JP6672982B2 - Hot water storage system - Google Patents
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Description
本発明は、ヒートポンプ給湯装置などの貯湯式給湯装置に関する。 The present invention relates to a hot-water storage type hot water supply device such as a heat pump hot water supply device.
ヒートポンプ給湯装置としては、過去の熱需要に基づく学習能力をもち、今後の熱需要の発生時期やその熱量を予測し、予測された熱需要に対応した熱量の湯水をヒートポンプの運転により生成して貯湯タンクに貯留させる動作を、できる限り熱需要の発生時期の直前に行なわせるようにしたものがある(たとえば、特許文献1)。従来においては、このような方式とは異なり、たとえば夜間電力を利用してヒートポンプを運転させることにより1日分の熱需要に対応した湯水を一括して貯湯タンクに貯留させるようにしたものもあるが、このようなものと比較すると、前者は、貯湯タンクからの放熱ロスを少なくすることができる。また、貯湯タンクに貯留される湯水の熱量を実際の熱需要に対して、より的確に対応させることができる。したがって、湯余りや湯不足が生じることを抑制する上で好ましい。さらに、貯湯タンクとしては、1日分の熱需要に対応する湯水を貯留可能なサイズのものを用いる必要がなく、小型の貯湯タンクを用いればよいこととなり、設備コストを廉価にすることもできる。従来においては、湯水加熱手段として、ヒートポンプに加え、補助熱源機をさらに備えたものもあるが、このような構成によれば、仮に、ヒートポンプの蓄熱量に不足を生じた場合であっても、湯不足(湯切れ)を生じないようにすることが可能である。 The heat pump water heater has a learning ability based on past heat demand, predicts when heat demand will occur in the future and the amount of heat, and generates heat and water with the heat quantity corresponding to the predicted heat demand by operating the heat pump. There is an operation in which the operation of storing the hot water in the hot water storage tank is performed as soon as possible immediately before the generation of heat demand (for example, Patent Document 1). In the related art, unlike the above-described method, there is a method in which hot water corresponding to one day's heat demand is collectively stored in a hot water storage tank by operating a heat pump using nighttime power, for example. However, the former can reduce the heat radiation loss from the hot water storage tank as compared with such a case. Further, the amount of heat of the hot water stored in the hot water storage tank can be made to more accurately correspond to the actual heat demand. Therefore, it is preferable in suppressing the occurrence of excess or insufficient hot water. Further, as the hot water storage tank, it is not necessary to use a hot water tank having a size capable of storing hot water corresponding to the heat demand for one day, and a small hot water storage tank may be used, and the equipment cost can be reduced. . Conventionally, in addition to the heat pump, as the hot and cold water heating means, there is also a device further provided with an auxiliary heat source device, but according to such a configuration, even if the heat storage amount of the heat pump is insufficient, It is possible to prevent shortage of hot water (running out of hot water).
しかしながら、前記したような従来のヒートポンプ給湯装置においては、次のように、未だ改善すべき余地があった。 However, in the conventional heat pump water heater described above, there is still room for improvement as described below.
