected to the battery. The input side of the charger 21 is connected to the distribution board 23. The charger 21 charges the battery with the power supplied from the distribution board 23 via the charging cable 22 when the charging cable 22 is connected to the battery of the electric vehicle 40.
分電盤23は、電力の入出力及び分配を行う電源回路として構成され、電力線24を介して外部電源である電力会社の電力系統と接続されている。そして、分電盤23は、電力線24を介して電力会社から電力の供給を受けたり、電力線24を介して電力会社に電力を売電することができる。また、分電盤23の入力側には、太陽光発電装置20が配線25を介して接続されている。分電盤23の出力側には、充電器21が配線26を介して接続されると共に、貯湯式給湯機1の給湯機制御装置12が他の配線27を介して接続されている。   The distribution board 23 is configured as a power supply circuit that performs input / output and distribution of power, and is connected via a power line 24 to a power system of a power company that is an external power supply. The distribution board 23 can receive power supply from the power company via the power line 24, and can sell power to the power company via the power line 24. Further, the photovoltaic power generation device 20 is connected to the input side of the distribution board 23 via the wiring 25. The charger 21 is connected to the output side of the distribution board 23 via a wiring 26, and the water heater controller 12 of the hot water storage type hot water heater 1 is connected via another wiring 27.
配電制御装置28は、例えばHEMS(Home Energy Management System)コントローラ等により構成されるもので、給湯機制御装置12と同様のマイクロコンピュータを備え、分電盤23と接続されている。配電制御装置28は、太陽光発電装置20、充電器21及び貯湯式給湯機1の情報を分電盤23を介してそれぞれ取得する機能と、分電盤23の作動状態を制御する機能と、通信端末30を介して給湯機制御装置12に指令を送信する機能とを備えている。   The power distribution control device 28 is configured by, for example, a HEMS (Home Energy Management System) controller or the like, and includes a microcomputer similar to the water heater control device 12 and is connected to the distribution board 23. The power distribution control device 28 has a function of acquiring information on the solar power generation device 20, the charger 21 and the hot water storage type water heater 1 through the distribution board 23, a function of controlling the operating state of the distribution board 23, and And a function of transmitting a command to the water heater controller 12 via the communication terminal 30.
配電制御装置28が取得する情報には、太陽光発電装置20の発電量、貯湯タンク4の貯湯量、及び、電気自動車40が充電器21に接続された状態におけるバッテリの蓄電量が含まれている。また、配電制御装置28には、後述のように各種の操作に用いられる選択スイッチ29が設けられている。さらに、配電制御装置28は、通信端末30を介してインターネット等の外部ネットワークと通信し、外部ネットワークから各種の情報を取得する機能を有している。なお、通信端末30は、給湯機制御装置12及び配電制御装置28と無線通信を行うように構成されている。   The information acquired by the power distribution control device 28 includes the power generation amount of the solar power generation device 20, the hot water storage amount of the hot water storage tank 4, and the storage amount of the battery when the electric vehicle 40 is connected to the charger 21. Yes. The power distribution control device 28 is provided with a selection switch 29 used for various operations as will be described later. Furthermore, the power distribution control device 28 has a function of communicating with an external network such as the Internet via the communication terminal 30 and acquiring various types of information from the external network. The communication terminal 30 is configured to perform wireless communication with the water heater control device 12 and the power distribution control device 28.
(貯湯式給湯機の作動)
次に、本実施の形態による貯湯式給湯機1及びソーラーシステムの作動について説明する。まず、貯湯式給湯機1の基本的な作動について述べると、給湯機制御装置12は、給湯機リモコン13による操作及び設定の内容と、各センサの出力とに基いて給湯運転及び沸き上げ運転を実行する。給湯運転では、例えば給湯配管6を流れる湯水の流量が増加したことを流量センサ等により検出した場合に、給湯要求が生じたものと判断し、給湯機リモコン13により設定された給湯温度等に基いて給湯混合弁10の開度を制御する。これにより、給湯運転では、給湯混合弁10により高温水と低温水との混合比率を調整し、給湯温度と等しい湯温の温水を給湯配管6から給湯対象に供給する。また、給湯対象が浴槽である場合には、給湯機リモコン13により設定された風呂給湯温度等に基いて、給湯配管6から浴槽に供給される温水の温度が制御される。
(Operation of hot water storage type water heater)
Next, the operation of the hot water storage type hot water heater 1 and the solar system according to the present embodiment will be described. First, the basic operation of the hot water storage type hot water heater 1 will be described. The hot water heater control device 12 performs the hot water supply operation and the boiling operation based on the operation and setting contents of the hot water heater remote controller 13 and the output of each sensor. Run. In the hot water supply operation, for example, when it is detected by a flow sensor or the like that the flow rate of hot water flowing through the hot water supply pipe 6 is increased, it is determined that a hot water supply request has occurred, and the Then, the opening degree of the hot water supply mixing valve 10 is controlled. Thereby, in the hot water supply operation, the mixing ratio of the high temperature water and the low temperature water is adjusted by the hot water supply mixing valve 10, and hot water having a hot water temperature equal to the hot water supply temperature is supplied from the hot water supply pipe 6 to the hot water supply target. When the hot water supply target is a bathtub, the temperature of hot water supplied from the hot water supply pipe 6 to the bathtub is controlled based on the bath hot water temperature set by the water heater remote controller 13 or the like.
一方、沸き上げ運転は、ヒートポンプユニット2を用いて貯湯タンク4内の湯水を加熱する(沸き上げる)もので、貯湯タンク4内の残湯量に基いて実行される。即ち、給湯機制御装置12は、各タンク温度センサ11の出力に基いて貯湯タンク4内の温度分布を検出し、この検出結果に基いて貯湯タンク4内の残湯量を算出する。そして、残湯量の算出値が最低保持湯量よりも小さい場合に、沸き上げ運転を実行する。ここで、最低保持湯量は、例えば想定される最大の給湯量等を基準として、給湯運転時の湯切れを防止するのに十分な量の残湯量として設定される。   On the other hand, the boiling operation heats (boils) hot water in the hot water storage tank 4 using the heat pump unit 2 and is executed based on the remaining hot water amount in the hot water storage tank 4. That is, the water heater controller 12 detects the temperature distribution in the hot water storage tank 4 based on the output of each tank temperature sensor 11 and calculates the remaining hot water amount in the hot water storage tank 4 based on the detection result. Then, when the calculated value of the remaining hot water amount is smaller than the minimum retained hot water amount, the boiling operation is executed. Here, the minimum amount of retained hot water is set as an amount of remaining hot water sufficient to prevent running out of hot water during a hot water supply operation, for example, based on the assumed maximum amount of hot water.
沸き上げ運転では、ヒートポンプユニット2と循環ポンプ9とを作動させる。これにより、貯湯タンク4の下部から流出した低温水は、ヒートポンプ往き配管7を介してヒートポンプユニット2の水冷媒熱交換器の2次側に流入し、水冷媒熱交換器にて高温の冷媒と熱交換することにより加熱されて高温水となる。このとき、ヒートポンプユニット2の加熱能力は、後述の余剰電力制御により制御される。ヒートポンプユニット2から流出した高温水は、ヒートポンプ戻り配管8を介して貯湯タンク4の上部に流入する。これにより、貯湯タンク4内に高温水を貯湯することができる。また、例えば貯湯タンク4の貯湯量が給湯機リモコン13により設定された設定保持湯量に到達した場合には、ヒートポンプユニット2と循環ポンプ9とを停止し、沸き上げ運転を終了する。   In the boiling operation, the heat pump unit 2 and the circulation pump 9 are operated. As a result, the low-temperature water flowing out from the lower part of the hot water storage tank 4 flows into the secondary side of the water-refrigerant heat exchanger of the heat pump unit 2 via the heat pump forward piping 7, and the high-temperature refrigerant is exchanged with the water-refrigerant heat exchanger. It is heated by exchanging heat to become high-temperature water. At this time, the heating capacity of the heat pump unit 2 is controlled by surplus power control described later. The high temperature water that has flowed out of the heat pump unit 2 flows into the upper portion of the hot water storage tank 4 through the heat pump return pipe 8. Thereby, hot water can be stored in the hot water storage tank 4. For example, when the hot water storage amount of the hot water storage tank 4 reaches the set hot water amount set by the hot water supply remote controller 13, the heat pump unit 2 and the circulation pump 9 are stopped, and the boiling operation is ended.
