JP6191531B2 - Hot water storage water heater - Google Patents
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Description
本発明は、貯湯式給湯機に関する。 The present invention relates to a hot water storage type water heater.
水を加熱する加熱手段(例えば、冷凍サイクルを利用したヒートポンプ装置など)により生成した高温の湯を貯湯タンクに貯え、需要に応じて貯湯タンクから湯を取り出して給湯する貯湯式給湯機が広く用いられている。従来、家庭用の貯湯式給湯機は、加熱手段を動作させることで湯を生成して貯湯タンクに貯える貯湯運転を行う場合、昼間時間帯に比べて電気料金単価の安い深夜時間帯に貯湯運転を行うことが一般的である。この深夜時間帯が、例えば23時から翌朝7時までの8時間である場合、朝7時の直前に貯湯運転が終了するように、貯湯運転が制御される。 Hot water storage hot water heaters that store hot water generated by heating means that heats water (for example, heat pump devices that use a refrigeration cycle) in hot water storage tanks and take out hot water from hot water storage tanks as needed to supply hot water are widely used. It has been. Conventionally, hot water storage hot water heaters for household use have a hot water storage operation during the midnight hours when the electricity unit price is lower than the daytime hours when hot water is generated by operating the heating means and stored in the hot water storage tank. It is common to do. When this midnight time zone is, for example, 8 hours from 23:00 to 7:00 the next morning, the hot water storage operation is controlled so that the hot water storage operation ends immediately before 7:00 am.
このような家庭用の貯湯式給湯機が、集合住宅などで複数台使用される場合、深夜時間帯が終了する7時前の時間帯には、その複数台の貯湯式給湯機のほとんどすべてが貯湯運転を行っている状態になる。そのため、集合住宅全体の受電設備を大容量化する必要に迫られる場合がある。受電設備の大容量化に伴い、受電設備が高額となるとの課題がある。 When multiple such hot water storage hot water heaters for home use are used in an apartment, etc., almost all of the multiple hot water storage water heaters are in the time zone before 7:00 when the midnight time zone ends. The hot water storage operation is performed. Therefore, there is a case where it is necessary to increase the capacity of the power receiving facility of the entire apartment house. With the increase in capacity of the power receiving equipment, there is a problem that the power receiving equipment becomes expensive.
また、電力供給事業者との契約形態は多岐にわたるが、大容量の電気容量(例えば50kW以上)を要する施設においては、高圧受電が必要になる場合がある。この高圧受電における契約電力は、当月を含む過去1年間の各月の最大需要電力のうちで最も大きい値として算出される。ここで、最大需要電力とは、デマンド時限(例えば30分間)毎に計量される、施設での全使用電力のうち、月間で最も大きい値となる。このため、デマンド時限毎の使用電力が契約電力を一度でも超えてしまうと、最大需要電力の最大値が更新されるため、契約電力が大きくなり、基本料金が高くなる。それ以降、最低1年間はその基本料金が継続されるので、電気料金が高くなってしまう。このようなことから、上記のような施設における電気料金を抑制するためには、契約電力が大きくなる方向に更新されないよう、最大需要電力をなるべく抑制することが重要になる。 In addition, although there are a wide variety of contract forms with power supply companies, high-voltage power reception may be required in facilities that require a large capacity (for example, 50 kW or more). The contract power in this high voltage power reception is calculated as the largest value among the maximum demand power in each month in the past year including the current month. Here, the maximum demand power is the largest value in a month among all the power used in the facility, which is measured every demand period (for example, 30 minutes). For this reason, if the power used for each demand period exceeds the contract power even once, the maximum value of the maximum demand power is updated, so the contract power increases and the basic charge increases. Since then, the basic charge will continue for a minimum of one year, resulting in a high electricity charge. For this reason, it is important to suppress the maximum demand power as much as possible so that the contracted power is not increased in order to reduce the electricity bill in the facility as described above.
特許文献1には、複数の貯湯式給湯機の需用電力を平準化するため、各貯湯式給湯機における1日の使用熱量を集計し、その集計結果と、昼夜における電力使用量の平準化を促進するために予め設定される深夜運転率と、貯湯式給湯機の台数とに基づいて、予め設定された期間内に各貯湯式給湯機で許容される最大のわき上げ熱量を算出し、算出した許容される最大のわき上げ熱量と、1日の使用熱量とを貯湯式給湯機毎に比較し、許容される最大のわき上げ熱量が1日の使用熱量以上である場合は1日の使用熱量をわき上げすべき熱量とし、1日の使用熱量未満である場合は許容される最大のわき上げ熱量をわき上げすべき熱量として、貯湯式給湯機毎にわき上げ運転の運転時間を設定し、わき上げ運転を実施するようにしたシステムが技術されている。 In Patent Document 1, in order to level the electric power demand of a plurality of hot water storage hot water heaters, the daily heat consumption in each hot water storage hot water heater is totaled, and the result of the totalization and the level of power usage in the day and night are leveled. Based on the midnight operation rate set in advance and the number of hot water storage hot water heaters, the maximum amount of heat generated by each hot water storage water heater within a preset period is calculated, Compare the calculated maximum allowable amount of heat generated and the amount of heat used per day for each hot water storage water heater. If the maximum allowable amount of heat generated is greater than the amount of heat used per day, Set the operating time for each hot water storage type hot water heater as the amount of heat to be used and the maximum allowable amount of heat to be generated if it is less than the daily heat consumption. In addition, the system that performs the lifting operation is technical It is.
しかしながら、特許文献1の技術では、複数の貯湯式給湯機のそれぞれにおける1日の使用熱量を集計し、その集計結果と、昼夜における電力使用量の平準化を促進するために予め設定される深夜運転率と、貯湯式給湯機の台数とに基づいて、予め設定された期間内に各貯湯式給湯機で許容される最大のわき上げ熱量を算出し、各給湯機に送信するというシステムが必要となる。 However, in the technique of Patent Document 1, the amount of heat used per day in each of the plurality of hot water storage hot water heaters is totaled, and the total result and the midnight set in advance to promote leveling of power usage during the day and night Based on the operating rate and the number of hot water storage hot water heaters, a system that calculates the maximum amount of heat generated by each hot water storage hot water heater within a preset period and sends it to each hot water heater is required. It becomes.
上記のように、従来、集合住宅全体の需要電力を抑えるためには、MEMS(Mansion Energy Management System)等の集合住宅全体の管理システムが必要になり、システムが煩雑でコストも高く、機器同士の通信設定等も面倒になる、という問題点がある。また、特許文献1の技術では、複数の貯湯式給湯機と相互に通信可能に接続される給湯機制御手段が必要になるので、システムが複雑になる。 As described above, conventionally, in order to suppress the power demand of the entire apartment house, a management system for the entire apartment house, such as MEMS (Mansion Energy Management System), is required, and the system is complicated and expensive. There is a problem that the communication setting becomes troublesome. Moreover, in the technique of patent document 1, since the hot water heater control means connected to a some hot water storage type hot water heater so that communication is mutually possible is needed, a system becomes complicated.
また、特許文献1の技術では、許容される最大のわき上げ熱量が1日の使用熱量未満である場合には、許容される最大のわき上げ熱量をわき上げすべき熱量とするため、湯切れ(貯湯タンク内に所定温度以上の湯が無くなること)になる可能性が増える、という問題点がある。 Further, in the technique of Patent Document 1, when the maximum allowable amount of heat generated is less than the amount of heat used per day, the maximum allowable amount of heat generated is set as the amount of heat to be increased. There is a problem that there is an increased possibility that the hot water of a predetermined temperature or more will disappear in the hot water storage tank.
