JP6757621B2 - 熱機器 - Google Patents

熱機器 Download PDF

Info

Publication number
JP6757621B2
JP6757621B2 JP2016156899A JP2016156899A JP6757621B2 JP 6757621 B2 JP6757621 B2 JP 6757621B2 JP 2016156899 A JP2016156899 A JP 2016156899A JP 2016156899 A JP2016156899 A JP 2016156899A JP 6757621 B2 JP6757621 B2 JP 6757621B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
power consumption
source machine
storage battery
heat pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016156899A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017194258A (ja
Inventor
聡 近廻
聡 近廻
宏明 佐々木
宏明 佐々木
足立 郁朗
郁朗 足立
寿洋 所
寿洋 所
河野 秀勇
秀勇 河野
小川 純一
純一 小川
将浩 井口
将浩 井口
拓也 三鬼
拓也 三鬼
祖父江 務
務 祖父江
泰平 林
泰平 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rinnai Corp
Original Assignee
Rinnai Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rinnai Corp filed Critical Rinnai Corp
Publication of JP2017194258A publication Critical patent/JP2017194258A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6757621B2 publication Critical patent/JP6757621B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Description

本明細書で開示する技術は、熱機器に関する。
特許文献1には、商用電力系統または蓄電池から電力を供給されて動作する熱機器が開示されている。
特開2013−88060号公報
一般的な蓄電池では、例えば停電など、商用電力系統からの電力供給がされなくなると、蓄電池が自立運転を行い、商用電力系統に代わって蓄電池が電力供給を行なう。通常、蓄電池には、放電する電力が上限放電電力以上になると、放電を遮断する保護回路が設けられている。商用電力系統からの電力供給がされておらず、なおかつ蓄電池からの放電が遮断されてしまうと、熱機器だけではなく、他の家電製品にも電力が供給されなくなってしまう。このため、蓄電池が自立運転を行っている場合には、蓄電池からの放電が遮断されることがないように、熱機器での消費電力を可能な限り抑制することが好ましい。しかしながら、熱機器での消費電力を抑制することで、熱機器を利用することができない状態となってしまうと、使用者の利便性を損なってしまう。例えば、特許文献1の熱機器のように、商用電力系統からの電力供給がされなくなった場合に、熱機器での消費電力を抑制するために、熱媒の凍結を防止する凍結防止運転を実行しない構成としてしまうと、熱媒が凍結して熱機器を利用することができなくなってしまう。商用電力系統または蓄電池から電力を供給されて動作する熱機器において、商用電力系統からの電力供給がされなくなった場合に、使用者の利便性を損なうことなく、蓄電池からの放電が遮断されることを抑制することが可能な技術が期待されている。
本明細書は上記課題を解決する技術を提供する。本明細書は、商用電力系統または蓄電池から電力を供給されて動作する熱機器において、商用電力系統からの電力供給がされなくなった場合に、使用者の利便性を損なうことなく、蓄電池からの放電が遮断されることを抑制することが可能な技術を提供する。
本明細書は、商用電力系統または蓄電池から電力を供給されて動作する熱機器を開示する。熱機器は、電力を消費して熱媒を加熱するヒートポンプ熱源機と、燃料を消費して熱媒を加熱する燃焼熱源機と、ヒートポンプ熱源機および燃焼熱源機の動作を制御する制御装置を備えている。制御装置は、通常モードと、蓄電池対応モードの間で運転モードを切り換え可能である。制御装置は、蓄電池対応モードにおいて、ヒートポンプ熱源機での消費電力が設定された上限消費電力以下となるように、ヒートポンプ熱源機の動作を制御する。
上記の熱機器では、商用電力系統からの電力供給がされなくなり、蓄電池が自立運転を行っている場合に、蓄電池対応モードで動作することによって、熱機器での消費電力を抑制することができる。上記の熱機器では、蓄電池対応モードにおいて、ヒートポンプ熱源機での消費電力が上限消費電力以下となるように、ヒートポンプ熱源機の動作を制御する。これによって、熱機器での消費電力を抑制し、蓄電池から放電する電力が上限放電電力を超えてしまうことを防ぐことができる。また、上記の熱機器では、蓄電池対応モードにおいて、ヒートポンプ熱源機での消費電力のみを抑制しており、他の構成要素の消費電力を抑制していないため、例えば熱媒の凍結を防止する凍結防止運転などは、通常通りに実行することができる。このため、熱機器を利用することができなくなってしまうことがない。上記の熱機器によれば、商用電力系統からの電力供給がされなくなった場合に、使用者の利便性を損なうことなく、蓄電池からの放電が遮断されることを抑制することができる。
上記の熱機器は、制御装置が、熱機器における目標消費電力を取得し、熱機器の運転状態から、ヒートポンプ熱源機での消費電力を除く熱機器での消費電力を取得し、目標消費電力からヒートポンプ熱源機での消費電力を除く熱機器での消費電力を減算して、ヒートポンプ熱源機の上限消費電力を算出するように構成することができる。
上記の熱機器によれば、熱機器での消費電力が目標消費電力を超えないように、ヒートポンプ熱源機の上限消費電力を設定することができる。蓄電池からの放電が遮断されることを確実に抑制することができる。
上記の熱機器は、燃焼熱源機への燃料供給の有無を検出する燃料検出手段をさらに備えており、制御装置は、蓄電池対応モードにおいて、燃料検出手段によって燃焼熱源機への燃料供給が検出された場合には、ヒートポンプ熱源機による熱媒の加熱を禁止するように構成することができる。
上記の熱機器によれば、蓄電池対応モードにおいて、燃焼熱源機による加熱が実行可能である場合には、ヒートポンプ熱源機による熱媒の加熱を禁止して、燃焼熱源機による熱媒の加熱のみを実行する。このような構成とすることによって、蓄電池対応モードにおいて、ヒートポンプ熱源機で電力を消費することを防止することができる。蓄電池からの放電が遮断されることを確実に抑制することができる。
上記の熱機器は、使用者からの操作入力を受け入れるリモコンをさらに備えており、制御装置が、リモコンからの操作入力に応じて、通常モードと蓄電池対応モードの間で運転モードを切り換えるように構成することができる。
上記の熱機器によれば、蓄電池が自立運転を行っているか否かを熱機器が自動で判別できない場合であっても、使用者が通常モードと蓄電池対応モードの間での切り換えを手動で行なうことができる。