すなわち、予測される直近の熱需要に対応すべくヒートポンプの貯湯運転を行なう際には、予測される熱需要の熱量と、現時点における貯湯タンク内熱量とに基づき、貯湯タンクに補充すべき必要熱量、つまりヒートポンプによって新たに沸き上げるべき湯水熱量を求める必要がある。この場合、貯湯タンク内熱量として、貯湯タンク内の湯水の全熱量を求めるのではなく、貯湯タンク内の湯水のうち、給湯設定温度未満の湯水の熱量を除外し、給湯設定温度以上の湯水の熱量を求めた上で、これを貯湯タンク内熱量とする手段がある。このような手段によれば、その後の熱需要に対し、補助熱源機を稼働させることなく、貯湯タンク内の湯水のみで給湯設定温度以上の湯水給湯が可能である。
ところが、このような手段を単に採用しただけでは、貯湯タンク内のうち、給湯設定温度未満の湯水は、有効に利用されず、エネルギ効率が悪くなる場合がある。具体例を挙げると、たとえば夜に給湯の需要があることに対応して貯湯運転が行なわれた場合、その後翌朝まで給湯の需要がなく、比較的長い時間ヒートポンプが停止するといった状況は、一般的に多くみられるが、このような状況において、前記した手段を単に採用しただけでは、夜間中に、給湯設定温度未満の湯水が貯湯タンク内に残ったままとなり、この湯水の熱量が比較的多い場合であっても、有効に利用されることなく放置されてしまう。このような事態が発生したのでは、放熱ロスにより貯湯タンク内の湯水温度が下がり、エネルギ効率が悪くなる。このような不具合は、夜間に生じるだけではなく、ヒートポンプの貯湯運転終了時から次の貯湯運転が開始される迄の時間がかなり長いような場合にも生じ得る。
That is, when performing the hot water storage operation of the heat pump in order to respond to the predicted latest heat demand, the required heat quantity to be refilled into the hot water storage tank based on the predicted heat demand heat quantity and the current heat quantity in the hot water storage tank. That is, it is necessary to determine the amount of hot water to be newly heated by the heat pump. In this case, instead of calculating the total heat amount of the hot water in the hot water storage tank as the heat amount in the hot water storage tank, the heat amount of the hot water that is lower than the hot water supply set temperature is excluded from the hot water in the hot water storage tank, and the hot water that is higher than the hot water supply set temperature is used. There is a method of calculating the calorific value and using the calorific value as the calorie in the hot water storage tank. According to such means, it is possible to supply hot water above the set hot water supply temperature only with the hot water in the hot water storage tank without operating the auxiliary heat source device for the subsequent heat demand.
However, simply adopting such means does not effectively use hot water below the set hot water supply temperature in the hot water storage tank, and may deteriorate energy efficiency. As a specific example, for example, when a hot water storage operation is performed in response to a demand for hot water supply at night, there is no demand for hot water until the next morning, and the heat pump is stopped for a relatively long time. However, in such a situation, if the above-described means are simply employed, hot water having a temperature lower than the set hot water supply temperature remains in the hot water storage tank during the night, and the calorie of the hot water is relatively large. Even in this case, it is left without being used effectively. When such a situation occurs, the temperature of hot water in the hot water storage tank decreases due to heat radiation loss, and energy efficiency deteriorates. Such a problem may occur not only at night but also when the time from the end of the hot-water storage operation of the heat pump to the start of the next hot-water storage operation is considerably long.
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであって、貯湯タンク内の湯水の熱が有効に利用されることなく長時間にわたって放置されるなどの不具合を解消し、エネルギ効率をよくすることが可能な貯湯式給湯装置を提供することを、その課題としている。 The present invention has been conceived under the circumstances described above, and solves the problem that the heat of the hot water in the hot water storage tank is not effectively used and is left for a long time, It is an object of the present invention to provide a hot water supply type hot water supply device capable of improving energy efficiency.
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical measures.
本発明により提供される貯湯式給湯装置は、加熱した湯水を貯湯タンクに貯留させる貯湯運転が可能な外部熱源機と、前記貯湯タンクから所定の出湯口または熱負荷に送られる湯水をその途中で加熱することが可能な補助熱源機と、 過去の給湯運転実績に基づいて今後の熱需要の熱量を予測し、かつこの予測された熱需要の熱量と前記貯湯タンクに蓄熱されている貯湯タンク内熱量とに基づいて、直近の熱需要が発生する迄に前記貯湯タンクに補充すべき必要熱量を求める処理を実行可能な制御手段と、を備えている、貯湯式給湯装置であって、前記貯湯タンク内熱量は、通常の貯湯運転の場合には、前記貯湯タンク内の湯水のうち、給湯設定温度以上とされた所定の基準温度未満の湯水の熱量を含まず、前記基準温度以上の湯水の熱量とされる一方、当日最後の貯湯運転としての第1の特定の貯湯運転、または今回の貯湯運転終了時から次回の貯湯運転開始時迄に所定以上の時間間隔がある第2の特定の貯湯運転の場合には、前記基準温度未満の湯水の熱量も含めた熱量とされることを特徴としている。 The hot water supply type hot water supply device provided by the present invention is an external heat source device capable of storing hot water in a hot water storage tank and an external heat source device, and hot water supplied from the hot water storage tank to a predetermined tap hole or a heat load in the middle thereof. An auxiliary heat source unit that can be heated, and a heat quantity of a future heat demand based on past hot water supply operation results, and the predicted heat quantity of the heat demand and the hot water stored in the hot water storage tank. A control unit capable of executing a process for determining a required amount of heat to be refilled in the hot water storage tank until the most recent heat demand is generated based on the heat amount and the hot water storage type hot water supply device. In the case of normal hot water storage operation, the amount of heat in the tank does not include the amount of hot water below the predetermined reference temperature, which is equal to or higher than the hot water supply set temperature, of the hot water in the hot water storage tank, and Calorie On the other hand, in the case of the first specific hot-water storage operation as the last hot-water storage operation on the day, or the second specific hot-water storage operation having a predetermined time interval or more from the end of the current hot-water storage operation to the start of the next hot-water storage operation Is characterized in that the heat amount includes the heat amount of the hot and cold water below the reference temperature.