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、複数の貯湯式給湯機が備えられる集合住宅等の施設において、個々の貯湯式給湯機の独自の制御によって全体の負荷平準化が可能であり、全体を管理するシステム等が不要で、単純かつ低コストで、貯湯式給湯機同士の通信設定等も不要な構成で、全体の最大需要電力を抑制でき、かつ、湯切れの発生を抑制することのできる貯湯式給湯機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. In a facility such as an apartment house provided with a plurality of hot water storage hot water heaters, the entire load leveling is performed by unique control of each hot water storage hot water heater. It is possible to reduce the total power demand and reduce the total power demand with a simple and low-cost configuration that does not require communication settings between hot water storage hot water heaters. An object of the present invention is to provide a hot water storage type water heater capable of suppressing the generation of water.
本発明に係る家庭用の貯湯式給湯機は、水を加熱する加熱手段と、加熱手段により加熱された湯を貯留する貯湯タンクと、加熱手段を動作させることで湯を貯湯タンクに貯える貯湯運転を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、電気料金単価が割安な時間帯に貯湯運転を行うときの加熱手段の加熱能力を第一加熱能力とし、電気料金単価が割高な時間帯のうちの一部の時間帯に貯湯運転を行うときの加熱手段の加熱能力を第一加熱能力より高い第二加熱能力とし、電気料金単価が割高な時間帯のうちの他の時間帯に貯湯運転を行うときの加熱手段の加熱能力を第一加熱能力とするように構成されており、加熱温度は、加熱手段によって加熱されて貯湯タンクに戻される湯の温度であり、制御手段は、第一加熱能力で加熱手段を動作させるときの加熱温度に比べて、第二加熱能力で加熱手段を動作させるときの加熱温度を低くするように制御するように構成されたものである。
The hot water storage hot water heater for home use according to the present invention includes a heating means for heating water, a hot water storage tank for storing hot water heated by the heating means, and a hot water storage operation for storing hot water in the hot water storage tank by operating the heating means. And a control means for controlling the heating means when the hot water storage operation is performed in a time zone when the electricity unit price is cheap, the heating capacity of the heating means is the first heating capacity, and the electricity price unit price is high. the heating capacity of the heating means when performing the hot water storage operation in a part of the time zone of which is higher than the first heating capacity second heating capacity, hot-water stocking operation electricity rate unit price in addition to the time zone of the expensive time zone The heating capacity of the heating means when performing the heating is configured as the first heating capacity, the heating temperature is the temperature of hot water heated by the heating means and returned to the hot water storage tank, and the control means Operate heating means with heating capacity Kino compared to the heating temperature, but that is configured to control so as to lower the heating temperature when operating the heating means in the second heating capacity.
本発明によれば、複数の貯湯式給湯機が備えられる集合住宅等の施設において、個々の貯湯式給湯機の独自の制御によって全体の負荷平準化が可能であり、全体を管理するシステム等が不要で、単純かつ低コストで、貯湯式給湯機同士の通信設定等も不要な構成で、全体の最大需要電力を抑制でき、かつ、湯切れの発生を抑制することが可能となる。 According to the present invention, in a facility such as an apartment house provided with a plurality of hot water storage type hot water heaters, the overall load leveling is possible by the unique control of each hot water storage type hot water heater, and a system for managing the whole is provided. It is unnecessary, simple and low-cost, and does not require communication settings between hot water storage type hot water heaters, etc., so that it is possible to suppress the overall maximum power demand and to suppress the occurrence of running out of hot water.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1の貯湯式給湯機を示す構成図である。図1に示す貯湯式給湯機100は、加熱手段としてのヒートポンプユニット2と、貯湯タンク1を有する貯湯タンクユニット26とを備えている。ヒートポンプユニット2内には、圧縮機、水冷媒熱交換器、膨張弁、空気熱交換器を冷媒配管で順次接続した冷凍サイクル装置が備えられている。加熱循環回路3は、貯湯タンク1の下部とヒートポンプユニット2の水冷媒熱交換器の入水口とを接続し、水冷媒熱交換器の出湯口と貯湯タンク1の上部とを接続している。加熱循環回路3の途中にはHP循環ポンプ4が設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a hot water storage type water heater according to Embodiment 1 of the present invention. A hot water storage type
貯湯運転時には、HP循環ポンプ4及びヒートポンプユニット2を動作させることで、貯湯タンク1の下部から取り出した水をヒートポンプユニット2内の水冷媒熱交換器に導き、水冷媒熱交換器内で加熱して高温の湯を生成し、この高温の湯を貯湯タンク1の上部に戻す。貯湯運転は、主として、深夜時間帯に、翌日に使用する湯を貯湯タンク1に貯えるように実施する。
During the hot water storage operation, the HP
本実施の形態1では、23時から翌朝7時までを深夜時間帯と呼び、この深夜時間帯は、他の時間帯に比べて電気料金単価が割安な時間帯であるものとする。また、7時から23時までを昼間時間帯と呼び、この昼間時間帯は、深夜時間帯に比べて電気料金単価が割高な時間帯であるものとする。ただし、本発明において、電気料金単価が割安な時間帯及び電気料金単価が割高な時間帯は、本実施の形態1での例に限定されるものではなく、それらの開始時刻及び終了時刻は、電力供給事業者との契約などに応じて変化し得るものである。 In the first embodiment, the time from 23:00 to 7:00 the next morning is called a midnight time zone, and this midnight time zone is a time zone in which the unit price of electricity charges is cheaper than other time zones. In addition, from 7 o'clock to 23 o'clock is called a daytime time zone, and this daytime time zone is a time zone in which the unit price of electricity charges is higher than the midnight time zone. However, in the present invention, the time zone where the electricity unit price is cheap and the time zone where the electricity unit price is expensive are not limited to the example in the first embodiment, and their start time and end time are It can change depending on the contract with the power supplier.