また、沸き上げ運転では、ヒートポンプユニット2から流出する高温水の温度が沸き上げ運転の設定温度と一致するように制御される。この制御は、例えば循環ポンプ9の吐出流量を調整することにより実現される。沸き上げ運転の設定温度は、給湯機制御装置12により設定されるか、または、給湯機リモコン13の操作により設定されている。   In the boiling operation, the temperature of the high-temperature water flowing out from the heat pump unit 2 is controlled so as to coincide with the set temperature of the boiling operation. This control is realized, for example, by adjusting the discharge flow rate of the circulation pump 9. The set temperature of the boiling operation is set by the water heater controller 12 or is set by operating the water heater remote controller 13.
(ソーラーシステムの作動)
次に、本実施の形態によるソーラーシステムの作動について説明する。まず、昼間の日照時等には、太陽光発電装置20が太陽光を受けて発電する。発電された電力は、配線25を介して分電盤23に送電される。このとき、分電盤23は、例えば貯湯式給湯機1の消費電力が少ない場合に、太陽光発電装置20により発電された電力のうち、余剰な電力を電力線24を介して電力会社に売電する。また、分電盤23は、太陽光発電装置20の発電中に貯湯式給湯機1の消費電力が増加した場合に、発電された電力の少なくとも一部を配線27を介して貯湯式給湯機1に分配し、残りの電力を電力会社に売電する。
(Solar system operation)
Next, the operation of the solar system according to this embodiment will be described. First, the solar power generation device 20 receives sunlight to generate power during daylight hours. The generated power is transmitted to the distribution board 23 via the wiring 25. At this time, the distribution board 23 sells surplus power out of the power generated by the solar power generator 20 to the power company via the power line 24 when, for example, the power consumption of the hot water storage hot water heater 1 is low. To do. In addition, the distribution board 23 is configured such that when the power consumption of the hot water storage type hot water heater 1 increases during the power generation of the solar power generation device 20, at least a part of the generated electric power is supplied via the wiring 27. The remaining power is sold to the power company.
一方、分電盤23は、夜間等のように太陽光発電装置20が発電していない非発電時に、電力会社から電力線24を介して供給される電力を貯湯式給湯機1に供給する。また、分電盤23は、充電器21の充電ケーブル22に電気自動車40のバッテリが接続された場合に、電力会社から供給される電力を配線26を介して充電器21に送電する。この電力は、充電ケーブル22等を介して電気自動車40のバッテリに充電される。なお、上述した分電盤23の動作は、分電盤23に搭載された制御回路等の指令に基いて実行してもよいし、配電制御装置28の指令に基いて実行してもよい。   On the other hand, the distribution board 23 supplies electric power supplied from the electric power company through the power line 24 to the hot water storage type hot water heater 1 when the photovoltaic power generation apparatus 20 is not generating power, such as at night. Moreover, the distribution board 23 transmits the electric power supplied from an electric power company to the charger 21 via the wiring 26 when the battery of the electric vehicle 40 is connected to the charging cable 22 of the charger 21. This electric power is charged to the battery of the electric vehicle 40 via the charging cable 22 or the like. The operation of the distribution board 23 described above may be executed based on a command from a control circuit or the like mounted on the distribution board 23, or may be executed based on a command from the power distribution control device 28.
(余剰電力制御)
次に、本実施の形態で実行される余剰電力制御について説明する。なお、余剰電力制御は、給湯機制御装置12と配電制御装置28の何れにより実行してもよいが、まず、配電制御装置28により余剰電力制御を実行する場合について説明する。この場合、配電制御装置28は、まず、太陽光発電装置20の発電量、電気自動車40のバッテリの蓄電量及び貯湯タンク4の貯湯量を分電盤23を介して取得すると共に、通信端末30を介してインターネット情報を取得する。
(Surplus power control)
Next, surplus power control executed in the present embodiment will be described. The surplus power control may be executed by either the water heater control device 12 or the power distribution control device 28. First, the case where the surplus power control is executed by the power distribution control device 28 will be described. In this case, the power distribution control device 28 first acquires the power generation amount of the solar power generation device 20, the storage amount of the battery of the electric vehicle 40 and the hot water storage amount of the hot water storage tank 4 via the distribution board 23, and the communication terminal 30. Get Internet information via
次に、配電制御装置28は、太陽光発電装置20の発電量、電気自動車40の蓄電量及び貯湯タンク4の貯湯量のうち少なくとも1つのパラメータに基いて、電力余剰状態が発生しているか否かを判定する。電力余剰状態とは、分電盤23から電力を受ける全ての電気機器の総消費電力に対して、太陽光発電装置20の発電量が余っている状態に相当するもので、その具体的な判定処理については後述する。なお、上記電気機器には、貯湯式給湯機1、充電器21及び各種の家電製品が含まれる。   Next, the power distribution control device 28 determines whether a power surplus state has occurred based on at least one parameter among the amount of power generated by the solar power generation device 20, the amount of electricity stored in the electric vehicle 40, and the amount of hot water stored in the hot water storage tank 4. Determine whether. The power surplus state corresponds to a state in which the power generation amount of the solar power generation device 20 is surplus with respect to the total power consumption of all electric devices that receive power from the distribution board 23, and its specific determination The process will be described later. In addition, the said electric appliance contains the hot water storage type water heater 1, the charger 21, and various household appliances.
そして、配電制御装置28は、電力余剰状態が発生していると判定した場合に、高出力用の指令信号を給湯機制御装置12に出力する。高出力用の指令信号は、沸き上げ運転を行うときのヒートポンプユニット2の加熱能力を非電力余剰時よりも高く設定するための信号である。なお、非電力余剰時とは、電力余剰状態が発生していないと判定した場合を意味している。給湯機制御装置12は、沸き上げ運転を実行するときに、前記高出力用の指令信号に基いて、ヒートポンプユニット2の加熱能力を非電力余剰時よりも高く設定する。このとき、電力の状態以外の条件を一定とすれば、沸き上げ運転の設定温度は、電力余剰状態であるかどうかに関係なく、一定値に保持される。   When the power distribution control device 28 determines that a power surplus state has occurred, the power distribution control device 28 outputs a command signal for high output to the water heater control device 12. The command signal for high output is a signal for setting the heating capacity of the heat pump unit 2 when performing the boiling operation higher than when there is no non-power surplus. The non-power surplus time means a case where it is determined that a power surplus state has not occurred. When performing the boiling operation, the water heater controller 12 sets the heating capacity of the heat pump unit 2 to be higher than that at the time of non-power surplus based on the high output command signal. At this time, if conditions other than the power state are constant, the set temperature for the boiling operation is maintained at a constant value regardless of whether or not the power is in a surplus state.
このように、余剰電力制御によれば、電力余剰状態が発生している場合には、ヒートポンプユニット2の加熱能力を高く設定し、沸き上げ運転により余剰電力を効果的に利用することができる。この結果、太陽光発電により得られた電力を有効に活用しつつ、余剰電力の売電により公共の電力系統が受ける影響を軽減することができる。しかも、余剰電力制御では、沸き上げ運転の設定温度を高温に設定しなくても、消費電力を増加させることができるので、ヒートポンプユニット2の作動効率を高くした状態で、沸き上げ運転を効率よく実行することができる。   Thus, according to the surplus power control, when the power surplus state occurs, the heating capacity of the heat pump unit 2 can be set high, and surplus power can be effectively used by the boiling operation. As a result, it is possible to reduce the influence of the public power system due to the sale of surplus power while effectively utilizing the power obtained by solar power generation. Moreover, in the surplus power control, the power consumption can be increased without setting the set temperature of the boiling operation to a high temperature. Therefore, the heating operation can be efficiently performed with the operating efficiency of the heat pump unit 2 being increased. Can be executed.
また、太陽光発電装置20の発電量と、電気自動車40の蓄電量とに基いて、電力余剰状態の発生の有無を判定することができるので、ソーラーシステム全体の電力の需給を正確に把握しつつ、ヒートポンプユニット2の加熱能力を適切に制御することができる。従って、本実施の形態によれば、貯湯式給湯機1を含めてソーラーシステム全体の省エネルギ化を促進することができる。   In addition, since it is possible to determine the presence or absence of a surplus power state based on the amount of power generated by the solar power generation device 20 and the amount of electricity stored in the electric vehicle 40, the power supply and demand of the entire solar system can be accurately grasped. Meanwhile, the heating capacity of the heat pump unit 2 can be appropriately controlled. Therefore, according to this Embodiment, the energy saving of the whole solar system including the hot water storage type hot water heater 1 can be promoted.