上記の熱機器は、目標消費電力が、リモコンからの操作入力によって設定可能であるように構成することができる。
上記の熱機器によれば、適切な目標消費電力を熱機器が自動で設定できない場合であっても、使用者が適切な目標消費電力を手動で設定することができる。
上記の熱機器は、制御装置が、エネルギー管理装置と通信可能であって、制御装置が、エネルギー管理装置からの信号に応じて、通常モードと蓄電池対応モードの間で運転モードを切り換えるように構成することができる。
上記の熱機器によれば、蓄電池が自立運転を行っているか否かをエネルギー管理装置で判別することで、熱機器が通常モードと蓄電池対応モードの間での切り換えを自動で行なうことができる。
上記の熱機器は、目標消費電力が、エネルギー管理装置からの信号に応じて設定されるように構成することができる。
上記の熱機器によれば、適切な目標消費電力をエネルギー管理装置が設定することで、その目標消費電力に基づいて熱機器がヒートポンプ熱源機の上限消費電力を自動で設定することができる。
上記の熱機器は、制御装置が、蓄電池対応モードにおいて、ヒートポンプ熱源機での消費電力が設定された上限消費電力以下となるように、ヒートポンプ熱源機における熱媒の目標加熱温度を制限するように構成することができる。
上記の熱機器によれば、ヒートポンプ熱源機での消費電力が上限消費電力を超えてしまうことを確実に防止することができる。
上記の熱機器は、制御装置が、蓄電池対応モードにおいて、ヒートポンプ熱源機の上限消費電力が低い場合に、ヒートポンプ熱源機の上限消費電力が高い場合に比べて、ヒートポンプ熱源機における熱媒の目標加熱温度を低く設定するように構成することができる。
上記の熱機器によれば、上限消費電力が高くヒートポンプ熱源機の消費電力に余裕がある場合に、ヒートポンプ熱源機における熱媒の目標加熱温度の低減を抑制して、使用者の利便性を確保することができる。
あるいは、上記の熱機器は、制御装置が、蓄電池対応モードにおいて、外気温度が低い場合に、外気温度が高い場合に比べて、ヒートポンプ熱源機における熱媒の目標加熱温度を低く設定するように構成することができる。
ヒートポンプ熱源機での熱媒の加熱においては、外気温度が高いほど、消費電力は小さくなり、外気温度が低いほど、消費電力は大きくなる。上記の熱機器によれば、外気温度が高くヒートポンプ熱源機の消費電力に余裕がある場合に、ヒートポンプ熱源機における熱媒の目標加熱温度の低減を抑制して、使用者の利便性を確保することができる。
あるいは、上記の熱機器は、制御装置が、蓄電池対応モードにおいて、ヒートポンプ熱源機に送られる熱媒の温度が低い場合に、ヒートポンプ熱源機に送られる熱媒の温度が高い場合に比べて、ヒートポンプ熱源機における熱媒の目標加熱温度を低く設定するように構成することができる。
ヒートポンプ熱源機での熱媒の加熱においては、ヒートポンプ熱源機に送られる熱媒の温度が高いほど、消費電力は小さくなり、ヒートポンプ熱源機に送られる熱媒の温度が低いほど、消費電力は大きくなる。上記の熱機器によれば、ヒートポンプ熱源機に送られる熱媒の温度が高くヒートポンプの消費電力に余裕がある場合に、ヒートポンプ熱源機における熱媒の目標加熱温度の低減を抑制して、使用者の利便性を確保することができる。
上記の熱機器は、制御装置が、エネルギー管理装置と通信可能であって、エネルギー管理装置から蓄電池の電力情報及び熱機器以外の機器の電力情報を含む信号を取得し、熱機器の運転状態から、ヒートポンプ熱源機での消費電力を除く熱機器での消費電力を取得し、エネルギー管理装置からの信号に応じて、通常モードと蓄電池対応モードの間で運転モードを切り換え、蓄電池対応モードにおいて、蓄電池の電力情報および熱機器以外の機器の電力情報に基づいて、熱機器の目標消費電力を算出し、目標消費電力からヒートポンプ熱源機での消費電力を除く熱機器での消費電力を減算して、ヒートポンプ熱源機の上限消費電力を算出することができる。
上記の構成によれば、制御装置は、エネルギー管理装置から取得する信号に基づいて、熱機器の適切な目標消費電力を算出することができる。また、制御装置は、制御装置で算出した目標消費電力に基づいて、ヒートポンプ熱源機の上限消費電力を設定することができる。すなわち、制御装置は、エネルギー管理装置から目標消費電力を取得することなく、ヒートポンプ熱源機自身の上限消費電力を設定することができる。
上記の熱機器において、エネルギー管理装置からの信号は、蓄電池の蓄電量を含んでおり、制御装置は、蓄電池の蓄電量に基づいて、ヒートポンプ熱源機の上限消費電力を算出することができる。
上記の構成によれば、制御装置は、蓄電池の蓄電量に基づいて、ヒートポンプ熱源機の上限消費電力を算出することができる。すなわち、蓄電池の蓄電量に基づいて、熱機器の消費電力を抑制することができる。この結果、蓄電池からの電力供給によって、熱機器が動作可能な時間を調整することができる。
実施例1に係る熱機器2の機械的な構成を模式的に示す。 実施例1に係る熱機器2の電力系統を模式的に示す。 実施例1に係る熱機器2のコントローラ110が行なう蓄電池対応モードに関連する処理を説明するフローチャートである。 実施例1に係る熱機器2における各種の運転での消費電力を例示する図である。 実施例1に係る熱機器2におけるヒートポンプ50の上限消費電力に基づく制御を例示する図である。 実施例2に係る熱機器302の機械的な構成を模式的に示す。 実施例2に係る熱機器302のコントローラ110が行なう蓄電池対応モードに関連する処理を説明するフローチャートである。 実施例3に係る熱機器302のコントローラ110が行なう蓄電池対応モードに関連する処理を説明するフローチャートである。
(実施例1)
図1に示すように、本実施例に係る熱機器2は、タンクユニット4と、ヒートポンプ(HP)ユニット6と、燃焼ユニット8を備えている。
HPユニット6は、冷媒(例えばR410AといったHFC冷媒や、R744といったCO冷媒)を循環させるための冷媒循環路52と、空気熱交換器54と、ファン56と、圧縮機62と、三流体熱交換器58と、膨張弁60と、循環ポンプ22を備えている。
空気熱交換器54は、ファン56によって送風された外気と冷媒循環路52内の冷媒との間で熱交換させる。圧縮機62は、気相状態の冷媒を加圧して送り出す。三流体熱交換器58は、冷媒循環路52内の冷媒と、後述のタンク水循環路20内の給湯用水の間で熱交換させる。および/または、三流体熱交換器58は、冷媒循環路52内の冷媒と、後述のHP循環路88内の暖房用水との間で熱交換させる。膨張弁60は、液相状態の冷媒を断熱膨張させて減圧する。空気熱交換器54と、圧縮機62と、三流体熱交換器58と、膨張弁60によって、ヒートポンプ50が構成されている。
ヒートポンプ50では、圧縮機62から送り出される高温高圧の気相状態の冷媒が、三流体熱交換器58へ流入する。冷媒は、三流体熱交換器58を通過する際に放熱して凝縮し、液相状態となる。三流体熱交換器58を通過した液相状態の冷媒は、膨張弁60で減圧される。膨張弁60を通過した低温低圧の液相状態の冷媒が、空気熱交換器54へ流入する。冷媒は、空気熱交換器54を通過する際に吸熱して蒸発し、気相状態となる。空気熱交換器54を通過した気相状態の冷媒は、圧縮機62へ戻される。すなわち、HPユニット6は、空気熱交換器54で外気から吸熱し、三流体熱交換器58で給湯用水および/または暖房用水を加熱する、ヒートポンプ熱源機として動作する。
HPユニット6において、給湯用水が流れる経路および暖房用水が流れる経路のそれぞれには、通電により加熱する凍結防止ヒータ(図示せず)が設けられている。