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
まず、前記した第1または第2の特定の貯湯運転が実行された場合には、その後の熱需要に対し、貯湯タンク内のうち、前記基準温度に満たず、給湯にはそのまま利用することができない湯水も給湯に有効に利用されることとなる(補助熱源機の稼働により、湯水温度を給湯温度迄上昇させることが可能である)。このため、貯湯タンク内に基準温度未満の湯水が多く残存したまま、この湯水が当日から翌日に持ち越されること、またはヒートポンプの貯湯運転の時間間隔が長い場合においてその期間中に基準温度未満の湯水が多く残存したまま放置されることは解消される。
一方、通常の貯湯運転が実行された場合には、その後の熱需要に対し、所定の基準温度以上の高温の湯水のみによって、その後の熱需要を賄うことが可能となる。このため、補助熱源機を稼働させる必要をなくすことができる。
このようなことから、貯湯式給湯装置をエネルギ効率がよく、省エネ性および経済性に優れたものとすることが可能である。
According to such a configuration, the following effects can be obtained.
First, when the above-described first or second specific hot water storage operation is performed, for the subsequent heat demand, in the hot water storage tank, the temperature does not reach the reference temperature, and the hot water can be directly used for hot water supply. Hot water that cannot be used is also effectively used for hot water supply (the hot water temperature can be raised to the hot water supply temperature by operating the auxiliary heat source device). For this reason, if a large amount of hot water below the reference temperature remains in the hot water storage tank and this hot water is carried over from the day to the next day, or if the time interval of the hot water storage operation of the heat pump is long, the hot water below the reference temperature during that period It is eliminated that a large amount of the particles are left.
On the other hand, when the normal hot water storage operation is performed, the subsequent heat demand can be covered only by hot water having a predetermined reference temperature or higher. Therefore, it is not necessary to operate the auxiliary heat source device.
For this reason, it is possible to make the hot water supply type hot water supply apparatus high in energy efficiency and excellent in energy saving and economic efficiency.
本発明において、好ましくは、前記第1または第2の特定の貯湯運転の場合には、前記貯湯タンク内熱量は、前記貯湯タンク内の湯水全量の熱量とされる。 In the present invention, preferably, in the case of the first or second specific hot water storage operation, the amount of heat in the hot water storage tank is set to the total amount of hot water in the hot water storage tank.
このような構成によれば、第1または第2の特定の貯湯運転が実行された後の熱需要発生時において、貯湯タンク内の残湯の利用効率を高める上で、より好ましいものとなる。 According to such a configuration, when heat demand occurs after the first or second specific hot water storage operation is performed, it becomes more preferable in increasing the utilization efficiency of the remaining hot water in the hot water storage tank.