貯湯タンク1の外周には、貯湯タンク1の上部から、貯湯タンク1の所定の容積の位置、例えば0L、50L、100L、150Lの位置に、それぞれ、第1〜第4の温度センサ5a〜5dが設けられている。また、加熱循環回路3の、貯湯タンク1の下部と接続する側に、第5の温度センサ5eが設けられている。これら第1〜第5の温度センサ5a〜5eは、貯湯タンク1内の蓄熱量を検出する蓄熱量検出手段として機能する。貯湯タンク温度センサ6は、貯湯タンク1の上部に設けられ、ヒートポンプユニット2によって加熱されて貯湯タンク1の上部に戻される湯の温度(以下、「ヒートポンプ加熱温度」と称する)を検出する。
On the outer periphery of the hot water storage tank 1, the first to
一般給湯側電動混合弁7は、貯湯タンク1の上部に接続された給湯管8からの高温湯と、水道管等の水源に接続された給水管9からの水とを混合することにより、設定温度の湯を生成する。その湯は、混合給湯管10を経由して蛇口等の給湯先(図示省略)に供給される。
The general hot water supply side
給水管9には、給水温度センサ23が設けられ、給水管9を流れる水の温度を検出する。混合給湯管10には、給湯用流量センサ19及び給湯用温度センサ20が設けられ、混合給湯管10を流れる湯の流量及び温度を検出する。
The water supply pipe 9 is provided with a water supply temperature sensor 23 for detecting the temperature of water flowing through the water supply pipe 9. The mixed hot
風呂給湯側電動混合弁11は、給湯管8からの高温湯と、給水管9からの水とを混合することにより、設定温度の湯を生成する。その湯は、混合風呂管18、風呂側循環回路12を経由して、浴槽(図示省略)に供給される。浴槽湯張り時の給湯の開始及び停止は、混合風呂管18に設けられた電磁弁13により制御される。混合風呂管18には、風呂用流量センサ21及び風呂用温度センサ22が設けられ、混合風呂管18を流れる湯の流量及び温度を検出する。
The hot water supply side
風呂側循環回路12は、風呂循環ポンプ14により浴槽から浴水を引き込み、熱交換器15を経由して浴槽に戻る経路である。また、タンク側循環回路16は、貯湯タンク1の上部から貯湯タンク1内の湯をタンク循環ポンプ17で引き込み、熱交換器15を経由して貯湯タンク1の下部に繋がる経路である。追い焚き時には、風呂循環ポンプ14及びタンク循環ポンプ17が駆動され、風呂循環ポンプ14により浴槽から風呂側循環回路12に引き込まれた浴水は、タンク循環ポンプ17により貯湯タンク1の上部からタンク側循環回路16に引き込まれた高温湯と、熱交換器15を介して熱交換されて浴槽に戻る。浴水が設定温度となったところで風呂循環ポンプ14及びタンク循環ポンプ17の動作を停止し、追い焚きを終了する。
The bath-
貯湯式給湯機100は、制御手段である制御部24を備える。また、浴室、台所等には、ユーザーインターフェース装置としてのリモコン25が設置されている。制御部24は、ヒートポンプユニット2、HP循環ポンプ4、第1〜第5の温度センサ5a〜5e、貯湯タンク温度センサ6、一般給湯側電動混合弁7、風呂給湯側電動混合弁11、電磁弁13、風呂循環ポンプ14、タンク循環ポンプ17、給湯用流量センサ19、給湯用温度センサ20、風呂用流量センサ21、風呂用温度センサ22、給水温度センサ23、及びリモコン25とそれぞれ電気的に接続されており、貯湯式給湯機100全体の動作を制御する。
The hot water storage type
リモコン25には、操作部及び表示部が設けられている。使用者は、リモコン25の操作部を操作することにより、給湯温度の設定、貯湯運転、浴槽湯張り、浴槽追い焚き等の動作指示や予約などを行うことができる。リモコン25の表示部には、給湯設定温度などの情報を表示可能である。
The
制御部24は、使用熱量算出手段24aと、目標熱量算出手段24bとを有している。使用熱量算出手段24aは、所定期間内に貯湯タンク1から出湯した出湯量に基づいて、所定期間内に使用された熱量を算出する。目標熱量算出手段24bは、使用熱量算出手段24aによって算出された所定期間内に使用された熱量に基づいて、目標熱量を算出する。
The
次に、実施の形態1の貯湯式給湯機100の動作を図2に基づいて説明する。図2は、本発明の実施の形態1の貯湯式給湯機100の制御動作を示すタイムチャートである。図2に示すように、制御部24は、深夜時間帯の終了時刻(例えば7時)に、目標熱量算出手段24bによって算出される目標熱量を貯湯タンク1内に確保できるように、ヒートポンプユニット2による貯湯運転を行う。その際、深夜時間帯終了時刻を貯湯運転の終了予定時刻とし、その終了予定時刻から、貯湯運転に要する時間を遡ることにより、貯湯運転の開始時刻を決定する。ここで、深夜時間帯開始時刻から貯湯運転の開始時刻までの間をピークシフトと呼ぶ。このようなピークシフトを行うことで、複数の貯湯式給湯機100が備えられる集合住宅等の施設において、深夜時間帯開始時の需要電力の集中を抑制することができる。
Next, the operation of the hot water storage
また、図2に示すように、深夜時間帯における貯湯運転のほか、本実施の形態1の貯湯式給湯機100は、昼間時間帯において、湯が消費されることで貯湯タンク1内の残蓄熱量が後述する起動熱量未満となった場合に、湯切れを防止するための貯湯運転を実施する。
As shown in FIG. 2, in addition to hot water storage operation in the midnight time zone, the hot water storage
本実施の形態1の貯湯式給湯機100が備えるヒートポンプユニット2は、水を加熱する加熱能力[kW]が可変である。制御部24は、ヒートポンプユニット2の加熱能力が予め設定された値になるように加熱能力を制御することができる。加熱能力とは、単位時間当たりにヒートポンプユニット2が水に与える熱量である。制御部24は、例えば、ヒートポンプユニット2の圧縮機の容量を調整することで、ヒートポンプユニット2の加熱能力を制御できる。ヒートポンプユニット2の圧縮機の容量は、例えば、圧縮機の回転数を調整することで制御できる。圧縮機の回転数は、例えばインバータ制御により調整できる。ヒートポンプユニット2の加熱能力と消費電力とは、ほぼ比例する関係にある。このため、ヒートポンプユニット2の加熱能力を低くすると、それに応じて消費電力も低くなる。
The heat pump unit 2 provided in the hot water storage type
本実施の形態1では、深夜時間帯に貯湯運転を実施するときには、ヒートポンプユニット2を比較的低い加熱能力である第一加熱能力(例えば、3.0kW)で動作させる。これにより、複数の貯湯式給湯機100が備えられる集合住宅等の施設の需要電力が集中する深夜時間帯には、低い第一加熱能力でヒートポンプユニット2を動作させることで、貯湯式給湯機100の消費電力を大幅に抑制できる。よって、施設全体での需要電力を確実に抑制でき、最大需要電力を確実に抑制することが可能となる。特に、需用電力が集中しやすい深夜時間帯終了時においても、施設全体での需要電力を確実に抑制できる。また、本実施の形態1では、上述したピークシフトを行うことで、深夜時間帯開始時の需用電力の集中を抑制できる。これらのことから、本実施の形態1によれば、深夜時間帯の開始から終了までの全体にわたって、施設全体での需要電力を確実に抑制でき、最大需用電力を確実に抑制することが可能となる。
In the first embodiment, when the hot water storage operation is performed in the midnight time zone, the heat pump unit 2 is operated with a first heating capacity (for example, 3.0 kW) that is a relatively low heating capacity. Thereby, in the midnight time zone when the demand electric power of facilities, such as an apartment house with which a plurality of hot water storage type
また、本実施の形態1では、昼間時間帯に貯湯運転を実施するときには、ヒートポンプユニット2を比較的高い加熱能力である第二加熱能力(例えば、4.5kW)で動作させる。昼間時間帯に貯湯運転を実施する場合は、主に、貯湯タンク1内の残蓄熱量が少なくなり、湯切れの発生を防止するために、貯湯タンク1内の残蓄熱量を迅速に増やしたい場合に相当する。本実施の形態1では、このような場合にヒートポンプユニット2を高い第二加熱能力で動作させることで、貯湯タンク1内の残蓄熱量を迅速に増やすことができるため、湯切れの発生をより確実に抑制することが可能となる。昼間時間帯に貯湯運転を実施する時刻は、各世帯の湯の使用状況に応じて変化する。このため、昼間時間帯に貯湯運転を実施する時刻は、個々の貯湯式給湯機100ごとに異なる。よって、実際上は、すべての貯湯式給湯機100が昼間時間帯に同時に貯湯運転を実施することはない。そのため、昼間時間帯においては、ヒートポンプユニット2を高い第二加熱能力で動作させても、施設全体としての需要電力が集中するおそれはなく、最大需要電力を確実に抑制することが可能となる。