(余剰電力制御の具体的な処理)
次に、図3を参照して、本実施の形態の制御を実現するための具体的な処理について説明する。図3は、本発明の実施の形態1において、余剰電力制御の一例を示すフローチャートである。この図に示すルーチンでは、まず、ステップS1において、電気自動車40のバッテリが充電器21に接続されている場合に、バッテリの蓄電量が充電を完了してもよい充電完了レベルに到達しているか否かを判定する。なお、充電完了レベルは、必ずしもバッテリの最大充電量と一致させる必要はなく、例えば最大充電量よりも小さい規定の量として設定してもよい。また、電気自動車40が充電器21に接続されていない場合には、ステップS1の判定が成立したものと判定する。
(Specific processing of surplus power control)
Next, a specific process for realizing the control of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing an example of surplus power control in Embodiment 1 of the present invention. In the routine shown in this figure, first, in step S1, when the battery of the electric vehicle 40 is connected to the charger 21, has the storage amount of the battery reached a charge completion level at which charging may be completed? Determine whether or not. Note that the charge completion level does not necessarily need to match the maximum charge amount of the battery, and may be set as a specified amount smaller than the maximum charge amount, for example. Moreover, when the electric vehicle 40 is not connected to the charger 21, it determines with determination of step S1 having been materialized.
ステップS1の判定が成立した場合には、ステップS2に移行し、余剰電力が予め設定された余剰判定値未満であるか否かを判定する。ここで、余剰電力は、太陽光発電装置20の発電量から前記総消費電力を減算することにより算出される。また、余剰判定値は、例えば電力系統の電圧または周波数を変動させるような過大な逆潮流が発生し得る売電電力に応じて設定される。   When the determination in step S1 is established, the process proceeds to step S2, and it is determined whether or not the surplus power is less than a preset surplus determination value. Here, the surplus power is calculated by subtracting the total power consumption from the power generation amount of the solar power generation device 20. In addition, the surplus determination value is set in accordance with, for example, the sold power that can cause an excessive reverse power flow that fluctuates the voltage or frequency of the power system.
即ち、ステップS2の判定が成立した場合には、電気自動車40の充電が不要である上に、余剰電力が余剰判定値未満であるから、余剰電力を売電しても、公共の電力系統に悪影響を与えるほどの売電電力に達しないので、電力余剰状態が発生していないと判定することができる。そこで、この場合には、ステップS3に移行し、低出力用の指令信号を給湯機制御装置12に出力する。低出力用の指令信号は、沸き上げ運転を行うときのヒートポンプユニット2の加熱能力を低出力値に設定するための信号である。これにより、給湯機制御装置12は、沸き上げ運転を実行するときに、前記低出力用の指令信号に基いてヒートポンプユニット2の加熱能力を低出力値に設定する。   That is, when the determination in step S2 is established, charging of the electric vehicle 40 is not necessary, and the surplus power is less than the surplus determination value. Since it does not reach the power selling power that has an adverse effect, it can be determined that the power surplus state has not occurred. Therefore, in this case, the process proceeds to step S3, and a low output command signal is output to the water heater controller 12. The low output command signal is a signal for setting the heating capability of the heat pump unit 2 when performing the boiling operation to a low output value. Thereby, when performing the boiling operation, the water heater controller 12 sets the heating capacity of the heat pump unit 2 to a low output value based on the low output command signal.
ここで、ヒートポンプユニット2の加熱能力は、給湯機制御装置12により設定されるもので、例えば低出力値、通常出力値及び高出力値の3段階に切換えられる。通常出力値とは、沸き上げ運転時において、例えば消費電力を抑制したり沸き上げ速度を高速化する必要がない場合に用いられる基準の加熱能力として設定されている。また、低出力値は、例えばヒートポンプユニット2の加熱能力を低く抑えた状態で沸き上げ運転を実行したい場合に用いられるもので、通常出力値よりも小さい電力値として設定されている。一方、高出力値は、例えばヒートポンプユニット2により沸き上げ運転を高速で完了したい場合に用いられるもので、通常出力値よりも大きい電力値として設定されている。これら3種類の出力値は、給湯機制御装置12に予め記憶されている。   Here, the heating capacity of the heat pump unit 2 is set by the water heater controller 12, and is switched to, for example, three stages of a low output value, a normal output value, and a high output value. The normal output value is set as a reference heating capacity used when, for example, it is not necessary to suppress power consumption or increase the boiling speed during the boiling operation. The low output value is used, for example, when it is desired to perform the boiling operation while the heating capacity of the heat pump unit 2 is kept low, and is set as a power value smaller than the normal output value. On the other hand, the high output value is used when, for example, the boiling operation is desired to be completed at high speed by the heat pump unit 2, and is set as a power value larger than the normal output value. These three types of output values are stored in advance in the water heater controller 12.
ステップS3の処理によれば、非電力余剰時には、ヒートポンプユニット2の加熱能力を低く設定して当該ユニット2の作動効率を向上させることができ、少ない余剰電力により沸き上げ運転を効率よく実行することができる。   According to the process of step S3, when the power is not surplus, the heating capacity of the heat pump unit 2 can be set low to improve the operation efficiency of the unit 2, and the boiling operation can be efficiently performed with a small surplus power. Can do.
これに対し、ステップS2の判定が不成立の場合には、電気自動車40の充電が不要な状態で余剰電力だけが増加することにより、電力余剰状態が発生していると判定する。電力余剰状態では、不用意に売電を行うと、公共の電力系統に悪影響を与える虞れがある。そこで、この場合には、ステップS4に移行し、ヒートポンプユニット2の加熱能力を通常出力値または高出力値に設定する。即ち、ステップS4では、沸き上げ運転を行うときのヒートポンプユニット2の加熱能力を非電力余剰時よりも高く設定し、本ルーチンを終了する。   On the other hand, when the determination in step S2 is not established, it is determined that the power surplus state has occurred by increasing only the surplus power while charging the electric vehicle 40 is unnecessary. In the power surplus state, inadvertently selling power may adversely affect the public power system. Therefore, in this case, the process proceeds to step S4, and the heating capacity of the heat pump unit 2 is set to a normal output value or a high output value. That is, in step S4, the heating capacity of the heat pump unit 2 when performing the boiling operation is set higher than that in the case of non-power surplus, and this routine ends.
ステップS4の処理によれば、電力余剰状態が発生している場合には、ヒートポンプユニット2での加熱量をより増加させ、余剰電力を積極的に利用することができる。このような処理は、例えば将来的に、太陽光発電装置20で発電した電力を売電することなく、家庭等で自己消費する必要が生じた場合に有効となる。なお、ステップS4の処理に基いて沸き上げ運転を実行しても、余剰電力が更に生じる場合には、この余剰電力を売電する構成としてもよい。   According to the process of step S4, when the electric power surplus state has generate | occur | produced, the heating amount in the heat pump unit 2 can be increased more and surplus electric power can be utilized actively. Such a process is effective when, for example, in the future, it becomes necessary to self-consume at home without selling the power generated by the solar power generation device 20. In addition, even if it performs boiling operation based on the process of step S4, when surplus electric power further arises, it is good also as a structure which sells this surplus electric power.
一方、ステップS1の判定が不成立の場合には、電気自動車40の充電が完了していないので、ステップS5に移行して充電を実行し、その後に本ルーチンを終了する。この場合には、電気自動車40に充電する必要があるので、電力余剰状態は発生しないと判定し、ヒートポンプユニット2の加熱能力を低出力値に設定する構成としてもよい。   On the other hand, if the determination in step S1 is not established, charging of the electric vehicle 40 has not been completed. Therefore, the process proceeds to step S5 to perform charging, and then this routine is terminated. In this case, since it is necessary to charge the electric vehicle 40, it may be determined that the power surplus state does not occur, and the heating capacity of the heat pump unit 2 may be set to a low output value.