本発明において、好ましくは、前記貯湯タンク内熱量は、前記貯湯タンク内の湯水の温度およびその量に基づいて求められ、かつ前記湯水の温度の値としては、前記貯湯タンクへの入水温度または前記外部熱源機への入水温度と、前記貯湯タンク内の湯水の実温度との差の値が用いられる。 In the present invention, preferably, the heat amount in the hot water storage tank is obtained based on a temperature of the hot water in the hot water storage tank and the amount thereof, and as a value of the temperature of the hot water, the water input temperature to the hot water storage tank or the water temperature. The value of the difference between the incoming water temperature to the external heat source device and the actual temperature of the hot water in the hot water storage tank is used.
このような構成によれば、貯湯タンク内熱量を求める演算処理を容易にできる他、貯湯タンク内熱量が、貯湯タンクへの入水温度または外部熱源機への入水温度を反映したものとすることができる。 According to such a configuration, in addition to facilitating the arithmetic processing for calculating the heat quantity in the hot water storage tank, the heat quantity in the hot water storage tank may reflect the temperature of incoming water to the hot water storage tank or the temperature of incoming water to the external heat source device. it can.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1に示す貯湯式給湯装置Aは、ヒートポンプ給湯装置であり、外部熱源機としてのヒートポンプ1と、貯湯タンクユニットUとを組み合わせて構成されている。これら各部のハード構成は、特許文献1に記載されたヒートポンプ給湯装置と同様であるため、その説明は簡単に行なうこととする。 A hot water supply type hot water supply apparatus A shown in FIG. 1 is a heat pump hot water supply apparatus, and is configured by combining a heat pump 1 as an external heat source device and a hot water storage tank unit U. Since the hardware configuration of each of these components is the same as that of the heat pump hot water supply device described in Patent Document 1, the description thereof will be made simply.
ヒートポンプ1は、たとえばCO2などの冷媒の循環路に、ファン10aを利用して取り込まれる空気から熱を吸収する蒸発器10、圧縮器11、凝縮器としての湯水加熱用の熱交換器12、および膨張弁13が設けられた構成である。
The heat pump 1 includes, for example, an
貯湯タンクユニットUは、貯湯タンク2、補助熱源機3、および制御部4を具備している。貯湯タンク2には、内部に貯留された湯水の温度を検出するための複数の温度センサSaが取り付けられている。貯湯タンク2の下部および上部は、ヒートポンプ1の熱交換器12に往き戻り管50a,50bを介して接続されており、往き管50aの循環ポンプP1を駆動することにより、ヒートポンプ1によって沸き上げた湯水を貯湯タンク2に貯留させる貯湯運転が可能である。この貯湯運転では、矢印N11〜N13で示す経路で湯水が流通し、貯湯タンク2の下部から流出した湯水は熱交換器12によって加熱されてから、貯湯タンク2内の上部に戻される。
Hot water storage tank unit U includes hot
貯湯タンク2の下部および上部には、入水口61aを有する入水管61および出湯口62aを有する出湯管62が接続されている。出湯口62aに配管接続された給湯栓90が開状態にされると、貯湯タンク2内への入水圧によって貯湯タンク2内の湯水は出湯管62に流出し、出湯口62aから給湯栓90に向けて供給される。
A
補助熱源機3は、貯湯タンク2に湯量不足が生じた場合などにおいて、湯水加熱を行なうのに利用されるものであり、その構成は、たとえばガス瞬間式湯沸器と同様に、バーナ30および熱交換器31が缶体32内に収容され、熱交換器31に供給された湯水をバーナ30によって迅速に加熱し得る構成である。補助熱源機3の入水側配管部70aは、ポンプP2および三方弁V1を介して貯湯タンク2の上部に繋がっている。補助熱源機3の出湯側配管部70bは、三方弁V2を介して出湯管62に繋がっている。このため、出湯口62aから給湯栓90に向けて出湯が行なわれる場合に、三方弁V2を切り替えることによって、矢印N21,N22に示すように、補助熱源機3によって加熱された湯水を出湯口62aに供給することが可能である。
The auxiliary
補助熱源機3の出湯側配管部70bに分岐接続された配管部71には、熱交換器92が
設けられている。この熱交換器92は、熱負荷の1つであり、たとえば床暖房装置などの暖房端末91用の熱媒を加熱するためのものである。ポンプP3の駆動によって熱交換器92と暖房端末91との間を熱媒が循環流通可能である。三方弁V1,V3間は、配管部63を介して接続されており、熱交換器92を通過して三方弁V3に到達した湯水を、貯湯タンク2を介することなく補助熱源機3に再度送り込んで加熱することが可能となっている。
A