In the first embodiment, when the hot water storage operation is performed during the daytime, the heat pump unit 2 is operated with the second heating capacity (for example, 4.5 kW) that is a relatively high heating capacity. When carrying out hot water storage during daytime hours, mainly to reduce the amount of stored heat in the hot water storage tank 1 and to increase the amount of stored heat in the hot water storage tank 1 quickly in order to prevent hot water from running out. Corresponds to the case. In the first embodiment, by operating the heat pump unit 2 with a high second heating capacity in such a case, the amount of stored heat in the hot water storage tank 1 can be increased rapidly, so that the occurrence of hot water breakage is further increased. It becomes possible to suppress it reliably. The time of hot water storage operation during the daytime varies depending on the hot water usage of each household. For this reason, the time at which the hot water storage operation is performed during the daytime period differs for each hot water storage type
次に、本実施の形態1の貯湯式給湯機100の制御動作を図3及び図4に基づいて説明する。図3は、本発明の実施の形態1の貯湯式給湯機100が深夜時間帯の貯湯運転を行うときの制御動作を示すフローチャートである。まず、図3を参照して、深夜時間帯の貯湯運転の制御動作について説明する。
Next, the control operation of the hot water storage
制御部24の使用熱量算出手段24aは、給湯用流量センサ19、給湯用温度センサ20及び給水温度センサ23によって検出される流量及び温度に基づいて、給湯に使用するために貯湯タンク1から出湯された熱量を算出する。また、使用熱量算出手段24aは、風呂用流量センサ21、風呂用温度センサ22及び給水温度センサ23によって検出される流量及び温度に基づいて、浴槽の湯はりに使用するために貯湯タンク1から出湯された熱量を算出する。使用熱量算出手段24aは、これらの算出した使用熱量の1日間の積算値をQ_day1(1日前の使用熱量の積算値),Q_day2(2日前の使用熱量の積算値),・・・,Q_dayn(n日前の使用熱量の積算値)として、所定期間分(例えば過去2週間分)を算出する(ステップS30)。
Based on the flow rate and temperature detected by the hot water
なお、使用熱量算出手段24aは、浴槽水の追い焚きが行われた場合に、浴槽水の湯量と、浴槽水の温度上昇値とに基づいて、追い焚きに使用した貯湯タンク1内の熱量を算出し、この算出した熱量の1日間の積算値をQ_dayn(n日前の使用熱量の積算値)に加算してもよい。追い焚きに使用した貯湯タンク1内の熱量は、例えば、(浴槽水の湯量)×(浴槽水の温度上昇値)/(換算係数)なる演算により算出することができる。 In addition, when the bath water is reheated, the use heat amount calculation means 24a calculates the heat amount in the hot water storage tank 1 used for reheating based on the hot water amount of the bath water and the temperature rise value of the bath water. It is also possible to calculate and add the calculated integrated value of the amount of heat for one day to Q_dayn (the integrated value of the amount of heat used n days ago). The amount of heat in the hot water storage tank 1 used for reheating can be calculated by, for example, an operation of (amount of hot water in bath water) × (temperature rise value of bath water) / (conversion coefficient).
制御部24は、深夜時間帯の開始時刻(例えば23時)が到来したかどうかを判断し(ステップS31)、深夜時間帯の開始時刻が到来するまで、上記ステップS30の処理を行う。そして、制御部24は、深夜時間帯の開始時刻が到来した場合には、ヒートポンプユニット2の加熱能力設定値Hacを、低い第一加熱能力に相当する値(例えば、3.0kW)に設定する(ステップS32)。
The
次に、制御部24の目標熱量算出手段24bは、使用熱量算出手段24aによって算出された所定期間分(例えば過去2週間分)の1日毎の使用熱量の積算値Q_day1〜Q_daynに基づいて、所定期間内(例えば過去2週間内)の1日間の使用熱量の平均値Q_aveを算出するとともに、この算出したQ_aveに基づいて、下記式1により、当日に貯湯タンク1に貯める熱量の目標値である目標蓄熱量Qoを算出する(ステップS33)。
Next, the target heat
Qo=(Q_ave×放熱係数+起動熱量)×夜間率 ・・・(式1) Qo = (Q_ave × heat radiation coefficient + starting heat amount) × night rate (Equation 1)
ここで、放熱係数とは、ヒートポンプユニット2で加熱した熱量に対して、使用者が湯を使用するまでの間に貯湯タンク1から放熱することを考慮した値(例えば1.1)である。起動熱量とは、昼間時間帯の貯湯運転を開始する閾値となる、貯湯タンク1内の残蓄熱量(例えば3500kcal)である。夜間率とは、24時間での使用電力量に対する深夜時間帯での使用電力量の割合(例えば80%)である。これらの値は、制御部24に予め記憶している。
Here, the heat radiation coefficient is a value (for example, 1.1) in consideration of heat radiation from the hot water storage tank 1 until the user uses hot water with respect to the amount of heat heated by the heat pump unit 2. The starting heat amount is a remaining heat amount (for example, 3500 kcal) in the hot water storage tank 1 that serves as a threshold value for starting the hot water storage operation during the daytime period. The night rate is a ratio (for example, 80%) of the power consumption in the midnight time zone to the power consumption in 24 hours. These values are stored in the
なお、目標熱量算出手段24bは、使用熱量算出手段24aによって算出された所定期間分(例えば過去2週間分)の1日毎の使用熱量の積算値Q_day1〜Q_daynから、所定期間内(例えば過去2週間内)の1日間の使用熱量の最大値Q_maxを算出し、この算出したQ_maxに基づいて、当日に貯湯タンク1に貯める熱量の目標値である目標蓄熱量Qoを算出してもよい。
Note that the target heat
次に、制御部24は、目標熱量算出手段24bによって算出された目標蓄熱量Qoに基づいて、下記式2により、目標加熱温度Tpを算出する(ステップS34)。目標加熱温度Tpとは、ヒートポンプ加熱温度の目標値である。
Next, the
Tp=Qo/(タンク容量−マージン)+給水温度 ・・・(式2) Tp = Qo / (tank capacity−margin) + water supply temperature (Formula 2)
ここで、タンク容量とは、貯湯タンク1の容量(例えば370L)である。マージンとは、貯湯タンク1内の一定量は放熱して給湯に使用できないことを考慮した値(例えば60L)である。給水温度とは、給水温度センサ23によって検出される給水温度(例えば10℃)である。 Here, the tank capacity is the capacity of the hot water storage tank 1 (for example, 370 L). The margin is a value (for example, 60 L) in consideration that a certain amount in the hot water storage tank 1 cannot radiate heat and be used for hot water supply. The feed water temperature is a feed water temperature (for example, 10 ° C.) detected by the feed water temperature sensor 23.