なお、前記実施の形態1では、配電制御装置28により図3に示す余剰電力制御を実行する場合を例示した。この場合、配電制御装置28は、本発明の特許請求の範囲における判定手段及び加熱制御手段の具体例を示している。一方、本発明では、以下に述べる変形例のように、配電制御装置28に代えて給湯機制御装置12により余剰電力制御を実行する構成、即ち、給湯機制御装置12が判定手段及び加熱制御手段の具体例となる構成を採用してもよい。   In the first embodiment, the case where the surplus power control shown in FIG. In this case, the power distribution control device 28 shows a specific example of the determination means and the heating control means in the claims of the present invention. On the other hand, in the present invention, as in a modification described below, a configuration in which the surplus power control is performed by the water heater controller 12 instead of the power distribution controller 28, that is, the water heater controller 12 is a determination unit and a heating control unit. A specific example of the configuration may be adopted.
上記変形例において、給湯機制御装置12は、太陽光発電装置20の発電量、電気自動車40の蓄電量及び貯湯タンク4の貯湯量のうち少なくとも1つのパラメータを配電制御装置28から取得し、当該パラメータに基いて電力余剰状態が発生しているか否かを判定する。そして、給湯機制御装置12は、電力余剰状態が発生していると判定した場合に、沸き上げ運転を行うときのヒートポンプユニット2の加熱能力を非電力余剰時よりも高く設定する。即ち、この場合には、例えばヒートポンプユニット2の加熱能力を通常出力値または高出力値に設定する。なお、給湯機制御装置12は、配電制御装置28を経由することなく、分電盤23から前記パラメータを取得する構成としてもよい。   In the above modification, the water heater control device 12 acquires at least one parameter from the power distribution control device 28 among the power generation amount of the solar power generation device 20, the power storage amount of the electric vehicle 40, and the hot water storage amount of the hot water storage tank 4, and It is determined whether a power surplus state has occurred based on the parameter. And when it determines with the electric power surplus state having generate | occur | produced, the water heater control apparatus 12 sets the heating capability of the heat pump unit 2 when performing a boiling operation higher than the time of a non-power surplus. That is, in this case, for example, the heating capacity of the heat pump unit 2 is set to a normal output value or a high output value. The water heater controller 12 may acquire the parameters from the distribution board 23 without going through the power distribution controller 28.
このように構成される変形例でも、前記実施の形態1とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に変形例では、貯湯式給湯機1の単体に余剰電力制御を行う機能をもたせることができる。これにより、例えばシステム化されていない太陽光発電装置20と貯湯式給湯機1とを組み合わせた場合でも、ソーラーシステムを容易に実現することができ、汎用性が高い貯湯式給湯機1を提供することができる。   Even in the modified example configured as described above, substantially the same operational effects as those of the first embodiment can be obtained. And especially in a modification, the function which performs surplus electric power control can be given to the single-piece | unit of the hot water storage type hot water heater 1. FIG. Thereby, even when the solar power generation device 20 and the hot water storage type hot water heater 1 which are not systemized are combined, for example, a solar system can be easily realized and the hot water storage type hot water supply apparatus 1 having high versatility is provided. be able to.
実施の形態2.
次に、図4を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態1と同様の構成において、電気自動車の蓄電量と貯湯タンクの貯湯量とに基いて余剰電力制御を実行することを特徴としている。図4は、本発明の実施の形態2において、余剰電力制御の一例を示すフローチャートである。この図に示すルーチンでは、まず、ステップS11において、前記ステップS1と同様に、電気自動車40の蓄電量が充電完了レベルに到達しているか否かを判定する。この判定が成立した場合には、電気自動車40の充電により余剰電力が消費されないので、電力余剰状態が発生していると判定し、ステップS12に移行する。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is characterized in that, in the same configuration as in the first embodiment, surplus power control is executed based on the amount of electricity stored in the electric vehicle and the amount of hot water stored in the hot water storage tank. FIG. 4 is a flowchart showing an example of surplus power control in Embodiment 2 of the present invention. In the routine shown in this figure, first, in step S11, as in step S1, it is determined whether or not the charged amount of the electric vehicle 40 has reached the charge completion level. If this determination is established, the surplus power is not consumed by charging the electric vehicle 40, so it is determined that a power surplus state has occurred, and the process proceeds to step S12.
ステップS12では、各タンク温度センサ11の出力に基いて貯湯タンク4の貯湯量を算出する。そして、ステップS13では、貯湯量が予め設定された下限湯量以上であるか否かを判定する。ここで、下限湯量は、例えば貯湯式給湯機1が給湯可能な状態、即ち、湯切れが生じない状態を維持するのに最低限必要な湯量として設定される。より具体的に述べると、下限湯量は、例えば1回の給湯動作にて連続的な使用が想定される湯量の最大値に応じて設定されるもので、シャワーの使用を想定するのであれば、50リットル程度の値に設定される。   In step S12, the amount of hot water stored in the hot water storage tank 4 is calculated based on the output of each tank temperature sensor 11. In step S13, it is determined whether or not the amount of stored hot water is greater than or equal to a preset lower limit amount of hot water. Here, the lower limit amount of hot water is set, for example, as the minimum amount of hot water required to maintain a state where the hot water storage type hot water heater 1 can supply hot water, that is, a state where hot water does not run out. More specifically, the lower limit hot water amount is set according to the maximum value of the hot water amount that is assumed to be continuously used in one hot water supply operation, for example. The value is set to about 50 liters.
ステップS13の判定が成立した場合には、ある程度の貯湯量が確保されているので、沸き上げ運転を早急に実行する必要がないと判断し、ステップS14に移行する。ステップS14では、ヒートポンプユニット2の加熱能力を低出力値に設定し、本ルーチンを終了する。一方、ステップS13の判定が不成立の場合、即ち、貯湯タンク4の貯湯量が下限湯量未満である場合には、下限湯量以上の貯湯量を確保して湯切れを回避する必要があるので、沸き上げ運転が早急に行われる可能性がある。そこで、この場合には、ステップS15に移行して、ヒートポンプユニット2の加熱能力を通常出力値または高出力値に設定し、本ルーチンを終了する。   If the determination in step S13 is established, it is determined that there is no need to immediately perform the boiling operation because a certain amount of stored hot water is secured, and the process proceeds to step S14. In step S14, the heating capacity of the heat pump unit 2 is set to a low output value, and this routine ends. On the other hand, if the determination in step S13 is not satisfied, that is, if the amount of hot water stored in the hot water storage tank 4 is less than the lower limit hot water amount, it is necessary to secure a hot water storage amount that is equal to or greater than the lower limit hot water amount to avoid running out of hot water. There is a possibility that the raising operation may be performed immediately. Therefore, in this case, the process proceeds to step S15, the heating capacity of the heat pump unit 2 is set to the normal output value or the high output value, and this routine is finished.
一方、ステップS11の判定が不成立の場合には、電気自動車40の充電が完了していないので、ステップS16に移行して充電を実行し、その後に本ルーチンを終了する。この場合には、電気自動車40の充電により余剰電力が消費されるので、電力余剰状態は発生していないと判定し、ヒートポンプユニット2の加熱能力を低出力値に設定する構成としてもよい。   On the other hand, if the determination in step S11 is not established, charging of the electric vehicle 40 has not been completed. Therefore, the process proceeds to step S16 to execute charging, and then this routine is terminated. In this case, since surplus power is consumed by charging the electric vehicle 40, it may be determined that the power surplus state has not occurred, and the heating capacity of the heat pump unit 2 may be set to a low output value.
このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態1とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、貯湯タンク4の貯湯量が少ない場合に、沸き上げ運転を速やかに実行するための準備をすることができ、湯切れの発生を抑制することができる。また、ヒートポンプユニット2の作動効率は、加熱能力が低いほど高効率となる。このため、本実施の形態のように、貯湯タンク4の貯湯量が多くて高い加熱能力が必要ない場合に、ヒートポンプユニット2の加熱能力を低出力値に設定すれば、通常よりも高い作動効率を実現することができる。なお、加熱能力を低く設定する方法としては、ヒートポンプユニット2を流通する湯水の流量を一定とした状態でヒートポンプユニット2の流入側と流出側との間の温度差を小さく設定する第1の方法と、前記温度差を一定とした状態で前記流量を減少させる第2の方法とが存在する。本発明では、前記第1,第2の方法のうち何れの方法を採用してもよい。   In the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as in the first embodiment. And especially in this Embodiment, when the amount of hot water storage of the hot water storage tank 4 is small, the preparation for performing a boiling operation rapidly can be performed, and generation | occurrence | production of hot water can be suppressed. Moreover, the operating efficiency of the heat pump unit 2 becomes higher as the heating capacity is lower. For this reason, if the heating capacity of the heat pump unit 2 is set to a low output value when the amount of hot water stored in the hot water storage tank 4 is large and a high heating capacity is not required as in this embodiment, the operating efficiency is higher than usual. Can be realized. As a method of setting the heating capacity low, a first method of setting a small temperature difference between the inflow side and the outflow side of the heat pump unit 2 with the flow rate of hot water flowing through the heat pump unit 2 constant. And a second method for reducing the flow rate with the temperature difference kept constant. In the present invention, any of the first and second methods may be adopted.