HPユニット6は、HPコントローラ102を備えている。HPコントローラ102は、CPU、ROM、RAM等を備えている。ROMには各種の運転プログラムが格納されている。RAMには、HPコントローラ102に入力される各種信号や、CPUが処理を実行する過程で生成される種々のデータが一時的に記憶される。HPコントローラ102は、CPUがROMやRAMに記憶された情報に基づいて処理を実行することで、HPユニット6の各構成要素の動作を制御する。
タンクユニット4は、タンク10を備えている。タンク10は、HPユニット6によって加熱された給湯用水を貯える。本実施例では、タンク10に貯えられる給湯用水は、水道水である。タンク10は、密閉型であり、断熱材によって外側が覆われている。タンク10内には満水まで給湯用水が貯留される。タンク10には、サーミスタ12、14、16、18がタンク10の高さ方向に略均等間隔で取り付けられている。各サーミスタ12、14、16、18は、その取付位置の給湯用水の温度を測定する。各サーミスタ12、14、16、18の検出温度から、タンク10の蓄熱状態を特定することができる。
タンク水循環路20は、上流端がタンク10の下部に接続されており、HPユニット6の三流体熱交換器58を通過して、下流端がタンク10の上部に接続されている。タンク水循環路20には、循環ポンプ22が介装されている。循環ポンプ22は、タンク水循環路20内の給湯用水を上流側から下流側へ送り出す。HPユニット6が、ヒートポンプ50を作動させて、循環ポンプ22を駆動すると、タンク10の下部の給湯用水が三流体熱交換器58に送られて加熱され、加熱された給湯用水がタンク10の上部に戻される。タンク10の内部には、低温の給湯用水の層の上に高温の給湯用水の層が積み重なった温度成層が形成される。
水道水導入路24は、上流端が熱機器2の外部の水道水供給源32に接続されている。水道水導入路24の下流側は、第1導入路24aと第2導入路24bに分岐している。第1導入路24aの下流端は、タンク10の下部に接続されている。第2導入路24bの下流端は、第1給湯路36の途中に接続されている。第1導入路24aには、逆止弁26が介装されている。第2導入路24bには、逆止弁28が介装されている。なお、水道水導入路24を流れる給湯用水の温度(給水温度)は、図示しない給水温度サーミスタにより検出することができる。
第1給湯路36は、上流端がタンク10の上部に接続されている。上述したように、第1給湯路36の途中には、水道水導入路24の第2導入路24bが接続されている。第1給湯路36と第2導入路24bの接続部には、混合弁30が介装されている。混合弁30は、タンク10の上部から第1給湯路36へ流入する高温の給湯用水の流量と、第2導入路24bから第1給湯路36へ流入する低温の水道水の流量の割合を調整する。第2導入路24bとの接続部より下流側の第1給湯路36は、燃焼ユニット8の給湯加熱路37を通過して、第2給湯路39へ接続している。第1給湯路36と第2給湯路39の間は、熱源機バイパス路33によって接続されている。熱源機バイパス路33にはバイパス弁34が介装されている。第2給湯路39の下流端は給湯栓38に接続されている。
タンクユニット4において、給湯用水が流れる経路および暖房用水が流れる経路のそれぞれには、通電により加熱する凍結防止ヒータ(図示せず)が設けられている。
タンクユニット4は、タンクコントローラ104を備えている。タンクコントローラ104は、CPU、ROM、RAM等を備えている。ROMには各種の運転プログラムが格納されている。RAMには、タンクコントローラ104に入力される各種信号や、CPUが処理を実行する過程で生成される種々のデータが一時的に記憶される。タンクコントローラ104は、CPUがROMやRAMに記憶された情報に基づいて処理を実行することで、タンクユニット4の各構成要素の動作を制御する。
燃焼ユニット8は、シスターン70と、暖房用水加熱バーナ82と、給湯用水加熱バーナ81を備えている。シスターン70は、上部が開放されている容器であり、内部に暖房用水を貯留している。本実施例の暖房用水は例えば不凍液である。シスターン70には、暖房用水往路72の上流端が接続されている。暖房用水往路72には、循環ポンプ74が介装されている。循環ポンプ74を駆動すると、シスターン70内の暖房用水が暖房用水往路72に流れ込む。
暖房用水往路72の下流端は、バーナ加熱路73と、低温暖房循環路75と、暖房バイパス路85に分岐している。低温暖房循環路75には、低温暖房端末78が取り付けられる。本実施例の低温暖房端末78は、例えば床暖房パネルである。低温暖房端末78は、暖房用水からの放熱によって暖房する。低温暖房循環路75には、第1開閉弁86が介装されている。暖房バイパス路85には、第2開閉弁87が介装されている。
バーナ加熱路73には、暖房用水加熱バーナ82が介装されている。暖房用水加熱バーナ82は、燃料(例えば都市ガスなどの燃料ガス)の燃焼によってバーナ加熱路73内の暖房用水を加熱する、燃焼熱源機である。バーナ加熱路73の下流端は、高温暖房循環路77と追い焚き循環路79に分岐している。高温暖房循環路77には、高温暖房端末76が取り付けられる。本実施例の高温暖房端末76は、例えば浴室暖房乾燥機である。高温暖房端末76は、供給される暖房用水の熱を利用して暖房する。なお、高温暖房端末76の内部には開閉弁が内蔵されており、高温暖房端末76での暖房を行う場合には開閉弁が開かれ、高温暖房端末76での暖房を行わない場合には開閉弁が閉じられている。低温暖房循環路75と高温暖房循環路77と暖房バイパス路85は、それぞれの下流端で合流して、第1暖房用水復路84の上流端へ接続している。
第1暖房用水復路84の下流端は、HP循環路88とHPバイパス路94に分岐している。第1暖房用水復路84の下流端には、調整弁90が設けられている。調整弁90は、その開度を変化させることによって、第1暖房用水復路84からHP循環路88へ流れる暖房用水の流量と、第1暖房用水復路84からHPバイパス路94へ流れる暖房用水の流量の割合を変化させることができる。HP循環路88は、HPユニット6の三流体熱交換器58を通過して、第2暖房用水復路96の上流端へ接続している。HPバイパス路94は、HPユニット6の三流体熱交換器58を通過することなく、第2暖房用水復路96の上流端へ接続している。第2暖房用水復路96は、下流端がシスターン70に接続している。
追い焚き循環路79には、追い焚き熱動弁83と、追い焚き熱交換器97が介装されている。追い焚き熱動弁83は、追い焚き循環路79を開閉する。追い焚き熱交換器97では、追い焚き循環路79を流れる暖房用水と、浴槽水循環路91を流れる浴槽水の間で熱交換が行われる。追い焚き循環路79の下流端は、第2暖房用水復路96に接続している。
浴槽水循環路91の上流端および下流端は、浴槽98の側部に接続している。浴槽水循環路91には、浴槽水循環ポンプ99が介装されている。浴槽水循環ポンプ99が駆動すると、浴槽98から吸い出された浴槽水が、追い焚き熱交換器97を通過して、浴槽98へ戻される。
給湯加熱路37には、給湯用水加熱バーナ81が介装されている。給湯用水加熱バーナ81は、燃料(例えば都市ガスなどの燃料ガス)の燃焼によって給湯加熱路37内の給湯用水を加熱する、燃焼熱源機である。給湯加熱路37の給湯用水加熱バーナ81よりも下流側から、浴槽注湯路40が分岐している。浴槽注湯路40には、浴槽注湯路40を開閉する注湯電磁弁42が介装されている。浴槽注湯路40の下流端は、浴槽水循環ポンプ99に接続している。