制御部24は、貯湯タンク1の上部から50L、100L、150Lの位置に取り付けられた第2〜第4の温度センサ5b〜5d、及び加熱循環回路3の貯湯タンク1下部側に取り付けられた第5の温度センサ5eの検出値に基づき、貯湯タンク1内の残蓄熱量Qtを逐次算出している(ステップS35)。そして、制御部24は、目標熱量算出手段24bによって算出された目標蓄熱量Qoと、貯湯タンク1内の残蓄熱量Qtとに基づいて、下記式3により、夜間加熱熱量Qnを算出する(ステップS36)。夜間加熱熱量Qnとは、深夜時間帯の貯湯運転でヒートポンプユニット2が水を加熱する目標加熱量である。
The
Qn=Qo−Qt ・・・(式3) Qn = Qo−Qt (Formula 3)
次に、制御部24は、夜間加熱熱量Qn及び加熱能力設定値Hacに基づいて、下記式4により、夜間加熱時間Twを算出する(ステップS37)。夜間加熱時間Twとは、深夜時間帯の貯湯運転においてヒートポンプユニット2の加熱動作を継続すべき時間である。続いて、制御部24は、算出した夜間加熱時間Twに基づき、下記式5により、深夜時間帯の貯湯運転を開始すべき時刻t−startを算出する(ステップS38)。そして、深夜時間帯の貯湯運転の開始時刻t−startを経過するまでは、ステップS35〜ステップS38の処理を繰り返し実行する(ステップS39)。
Next, the
Tw=Qn/860[cal/Wh]/Hac[kW]×60[分] ・・・(式4)
t−start=深夜時間帯終了時刻−Tw ・・・(式5)
Tw = Qn / 860 [cal / Wh] / Hac [kW] × 60 [min] (Formula 4)
t-start = midnight time zone end time-Tw (Formula 5)
次に、制御部24は、ステップS39で深夜時間帯の貯湯運転の開始時刻t−startを経過した場合には、ヒートポンプユニット2の加熱動作及びHP循環ポンプ4の動作を開始することで貯湯運転を開始する(ステップS40)。ここで、制御部24は、ステップS32で設定された、低い第一加熱能力に相当する加熱能力設定値Hac(例えば3.0kW)でヒートポンプユニット2を動作させる。この貯湯運転の間、制御部24は、貯湯タンク1内の残蓄熱量Qtが目標蓄熱量Qo以上になったかどうかを判断する(ステップS41)。制御部24は、ステップS41でQt<Qoの場合には貯湯運転を続行し、ステップS41でQt≧Qoとなった場合には、ヒートポンプユニット2の加熱動作及びHP循環ポンプ4の動作を停止することで貯湯運転を終了する(ステップS42)。
Next, the
次に、図4を参照して、昼間時間帯の貯湯運転の制御動作について説明する。図4は、本発明の実施の形態1の貯湯式給湯機100が昼間時間帯の貯湯運転を行うときの制御動作を示すフローチャートである。図4のステップS50において、制御部24は、深夜時間帯の終了時刻(例えば7時)が到来したかどうかを判断する。そして、ステップS50で深夜時間帯の終了時刻が到来した場合には、制御部24は、ヒートポンプユニット2の加熱能力設定値Hacを、高い第二加熱能力に相当する値(例えば、4.5kW)に設定する(ステップS51)。
Next, the control operation of the hot water storage operation in the daytime time zone will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing a control operation when hot water storage
次に、制御部24は、貯湯タンク1内の残蓄熱量Qtと、昼間時間帯の貯湯運転を開始する閾値となる起動熱量(例えば3500kcal)とを比較する(ステップS52)。ステップS52で残蓄熱量Qtが起動熱量以上である場合には、制御部24は、昼間時間帯の貯湯運転を開始する必要がないと判断する。一方、ステップS52で残蓄熱量Qtが起動熱量未満である場合には、制御部24は、昼間時間帯の貯湯運転を開始する必要があると判断し、ヒートポンプユニット2の加熱動作及びHP循環ポンプ4の動作を開始することで貯湯運転を開始する(ステップS53)。ここで、制御部24は、ステップS51で設定された、高い第二加熱能力に相当する加熱能力設定値Hac(例えば4.5kW)でヒートポンプユニット2を動作させる。この貯湯運転の間、制御部24は、貯湯タンク1内の残蓄熱量Qtが終了熱量以上になったかどうかを判断する(ステップS54)。終了熱量とは、昼間時間帯の貯湯運転を終了する終了条件となる蓄熱量であり、例えば、上記起動熱量に所定熱量(例えば1500kcal)を加算した値である。制御部24は、ステップS54で残蓄熱量Qtが終了熱量未満の場合には貯湯運転を続行し、ステップS54で残蓄熱量Qtが終了熱量以上となった場合には、ヒートポンプユニット2の加熱動作及びHP循環ポンプ4の動作を停止することで貯湯運転を終了する(ステップS55)。
Next, the
以上説明したように、本実施の形態1によれば、複数の貯湯式給湯機100が備えられる集合住宅等の施設において、各貯湯式給湯機100の需要電力が集中する深夜時間帯に、各貯湯式給湯機100のヒートポンプユニット2を低い第一加熱能力(例えば、3.0kW)で動作させることで、各貯湯式給湯機100の消費電力を確実に抑制できる。そのため、施設全体での需要電力を確実に抑制でき、最大需要電力を確実に抑制することが可能となる。その結果、電力供給事業者との契約電力及び基本料金が抑制され、電気料金を安くすることができる。また、集合住宅の受電設備の容量を抑制することができるので、受電設備に要するコストを抑制することができる。
As described above, according to the first embodiment, in a facility such as an apartment house where a plurality of hot water storage
また、一般的に、深夜時間帯に比べ、昼間時間帯の方がユーザーの使用湯量が多く、湯切れが生じる可能性が大きくなる。このため、昼間時間帯に貯湯タンク1内の残蓄熱量が少なくなったとき、貯湯運転を行うことで緊急的に残蓄熱量を増やして湯切れを回避したい場合には、貯湯タンク1内の残蓄熱量をなるべく迅速に増やすことが望ましい。本実施の形態1では、昼間時間帯に貯湯運転を実施するときには、ヒートポンプユニット2を高い第二加熱能力(例えば、4.5kW)で動作させる。このため、上記のような場合に貯湯タンク1内の残蓄熱量を迅速に増やすことができるので、湯切れが発生することを確実に抑制することが可能となる。 Further, in general, the amount of hot water used by the user is larger in the daytime period than in the late-night time period, and the possibility of running out of hot water increases. For this reason, when the amount of stored heat in the hot water storage tank 1 is reduced during the daytime period, if it is desired to urgently increase the remaining stored heat amount by performing hot water storage operation to avoid running out of hot water, It is desirable to increase the remaining heat storage as quickly as possible. In the first embodiment, when the hot water storage operation is performed during the daytime, the heat pump unit 2 is operated with a high second heating capacity (for example, 4.5 kW). For this reason, in the above cases, the amount of stored heat in the hot water storage tank 1 can be quickly increased, so that it is possible to reliably suppress the occurrence of hot water shortage.
