JP6763308B2 - Water heater control system - Google Patents
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Description
本発明は、給湯機制御システムに関するものである。 The present invention relates to a water heater control system.
一例として、貯湯式給湯機は、電力会社における電力負荷の平準化を促進するため、電力消費が少なくなる夜間時間帯に運転を行うように制御される。特許文献1には、電力負荷の平準化を促進するために複数の貯湯式給湯機を制御する給湯機制御装置が記載されている。
As an example, a hot water storage type water heater is controlled to operate during nighttime hours when power consumption is low in order to promote leveling of power load in a power company.
貯湯式給湯機が常に特許文献1に記載された給湯機制御装置によって制御された場合、使用者が所望する動作を当該貯湯式給湯機が行えない可能性がある。このため、特許文献1においては、貯湯式給湯機の使い勝手が低下してしまう。このような場合において貯湯式給湯機は、当該貯湯式給湯機の使い勝手をよくするために、例えば、上記の給湯機制御装置によって直接的に制御されないように設定される。しかしながら、給湯機制御装置によって直接的に制御ができない給湯機を適切に動作させる方法については、特許文献1には開示されていない。
When the hot water storage type water heater is always controlled by the water heater control device described in
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、電力負荷の平準化を促進するための給湯機制御システムにおいて、外部の装置から直接的に制御することができない給湯機を適切に動作させることが可能な給湯機制御システムを得ることである。 The present invention has been made to solve the above problems. An object of the present invention is to provide a water heater control system capable of appropriately operating a water heater that cannot be directly controlled from an external device in a water heater control system for promoting leveling of power load. To get.
本発明に係る給湯機制御システムは、第1時間帯及び当該第1時間帯よりも電気料金が割高な第2時間帯に第1のタンク内の蓄熱量を増加させる貯湯運転を行う第1貯湯装置と、第1時間帯及び第2時間帯に第2のタンク内の蓄熱量を増加させる貯湯運転を行う第2貯湯装置と、第1貯湯装置による貯湯運転の時間帯と第2貯湯装置による貯湯運転の時間帯とが重ならないように、または、第1貯湯装置による貯湯運転の消費電力と第2貯湯装置による貯湯運転の消費電力の総量が予め設定された基準以下となるように、第1貯湯装置及び第2貯湯装置を制御するための指示を送信するシステム制御手段と、システム制御手段から第1貯湯装置を制御するための第1指示を受信すると当該第1指示に基づく第1制御を第1貯湯装置に対して行う第1貯湯制御手段と、システム制御手段から送信された第2貯湯装置を制御するための第2指示の情報を第2貯湯装置の使用者に報知する報知手段と、使用者による設定に基づいて第2貯湯装置を制御する第2貯湯制御手段とを備え、第1貯湯装置は、システム制御手段によって直接的に制御されるものであり、第2貯湯装置は、システム制御手段によって直接的に制御されないものである。
The water heater control system according to the present invention is a first hot water storage operation that increases the amount of heat stored in the first tank during the first time zone and the second time zone when the electricity charge is higher than that of the first time zone. It depends on the device, the second hot water storage device that performs the hot water storage operation that increases the amount of heat stored in the second tank during the first and second time zones, the time zone of the hot water storage operation by the first hot water storage device, and the second hot water storage device. No. 1 so that the time zone of the hot water storage operation does not overlap, or the total amount of power consumption of the hot water storage operation by the first hot water storage device and the total power consumption of the hot water storage operation by the second hot water storage device is less than or equal to the preset standard . 1 A system control means for transmitting an instruction for controlling a hot water storage device and a second hot water storage device, and a first control based on the first instruction when a first instruction for controlling the first hot water storage device is received from the system control means. A notification means for notifying the user of the second hot water storage device of the information of the first hot water storage control means for controlling the first hot water storage device and the second instruction for controlling the second hot water storage device transmitted from the system control means. And a second hot water storage control means for controlling the second hot water storage device based on the setting by the user , the first hot water storage device is directly controlled by the system control means, and the second hot water storage device is , It is not directly controlled by the system control means.
本発明によれば、外部の装置から直接的に制御することができない給湯機を適切に動作させることが可能な給湯機制御システムを得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a water heater control system capable of appropriately operating a water heater that cannot be directly controlled from an external device.