燃焼ユニット8において、給湯用水が流れる経路および暖房用水が流れる経路のそれぞれには、通電により加熱する凍結防止ヒータ(図示せず)が設けられている。
燃焼ユニット8は、燃焼コントローラ106を備えている。燃焼コントローラ106は、CPU、ROM、RAM等を備えている。ROMには各種の運転プログラムが格納されている。RAMには、燃焼コントローラ106に入力される各種信号や、CPUが処理を実行する過程で生成される種々のデータが一時的に記憶される。燃焼コントローラ106は、CPUがROMやRAMに記憶された情報に基づいて処理を実行することで、燃焼ユニット8の各構成要素の動作を制御する。また、燃焼コントローラ106には、リモコン108が接続されている。リモコン108には、使用者が熱機器2を操作するための各種のスイッチや、使用者に熱機器2の動作状態を表示する液晶表示器等が設けられている。
HPコントローラ102とタンクコントローラ104は、双方向に通信可能である。また、タンクコントローラ104と燃焼コントローラ106は、双方向に通信可能である。HPコントローラ102、タンクコントローラ104および燃焼コントローラ106は、協働して熱機器2の動作を制御する。以下では、HPコントローラ102、タンクコントローラ104および燃焼コントローラ106を総称して単にコントローラ110ともいう。
次いで、本実施例の熱機器2の動作について説明する。以下では、熱機器2が実施する、沸き上げ運転、凍結防止運転、給湯運転、湯はり運転、暖房運転および追い焚き運転について順に説明する。
(沸き上げ運転)
沸き上げ運転は、タンク10内の給湯用水をHPユニット6で加熱し、高温となった給湯用水をタンク10に戻す運転である。沸き上げ運転を実行する際には、コントローラ110は、圧縮機62およびファン56を駆動する。また、コントローラ110は、循環ポンプ22を駆動する。
圧縮機62の駆動により、冷媒循環路52内の冷媒は、圧縮機62、三流体熱交換器58、膨張弁60、空気熱交換器54の順に循環する。この場合、三流体熱交換器58を通過する冷媒循環路52内の冷媒は、高温高圧の気体状態である。また、循環ポンプ22の駆動により、タンク水循環路20内をタンク10内の給湯用水が循環する。即ち、タンク10の下部に存在する給湯用水がタンク水循環路20内に導入され、導入された給湯用水が三流体熱交換器58を通過する際に、冷媒循環路52内の冷媒の熱によって加熱され、加熱された給湯用水がタンク10の上部に戻される。この際、コントローラ110は、三流体熱交換器58を通過した後の給湯用水の温度が、設定された沸き上げ温度となるように、圧縮機62、ファン56、循環ポンプ22の動作を制御する。これにより、タンク10に高温の給湯用水が貯められる。タンク10の内部が高温の給湯用水で満たされた満蓄状態となると、コントローラ110は、沸き上げ運転を終了する。
沸き上げ運転における沸き上げ温度は、ヒートポンプ50における給湯用水の目標加熱温度ということができる。沸き上げ運転における沸き上げ温度は、コントローラ110が設定する。通常、沸き上げ運転における沸き上げ温度は、リモコン108を介して使用者が設定した給湯設定温度に所定温度幅を加算した温度(例えば60℃)に設定される。あるいは、沸き上げ運転における沸き上げ温度は、リモコン108を介して使用者が予め設定してもよい。また、タンク10の内部の給湯用水を高温まで加熱して殺菌する必要がある場合には、沸き上げ運転における沸き上げ温度は、通常の沸き上げ温度よりも高い温度(例えば90℃)に設定される。このように、通常の沸き上げ温度よりも高温に設定された沸き上げ温度で行なう沸き上げ運転を、特にリフレッシュ運転ともいう。
(凍結防止運転)
凍結防止運転は、外気温が低い状況において、タンクユニット4、HPユニット6および燃焼ユニット8のそれぞれにおいて、給湯用水が流れる経路および暖房用水が流れる経路の凍結を防止するための運転である。コントローラ110から凍結防止運転の開始が指示されると、タンクユニット4、HPユニット6および燃焼ユニット8のそれぞれにおいて、凍結防止ヒータによる加熱を行なう。凍結防止運転においては、凍結防止ヒータのオンとオフを所定の時間で交互に繰り返し行なうことで、給湯用水や暖房用水の凍結を防止する。外気温度が高くなると、コントローラ110は、凍結防止運転を終了する。なお、外気温度は、図示しない外気温度サーミスタで検出することができる。
(給湯運転)
給湯運転は、給湯設定温度に調温された給湯用水を給湯栓38に供給する運転である。給湯栓38が開かれると、水道水供給源32からの水圧によって、水道水導入路24(第1導入路24a)からタンク10の下部に水道水が流入する。同時に、タンク10上部の給湯用水が、第1給湯路36を介して給湯栓38に供給される。
コントローラ110は、タンク10から第1給湯路36に供給される給湯用水の温度(即ち、サーミスタ12の検出温度)が、給湯設定温度より高い場合には、混合弁30を駆動して第2導入路24bから第1給湯路36に水道水を導入する。従って、タンク10から供給された給湯用水と第2導入路24bから供給された水道水とが、第1給湯路36内で混合される。コントローラ110は、給湯栓38に供給される給湯用水の温度が、給湯設定温度と一致するように、混合弁30の開度を調整する。このような態様での給湯運転を、非燃焼給湯運転ともいう。
一方、コントローラ110は、タンク10から第1給湯路36に供給される給湯用水の温度が、給湯設定温度より低い場合には、バイパス弁34を閉じて、給湯用水加熱バーナ81によって第1給湯路36を通過する給湯用水を加熱する。コントローラ110は、給湯栓38に供給される給湯用水の温度が、給湯設定温度と一致するように、給湯用水加熱バーナ81の出力を制御する。このような態様での給湯運転を、燃焼給湯運転ともいう。
(湯はり運転)
湯はり運転は、湯はり設定温度で浴槽98に湯はりをする運転である。使用者が湯はり運転の開始を指示すると、熱機器2は湯はり運転を開始する。湯はり運転においては、コントローラ110は、注湯電磁弁42を開く。注湯電磁弁42が開かれると、水道水供給源32からの水圧によって、水道水導入路24(第1導入路24a)からタンク10の下部に水道水が流入する。同時に、タンク10上部の給湯用水が、第1給湯路36、給湯加熱路37、浴槽注湯路40、浴槽水循環路91を介して浴槽98に供給される。湯はり運転においては、給湯運転と同様にして、浴槽注湯路40に供給される給湯用水の温度を湯はり設定温度に調整する。浴槽98に供給される給湯用水の流量が湯はり設定水量に達すると、コントローラ110は、湯はり運転を終了する。
(暖房運転)
暖房運転は、低温暖房端末78や高温暖房端末76によって暖房する運転である。使用者によって暖房運転の実行が指示されると、コントローラ110は、第1開閉弁86を開き、第2開閉弁87を閉じた状態で、循環ポンプ74を駆動する。さらに、コントローラ110は、圧縮機62およびファン56を駆動する。これによって、冷媒循環路52の冷媒は圧縮機62で加圧されて高温高圧の気体状態となり、三流体熱交換器58を通過する際に加熱された暖房用水が、シスターン70を経て、低温暖房端末78や高温暖房端末76に供給される。さらに、コントローラ110は、必要に応じて暖房用水加熱バーナ82を作動する。これにより、高温暖房端末76には、暖房用水加熱バーナ82での加熱によってより高温となった暖房用水が供給される。暖房運転においては、コントローラ110は、低温暖房端末78に供給される暖房用水の温度が低温暖房設定温度となるように、また高温暖房端末76に供給される暖房用水の温度が高温暖房設定温度となるように、調整弁90の開度や、HPユニット6の動作や、暖房用水加熱バーナ82の出力を制御する。