また、前述したように、昼間時間帯に貯湯運転を実施する時刻は、個々の貯湯式給湯機100ごとに異なる。このため、昼間時間帯においては、ヒートポンプユニット2を高い第二加熱能力で動作させることで貯湯式給湯機100の消費電力が比較的高くなっても、施設全体としての需要電力が集中するおそれはなく、最大需要電力を確実に抑制することが可能となる。
In addition, as described above, the time at which the hot water storage operation is performed during the daytime period is different for each hot water storage type
また、本実施の形態1によれば、集合住宅等の施設に設置された複数の貯湯式給湯機100の各々が独自に制御を行うことで施設全体の電力負荷の平準化が可能であり、施設全体を管理する管理システム等が不要である。また、集合住宅等の施設に備えられた複数の貯湯式給湯機100間の通信設定等も不要である。これらのことから、本実施の形態1によれば、単純かつ低コストの構成で上記効果を達成できる。
In addition, according to the first embodiment, each of the plurality of hot water
次に、本実施形態1の変形例について説明する。
(変形例1)上述した実施の形態1では、電気料金単価の割高な時間帯(昼間時間帯)の全部において、貯湯運転を行うときにヒートポンプユニット2を高い第二加熱能力で動作させるようにしている。これに対し、変形例1では、電気料金単価の割高な時間帯(昼間時間帯)のうちの一部の時間帯(例えば、18時〜21時)においてのみ、貯湯運転を行うときにヒートポンプユニット2を高い第二加熱能力で動作させるようにし、電気料金単価の割高な時間帯(昼間時間帯)のうちの他の時間帯(例えば、7時〜18時及び21時〜23時)には、貯湯運転を行うときにヒートポンプユニット2を低い第一加熱能力で動作させる。このような変形例1によれば、貯湯運転を行うときにヒートポンプユニット2を高い第二加熱能力で動作させる時間帯がさらに限定されるので、複数の貯湯式給湯機100において消費電力の大きい第二加熱能力での貯湯運転が同時に行われる可能性が低くなり、集合住宅等の施設全体の需用電力をより確実に抑制することが可能となる。
Next, a modification of the first embodiment will be described.
(Modification 1) In the first embodiment described above, the heat pump unit 2 is operated with a high second heating capacity when performing a hot water storage operation in all of the expensive time zone (daytime time zone) of the electricity bill. ing. On the other hand, in the first modification, the heat pump unit is used when the hot water storage operation is performed only in a part of time periods (for example, from 18:00 to 21:00) in the expensive time zone (daytime time zone). 2 is operated with a high second heating capacity, and in other time zones (for example, from 7 o'clock to 18 o'clock and from 21 o'clock to 23 o'clock) in the expensive time zone (daytime time zone) of the electricity rate unit price When the hot water storage operation is performed, the heat pump unit 2 is operated with a low first heating capacity. According to the first modified example, since the time zone during which the heat pump unit 2 is operated with a high second heating capacity when performing the hot water storage operation is further limited, the plurality of hot water storage type
(変形例2)変形例2では、使用熱量算出手段24aによって算出された所定期間分(例えば過去2週間分)の1日毎の使用熱量の積算値Q_day1〜Q_daynの平均値Q_aveまたは最大値Q_maxが閾値以上の場合には、制御部24は、深夜時間帯に貯湯運転を行うとき、ヒートポンプユニット2の加熱能力を低い第一加熱能力とせず、ヒートポンプユニット2を高い第二加熱能力で動作させる。一方、使用熱量算出手段24aによって算出された所定期間分(例えば過去2週間分)の1日毎の使用熱量の積算値Q_day1〜Q_daynの平均値Q_aveまたは最大値Q_maxが上記閾値未満の場合には、制御部24は、深夜時間帯に貯湯運転を行うとき、ヒートポンプユニット2を低い第一加熱能力で動作させる。上記閾値は、例えば、低い第一加熱能力で深夜時間帯内(例えば、8時間以内)にヒートポンプユニット2が水に与えることのできる加熱量(例えば、20000kcal)に相当する値とすることができる。このような変形例2によれば、使用熱量が多い傾向にある世帯の貯湯式給湯機100においては、深夜時間帯においても高い第二加熱能力で貯湯運転を行うので、深夜時間帯に貯えることのできる蓄熱量が多くなる。そのため、使用熱量が多い傾向にある世帯の貯湯式給湯機100においても、湯切れが発生することをより確実に抑制することが可能となる。この場合、使用熱量が多い傾向にある世帯の貯湯式給湯機100は、需用電力の抑制に寄与しにくくなる。しかしながら、集合住宅などの複数の世帯の使用熱量には大きなバラツキが存在するので、使用熱量が少ない傾向にある世帯の貯湯式給湯機100が需要電力の抑制に寄与することで、施設全体としての需要電力は確実に抑制できる。
(Modification 2) In Modification 2, the average value Q_ave or the maximum value Q_max of the daily use heat amounts Q_day1 to Q_dayn for a predetermined period (for example, for the past two weeks) calculated by the use heat
(変形例3)変形例3の貯湯式給湯機100は、需要電力のピークの抑制に寄与する運転モードであるピーク抑制モードの入り及び切りを使用者が設定するピーク抑制モード設定手段を備える。ピーク抑制モード設定手段は、例えば、リモコン25を操作することで使用者がピーク抑制モードの入り及び切りを設定する構成とすることができる。ピーク抑制モードが切りに設定されている場合には、制御部24は、深夜時間帯に貯湯運転を行うとき、ヒートポンプユニット2の加熱能力を低い第一加熱能力とせず、ヒートポンプユニット2を高い第二加熱能力で動作させる。一方、ピーク抑制モードが入りに設定されている場合には、制御部24は、深夜時間帯に貯湯運転を行うとき、ヒートポンプユニット2を低い第一加熱能力で動作させる。このような変形例3によれば、使用者がピーク抑制モードを入りに設定した場合には、使用者の湯切れに対する意識が喚起されるので、湯の使い方などに使用者が十分留意する可能性が高くなるため、湯切れの発生をより確実に抑制することが可能となる。また、湯を多く使用する予定がある場合には、使用者が予めピーク抑制モードを切りに設定することで、深夜時間帯に貯えることのできる蓄熱量が多くなる。このため、湯を多く使用する場合であっても、湯切れの発生をより確実に抑制することが可能となる。
(Modification 3) The hot water storage type