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。各図における同一の符号は、同一の部分または相当する部分を示す。本開示では、重複する説明については適宜に簡略化または省略する。なお本開示は、以下の各実施の形態で説明する構成のうち、組み合わせ可能な構成のあらゆる組み合わせを含み得るものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals in each figure indicate the same part or the corresponding parts. In the present disclosure, duplicate description will be simplified or omitted as appropriate. It should be noted that the present disclosure may include any combination of configurations that can be combined among the configurations described in each of the following embodiments.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1の給湯機制御システム1の構成を示す図である。給湯機制御システム1は、例えば、図1に示すように、第1給湯機150aを、第2給湯機150b及び第3給湯機150cを備えている。なお、本開示では、第1給湯機150a、第2給湯機150bまたは第3給湯機150cを、符号を付さずに単に給湯機とも称する。給湯機制御システム1には、複数の給湯機が含まれる。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a water
図2は、実施の形態1の給湯機の構成を示す図である。第1給湯機150aは、例えば、第1ヒートポンプユニット151a及び第1タンクユニット152aを備える。第1ヒートポンプユニット151aは、水を加熱する装置である熱源機の一例である。第1タンクユニット152aは、第1ヒートポンプユニット151aによって加熱された高温の水が貯められるタンク153を有している。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the water heater of the first embodiment. The
第1ヒートポンプユニット151aは、例えば、内部に圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁及び空気熱交換器等を備える。圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁及び空気熱交換器は、例えば、配管によって環状に接続される。この配管には、例えば二酸化炭素等の冷媒が流れる。圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁及び空気熱交換器は、ヒートポンプサイクルを構成する。第1ヒートポンプユニット151aは、このヒートポンプサイクルを利用して水を加熱することができる熱源機である。
The first
第1タンクユニット152aのタンク153内には、例えば、上部と下部とで温度差が生じるように水が貯められる。タンク153内の上部には、高温の水が貯められる。タンク153内の下部には、当該タンク153内の上部に貯められた水よりも温度が低い低温の水が貯められる。
In the
タンク153には、例えば、低温水入口154、低温水出口155、高温水入口156及び高温水出口157が形成される。低温水入口154及び低温水出口155は、図2に示すように、タンク153の下部に形成される。高温水入口156及び高温水出口157は、タンク153の上部に形成される。
The
低温水入口154には、第1配管158の一端が接続される。第1配管158の他端は、第1給湯機150aの外部の水源に接続される。水源は、例えば、水道等である。第1配管158は、水源からタンク153内の下部へ低温の水を供給するための配管である。
One end of the
低温水出口155には、第2配管159の一端が接続される。第2配管159の他端は、第1ヒートポンプユニット151aの入口に接続される。第1ヒートポンプユニット151aの出口には、第3配管160の一端が接続される。第3配管160の他端は、高温水入口156に接続される。
One end of the
第2配管159は、タンク153内の下部に貯められた低温の水を第1ヒートポンプユニット151aへ供給するための配管である。第3配管160は、第1ヒートポンプユニット151aによって加熱された水をタンク153内の上部へ供給するための配管である。本実施の形態において、第1ヒートポンプユニット151aと第1タンクユニット152aとは、第2配管159、第3配管160及び図示しない電気配線等によって接続される。
The
また、本実施の形態の第1給湯機150aは、第1ポンプ161aを備える。第1ポンプ161aは、一例として、第2配管159に設けられる。第1ポンプ161aは、タンク153に貯められた水を循環させる装置である。第1ポンプ161aは、例えば、図2に示すように、第1タンクユニット152aに備えられる。なお、第1ポンプ161aは、第1タンクユニット152aの外部に配置されてもよい。第1ポンプ161aは、例えば、第1ヒートポンプユニット151aまたは第3配管160等に設けられてもよい。