(追い焚き運転)
追い焚き運転は、浴槽98に貯められた浴槽水を追い焚きする運転である。使用者が追い焚き運転の開始を指示すると、熱機器2は追い焚き運転を開始する。追い焚き運転においては、コントローラ110は、浴槽水循環ポンプ99を駆動する。また、コントローラ110は、第1開閉弁86と第2開閉弁87を閉じ、追い焚き熱動弁83を開いた状態で、循環ポンプ74を駆動する。追い焚き運転においては、暖房運転と同様にして、HPユニット6による暖房用水の加熱と、暖房用水加熱バーナ82による暖房用水の加熱が行われる。これにより、浴槽98から浴槽水が吸い出されて、追い焚き熱交換器97で暖房用水との熱交換によって加熱される。加熱された浴槽水は、浴槽98へ戻される。
(熱機器への電力系統)
図2は熱機器2が設置される家屋の電力系統を示している。商用電力系統200には分電盤202が接続されている。分電盤202には、例えばエアコンや洗濯機、電子レンジなどの一般負荷204が接続されているとともに、蓄電池用分電盤206が接続されている。蓄電池用分電盤206には、例えば照明や冷蔵庫、テレビなどの選定負荷208と、熱機器2のタンクユニット4、HPユニット6および燃焼ユニット8が接続されているとともに、蓄電池210が接続されている。蓄電池210は、充電および放電が可能な二次電池である。商用電力系統200から電力が供給されている場合には、商用電力系統200からの電力は、一般負荷204、選定負荷208、タンクユニット4、HPユニット6、燃焼ユニット8および蓄電池210にそれぞれ供給される。また、商用電力系統200から電力が供給されている場合に、補助的に、蓄電池210からの電力を、一般負荷204、選定負荷208、タンクユニット4、HPユニット6および燃焼ユニット8に供給することもできる。
例えば停電などによって、商用電力系統200から電力が供給されない状態となると、蓄電池210は、自立運転を実行する。蓄電池210が自立運転を実行する場合には、蓄電池210からの電力は、蓄電池用分電盤206を介して選定負荷208、タンクユニット4、HPユニット6および燃焼ユニット8に供給されるが、分電盤202には電力が供給されず、従って一般負荷204には電力が供給されない。蓄電池210には、蓄電池210から放電する電力が所定の上限放電電力を超えると蓄電池210からの放電を遮断する保護回路(図示せず)が内蔵されている。
(運転モードの切り換え)
熱機器2のコントローラ110は、通常モードと、蓄電池対応モードの何れかの運転モードで動作可能である。運転モードの切り換えは、リモコン108から使用者が行なうことができる。例えば停電などによって、商用電力系統200から電力が供給されなくなり、蓄電池210が自立運転を実行している場合に、使用者は、リモコン108を介して運転モードを切り換えることで、熱機器2のコントローラ110を蓄電池対応モードで動作させることができる。
通常モードでは、コントローラ110は、タンクユニット4、HPユニット6および燃焼ユニット8に消費電力の制限を設けることなく、上記した各種の運転を実行する。
蓄電池対応モードでは、コントローラ110は、ヒートポンプ50での消費電力に制限を設けて、上記した各種の運転を実行する。以下では、蓄電池対応モードに関連してコントローラ110が行なう処理について、図3を参照しながら説明する。
ステップS2では、コントローラ110は、現在の動作モードが蓄電池対応モードであるか否かを判断する。現在の動作モードが蓄電池対応モードである場合(ステップS2でYESの場合)、処理はステップS4へ進む。
ステップS4では、コントローラ110は、熱機器2の目標消費電力を取得する。本実施例では、熱機器2の目標消費電力は、リモコン108を介して使用者が予め設定しておくことができる。熱機器2の目標消費電力を取得した後、処理はステップS6へ進む。
ステップS6では、コントローラ110は、熱機器2の運転状態を把握する。具体的には、コントローラ110は、熱機器2が凍結防止運転、給湯運転、湯はり運転、暖房運転および追い焚き運転のそれぞれを現在実行しているか否かを判断する。熱機器2の運転状態を把握した後、処理はステップS8へ進む。
ステップS8では、コントローラ110は、ヒートポンプ50への消費電力の割当を算出する。図4に示すように、コントローラ110は、熱機器2が凍結防止運転、給湯運転、湯はり運転、暖房運転および追い焚き運転を行なう際の、ヒートポンプ50を除く構成要素による平均的な消費電力を予め記憶している。そして、コントローラ110は、ステップS2で取得した目標消費電力から、現在実行している運転におけるヒートポンプ50を除く構成要素による消費電力を減算することで、ヒートポンプ50の消費電力の割当を算出する。ヒートポンプ50の消費電力の割当を算出した後、処理はステップS10へ進む。
ステップS10では、コントローラ110は、ステップS8で算出されたヒートポンプ50の消費電力の割当を、ヒートポンプ50の上限消費電力として設定する。その後、ヒートポンプ50を駆動する際には、コントローラ110は、この上限消費電力を超えないように、ヒートポンプ50の動作を制御する。例えば、コントローラ110は、ヒートポンプ50の圧縮機62の回転数を低くし、かつ循環ポンプ22を制御してタンク水循環路20を流れる給湯用水の流量を少なくすることで、沸き上げ運転における沸き上げ温度を変更することなく、ヒートポンプ50の消費電力が上限消費電力を超えてしまうことを防ぐことができる。あるいは、コントローラ110は、上限消費電力を超えないように、沸き上げ運転における沸き上げ温度を制限してもよい。図5は、沸き上げ運転における沸き上げ温度と、ヒートポンプ50での消費電力の関係を、季節ごとに例示したものである。タンク10の下部からヒートポンプ50に送られる給湯用水の温度、すなわち水道水導入路24からタンク10への給水温度や、外気温度は、季節により変動する。ヒートポンプ50の特性上、給水温度や外気温度が低いほど、ヒートポンプ50の消費電力は増大する傾向がある。図5に示す例において、ヒートポンプ50の上限消費電力が、例えば530Wに設定されている場合、コントローラ110は、ヒートポンプ50での消費電力が530Wを超えないように、沸き上げ運転における沸き上げ温度を設定する。このように設定される沸き上げ温度は、通常モードにおける沸き上げ温度よりも低い温度に設定される。ヒートポンプ50の圧縮機62の回転数を低くし、かつ循環ポンプ22を制御してタンク水循環路20を流れる給湯用水の流量を少なくしても、ヒートポンプ50の消費電力が上限消費電力を超えてしまう場合であっても、上記のように、沸き上げ運転における沸き上げ温度を制限することによって、ヒートポンプ50の消費電力が上限消費電力を超えてしまうことを防ぐことができる。なお、沸き上げ運転における沸き上げ温度の制限は、例えば、蓄電池対応モードにおける沸き上げ温度を、通常モードにおける沸き上げ温度から、所定の温度幅(例えば5℃)を減算した温度に設定することで行ってもよい。この所定の温度幅は、例えば、上限消費電力が低い場合に、上限消費電力が高い場合に比べて、大きい温度幅となるように、すなわち、沸き上げ温度が低くなるように、設定してもよい。あるいは、この所定の温度幅は、給水温度や外気温度が低い場合に、給水温度や外気温度が高い場合に比べて、大きい温度幅となるように、すなわち、沸き上げ温度が低くなるように、設定してもよい。このような構成とすることによって、上限消費電力が高くヒートポンプ50の消費電力に余裕がある場合や、給水温度や外気温度が高くヒートポンプ50の消費電力に余裕がある場合に、沸き上げ温度の低減を抑制して、使用者の利便性を確保することができる。このように、ステップS10で、ヒートポンプ50の上限消費電力を設定することによって、蓄電池210から放電される電力が上限放電電力を超えてしまうことを防ぐことができる。ステップS10の後、処理はステップS2へ戻る。