制御部4は、本発明でいう制御手段の一例に相当し、マイクロコンピュータなどを用いて構成されている。この制御部4は、貯湯タンクユニットUの各部の動作制御やデータ処理を実行するとともに、ヒートポンプ1の制御部(図示略)と協働して貯湯式給湯装置Aの全体の動作制御も実行する。制御部4には、リモコン8が通信接続されている。リモコン8は、データ用の表示部80、および複数の操作スイッチ81を有しており、これらの操作スイッチ81を操作することによって、たとえば給湯温度や、暖房端末91の運転開始時刻の設定などが可能である。
The
制御部4は、図2のフローチャートに示すような動作制御を実行可能である。
すなわち、制御部4は、現時点から所定期間内における熱需要を予測する(S1)。制御部4は、過去の熱需要(給湯運転実績)や、リモコン8を利用した各種の給湯予約設定内容などに基づき、たとえば今後9時間の範囲における熱需要を予測する学習能力を有しており、この能力に基づき、前記した熱需要の予測を行なう。熱需要の予測は、具体的には、熱需要の発生時間帯、およびその時間帯における熱需要の熱量を予測する処理であり、熱需要の発生時間帯は、たとえば17時〜18時迄、18時〜19時迄など、1時間毎に区分される。
The
That is, the
熱需要が予測される場合、この熱需要が発生する迄に貯湯タンク2に補充すべき必要熱量Qnを算出する処理も実行される(S2)。この処理の詳細については、後述するが、必要熱量Qnは、次の式1で求められる。
Qn=Q1−Q2 …式1
Q1:予測される熱需要の熱量
Q2:現時点における貯湯タンク内熱量
When the heat demand is predicted, a process of calculating the required heat quantity Qn to be refilled into the hot
Qn = Q1-Q2 Equation 1
Q1: Predicted calorific value of heat demand Q2: Current calorie in hot water storage tank
制御部4は、必要熱量Qnを算出した後には、この必要熱量Qnの湯水をヒートポンプ1によって沸き上げるための所要時間などを判断し、ヒートポンプ1の貯留運転開始時期を判断する(S3)。その後、この時期が到来すると、ヒートポンプ1の貯留運転が開始され、必要熱量Qnの湯水が沸き上げられる(S4:YES,S5)。
After calculating the required heat quantity Qn, the
次に、前記した貯湯式給湯装置Aの作用、とくに必要熱量Qnを求める処理について、図3に示したタイムチャート、および図4に示したフローチャートを参照しつつ説明する。 Next, the operation of the above-mentioned hot water supply type hot water supply apparatus A, in particular, the processing for obtaining the required amount of heat Qn will be described with reference to the time chart shown in FIG. 3 and the flowchart shown in FIG.
必要熱量Qnは、最終的には、図4のステップS13に示すように、前述した式1のQn=Q1−Q2を演算することにより求められるが、本実施形態では、ヒートポンプ1の貯湯運転が当日最後の貯湯運転であるか否かを判断し(S11)、その判断結果によって、貯湯タンク内熱量Q2の値を変える。ここで、「当日」とは、必ずしも時刻0時から24時迄の範囲でなくてもよい。たとえば図3に示すように、時刻3時を始期とし、かつその24時間後を終期とするなど、当日(1日間)の始期および終期をずらせたものとすることが可能である。図3(a)においては、第1ないし第3グループの熱需要D1〜D3が発生しており、同図(b)に示すように、それらに対応する貯湯運転期間P1〜P3が設けられている。同図において、期間P3の貯湯運転が当日最後の貯湯運転に相当し、期間P1,P2の貯湯運転はそれには相当しない。 The required heat quantity Qn is finally obtained by calculating Qn = Q1-Q2 in the above-described equation 1 as shown in step S13 of FIG. 4, but in the present embodiment, the hot-water storage operation of the heat pump 1 is performed. It is determined whether or not it is the last hot water storage operation on the day (S11), and the value of the heat amount Q2 in the hot water storage tank is changed according to the determination result. Here, "the day" does not necessarily have to be in the range from 0:00 to 24:00. For example, as shown in FIG. 3, the start and end of the current day (one day) can be shifted, such that the start is at 3:00 and the end is 24 hours later. In FIG. 3A, heat demands D1 to D3 of the first to third groups are generated, and as shown in FIG. 3B, corresponding hot water storage operation periods P1 to P3 are provided. I have. In the figure, the hot-water storage operation in the period P3 corresponds to the last hot-water storage operation on the day, and the hot-water storage operation in the periods P1 and P2 does not correspond thereto.