(変形例4)変形例4の貯湯式給湯機100は、使用湯量の目安を使用者または施工業者等が設定する使用湯量設定手段を備える。使用湯量設定手段は、例えば、リモコン25を操作することで使用者等が使用湯量の目安を設定する構成とすることができる。この使用湯量設定手段で設定された使用湯量が閾値以上の場合には、制御部24は、深夜時間帯に貯湯運転を行うとき、ヒートポンプユニット2の加熱能力を低い第一加熱能力とせず、ヒートポンプユニット2を高い第二加熱能力で動作させる。一方、使用湯量設定手段で設定された使用湯量が上記閾値未満の場合には、制御部24は、深夜時間帯に貯湯運転を行うとき、ヒートポンプユニット2を低い第一加熱能力で動作させる。上記閾値は、例えば、低い第一加熱能力で深夜時間帯内(例えば、8時間以内)にヒートポンプユニット2が水を加熱することで生成できる湯量(例えば、42℃換算600L)に相当する値とすることができる。このような変形例4によれば、使用者等が設定した使用湯量の目安が大きい貯湯式給湯機100においては、深夜時間帯においても高い第二加熱能力で貯湯運転を行うので、深夜時間帯に貯えることのできる蓄熱量が多くなる。そのため、使用湯量が多い世帯の貯湯式給湯機100においても、湯切れが発生することをより確実に抑制することが可能となる。この場合、使用湯量の目安が大きい値に設定された世帯の貯湯式給湯機100は、需用電力の抑制に寄与しにくくなる。しかしながら、集合住宅などの複数の世帯の使用湯量には大きなバラツキが存在するので、使用湯量の目安が小さい値に設定された世帯の貯湯式給湯機100が需要電力の抑制に寄与することで、施設全体としての需要電力は確実に抑制できる。
(Modification 4) The hot water storage
(変形例5)変形例5の貯湯式給湯機100は、世帯人数を使用者または施工業者等が設定する世帯人数設定手段を備える。世帯人数設定手段は、例えば、リモコン25を操作することで使用者等が世帯人数を設定する構成とすることができる。この世帯人数設定手段で設定された世帯人数が閾値以上の場合には、制御部24は、深夜時間帯に貯湯運転を行うとき、ヒートポンプユニット2の加熱能力を低い第一加熱能力とせず、ヒートポンプユニット2を高い第二加熱能力で動作させる。一方、世帯人数設定手段で設定された世帯人数が上記閾値未満の場合には、制御部24は、深夜時間帯に貯湯運転を行うとき、ヒートポンプユニット2を低い第一加熱能力で動作させる。上記閾値は、例えば、低い第一加熱能力で深夜時間帯内(例えば、8時間以内)にヒートポンプユニット2が水を加熱することで生成できる湯量でまかなうことのできる世帯人数に基づいて算出される値とすることができる。例として、低い第一加熱能力で深夜時間帯内にヒートポンプユニット2が水を加熱することで生成できる湯量を42℃換算600Lとし、浴槽の湯はりで使用される湯量を42℃換算200Lとし、台所で使用される湯量を42℃換算80Lとし、一人がシャワーで使用する湯量を42℃換算80Lとした場合、湯はり200L+シャワー80L×4人+台所80L=600Lなる関係から、上記閾値を4人とする。このような変形例5によれば、世帯人数が多く、使用湯量が多いと予想される世帯の貯湯式給湯機100においては、深夜時間帯においても高い第二加熱能力で貯湯運転を行うので、深夜時間帯に貯えることのできる蓄熱量が多くなる。そのため、人数が多い世帯の貯湯式給湯機100においても、湯切れが発生することをより確実に抑制することが可能となる。この場合、人数が多い世帯の貯湯式給湯機100は、需用電力の抑制に寄与しにくくなる。しかしながら、集合住宅などにおける各世帯の人数には大きなバラツキが存在するので、人数が少ない世帯の貯湯式給湯機100が需要電力の抑制に寄与することで、施設全体としての需要電力は確実に抑制できる。
(Modification 5) The hot water storage
(変形例6)変形例6の貯湯式給湯機100は、電気料金の割安な時間帯を設定する時間帯設定手段と、電気料金単価が割安な時間帯にヒートポンプユニット2が水を加熱する目標加熱量(例えば図3のステップS36の夜間加熱熱量Qn)を低い第一加熱能力の条件で加熱するために必要な必要加熱時間(例えば図3のステップS37の夜間加熱時間Tw)を算出する必要加熱時間算出手段とを備える。時間帯設定手段は、例えば、リモコン25を操作することで使用者等が電気料金の割安な時間帯を入力する構成とすることができる。また、時間帯設定手段は、電力供給事業者のコンピューターと情報通信を行うことで、電気料金の割安な時間帯を設定する構成としても良い。必要加熱時間算出手段で算出された必要加熱時間が時間帯設定手段で設定された電気料金の割安な時間帯の長さを超える場合には、制御部24は、電気料金の割安な時間帯に貯湯運転を行うとき、ヒートポンプユニット2の加熱能力を低い第一加熱能力とせず、ヒートポンプユニット2を高い第二加熱能力で動作させる。一方、必要加熱時間算出手段で算出された必要加熱時間が時間帯設定手段で設定された電気料金の割安な時間帯の長さ以下の場合には、制御部24は、電気料金の割安な時間帯に貯湯運転を行うとき、ヒートポンプユニット2を低い第一加熱能力で動作させる。このような変形例6によれば、必要加熱時間算出手段で算出された必要加熱時間が時間帯設定手段で設定された電気料金の割安な時間帯の長さを超える場合、すなわち低い第一加熱能力の条件で加熱した場合には電気料金の割安な時間帯内に目標加熱量に到達できない場合には、電気料金の割安な時間帯においても高い第二加熱能力で貯湯運転を行う。このため、そのような場合であっても、電気料金の割安な時間帯内に確実に目標加熱量を得ることができる。また、集合住宅の各世帯で電力供給事業者との契約内容が異なり、各世帯の電気料金の割安な時間帯が異なる場合であっても、上記の効果が得られる。本変形例6では、上記必要加熱時間が電気料金の割安な時間帯の長さを超える頻度の高い世帯の貯湯式給湯機100は、需用電力の抑制に寄与しにくくなる。しかしながら、集合住宅などの複数の世帯の使用湯量には大きなバラツキが存在するので、上記必要加熱時間が電気料金の割安な時間帯の長さを超える頻度の低い世帯の貯湯式給湯機100が需要電力の抑制に寄与することで、施設全体としての需要電力は確実に抑制できる。
(Modification 6) A hot water storage
(変形例7)変形例7の貯湯式給湯機100では、制御部24は、低い第一加熱能力でヒートポンプユニット2を動作させるときのヒートポンプ加熱温度に比べて、高い第二加熱能力でヒートポンプユニット2を動作させるときのヒートポンプ加熱温度を低くするように制御する。制御部24は、HP循環ポンプ4の動作速度をインバータ制御等により調整することで、ヒートポンプ加熱温度を制御できる。すなわち、HP循環ポンプ4の動作速度を速くして水の循環流量を増加させることでヒートポンプ加熱温度が低下し、HP循環ポンプ4の動作速度を遅くして水の循環流量を低くすることでヒートポンプ加熱温度が上昇する。ヒートポンプ加熱温度が低いほど、ヒートポンプユニット2の効率が良好になる。本変形例7によれば、高い第二加熱能力でヒートポンプユニット2を動作させるとき、すなわち電気料金単価の割高な時間帯にヒートポンプユニット2を動作させるときには、ヒートポンプ加熱温度を低くすることで、ヒートポンプユニット2の効率の低下を抑制できる。このため、電気料金単価の割高な時間帯におけるヒートポンプユニット2の消費電力を低減できるので、電気料金が高くなることを確実に抑制できる。
(Modification 7) In the hot water storage
また、電気料金単価の割高な時間帯にヒートポンプユニット2を動作させるときに、水循環流量を増加させるとともに、ヒートポンプユニット2の圧縮機の回転数を高くし、ヒートポンプ加熱温度を下げて、加熱能力を第二の加熱能力より高い第三の加熱能力としても良い。これにより、第二の加熱能力の場合とほぼ同じ消費電力を維持したまま、より高い加熱能力で運転できる。このようにすることで、湯切れの可能性をより確実に抑制することができる。 In addition, when the heat pump unit 2 is operated at a time when the electricity unit price is high, the water circulation flow rate is increased, the rotation speed of the compressor of the heat pump unit 2 is increased, the heat pump heating temperature is lowered, and the heating capacity is reduced. It is good also as a 3rd heating capability higher than a 2nd heating capability. Thereby, it can drive | operate with a higher heating capability, maintaining the power consumption substantially the same as the case of the 2nd heating capability. By doing in this way, the possibility of running out of hot water can be suppressed more reliably.
なお、本発明では、上述した複数の変形例の特徴を任意に組み合わせて実施しても良い。 In the present invention, the features of the plurality of modifications described above may be arbitrarily combined.