ステップS2において、動作モードが通常モードである場合(NOの場合)、処理はステップS12へ進む。
ステップS12では、コントローラ110は、ヒートポンプ50の上限消費電力が設定されている場合には、ヒートポンプ50の上限消費電力の設定を解除する。その後、ヒートポンプ50を駆動する際には、コントローラ110は、上限消費電力の制約なしに、ヒートポンプ50の動作を制御する。ステップS12の後、処理はステップS2へ戻る。
(蓄電池対応モードでのリフレッシュ運転の禁止)
コントローラ110は、蓄電池対応モードにおいて、リフレッシュ運転が禁止されている場合には、リフレッシュ運転を実行せず、通常の沸き上げ運転のみを実行する。蓄電池対応モードにおいてリフレッシュ運転を禁止するか否かは、使用者がリモコン108を介して設定することができる。このような構成とすることで、蓄電池対応モードにおいて消費電力の大きいリフレッシュ運転を実行することがないので、蓄電池210から放電される電力が上限放電電力を超えてしまうことを防止することができる。なお、蓄電池対応モードにおいてリフレッシュ運転が禁止されており、従ってリフレッシュ運転を実行すべきであるにも関わらず実行していない場合には、タンク10の給湯用水を飲用水に利用することができない。このような場合、コントローラ110は、タンク10の給湯用水が雑用水としてのみ使用可能であることを、リモコン108を介して使用者に報知する。これによって、リフレッシュ運転を行っていないタンク10の給湯用水を、使用者が誤って飲用水として使用してしまうことを防ぐことができる。
(実施例2)
図6は実施例2に係る熱機器302を示している。本実施例の熱機器302は、実施例1の熱機器2とほぼ同様の構成を備えている。本実施例の熱機器302の電力系統は、図2に示す実施例1の熱機器2の電力系統と同様である。以下では、本実施例の熱機器302について、実施例1の熱機器2と相違する点についてのみ説明する。
図6に示すように、本実施例の熱機器302では、燃焼コントローラ106が、エネルギー管理装置304と通信可能である。エネルギー管理装置304は、例えばHEMS(Home Energy Management System)コントローラである。エネルギー管理装置304は、熱機器302が設置されている家屋における電力および燃料の供給量や消費量を管理している。エネルギー管理装置304は、商用電力系統200および蓄電池210からの電力の供給状態や、給湯用水加熱バーナ81および暖房用水加熱バーナ82への燃料の供給状態を監視しており、それらの供給状態を示す信号を燃焼コントローラ106へ送信する。また、エネルギー管理装置304は、蓄電池210が自立運転を行なう際の熱機器302の目標消費電力を設定し、熱機器302の目標消費電力を示す信号を燃焼コントローラ106へ送信する。この場合、熱機器302の目標消費電力は、蓄電池210の上限放電電力と、熱機器302を除く選定負荷208での消費電力に基づいて設定される。なお、変形例では、エネルギー管理装置304は、リモコン108を介して、燃焼コントローラ106と通信可能であってもよい。また、この場合、リモコン108とエネルギー管理装置304は、Wi−Fiルータを介して通信可能であってもよい。
本実施例の熱機器302では、コントローラ110は、エネルギー管理装置304からの信号に基づいて、通常モードおよび蓄電池対応モードの間で切り換えを行なう。以下では、蓄電池対応モードに関連してコントローラ110が行なう処理について、図7を参照しながら説明する。
ステップS22では、コントローラ110は、エネルギー管理装置304からの信号に基づいて、蓄電池210が自立運転を行っているか否かを判断する。蓄電池210が自立運転を行っている場合(ステップS22でYESの場合)、自動で蓄電池対応モードが選択されて、処理はステップS24へ進む。
ステップS24では、コントローラ110は、熱機器302の目標消費電力を取得する。本実施例では、熱機器302の目標消費電力は、エネルギー管理装置304からコントローラ110に送信される。熱機器302の目標消費電力を取得した後、処理はステップS26へ進む。
ステップS26では、コントローラ110は、エネルギー管理装置304からの信号に基づいて、給湯用水加熱バーナ81および暖房用水加熱バーナ82への燃料の供給が行われているか否かを判断する。燃料の供給が行われていない場合(ステップS26でNOの場合)、処理はステップS28へ進む。
ステップS28、ステップS30、ステップS32で行なう処理は、図3に示す実施例1の熱機器2におけるステップS6、ステップS8、ステップS10の処理と同様である。これによって、ヒートポンプ50の上限消費電力が設定される。その後、ヒートポンプ50を駆動する際には、コントローラ110は、この上限消費電力を超えないように、ヒートポンプ50の動作を制御する。ステップS32の後、処理はステップS22へ戻る。
ステップS26において、給湯用水加熱バーナ81および暖房用水加熱バーナ82への燃料の供給が行われている場合(YESの場合)、処理はステップS36へ進む。
ステップS36では、コントローラ110は、ヒートポンプ50の運転を禁止する。これにより、その後は給湯用水加熱バーナ81および暖房用水加熱バーナ82のみを加熱源として、熱機器302は各種の運転を行なう。ステップS36の後、処理はステップS22へ戻る。
ステップS22において、蓄電池210が自立運転を行っていない場合(NOの場合)、自動で通常モードが選択されて、処理はステップS34へ進む。
ステップS34では、コントローラ110は、ヒートポンプ50の上限消費電力が設定されている場合には、ヒートポンプ50の上限消費電力の設定を解除する。あるいは、コントローラ110は、ヒートポンプ50の運転が禁止されている場合には、ヒートポンプ50の運転の禁止を解除する。その後、ヒートポンプ50を駆動する際には、コントローラ110は、上限消費電力や運転禁止などの制約なしに、ヒートポンプ50の動作を制御する。ステップS34の後、処理はステップS22へ戻る。
なお、変形例では、ステップS24において、エネルギー管理装置304から熱機器302の目標消費電力を取得するのに代えて、コントローラ110が熱機器302の目標消費電力を算出してもよい。この場合、ステップS22で取得するエネルギー管理装置304からの信号に、蓄電池210の電力情報、および、選定負荷208の電力情報が含まれていればよい。蓄電池210の電力情報には、蓄電池210の上限放電電力などが含まれており、選定負荷208の電力情報には、選定負荷208の消費電力が含まれていればよい。そして、ステップS24において、コントローラ110は、蓄電池210の上限放電電力から選定負荷208の消費電力を減算することで、熱機器302の目標消費電力を算出すればよい。また、コントローラ110は、ステップS24で算出した目標消費電力を用いて、ステップS30、S32を実行し、ヒートポンプ50の上限消費電力を設定すればよい。
(実施例3)