ヒートポンプ1の貯湯運転が、当日最後の貯湯運転ではない通常の貯湯運転の場合には、貯湯タンク2内の湯水のうち、所定の基準温度T1未満の湯水の熱量は考慮されることなく、基準温度T1以上の湯水の熱量が算出され、この熱量が貯湯タンク内熱量Q2とされる(S11:NO,S14)。基準温度T1未満の湯水の熱量は、貯湯タンク内熱量Q2には含まれない。基準温度T1は、リモコン8などを用いて設定された給湯設定温度T0(目標給湯温度)以上の温度であり、たとえば給湯設定温度T0に一定の値を加えた温度とされる。一定の値は、たとえば1℃であり、この場合、給湯設定温度T0が40℃であると、基準温度T1は41℃である。ただし、基準温度T1の具体的な値がこれに限定されないことは言う迄もない。
In the case where the hot water storage operation of the heat pump 1 is a normal hot water storage operation that is not the last hot water storage operation on the day, of the hot water in the hot
既述したように、貯湯タンク内熱量Q2は基準温度T1以上の湯水の熱量とされるが、この湯水の熱量は、基準温度T1以上の湯水の量、およびその具体的な湯水温度T2とに基づいて算出することができる。基準温度T1以上の湯水の量は、複数の温度センサSaのうち、基準温度T1以上の温度が検出されている温度センサSaの数、あるいは位置に基づき、貯湯タンク2の全体の容量から判断することが可能である。
一方、本実施形態では、湯水温度T2については、貯湯タンク2への入水温度T3と、貯湯タンク2内の湯水の実温度T2’との差の値が用いられる。入水温度T3は、たとえば図1に示す入水管61に取り付けられた温度センサSbを利用して検出され、実温度T2’は、複数の温度センサSaを利用して検出される温度である。具体例を挙げると、入水温度T3が10℃、実温度T2’が60℃である場合、湯水温度T2として、50℃の値が用いられる。このような手法を用いれば、演算処理が容易となり、また貯湯タンク内熱量Q2が入水温度T3を反映したものとなる。なお、入水温度T3に代えて、ヒートポンプ1への入水温度を用いることも可能であり、この入水温度は、たとえば図1に示す往き管50aに取り付けられた温度センサScを用いて検出することができる。
貯湯タンク内熱量Q2を算出した後には、既述したように、Qn=Q1−Q2を演算し、必要熱量Qnが求められる(S13)。
As described above, the heat quantity Q2 in the hot water storage tank is set to the heat quantity of the hot water above the reference temperature T1, and the heat quantity of the hot water is determined by the quantity of the hot water above the reference temperature T1 and the specific hot water temperature T2. It can be calculated based on this. The amount of hot water above the reference temperature T1 is determined from the total capacity of the hot
On the other hand, in the present embodiment, as the hot water temperature T2, the value of the difference between the incoming water temperature T3 into the hot
After calculating the amount of heat Q2 in the hot water storage tank, as described above, Qn = Q1-Q2 is calculated to obtain the required amount of heat Qn (S13).