Further, the
第1ポンプ161aが駆動すると、タンク153内の下部に貯められた低温の水が、低温水出口155から第2配管159へ流れる。第2配管159を流れる低温の水は、第1ヒートポンプユニット151aへ供給される。第1ヒートポンプユニット151aへ供給された低温の水は、この第1ヒートポンプユニット151aによって加熱される。
When the
第1ヒートポンプユニット151aによって加熱された水は、昇温して高温の水になる。この高温の水は、第1ヒートポンプユニット151aから第3配管160へ流れる。第3配管160を流れる高温の水は、高温水入口156からタンク153内の上部へ供給される。タンク153には、このようにして、高温の水が貯められる。
The water heated by the first
すなわち、本実施の形態では、第1ヒートポンプユニット151aと第1ポンプ161aとが動作することによって、タンク153に高温の水が貯められる。第1ヒートポンプユニット151aと第1ポンプ161aとは、貯湯装置の一例である。貯湯装置とは、タンク153内の水を昇温させる装置である。すなわち、貯湯装置は、タンク153内の水の蓄熱量を増加させる。本開示では、貯湯装置が水を昇温させることによって当該水の蓄熱量を増加させる動作を、貯湯運転と称する。
That is, in the present embodiment, high-temperature water is stored in the
また、第1タンクユニット152aは、一例として、混合弁162を備える。混合弁162は、2つの流入口と1つの流出口とを有する装置である。本実施の形態において、タンク153の高温水出口157には、第4配管163の一端が接続される。第4配管163の他端は、混合弁162の2つの流入口の一方に接続される。
Further, the
混合弁162の2つの流入口の他方には、第5配管164の一端が接続される。第5配管164の他端は、図2に示すように、第1配管158の途中に接続される。また、混合弁162の流出口には、第6配管165の一端が接続される。第6配管165の他端は、例えば、給湯端末へ接続される。給湯端末には、例えば、蛇口及び浴槽等が含まれる。
One end of the
例えば、第6配管165の他端に接続された給湯端末が使用者に操作されると、タンク153内の上部に貯められた高温の水が第4配管163に流れる。第4配管163を流れる高温の水は、混合弁162へ供給される。
For example, when the hot water supply terminal connected to the other end of the
タンク153内の上部に貯められた高温の水が第4配管163に流れると、水源からの圧力によって、低温の水が第1配管158へ流れる。第1配管158を流れる低温の水の一部は、低温水入口154からタンク153内の下部へ供給される。タンク153内の下部には、タンク153内の上部から第4配管163に流れた高温の水と同じ体積の低温の水が供給される。
When the high-temperature water stored in the upper part of the
また、第1配管158を流れる低温の水の一部は、第5配管164へ流れる。第5配管164を流れる低温の水は、混合弁162へ供給される。すなわち、給湯端末が使用者に操作されると、低温の水と高温の水とが混合弁162へ供給される。混合弁162へ供給された高温の水と低温の水とは、この混合弁162内で混合される。
Further, a part of the low temperature water flowing through the
混合弁162内では、高温の水と低温の水とが混合されることによって適温の湯が生成される。この湯は、第6配管165を介して給湯端末へ供給される。本実施の形態の第1給湯機150aは、このようにして、使用者による給湯端末の操作に応じて湯を供給する。第1給湯機150aによって供給される湯は、例えば、給湯端末の一例である浴槽への湯はり等に使用される。
In the mixing
また、本実施の形態のタンク153には、上から順に、温度センサ170a、温度センサ170b、温度センサ170c、温度センサ170d及び温度センサ170eが取り付けられている。温度センサ170a〜170eは、タンク153の上下方向に沿って配置される。温度センサ170a〜170eは、タンク153内に貯められた水の温度を検出する。温度センサ170a〜170eは、タンク153内に貯められた水の蓄熱量を検出するための手段の一例である。
Further, the
また、第1給湯機150aは、第1制御装置180aを備える。第1制御装置180aは、例えば、第1タンクユニット152aの内部に設けられる。第1制御装置180aは、第1給湯機150aの動作を制御するための装置である。第1制御装置180aは、例えば、第1ヒートポンプユニット151a、第1ポンプ161a及び混合弁162に接続される。本実施の形態の第1制御装置180aは、第1ヒートポンプユニット151a、第1ポンプ161a及び混合弁162を制御する。
Further, the