実施の形態3.
次に、図5を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態1と同様の構成において、太陽光発電装置の発電量と貯湯ユニットの貯湯量とに基いて電力余剰状態を判定することを特徴としている。図5は、本発明の実施の形態3において、余剰電力制御の一例を示すフローチャートである。この図に示すルーチンでは、まず、ステップS21において、前記ステップS1と同様に、電気自動車40の蓄電量が充電を完了してもよい充電完了レベルに到達しているか否かを判定する。
Embodiment 3 FIG.
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is characterized in that, in the same configuration as in the first embodiment, the power surplus state is determined based on the power generation amount of the photovoltaic power generation apparatus and the hot water storage amount of the hot water storage unit. FIG. 5 is a flowchart showing an example of surplus power control in Embodiment 3 of the present invention. In the routine shown in this figure, first, in step S21, as in step S1, it is determined whether or not the amount of electricity stored in the electric vehicle 40 has reached a charge completion level at which charging can be completed.
ステップS21の判定が成立した場合には、ステップS22に移行し、各タンク温度センサ11の出力に基いて貯湯タンク4の貯湯量を算出する。そして、ステップS23では、貯湯量が前述の下限湯量以上であるか否かを判定する。ステップS23の判定が成立した場合には、ある程度の貯湯量が確保されているので、沸き上げ運転を急いで実行する必要がないと判断し、ステップS26に移行する。一方、貯湯量が下限湯量未満の場合は、ステップS24へ移行する。   When the determination in step S21 is established, the process proceeds to step S22, and the amount of hot water stored in the hot water storage tank 4 is calculated based on the output of each tank temperature sensor 11. In step S23, it is determined whether or not the hot water storage amount is equal to or greater than the aforementioned lower limit hot water amount. If the determination in step S23 is established, it is determined that there is no need to quickly perform the boiling operation because a certain amount of stored hot water is secured, and the process proceeds to step S26. On the other hand, when the hot water storage amount is less than the lower limit hot water amount, the process proceeds to step S24.
ステップS24では、太陽光発電装置20の発電量が予め設定された基準判定値以上であるか否かを判定する。ここで、基準判定値は、電力余剰状態を判定するための判定値であり、例えば電気機器の総消費電力の平均値に対して、前述の余剰判定値を加算した値に対応している。即ち、発電量が基準判定値以上となる状態は、余剰電力が余剰判定値以上となる状態に対応している。   In step S24, it is determined whether the power generation amount of the solar power generation device 20 is equal to or greater than a preset reference determination value. Here, the reference determination value is a determination value for determining the power surplus state, and corresponds to, for example, a value obtained by adding the above-described surplus determination value to the average value of the total power consumption of the electrical equipment. That is, the state where the power generation amount is equal to or greater than the reference determination value corresponds to the state where the surplus power is equal to or greater than the surplus determination value.
ステップS24の判定が成立した場合には、電気自動車40の充電が不要であるが、早急な沸き上げ運転が必要で、太陽光発電装置20の発電量が基準判定値以上となっているので、電力余剰状態が発生していると判定することができる。従って、この場合には、ステップS25に移行し、余剰電力を有効に活用するために、ヒートポンプユニット2の加熱能力を通常出力値または高出力値に設定する。   When the determination in step S24 is established, charging of the electric vehicle 40 is not necessary, but an immediate boiling operation is necessary, and the power generation amount of the solar power generation device 20 is equal to or greater than the reference determination value. It can be determined that a power surplus state has occurred. Therefore, in this case, the process proceeds to step S25, and the heating capacity of the heat pump unit 2 is set to a normal output value or a high output value in order to effectively use surplus power.
これに対し、ステップS23,S24のうち何れか一方の判定が不成立の場合には、早急な沸き上げ運転により消費電力が増加する可能性がなく、または、太陽光発電装置20の発電量が基準判定値未満であるから、電力余剰状態が発生していないと判定することができる。従って、この場合には、ステップS26に移行して、ヒートポンプユニット2の加熱能力を低出力値に設定し、その後に本ルーチンを終了する。   On the other hand, when the determination of either one of steps S23 and S24 is not established, there is no possibility that the power consumption increases due to the rapid boiling operation, or the power generation amount of the solar power generation device 20 is the standard. Since it is less than the determination value, it can be determined that the power surplus state has not occurred. Therefore, in this case, the process proceeds to step S26, the heating capacity of the heat pump unit 2 is set to a low output value, and then this routine is terminated.
一方、ステップS21の判定が不成立の場合には、ステップS27に移行し、前記ステップS16(図4参照)の場合と同様の処理を実行する。   On the other hand, if the determination in step S21 is not established, the process proceeds to step S27, and the same processing as in step S16 (see FIG. 4) is executed.
このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態1とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、太陽光発電装置20の発電量、電気自動車40の蓄電量及び貯湯タンク4の貯湯量からなる3種類のパラメータに基いて、電力余剰状態の発生の有無を正確に判定することができる。そして、この判定結果に基いてソーラーシステム全体の電力の需給を正確に把握しつつ、ヒートポンプユニット2の加熱能力を適切に制御することができる。従って、給湯時の湯切れを回避しながら、貯湯式給湯機1を含めてソーラーシステム全体の省エネルギ化を促進することができる。   In the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as in the first embodiment. In particular, in the present embodiment, the presence or absence of the power surplus state is accurately determined based on three types of parameters including the power generation amount of the solar power generation device 20, the storage amount of the electric vehicle 40, and the hot water storage amount of the hot water storage tank 4. Can be determined. And the heating capability of the heat pump unit 2 can be appropriately controlled while accurately grasping the power supply and demand of the entire solar system based on the determination result. Therefore, energy saving of the entire solar system including the hot water storage type hot water heater 1 can be promoted while avoiding hot water during hot water supply.
特に、ヒートポンプユニット2は、給湯能力と比較して加熱能力が低いことが多い。一例を挙げると、通常の使用状態において、シャワーの使用時に必要な加熱能力は45kW程度であるのに対し、ヒートポンプユニット2の加熱能力は5kW程度である。このため、貯湯タンク4の貯湯量が少ない状態でヒートポンプユニット2の加熱能力を低く設定すると、湯切れが発生し易くなる。これに対し、本実施の形態では、加熱能力を制御するときのパラメータに貯湯量が含まれているので、湯切れを安定的に防止することができる。   In particular, the heat pump unit 2 often has a lower heating capacity than the hot water supply capacity. For example, in a normal use state, the heating capacity required when using the shower is about 45 kW, whereas the heating capacity of the heat pump unit 2 is about 5 kW. For this reason, if the heating capacity of the heat pump unit 2 is set low while the amount of hot water stored in the hot water storage tank 4 is small, hot water shortage is likely to occur. On the other hand, in this Embodiment, since the amount of hot water storage is contained in the parameter at the time of controlling a heating capability, hot water shortage can be prevented stably.
なお、前記実施の形態3では、例えばソーラーシステムの使用者が給湯機リモコン13、配電制御装置28等を操作することにより、発電量の基準判定値を変更することが可能な構成としてもよい。この構成によれば、例えば省エネルギ運転を重視した設定を希望する場合には、基準判定値を初期設定値に対して大きな値に設定し、ヒートポンプユニット2の加熱能力が低出力値に設定される頻度及び期間を増加させることができる。   The third embodiment may be configured such that, for example, the user of the solar system can change the reference determination value of the power generation amount by operating the water heater remote controller 13, the power distribution control device 28, and the like. According to this configuration, for example, when a setting that emphasizes energy saving operation is desired, the reference determination value is set to a large value with respect to the initial setting value, and the heating capacity of the heat pump unit 2 is set to a low output value. Frequency and duration can be increased.
実施の形態4.