通常の貯湯運転において、前記のようにして求めた必要熱量Qnの湯水が貯湯タンク2に補充された場合には、その後に熱需要が発生した際に、基準温度T1以上の高温の湯水のみを貯湯タンク2から出湯させて、熱需要を賄うことが可能となる。このことにより、補助熱源機3を稼働させる必要をなくし、エネルギ効率をよくすることができる。
In the normal hot water storage operation, when the hot water having the required heat quantity Qn obtained as described above is refilled into the hot
一方、前記とは異なり、ヒートポンプ1の貯湯運転が、当日最後の貯湯運転である場合には、貯湯タンク2内の湯水の全量の熱量が算出され、この熱量が貯湯タンク内熱量Q2とされる(S11:YES,S13)。基準温度T1未満の湯水の熱量も、貯湯タンク内熱量Q2に含まれる。この場合においても、先に述べた場合と同様に、貯湯タンク内熱量Q2の算出に際しては、貯湯タンク2内の湯水温度T2として、貯湯タンク2への入水温度T3(またはヒートポンプ1への入水温度)と、貯湯タンク2内の湯水の実温度T2’との差の値が用いられる。貯湯タンク内熱量Q2は、通常の貯湯運転の場合と同様に、Qn=Q1−Q2により求められる(S13)。
On the other hand, unlike the above, when the hot-water storage operation of the heat pump 1 is the last hot-water storage operation on the day, the heat amount of the entire amount of hot water in the hot
当日最後の貯湯運転において、前記のようにして求めた必要熱量Qnの湯水が貯湯タンク2に補充された場合には、その後に熱需要が発生した際に、基準温度T1未満の湯水も貯湯タンク2から出湯し、有効に利用され得ることとなる。このため、貯湯タンク2内に基準温度T1未満の湯水が多く残存したまま、この湯水が翌日の朝迄持ち越されて、放熱による温度低下を生じるといったことは回避される。したがって、エネルギ効率を高めることができる。なお、基準温度T1未満の湯水が貯湯タンク2から出湯する際には、この湯水は補助熱源機3を利用して加熱される。したがって、給湯先には、給湯設定温度の湯水を適切に供給することが可能である。
In the last hot water storage operation of the day, if the hot water having the required heat quantity Qn obtained as described above is refilled in the hot
図4のフローチャートには示されていないが、本発明では、当日最後の貯湯運転(第1の特定の貯湯運転)の場合に実行されるステップS12と同様な処理を、今回の貯湯運転終了時から次回の貯湯運転開始時迄に所定以上の時間間隔がある貯湯運転(第2の特定の貯湯運転)の場合にも適用することができる。今回の貯湯運転終了後から次回の貯湯運転までの期間が長い場合には、前記した当日最後の貯湯運転の場合と同様に、貯湯タンク2内に残存する基準温度T1未満の湯水が比較的長時間にわたって放置され、放熱によるエネルギロスが多く発生する虞がある。ステップS12と同様な処理を適用すれば、そのような虞を適切に解消することが可能である。
Although not shown in the flowchart of FIG. 4, in the present invention, the same processing as step S <b> 12 executed in the case of the last hot water storage operation (first specific hot water storage operation) on the day is performed at the end of the current hot water storage operation. The present invention can also be applied to a case of a hot-water storage operation (second specific hot-water storage operation) in which there is a predetermined time interval or more before the next hot-water storage operation starts. If the period from the end of the current hot water storage operation to the next hot water storage operation is long, as in the case of the last hot water storage operation on the day, the water remaining in the hot
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る貯湯式給湯装置の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。 The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the hot water supply type hot water supply apparatus according to the present invention can be variously modified within the range intended by the present invention.
図4のステップS12においては、貯湯タンク2内の湯水全量の熱量を、貯湯タンク内熱量Q2としているが、必ずしもこれに限定されない。たとえば、所定温度未満のかなり低温の湯水が一部存在するような場合には、この湯水の熱量を無視したかたちで貯湯タンク内熱量Q2を求めるようにしてもよい。
In step S12 of FIG. 4, the heat amount of the entire amount of hot water in the hot
外部熱源機としては、ヒートポンプ以外の装置を用いることも可能である。補助熱源機としては、ガス燃焼方式のものに限らず、オイル燃焼方式のもの、あるいは電熱ヒータなどとすることもできる。 As the external heat source device, a device other than the heat pump can be used. The auxiliary heat source unit is not limited to the gas combustion type, but may be an oil combustion type or an electric heater.