実施例3は、蓄電池対応モードに関連してコントローラ110が行なう処理のみが、実施例2と異なる。以下では、実施例3において、蓄電池対応モードに関連してコントローラ110が行なう処理について説明する。
図8を用いて、蓄電池対応モードに関連してコントローラ110が行なう処理について説明する。なお、ステップS42、ステップS46、ステップS48、ステップS56、ステップS58で行なう処理は、図7に示す実施例2の熱機器302におけるステップS22、ステップS26、ステップS28、ステップS34、ステップS36の処理と同様である。
ステップS44において、コントローラ110は、エネルギー管理装置304から蓄電池210の蓄電量Eを取得する。蓄電池210の蓄電量Eを取得した後、処理はステップS46に進む。
ステップS50において、コントローラ110は、ヒートポンプ50の上限消費電力を設定する。本実施例において、コントローラ110は、ヒートポンプ50の上限消費電力として第1上限消費電力P1〜第3上限消費電力P3を予め記憶している。第1上限消費電力P1〜第3上限消費電力P3は、P1>P2>P3の関係がある。コントローラ110は、蓄電池210の蓄電量Eに基づいて、第1上限消費電力P1〜第3上限消費電力P3のうちのいずれかをヒートポンプ50の上限消費電力として特定する。例えば、蓄電量Eが比較的少ない場合は、消費電力が最も小さい第3上限消費電力P3を、上限消費電力として特定し、蓄電量Eが比較的多い場合は、消費電力が最も大きい第1上限消費電力P1を、上限消費電力として特定する。これにより、コントローラ110は、熱機器302の消費電力を抑制するとともに、蓄電池210から供給される電力によって動作可能な時間を調整することができる。
ステップS52において、コントローラ110は、蓄電池210の蓄電量Eが、沸き上げ運転中に熱機器302で消費される予測消費電力量EPを超えているのか否かを判断する。予測消費電力量EPについて説明する。予測消費電力量EPには、沸き上げ運転によって消費される第1消費電力量E1と、沸き上げ運転以外の運転(例えば、凍結防止運転など)によって消費される第2消費電力量E2と、が含まれる。まず、コントローラ110は、給水温度、外気温度、沸き上げ温度、ステップS50で特定した上限消費電力に基づいて、沸き上げ運転で消費される第1消費電力量E1および沸き上げ運転完了予測時間TEを算出する。次いで、コントローラ110は、ステップS48で特定した運転によって使用される電力(図4参照)に沸き上げ運転完了予測時間TEを乗算することで、第2消費電力量E2を算出する。次いで、コントローラ110は、第1消費電力量E1と第2消費電力量E2を合算することで、予測消費電力量EPを特定する。
蓄電量Eが予測消費電力量EPを超えていると判断される場合(ステップS52でYES)、処理はステップS54に進む。ステップS54において、コントローラ110は、ヒートポンプ50の運転を許可する。この場合、コントローラ110は、ヒートポンプ50の消費電力を、ステップS50で設定された上限消費電力以下に制限する。
一方、蓄電量Eが予測消費電力量EP以下と判断される場合(ステップS52でNO)、処理はステップS60に進む。ステップS60において、コントローラ110は、エラーを報知する。具体的には、コントローラ110は、リモコン108に、沸き上げ運転を実行することができないことを示す信号を送信する。リモコン108は、コントローラ110から信号を受信すると、沸き上げ運転を実行することができない旨のメッセージを表示する。なお、リモコン108によるエラーの報知方法として、アラーム音などを用いてもよい。これにより、ユーザは、沸き上げ運転を実行することができないことを知ることができる。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は、複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
2 :熱機器
4 :タンクユニット
6 :HPユニット
8 :燃焼ユニット
10 :タンク
12 :サーミスタ
14 :サーミスタ
16 :サーミスタ
18 :サーミスタ
20 :タンク水循環路
22 :循環ポンプ
24 :水道水導入路
24a :第1導入路
24b :第2導入路
26 :逆止弁
28 :逆止弁
30 :混合弁
32 :水道水供給源
33 :熱源機バイパス路
34 :バイパス弁
36 :第1給湯路
37 :給湯加熱路
38 :給湯栓
39 :第2給湯路
40 :浴槽注湯路
42 :注湯電磁弁
50 :ヒートポンプ
52 :冷媒循環路
54 :空気熱交換器
56 :ファン
58 :三流体熱交換器
60 :膨張弁
62 :圧縮機
70 :シスターン
72 :暖房用水往路
73 :バーナ加熱路
74 :循環ポンプ
75 :低温暖房循環路
76 :高温暖房端末
77 :高温暖房循環路
78 :低温暖房端末
79 :追い焚き循環路
81 :給湯用水加熱バーナ
82 :暖房用水加熱バーナ
83 :追い焚き熱動弁
84 :第1暖房用水復路
85 :暖房バイパス路
86 :第1開閉弁
87 :第2開閉弁
88 :HP循環路
90 :調整弁
91 :浴槽水循環路
94 :HPバイパス路
96 :第2暖房用水復路
97 :追い焚き熱交換器
98 :浴槽
99 :浴槽水循環ポンプ
102 :HPコントローラ
104 :タンクコントローラ
106 :燃焼コントローラ
108 :リモコン
110 :コントローラ
200 :商用電力系統
202 :分電盤
204 :一般負荷
206 :蓄電池用分電盤
208 :選定負荷
210 :蓄電池
302 :熱機器
304 :エネルギー管理装置

Claims (13)

  1. 商用電力系統または蓄電池から電力を供給されて動作する熱機器であって、
    電力を消費して熱媒を加熱するヒートポンプ熱源機と、
    燃料を消費して熱媒を加熱する燃焼熱源機と、
    ヒートポンプ熱源機および燃焼熱源機の動作を制御する制御装置を備えており、
    制御装置は、通常モードと、蓄電池対応モードの間で運転モードを切り換え可能であって、
    制御装置は、蓄電池対応モードにおいて、ヒートポンプ熱源機での消費電力が設定された上限消費電力以下となるように、ヒートポンプ熱源機の動作を制御する、熱機器。
  2. 制御装置は、
    熱機器における目標消費電力を取得し、
    熱機器の運転状態から、ヒートポンプ熱源機での消費電力を除く熱機器での消費電力を取得し、
    目標消費電力からヒートポンプ熱源機での消費電力を除く熱機器での消費電力を減算して、ヒートポンプ熱源機の上限消費電力を算出する、請求項1の熱機器。
  3. 燃焼熱源機への燃料供給の有無を検出する燃料検出手段をさらに備えており、
    制御装置は、蓄電池対応モードにおいて、燃料検出手段によって燃焼熱源機への燃料供給が検出された場合には、ヒートポンプ熱源機による熱媒の加熱を禁止する、請求項1または2の熱機器。
  4. 使用者からの操作入力を受け入れるリモコンをさらに備えており、
    制御装置は、リモコンからの操作入力に応じて、通常モードと蓄電池対応モードの間で運転モードを切り換える、請求項1から3の何れか一項の熱機器。
  5. 目標消費電力が、リモコンからの操作入力に応じて設定される、請求項4の熱機器。
  6. 制御装置は、エネルギー管理装置と通信可能であって、
    制御装置は、エネルギー管理装置からの信号に応じて、通常モードと蓄電池対応モードの間で運転モードを切り換える、請求項1から3の何れか一項の熱機器。