次に、図6を参照して、本発明の実施の形態4について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態3と同様の構成及び制御において、太陽光発電装置の発電量に代えて今後の発電量の予測値を用いることを特徴としている。図6は、本発明の実施の形態4において、余剰電力制御の一例を示すフローチャートである。この図に示すルーチンにおいて、ステップS31〜S37の処理は、ステップS34を除いて、実施の形態3(図5参照)のステップS21〜S27と同様の処理であるため、以下の説明では、ステップS34以外の説明を省略するものとする。
Embodiment 4 FIG.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is characterized in that a predicted value of the future power generation amount is used in place of the power generation amount of the solar power generation device in the same configuration and control as in the third embodiment. FIG. 6 is a flowchart showing an example of surplus power control in Embodiment 4 of the present invention. In the routine shown in this figure, the processes in steps S31 to S37 are the same as those in steps S21 to S27 in the third embodiment (see FIG. 5) except for step S34. Therefore, in the following description, step S34 is performed. Descriptions other than are omitted.
ステップS34では、まず、太陽光発電装置20による発電量の過去の履歴に基いて今後の一定期間(例えば、10分間)の発電量を予測し、今後10分間の予測発電量の平均値を予測発電量平均値として算出する。ここで、発電量の過去の履歴は、給湯機制御装置12、配電制御装置28等に記憶させて蓄積する構成としてもよいし、配電制御装置28から通信端末30を介して外部ネットワークのサーバ等に蓄積する構成としてもよい。また、発電量の予測例を挙げると、例えば午前中の発電量が徐々に増加している場合には、以後の発電量も時間が経つにつれて増加するものとして予測する。一方、午後の発電量が徐々に減少している場合には、以後の発電量も時間が経つにつれて減少するものとして予測する。   In step S34, first, a power generation amount for a certain period in the future (for example, 10 minutes) is predicted based on the past history of the power generation amount by the solar power generation device 20, and an average value of the predicted power generation amount for the next 10 minutes is predicted. Calculated as the average power generation amount. Here, the past history of the power generation amount may be configured to be stored and accumulated in the water heater control device 12, the power distribution control device 28, or the like, or a server of an external network from the power distribution control device 28 via the communication terminal 30 or the like. It is good also as a structure accumulate | stored in. Further, as an example of predicting the power generation amount, for example, when the power generation amount in the morning gradually increases, the subsequent power generation amount is predicted to increase as time passes. On the other hand, when the power generation amount in the afternoon is gradually decreasing, it is predicted that the subsequent power generation amount also decreases with time.
ステップS34では、上述の方法により予測発電量平均値を算出した後に、予測発電量平均値が前述の基準判定値以上であるか否かを判定する。この判定が成立した場合には、電気自動車40の充電及び早急な沸き上げ運転が不要である上に、太陽光発電装置20の今後10分間の発電量が基準判定値以上になると予測されるので、電力余剰状態が発生していると判定することができる。従って、この場合には、ステップS35に移行し、ヒートポンプユニット2の加熱能力を通常出力値または高出力値に設定する。   In step S34, after calculating the predicted power generation average value by the above-described method, it is determined whether or not the predicted power generation average value is equal to or greater than the aforementioned reference determination value. If this determination is established, charging of the electric vehicle 40 and quick boiling operation are not required, and the power generation amount for the next 10 minutes of the solar power generation device 20 is predicted to be equal to or higher than the reference determination value. It can be determined that a power surplus state has occurred. Therefore, in this case, the process proceeds to step S35, and the heating capacity of the heat pump unit 2 is set to a normal output value or a high output value.
一方、ステップS34の判定が不成立の場合には、今後10分間の発電量が基準判定値未満であると予測されるので、電力余剰状態が発生していないと判定することができる。従って、この場合には、ステップS36に移行し、ヒートポンプユニット2の加熱能力を低出力値に設定する。   On the other hand, if the determination in step S34 is not established, it is predicted that the power generation amount for the next 10 minutes is less than the reference determination value, so that it can be determined that the power surplus state has not occurred. Therefore, in this case, the process proceeds to step S36, and the heating capacity of the heat pump unit 2 is set to a low output value.
このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態3とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、加熱能力を制御するときのパラメータの一つとして、実際の発電量に代えて予測発電量平均値を用いることができる。ここで、ヒートポンプユニット2は、その特性上、加熱能力の急激な変動により作動効率が低下し易い。このため、現時点における実際の発電量に基いて加熱能力を制御すると、天候の変化等に応じて加熱能力が急に変更された場合に、作動効率が低下する可能性がある。これに対し、本実施の形態では、実際の発電量に代えて予測発電量平均値を用いるので、予測される発電量に基いて、加熱能力の変更速度等を予め適切に調整することができる。従って、加熱能力の急変を回避し、ヒートポンプユニット2の作動効率を安定させることができ、省エネルギ化を促進することができる。   In the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the third embodiment. And especially in this Embodiment, it can replace with actual electric power generation amount as one of the parameters when controlling heating capability, and can use estimated electric power generation amount average value. Here, due to the characteristics of the heat pump unit 2, the operating efficiency is likely to be reduced due to a sudden change in the heating capacity. For this reason, when the heating capacity is controlled based on the actual power generation amount at the present time, there is a possibility that the operating efficiency is lowered when the heating capacity is suddenly changed according to a change in weather or the like. In contrast, in the present embodiment, since the predicted power generation average value is used instead of the actual power generation amount, the heating speed change speed and the like can be appropriately adjusted in advance based on the predicted power generation amount. . Therefore, a sudden change in the heating capacity can be avoided, the operation efficiency of the heat pump unit 2 can be stabilized, and energy saving can be promoted.
なお、前記実施の形態4では、配電制御装置28により通信端末30を介して外部ネットワークから気象情報を取得し、この気象情報に基いて太陽光発電装置20の発電量を予測する構成としてもよい。これにより、天候に応じて変化する発電量の傾向を精度よく予測することができる。   In the fourth embodiment, the distribution control device 28 may acquire weather information from an external network via the communication terminal 30 and predict the power generation amount of the solar power generation device 20 based on the weather information. . Thereby, the tendency of the electric power generation amount which changes according to the weather can be accurately predicted.
実施の形態5.
次に、図7を参照して、本発明の実施の形態5について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態3と同様の構成及び制御に加えて、売電動作の許可及び禁止を設定可能としたことを特徴としている。図7は、本発明の実施の形態5において、余剰電力制御の一例を示すフローチャートである。この図に示すルーチンにおいて、ステップS42〜S48の処理は、実施の形態3(図5参照)のステップS21〜S27と同様の処理であるため、以下の説明では、ステップS41以外の説明を省略するものとする。
Embodiment 5. FIG.
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is characterized in that, in addition to the same configuration and control as in the third embodiment, permission and prohibition of the power selling operation can be set. FIG. 7 is a flowchart showing an example of surplus power control in Embodiment 5 of the present invention. In the routine shown in this figure, steps S42 to S48 are the same as steps S21 to S27 of the third embodiment (see FIG. 5), and therefore, descriptions other than step S41 are omitted in the following description. Shall.
ステップS41では、余剰電力が生じている場合に売電を許可する設定となっているか否かを判定する。ソーラーシステムの使用者は、例えば配電制御装置28の選択スイッチ29を操作することにより、売電の許可及び禁止を設定することができる。即ち、本実施の形態において、配電制御装置28は、余剰電力の売電を許可するか否かを選択操作する売電選択操作手段の具体例を構成している。   In step S41, it is determined whether or not it is set to permit power sale when surplus power is generated. The user of the solar system can set permission and prohibition of power sale by operating the selection switch 29 of the power distribution control device 28, for example. That is, in the present embodiment, the power distribution control device 28 constitutes a specific example of a power sale selection operation means for performing a selection operation as to whether or not to allow surplus power to be sold.
ステップS41の判定が成立した場合には、使用者が売電を優先させたい意志のもと、売電が許可されているので、ステップS42〜S48の処理を禁止する。一方、ステップS41の判定が不成立の場合には、積極的な売電を行わないように設定されているので、ステップS42以降のルーチンを実行する。   If the determination in step S41 is established, power selling is permitted under the user's willingness to prioritize power selling, so the processing in steps S42 to S48 is prohibited. On the other hand, when the determination in step S41 is not established, since it is set not to perform active power selling, the routines after step S42 are executed.
このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態3とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、使用者の希望に応じて売電を許可及び禁止することができ、システムの利便性を向上させることができる。   In the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the third embodiment. And especially in this Embodiment, according to a user's hope, power sale can be permitted and prohibited, and the convenience of a system can be improved.
実施の形態6.
次に、図8を参照して、本発明の実施の形態6について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態3と同様の構成及び制御に加えて、日中の時間帯または太陽光発電装置の発電中に沸き上げ運転を許可するか否かを選択可能としたことを特徴としている。図8は、本発明の実施の形態6において、余剰電力制御の一例を示すフローチャートである。この図に示すルーチンにおいて、ステップS52〜S58の処理は、実施の形態3(図5参照)のステップS21〜S27と同様の処理であるため、以下の説明では、ステップS51以外の説明を省略するものとする。
Embodiment 6 FIG.
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, in addition to the same configuration and control as in the third embodiment, it is possible to select whether or not the boiling operation is permitted during the daytime or during the power generation of the solar power generation device. It is characterized by. FIG. 8 is a flowchart showing an example of surplus power control in Embodiment 6 of the present invention. In the routine shown in this figure, the processes in steps S52 to S58 are the same as those in steps S21 to S27 of the third embodiment (see FIG. 5), and therefore, the description other than step S51 is omitted in the following description. Shall.
通常の使用状態では、給湯の使用等により貯湯タンク4の貯湯量が許容限度未満に減少すると、日中であっても、湯切れを回避するために追加の沸き上げ運転が実行される。日中の沸き上げ運転では、太陽光発電により得られた電力の一部が必要に応じて使用される。しかし、太陽光発電により発電した電力の買取価格は、売電制度により高く設定されているので、使用者によっては、売電の機会を出来るだけ増やしたい場合がある。このため、本実施の形態では、例えばソーラーシステムの使用者が給湯機リモコン13の選択スイッチ14を操作することにより、日中における沸き上げ運転の許可及び禁止を設定可能な構成としている。即ち、給湯機リモコン13は、日中の沸き上げ運転を許可するか否かを選択操作する沸き上げ選択操作手段の具体例を構成している。   In a normal use state, when the amount of hot water stored in the hot water storage tank 4 decreases below the allowable limit due to the use of hot water supply or the like, an additional boiling operation is performed even in the daytime to avoid running out of hot water. In daytime boiling operation, part of the electric power obtained by solar power generation is used as necessary. However, since the purchase price of the power generated by solar power generation is set high by the power selling system, some users may want to increase the opportunities for power selling as much as possible. For this reason, in this Embodiment, it is set as the structure which can set the permission and prohibition of the heating operation in the daytime, for example, when the user of the solar system operates the selection switch 14 of the hot water supply remote controller 13. That is, the water heater remote controller 13 constitutes a specific example of the boiling selection operation means for selecting whether or not to permit the daytime boiling operation.
上記構成を前提として、図8中のステップS51では、まず、日中の沸き上げ運転に関する設定情報を読出し、日中の沸き上げ運転が許可されているか否かを判定する。ステップS51の判定が成立した場合には、日中の沸き上げ運転が許可されているので、沸き上げ運転と売電とを両立させるために、ステップS52〜S58の処理を実行する。
一方、ステップS51の判定が不成立の場合には、使用者の設定操作により日中の沸き上げ運転が禁止されているので、他のステップを実行することなく、本ルーチンを終了する。この場合には、例えば使用者の設定操作により、太陽光発電が終了する日没後に沸き上げ運転が実行されるように、貯湯式給湯機1の動作を設定することができる。
Based on the above configuration, in step S51 in FIG. 8, first, setting information relating to daytime boiling operation is read to determine whether daytime boiling operation is permitted. When the determination in step S51 is established, the day-time boiling operation is permitted, so that the processes in steps S52 to S58 are executed in order to achieve both the boiling operation and the power sale.
On the other hand, if the determination in step S51 is not established, the day-time boiling operation is prohibited by the user's setting operation, and thus this routine is terminated without executing other steps. In this case, the operation of the hot water storage type water heater 1 can be set so that the boiling operation is executed after sunset when the solar power generation ends, for example, by a user setting operation.
このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態3とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、使用者等の設定操作により日中の沸き上げ運転を許可及び禁止することができる。これにより、使用者の希望に応じて売電電力を可能な限り増加させることができ、システムの利便性を向上させることができる。   In the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the third embodiment. And especially in this Embodiment, the boiling operation during the day can be permitted and prohibited by setting operation of a user etc. Thereby, according to a user's hope, electric power sales power can be increased as much as possible, and the convenience of a system can be improved.
なお、前記実施の形態6では、日中における沸き上げ運転の許可及び禁止を設定操作する場合を例示したが、本発明はこれに限らず、例えば太陽光発電装置20の発電中における沸き上げ運転の許可及び禁止を設定操作する構成としてもよい。   In addition, in the said Embodiment 6, although the case where setting operation of permission and prohibition of the boiling operation in the daytime was illustrated, this invention is not limited to this, For example, the boiling operation during the electric power generation of the solar power generation device 20 It is good also as a structure which carries out setting operation of permission and prohibition.
また、前記各実施の形態では、太陽光発電装置20の発電量、電気自動車40の蓄電量及び貯湯タンク4の貯湯量のうち少なくとも1つのパラメータに基いて電力余剰状態を判定する場合に、蓄電量及び発電量に基いて判定を行う構成と、蓄電量及び貯湯量に基いて判定を行う構成と、蓄電量、貯湯量及び発電量に基いて判定を行う構成とについて説明した。これに対し、本発明では、例えば蓄電量、貯湯量及び発電量のうち何れか1つのパラメータのみに基いて電力余剰状態を判定する構成としてもよい。また、本発明では、前記各実施の形態で述べた判定処理を組み合わせることにより、発電量と貯湯量とからなる2つのパラメータに基いて電力余剰状態を判定する構成としてもよい。   Moreover, in each said embodiment, when determining an electric power surplus state based on at least 1 parameter among the electric power generation amount of the solar power generation device 20, the electric storage amount of the electric vehicle 40, and the hot water storage amount of the hot water storage tank 4, it is stored. The configuration for determining based on the amount of electricity and the amount of power generation, the configuration for determining based on the amount of stored electricity and the amount of stored hot water, and the configuration for determining based on the amount of stored electricity, the amount of stored hot water and the amount of generated power have been described. On the other hand, in this invention, it is good also as a structure which determines an electric power surplus state, for example based only on any one parameter among the amount of electrical storage, the amount of hot water storage, and electric power generation. Moreover, in this invention, it is good also as a structure which determines an electric power surplus state based on two parameters which consist of electric power generation amount and hot water storage amount by combining the determination process described in each said embodiment.
また、前記実施の形態1では、配電制御装置28により余剰電力制御を実行する場合と、給湯機制御装置12により余剰電力制御を実行する場合について説明した。この点については、実施の形態2乃至6についても同様であり、各実施の形態に記載された制御は、給湯機制御装置12と配電制御装置28の何れにより実行する構成としてもよい。   In the first embodiment, the case where the surplus power control is executed by the power distribution control device 28 and the case where the surplus power control is executed by the water heater control device 12 have been described. This is the same in the second to sixth embodiments, and the control described in each embodiment may be configured to be executed by any one of the water heater controller 12 and the power distribution controller 28.
一方、前記実施の形態1乃至6では、それぞれの構成を個別に例示したが、本発明はこれに限らず、実施の形態1乃至6のうち組合わせが可能な2つの構成、または3つ以上の構成を組合わせることにより、貯湯式給湯機及びソーラーシステムを実現してもよい。また、実施の形態1乃至6では、加熱装置としてヒートポンプユニット2を用いる場合を例示したが、本発明はこれに限らず、ヒートポンプユニット以外の各種の加熱装置を用いてもよい。   On the other hand, in each of the first to sixth embodiments, the respective configurations are individually illustrated. However, the present invention is not limited to this, and two configurations, or three or more configurations that can be combined among the first to sixth embodiments. A hot water storage type hot water heater and a solar system may be realized by combining the configurations. Moreover, although Embodiment 1 thru | or 6 illustrated the case where the heat pump unit 2 was used as a heating apparatus, this invention is not restricted to this, You may use various heating apparatuses other than a heat pump unit.