A 貯湯式給湯装置
Qn 必要熱量
Q1 熱需要の熱量
Q2 貯湯タンク内熱量
1 ヒートポンプ
2 貯湯タンク
3 補助熱源機
4 制御部(制御手段)
A Hot water storage type hot water supply device Qn Required heat quantity Q1 Heat quantity of heat demand Q2 Heat quantity in hot water storage tank 1
Claims (3)
前記貯湯タンクから所定の出湯口または熱負荷に送られる湯水をその途中で加熱することが可能な補助熱源機と、
過去の給湯運転実績に基づいて今後の熱需要の熱量を予測し、かつこの予測された熱需要の熱量と前記貯湯タンクに蓄熱されている貯湯タンク内熱量とに基づいて、直近の熱需要が発生する迄に前記貯湯タンクに補充すべき必要熱量を求める処理を実行可能な制御手段と、
を備えている、貯湯式給湯装置であって、
前記貯湯タンク内熱量は、
通常の貯湯運転の場合には、前記貯湯タンク内の湯水のうち、給湯設定温度以上とされた所定の基準温度未満の湯水の熱量を含まず、前記基準温度以上の湯水の熱量とされる一方、
当日最後の貯湯運転としての第1の特定の貯湯運転、または今回の貯湯運転終了時から次回の貯湯運転開始時迄に所定以上の時間間隔がある第2の特定の貯湯運転の場合には、前記基準温度未満の湯水の熱量も含めた熱量とされることを特徴とする、貯湯式給湯装置。 An external heat source device capable of storing hot water in a hot water storage tank,
An auxiliary heat source device capable of heating hot water sent from the hot water storage tank to a predetermined tap hole or heat load on the way,
The heat quantity of the future heat demand is predicted based on the past hot water supply operation results, and the latest heat demand is calculated based on the predicted heat demand heat quantity and the heat quantity in the hot water storage tank stored in the hot water storage tank. Control means capable of executing a process of determining a required amount of heat to be replenished to the hot water storage tank until the heat generation occurs,
A hot water supply type hot water supply device comprising:
The amount of heat in the hot water storage tank is
In the case of the normal hot water storage operation, the hot water in the hot water storage tank does not include the heat amount of the hot water that is lower than the predetermined reference temperature that is equal to or higher than the hot water supply set temperature, and is set to the heat amount of the hot water that is equal to or higher than the reference temperature. ,
In the case of the first specific hot-water storage operation as the last hot-water storage operation on the day, or the second specific hot-water storage operation having a predetermined time interval or more from the end of the current hot-water storage operation to the start of the next hot-water storage operation, A hot-water storage type hot water supply device characterized in that the amount of heat includes the amount of hot water below the reference temperature.
前記第1または第2の特定の貯湯運転の場合には、前記貯湯タンク内熱量は、前記貯湯タンク内の湯水全量の熱量とされる、貯湯式給湯装置。 It is a hot-water storage type hot-water supply device according to claim 1,
In the case of the first or second specific hot water storage operation, the heat quantity in the hot water storage tank is the heat quantity of the entire amount of hot water in the hot water storage tank.
前記貯湯タンク内熱量は、前記貯湯タンク内の湯水の温度およびその量に基づいて求められ、かつ前記湯水の温度の値としては、前記貯湯タンクへの入水温度または前記外部熱源機への入水温度と、前記貯湯タンク内の湯水の実温度との差の値が用いられる、貯湯式給湯装置。 The hot water storage type hot water supply device according to claim 1 or 2,
The amount of heat in the hot water storage tank is obtained based on the temperature of the hot water in the hot water storage tank and the amount thereof, and the value of the temperature of the hot water is a water input temperature to the hot water storage tank or a water input temperature to the external heat source device. And a value of a difference between the actual temperature of the hot water in the hot water storage tank and the actual temperature of the hot water in the hot water storage tank.
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