  7. 目標消費電力が、エネルギー管理装置からの信号に応じて設定される、請求項6の熱機器。
  8. 制御装置は、蓄電池対応モードにおいて、ヒートポンプ熱源機での消費電力が設定された上限消費電力以下となるように、ヒートポンプ熱源機における熱媒の目標加熱温度を制限する、請求項1から7の何れか一項の熱機器。
  9. 制御装置は、蓄電池対応モードにおいて、ヒートポンプ熱源機の上限消費電力が低い場合に、ヒートポンプ熱源機の上限消費電力が高い場合に比べて、ヒートポンプ熱源機における熱媒の目標加熱温度を低く設定する、請求項8の熱機器。
  10. 制御装置は、蓄電池対応モードにおいて、外気温度が低い場合に、外気温度が高い場合に比べて、ヒートポンプ熱源機における熱媒の目標加熱温度を低く設定する、請求項8の熱機器。
  11. 制御装置は、蓄電池対応モードにおいて、ヒートポンプ熱源機に送られる熱媒の温度が低い場合に、ヒートポンプ熱源機に送られる熱媒の温度が高い場合に比べて、ヒートポンプ熱源機における熱媒の目標加熱温度を低く設定する、請求項8の熱機器。
  12. エネルギー管理装置からの信号は、蓄電池の電力情報および熱機器以外の機器の電力情報を含んでおり、
    制御装置は、蓄電池対応モードにおいて、蓄電池の電力情報および熱機器以外の機器の電力情報に基づいて、熱機器の目標消費電力を算出し、
    目標消費電力からヒートポンプ熱源機での消費電力を除く熱機器での消費電力を減算して、ヒートポンプ熱源機の上限消費電力を算出する、請求項6に記載の熱機器。
  13. エネルギー管理装置からの信号は、蓄電池の蓄電量を含んでおり、
    制御装置は、蓄電池の蓄電量に基づいて、ヒートポンプ熱源機の上限消費電力を算出する、請求項6に記載の熱機器。
JP2016156899A 2015-11-27 2016-08-09 熱機器 Active JP6757621B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015232012 2015-11-27
JP2015232012 2015-11-27
JP2016081948 2016-04-15
JP2016081948 2016-04-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017194258A JP2017194258A (ja) 2017-10-26
JP6757621B2 true JP6757621B2 (ja) 2020-09-23

Family

ID=60156339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016156899A Active JP6757621B2 (ja) 2015-11-27 2016-08-09 熱機器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6757621B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7514423B2 (ja) * 2020-02-26 2024-07-11 株式会社ノーリツ ヒートポンプ式給湯装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8278778B2 (en) * 2009-07-27 2012-10-02 Rocky Research HVAC/R battery back-up power supply system having a variable frequency drive (VFD) power supply
CN102598469A (zh) * 2009-11-30 2012-07-18 京瓷株式会社 控制装置、控制系统以及控制方法
JP5827865B2 (ja) * 2011-10-19 2015-12-02 株式会社長府製作所 給湯器
JP5642109B2 (ja) * 2012-04-20 2014-12-17 リンナイ株式会社 熱供給装置
JP6040872B2 (ja) * 2013-06-11 2016-12-07 三菱電機株式会社 貯湯式給湯機
JP2015140954A (ja) * 2014-01-28 2015-08-03 株式会社ノーリツ ヒートポンプ給湯システム
JP6317987B2 (ja) * 2014-04-21 2018-04-25 京セラ株式会社 電力制御システム、電力制御装置、および電力制御方法
JP6630555B2 (ja) * 2015-11-27 2020-01-15 リンナイ株式会社 熱機器
JP6697937B2 (ja) * 2016-01-27 2020-05-27 リンナイ株式会社 給湯システム
JP6709691B2 (ja) * 2016-06-23 2020-06-17 リンナイ株式会社 熱機器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017194258A (ja) 2017-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2011064396A (ja) ヒートポンプ式温水暖房装置
JP5185091B2 (ja) ヒートポンプ式給湯システム
JP2016099072A (ja) ヒートポンプ給湯システム
JP2010002078A (ja) 給湯装置、給湯装置の制御装置及び複数の電動素子を有する装置の制御装置
JP6757621B2 (ja) 熱機器
JP2017096583A (ja) 熱機器
WO2018185938A1 (ja) 熱媒循環システム
JP5848220B2 (ja) 暖房システム
JP2019095114A (ja) 熱機器
JP5378310B2 (ja) 暖房システム
JP2011064398A (ja) ヒートポンプ式温水暖房装置
JP2017067375A (ja) 暖房装置
JP6530299B2 (ja) 暖房装置
JP5712196B2 (ja) ヒートポンプ暖房システム
JP6630555B2 (ja) 熱機器
JP2016191494A (ja) 熱機器
JP2011064392A (ja) ヒートポンプ式温水暖房装置
JP6526598B2 (ja) 熱機器
JP5321384B2 (ja) ヒートポンプ式温水暖房装置
JP2013108723A (ja) 暖房システム
JP2011064397A (ja) 貯湯タンク
JP6865141B2 (ja) 燃焼装置
JP2016118340A (ja) 暖房システム
JP2016118338A (ja) 暖房システム
JP2008232478A (ja) 給湯装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190620

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200722

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200818

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200831

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6757621

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250