1 貯湯タンク、2 ヒートポンプユニット、3 加熱循環回路、4 HP循環ポンプ、5a 第1の温度センサ、5b 第2の温度センサ、5c 第3の温度センサ、5d 第4の温度センサ、5e 第5の温度センサ、6 貯湯タンク温度センサ、7 一般給湯側電動混合弁、8 給湯管、9 給水管、10 混合給湯管、11 風呂給湯側電動混合弁、12 風呂側循環回路、13 電磁弁、14 風呂循環ポンプ、15 熱交換器、16 タンク側循環回路、17 タンク循環ポンプ、18 混合風呂管、19 給湯用流量センサ、20 給湯用温度センサ、21 風呂用流量センサ、22 風呂用温度センサ、23 給水温度センサ、24 制御部、24a 使用熱量算出手段、24b 目標熱量算出手段、25 リモコン、26 貯湯タンクユニット、100 貯湯式給湯機 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hot water storage tank, 2 Heat pump unit, 3 Heating circulation circuit, 4 HP circulation pump, 5a 1st temperature sensor, 5b 2nd temperature sensor, 5c 3rd temperature sensor, 5d 4th temperature sensor, 5e 5th 5th Temperature sensor, 6 Hot water storage tank temperature sensor, 7 General hot water supply side electric mixing valve, 8 Hot water supply pipe, 9 Water supply pipe, 10 Mixed hot water supply pipe, 11 Bath hot water supply side electric mixing valve, 12 Bath side circulation circuit, 13 Solenoid valve, 14 Bath Circulation pump, 15 heat exchanger, 16 tank side circulation circuit, 17 tank circulation pump, 18 mixed bath pipe, 19 hot water flow sensor, 20 hot water temperature sensor, 21 bath flow sensor, 22 bath temperature sensor, 23 water supply Temperature sensor, 24 control unit, 24a use heat amount calculation means, 24b target heat amount calculation means, 25 remote control, 26 hot water storage tank unit, 100 Hot water storage water heater
Claims (6)
前記加熱手段により加熱された湯を貯留する貯湯タンクと、
前記加熱手段を動作させることで湯を前記貯湯タンクに貯える貯湯運転を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、電気料金単価が割安な時間帯に前記貯湯運転を行うときの前記加熱手段の加熱能力を第一加熱能力とし、電気料金単価が割高な時間帯のうちの一部の時間帯に前記貯湯運転を行うときの前記加熱手段の加熱能力を前記第一加熱能力より高い第二加熱能力とし、電気料金単価が割高な時間帯のうちの他の時間帯に前記貯湯運転を行うときの前記加熱手段の加熱能力を前記第一加熱能力とするように構成されており、
加熱温度は、前記加熱手段によって加熱されて前記貯湯タンクに戻される湯の温度であり、
前記制御手段は、前記第一加熱能力で前記加熱手段を動作させるときの前記加熱温度に比べて、前記第二加熱能力で前記加熱手段を動作させるときの前記加熱温度を低くするように制御するように構成された家庭用の貯湯式給湯機。 Heating means for heating water;
A hot water storage tank for storing hot water heated by the heating means;
Control means for controlling hot water storage operation for storing hot water in the hot water storage tank by operating the heating means;
With
The control means uses the heating capacity of the heating means when the hot water storage operation is performed during a time period when the unit price of electricity is cheap as a first heating capacity, and a part of the time period during which the unit price of electricity is high When the heating capacity of the heating means when performing the hot water storage operation is set as a second heating capacity higher than the first heating capacity, and the hot water storage operation is performed in another time zone of a time zone where electricity unit price is higher The heating capability of the heating means is configured to be the first heating capability,
The heating temperature is the temperature of hot water heated by the heating means and returned to the hot water storage tank,
The control means controls the heating temperature when the heating means is operated with the second heating capacity to be lower than the heating temperature when the heating means is operated with the first heating capacity. A hot water storage water heater for home use that is configured as follows .
前記制御手段は、前記ピーク抑制モード設定手段によりピーク抑制モードが切りに設定されている場合には、電気料金単価が割安な時間帯に前記貯湯運転を行うときの前記加熱手段の加熱能力を前記第一加熱能力とせず前記第二加熱能力とする請求項1に記載の貯湯式給湯機。 A peak suppression mode setting means for setting on and off of the peak suppression mode is provided,
When the peak suppression mode is set to off by the peak suppression mode setting unit, the control unit sets the heating capacity of the heating unit when performing the hot water storage operation in a time zone where the electricity unit price is cheap. The hot water storage type hot-water supply machine according to claim 1, wherein the second heating capacity is used instead of the first heating capacity.
前記制御手段は、前記世帯人数設定手段により設定された世帯人数が閾値以上の場合には、電気料金単価が割安な時間帯に前記貯湯運転を行うときの前記加熱手段の加熱能力を前記第一加熱能力とせず前記第二加熱能力とする請求項1または請求項2に記載の貯湯式給湯機。 There is a household number setting means to set the number of households,
When the number of households set by the household number setting means is equal to or greater than a threshold, the control means sets the heating capacity of the heating means when performing the hot-water storage operation in a time zone when the unit price of electricity is cheap. The hot water storage type hot water supply apparatus according to claim 1 or 2, wherein the second heating capacity is used instead of the heating capacity.
電気料金単価が割安な時間帯に前記加熱手段が水を加熱する目標加熱量を前記第一加熱能力の条件で加熱するために必要な必要加熱時間を算出する必要加熱時間算出手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記必要加熱時間算出手段によって算出された必要加熱時間が、前記時間帯設定手段により設定された電気料金の割安な時間帯の長さを超える場合には、電気料金単価が割安な時間帯に前記貯湯運転を行うときの前記加熱手段の加熱能力を前記第一加熱能力とせず前記第二加熱能力とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の貯湯式給湯機。 A time zone setting means for setting a time zone where the electricity unit price is cheap,
A required heating time calculating means for calculating a required heating time required for heating the target heating amount by which the heating means heats the water under the condition of the first heating capacity in a time zone when the electricity unit price is cheap;
With
When the required heating time calculated by the required heating time calculation means exceeds the cheap time zone length of the electricity charge set by the time zone setting means, the control means reduces the electricity charge unit price. The hot water storage hot water supply according to any one of claims 1 to 3, wherein the heating capacity of the heating means when performing the hot water storage operation in a short time period is not the first heating capacity but the second heating capacity. Machine.
前記制御手段は、前記使用湯量設定手段によって設定された使用湯量が閾値以上の場合には、電気料金単価が割安な時間帯に前記貯湯運転を行うときの前記加熱手段の加熱能力を前記第一加熱能力とせず前記第二加熱能力とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の貯湯式給湯機。 A hot water volume setting means for setting the hot water volume is provided.
When the amount of hot water set by the hot water amount setting means is equal to or greater than a threshold, the control means determines the heating capacity of the heating means when performing the hot water storage operation during a time zone when the electricity unit price is cheap. The hot water storage type hot water supply apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the second heating capacity is used instead of the heating capacity.
前記制御手段は、前記使用熱量算出手段により算出された使用熱量が閾値以上の場合には、電気料金単価が割安な時間帯に前記貯湯運転を行うときの前記加熱手段の加熱能力を前記第一加熱能力とせず前記第二加熱能力とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の貯湯式給湯機。 A calorific value calculating means for calculating the calorific value used by the hot water from the hot water storage tank;
The control means determines the heating capacity of the heating means when the hot water storage operation is performed in a time zone where the unit price of electricity is cheap when the usage heat quantity calculated by the usage heat quantity calculation means is equal to or greater than a threshold value. The hot water storage type hot water supply apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the second heating capacity is used instead of the heating capacity.
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