本実施の形態の第1制御装置180aは、制御部181a及び記憶部182aを有する。本開示における図1では、制御部181a及び記憶部182aの図示を省略する。記憶部182aには、第1給湯機150aに関する各種の情報が記憶される。また、記憶部182aには、第1給湯機150aの動作を制御するためのプログラムが予め記憶されている。制御部181aは、記憶部182aに記憶されたプログラムを実行することによって、第1ヒートポンプユニット151a、第1ポンプ161a及び混合弁162は、制御される。
The
また、本実施の形態の第1制御装置180aは、タンク153に貯められた水の蓄熱量を算出及び監視する機能を有している。ここで、ある時点においてタンク153に貯められた水の蓄熱量を、本開示では、単に蓄熱量とも称する。また、タンク153に貯められた水の蓄熱量を、本開示では、第1給湯機150aの蓄熱量とも称する。
Further, the
図3は、実施の形態1の制御装置の機能を示すブロック図である。第1制御装置180aは、例えば、図3に示すように、蓄熱量の算出を行う蓄熱量算出部183aを有する。本開示における図2では、蓄熱量算出部183aの図示を省略する。
FIG. 3 is a block diagram showing a function of the control device according to the first embodiment. As shown in FIG. 3, the
本実施の形態の第1制御装置180aは、温度センサ170a〜170eに接続される。第1制御装置180aの蓄熱量算出部183aは、第1制御装置180aに接続された温度センサ170a〜170eから、水の温度の情報を取得する。蓄熱量算出部183aは、取得した水の温度の情報に基づいて、蓄熱量を算出する。
The
図4は、実施の形態1のタンクの蓄熱量の算出方法の例を説明する図である。上述したように、タンク153には、上から順に、温度センサ170a、温度センサ170b、温度センサ170c、温度センサ170d及び温度センサ170eが取り付けられている。温度センサ170aは、タンク153に貯められた水の上端の温度を検出する。温度センサ170eは、タンク153に貯められた水の下端の温度を検出する。タンク153は、図4に示すように、温度センサ170a〜170eの位置に基づいて設定された複数の分割区間によって、上下方向に分割される。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a method for calculating the heat storage amount of the tank according to the first embodiment. As described above, the
温度センサ170a〜170eは、検出した水の温度の情報を蓄熱量算出部183aへ送る。蓄熱量算出部183aは、温度センサ170a〜170eから取得した情報に基づいて、図4に示す各分割区間に貯められた水の蓄熱量を算出する。また、蓄熱量算出部183aは、各分割区間に貯められた水の蓄熱量を合算し、この合算値をタンク153全体の蓄熱量として算出する。なお、蓄熱量の算出方法は、本実施の形態に示す例に限られない。
The
本実施の形態の蓄熱量算出部183aは、定期的に蓄熱量を算出し、当該蓄熱量の情報を記憶部182aに保存する。制御部181aは、記憶部182aに保存された蓄熱量の情報を定期的に監視する。制御部181aは、記憶部182aに保存された蓄熱量の情報に基づいて、貯湯装置である第1ヒートポンプユニット151a及び第1ポンプ161aを制御する。
The heat storage amount calculation unit 183a of the present embodiment periodically calculates the heat storage amount, and stores the information of the heat storage amount in the
第1制御装置180aの記憶部182aには、例えば、予め設定された最低熱量の情報が記憶される。この最低熱量は、第1給湯機150aが湯切れを起こさないために必要な最低限の熱量として設定される。また、記憶部182aには、例えば、予め設定された目標熱量の情報が記憶される。この目標熱量は、第1給湯機150aが湯切れを起こさないために十分な熱量として設定される。
For example, preset minimum calorific value information is stored in the
制御部181aは、記憶部182aに保存された蓄熱量の情報、最低熱量の情報及び目標熱量の情報に基づいて、貯湯装置を制御する。タンク153の蓄熱量は、使用者が第1給湯機150aを使用することで変動する。制御部181aは、例えば、タンク153の蓄熱量が最低熱量を下回ると、貯湯装置に貯湯運転を行わせる。制御部181aは、例えば、タンク153の蓄熱量が目標熱量を上回ると、貯湯装置を停止させる。これにより、湯切れが防止される。
The
また、蓄熱量算出部183aは、残湯量を算出する機能を有している。残湯量とは、タンク153内の水の蓄熱量を、特定の基準温度の水の体積に換算した値である。蓄熱量算出部183aは、定期的に残湯量を算出し、当該残湯量の情報を記憶部182aに保存する。