1 貯湯式給湯機,2 ヒートポンプユニット(加熱装置),3 貯湯ユニット,4 貯湯タンク,5 給水配管,6 給湯配管,7 ヒートポンプ往き配管,8 ヒートポンプ戻り配管,9 循環ポンプ,10 給湯混合弁,11 タンク温度センサ,12 給湯機制御装置(判定手段、加熱制御手段),13 給湯機リモコン(沸き上げ選択操作手段),14 選択スイッチ,20 太陽光発電装置,21 充電器,22 充電ケーブル,23 分電盤(電源回路),24 電力線,25,26,27 配線,28 配電制御装置(判定手段、加熱制御手段、売電選択操作手段),29 選択スイッチ,30 通信端末,40 電気自動車 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hot water storage type water heater, 2 Heat pump unit (heating device), 3 Hot water storage unit, 4 Hot water storage tank, 5 Water supply piping, 6 Hot water supply piping, 7 Heat pump outgoing piping, 8 Heat pump return piping, 9 Circulation pump, 10 Hot water mixing valve, 11 Tank temperature sensor, 12 Water heater control device (determination means, heating control means), 13 Water heater remote control (boiling selection operation means), 14 selection switch, 20 Solar power generator, 21 charger, 22 charging cable, 23 minutes Power board (power circuit), 24 power lines, 25, 26, 27 wiring, 28 power distribution control device (determination means, heating control means, power sale selection operation means), 29 selection switch, 30 communication terminal, 40 electric vehicle

Claims (8)

  1. 太陽光発電を行う太陽光発電装置と外部電源とが接続されると共に電気自動車に充電することが可能な電源回路に接続され、前記電源回路から電力を供給されることにより湯水を加熱する装置であって、湯水を加熱するときの加熱能力を変更可能な加熱装置と、
    前記加熱装置により加熱された温水を貯湯し、当該温水を給湯対象に給湯することが可能な貯湯ユニットと、
    前記加熱装置及び前記貯湯ユニットの作動状態を制御し、前記貯湯ユニットに貯湯する温水を前記加熱装置により加熱する沸き上げ運転を実行可能な給湯機制御装置と、
    前記太陽光発電装置の発電量、前記電気自動車の蓄電量及び前記貯湯ユニットの貯湯量のうち少なくとも1つのパラメータに基いて電力余剰状態が発生しているか否かを判定する判定手段と、
    前記判定手段により前記電力余剰状態が発生していると判定した場合に、前記沸き上げ運転を行うときの前記加熱装置の加熱能力を非電力余剰時よりも高く設定する加熱制御手段と、
    を備えた貯湯式給湯機。
    A solar power generation device that performs solar power generation and an external power source are connected to a power supply circuit that can charge an electric vehicle, and is a device that heats hot water by being supplied with power from the power supply circuit. There is a heating device that can change the heating capacity when heating hot water,
    A hot water storage unit capable of storing hot water heated by the heating device and supplying the hot water to a hot water supply target; and
    A hot water supply controller that controls an operating state of the heating device and the hot water storage unit, and that can execute a heating operation in which hot water stored in the hot water storage unit is heated by the heating device;
    Determining means for determining whether or not a power surplus state has occurred based on at least one parameter of the amount of power generated by the solar power generation device, the amount of electricity stored in the electric vehicle, and the amount of hot water stored in the hot water storage unit;
    When it is determined by the determination means that the power surplus state has occurred, a heating control means for setting the heating capacity of the heating device when performing the boiling operation higher than that at the time of non-power surplus,
    Hot water storage water heater equipped with.
  2. 前記判定手段は、前記電源回路から電力が供給される電気機器の総消費電力を前記太陽光発電装置の発電量から減算することにより余剰電力を算出するものとし、
    前記電気自動車の蓄電量が充電を完了してもよいレベルに到達し、かつ、前記余剰電力が予め設定された余剰判定値以上である場合に、前記電力余剰状態が発生していると判定する構成としてなる請求項1に記載の貯湯式給湯機。
    The determination means calculates surplus power by subtracting the total power consumption of the electrical equipment to which power is supplied from the power supply circuit from the power generation amount of the photovoltaic power generator,
    When the amount of electricity stored in the electric vehicle reaches a level at which charging can be completed and the surplus power is equal to or greater than a preset surplus determination value, it is determined that the power surplus state has occurred. The hot water storage type water heater according to claim 1, which is configured.
  3. 前記判定手段は、前記電気自動車の蓄電量が充電を完了してもよいレベルに到達した場合に、前記電力余剰状態が発生していると判定し、
    前記加熱制御手段は、前記電力余剰状態が発生していると判定され、かつ、前記貯湯ユニットの貯湯量が給湯可能な状態を維持するのに最低限必要な下限湯量未満である場合に、前記加熱装置の加熱能力を非電力余剰時よりも高く設定する構成としてなる請求項1または2に記載の貯湯式給湯機。
    The determination means determines that the power surplus state has occurred when the storage amount of the electric vehicle has reached a level at which charging may be completed,
    When it is determined that the power surplus state has occurred and the amount of hot water stored in the hot water storage unit is less than the minimum amount of hot water necessary for maintaining a state where hot water can be supplied, The hot water storage type hot water supply device according to claim 1 or 2, wherein the heating capacity of the heating device is set to be higher than that at the time of non-power surplus.
  4. 前記判定手段は、前記太陽光発電装置の発電量が前記電力余剰状態を判定するための基準判定値以上であり、かつ、前記貯湯ユニットの貯湯量が給湯可能な状態を維持するのに最低限必要な下限湯量未満である場合に、前記電力余剰状態が発生していると判定する構成としてなる請求項1または2に記載の貯湯式給湯機。
    The determination means is a minimum for maintaining the state where the power generation amount of the photovoltaic power generation apparatus is equal to or greater than a reference determination value for determining the power surplus state and the hot water storage amount of the hot water storage unit is hot water supplyable. The hot water storage type hot water supply device according to claim 1 or 2, wherein when the amount is less than a necessary lower limit hot water amount, it is determined that the power surplus state has occurred.
  5. 前記太陽光発電装置による発電量の過去の履歴に基いて今後の発電量を予測する発電量予測手段を備え、
    前記判定手段は、前記発電量予測手段により予測した予測発電量を前記太陽光発電の発電量として用いてなる請求項1,2,4のうち何れか1項に記載の貯湯式給湯機。
    A power generation amount prediction means for predicting a future power generation amount based on a past history of the power generation amount by the solar power generation device
    The hot water storage type hot water supply apparatus according to any one of claims 1, 2, and 4, wherein the determination unit uses the predicted power generation amount predicted by the power generation amount prediction unit as the power generation amount of the solar power generation.
  6. 余剰電力の売電を許可するか否かを選択操作する売電選択操作手段を備えてなる請求項1乃至5のうち何れか1項に記載の貯湯式給湯機。   The hot water storage type hot water supply apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising a power sale selection operation means for selecting whether or not to allow surplus power to be sold.
  7. 日中の時間帯または前記太陽光発電装置の発電中に沸き上げ運転を許可するか否かを選択操作する沸き上げ選択操作手段を備えてなる請求項1乃至6のうち何れか1項に記載の貯湯式給湯機。   The heating selection operation means for selecting whether or not the boiling operation is permitted during the daytime or during the power generation of the photovoltaic power generation device is provided. Hot water storage water heater.
  8. 請求項1乃至7のうち何れか1項に記載の貯湯式給湯機と、
    太陽光発電を行う太陽光発電装置と、
    電気自動車に充電可能な充電器と、
    外部電源及び前記太陽光発電装置から受けた電力を前記充電器及び前記貯湯式給湯機に供給する機能と前記太陽光発電装置から受けた電力を前記外部電源に売電する機能とを有する電源回路と、
    前記電源回路の作動状態及び前記加熱装置の加熱能力を制御することが可能な制御装置であって、前記判定手段と前記加熱制御手段とを有する配電制御装置と、
    を備えたソーラーシステム。
    A hot water storage type water heater according to any one of claims 1 to 7,
    A solar power generation device for performing solar power generation;
    A charger capable of charging an electric vehicle;
    A power supply circuit having a function of supplying power received from an external power source and the solar power generation device to the charger and the hot water storage hot water heater, and a function of selling power received from the solar power generation device to the external power supply When,
    A control device capable of controlling the operating state of the power supply circuit and the heating capacity of the heating device, the power distribution control device having the determination means and the heating control means;
    With solar system.
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