Further, the heat storage amount calculation unit 183a has a function of calculating the amount of residual hot water. The amount of residual hot water is a value obtained by converting the amount of heat stored in the water in the
また、本実施の形態の第1制御装置180aは、使用熱量算出部184aを有する。使用熱量算出部184aは、一定期間にタンク153から使用された水の熱量である使用熱量を算出する。使用熱量算出部184aは、例えば一日の使用熱量を算出する。
Further, the
使用熱量算出部184aは、記憶部182aに保存された蓄熱量の情報に基づいて、使用熱量を算出する。使用熱量算出部184aは、例えば、第1時刻での蓄熱量と第2時刻での蓄熱量から、使用熱量を算出する。第1時刻は、例えば、夜間時間帯の終了時刻として設定される。また、第2時刻は、例えば夜間時間帯の開始時刻として設定される。夜間時間帯は、第1時間帯の一例であり、24時間の中で電気料金単価の割安な時間帯として設定される時間帯である。
The heat consumption calculation unit 184a calculates the heat consumption amount based on the heat storage amount information stored in the
夜間時間帯は、例えば、23時から7時までとして設定される。第1時刻は、例えば、7時である。第2時刻は、例えば、23時である。使用熱量算出部184aは、第1時刻での蓄熱量と第2時刻での蓄熱量との差を、使用熱量として算出する。すなわち、本例では、夜間時間帯以外の時間帯である昼間時間帯に使用者によって使用された水の熱量が、使用熱量として算出される。この昼間時間帯は、第2時間帯の一例であり、夜間時間帯に比べて電気料金が割高な時間帯である。 The night time zone is set, for example, from 23:00 to 7:00. The first time is, for example, 7 o'clock. The second time is, for example, 23:00. The heat consumption calculation unit 184a calculates the difference between the heat storage amount at the first time and the heat storage amount at the second time as the heat storage amount. That is, in this example, the calorific value of water used by the user during the daytime time zone, which is a time zone other than the nighttime time zone, is calculated as the calorific value used. This daytime time zone is an example of the second time zone, and is a time zone in which electricity charges are higher than the night time zone.
上述したように、制御部181aは、タンク153の蓄熱量が最低熱量を下回ると、貯湯装置に貯湯運転を行わせる。すなわち、昼間時間帯に、貯湯運転が行われる場合がある。使用熱量算出部184aは、昼間時間帯に貯湯運転が行われた場合、この昼間時間帯の貯湯運転によって増加したタンク153の蓄熱量を、追加熱量として算出する。使用熱量算出部184aは、昼間時間帯に貯湯運転が行われた場合、第1時刻での蓄熱量と第2時刻での蓄熱量との差に追加熱量を加えたものを、使用熱量として算出する。
As described above, the
追加熱量は、例えば、貯湯運転によって単位時間当たりに増加する蓄熱量と貯湯運転が行われた時間との積として求められる。貯湯運転によって単位時間当たりに増加する蓄熱量は、第1ヒートポンプユニット151a等の機器の特性によって決まる。
The additional heat amount is obtained, for example, as the product of the heat storage amount that increases per unit time due to the hot water storage operation and the time during which the hot water storage operation is performed. The amount of heat storage that increases per unit time due to the hot water storage operation is determined by the characteristics of equipment such as the first
使用熱量算出部184aによって算出された使用熱量の情報は、記憶部182aに記憶される。本実施の形態の制御部181aは、記憶部182aに記憶された使用熱量の情報に基づいて、貯湯装置に貯湯運転を行わせる。一例として、制御部181aは、夜間時間帯に、タンク153の蓄熱量が使用熱量以上増加するように貯湯装置に貯湯運転を行わせる。
The information on the amount of heat used calculated by the amount of heat used calculation unit 184a is stored in the
制御部181aは、例えば、夜間運転開始時刻になると、貯湯装置に貯湯運転を行わせる。夜間運転開始時刻は、例えば、予め記憶部182aに設定される。夜間運転開始時刻は、例えば、夜間時間帯の開始時刻として設定される。夜間運転開始時刻は、例えば、23時である。
The
本実施の形態の制御部181aは、タンク153の蓄熱量が使用熱量以上増加させるために必要となる貯湯運転の時間を算出する機能を有する。例えば、この時間が5時間である場合、制御部181aは、23時から4時を夜間運転時間帯として設定する。一例として制御部181aは、この夜間運転時間帯の間、貯湯装置に貯湯運転を行わせる。
The
なお記憶部182aには、夜間運転開始時刻の代わりに、夜間運転終了時刻が設定されてもよい。制御部181aは、タンク153の蓄熱量が夜間運転終了時刻に使用熱量以上増加するように、夜間運転時間帯を設定する。夜間運転終了時刻は、例えば、7時である。一例として制御部181aは、2時から7時を夜間運転時間帯として設定する。
The
このようにして、第1制御装置180aは、タンク153の蓄熱量の算出及び監視を行う。また、第1制御装置180aは、使用熱量の算出を行う。本実施の形態の第1制御装置180aは、タンク153の蓄熱量及び算出した使用熱量に応じて、貯湯装置である第1ヒートポンプユニット151a及び第1ポンプ161aを制御する。
In this way, the
本実施の形態の第1給湯機150aは、上記のように構成された第1制御装置180aに接続された第1コントローラ190aを備える。第1コントローラ190aは、例えば、第1ヒートポンプユニット151a及び第1タンクユニット152aの外部に設けられる。第1制御装置180aと第1コントローラ190aとは、図1から図3に示すように、互いに通信可能に接続される。
The
第1コントローラ190aは、操作部191aを有する。使用者は、操作部191aによって、第1給湯機150aを操作することができる。使用者は、例えば、給湯端末から供給される水の温度である給湯温度を、操作部191aによって設定することができる。この給湯温度は、例えば、記憶部182aに記憶される。本実施の形態の制御部181aは、記憶部182aに記憶された給湯温度の水が給湯端末へ供給されるように、混合弁162を制御する。
The
また、使用者は、例えば、給湯量及び湯はり量を操作部191aによって設定することができる。給湯量とは、昼間時間帯に給湯端末から使用する水の量である。湯はり量とは、給湯端末の一例である浴槽への湯はりを行う際に当該浴槽へ供給する水の量である。また、使用者は、浴槽へ供給される水の温度であるふろ温度を、操作部191aによって設定することができる。本実施の形態の第1コントローラ190aは、使用者によって設定された給湯温度、給湯量、湯はり量及びふろ温度を表示するコントローラ表示部192aを有している。
Further, the user can set, for example, the amount of hot water supplied and the amount of hot water supplied by the
本実施の形態において、第2給湯機150b及び第3給湯機150cの構成は、上述した第1給湯機150aの構成と同様である。第2給湯機150bは、図1に示すように、第2タンクユニット152bを備える。第3給湯機150cは第3タンクユニット152cを備える。第2タンクユニット152b及び第3タンクユニット152cは、第1タンクユニット152aと同様に構成される。
In the present embodiment, the configurations of the
第2タンクユニット152b及び第3タンクユニット152cは、タンク153と同様の水を貯める装置を有する。すなわち、第2タンクユニット152b及び第3タンクユニット152cには、水が貯められる。本開示では、第2タンクユニット152bに貯められた水の蓄熱量を、第2給湯機150bの蓄熱量とも称する。また、本開示では、第3タンクユニット152cに貯められた水の蓄熱量を、第3給湯機150cの蓄熱量とも称する。
The
また、第2給湯機150bは、図1に示すように、第2給湯機150bの蓄熱量を増加させる貯湯装置の一例である第2ヒートポンプユニット151b及び第2ポンプ161bを備える。第3給湯機150cは、当該第3給湯機150cの蓄熱量を増加させる貯湯装置の一例である第3ヒートポンプユニット151c及び第3ポンプ161cを備えている。第2ヒートポンプユニット151b及び第2ポンプ161bは、貯湯運転を行うことが可能である。同様に、第3ヒートポンプユニット151c及び第3ポンプ161cは、貯湯運転を行うことが可能である。
Further, as shown in FIG. 1, the
第2給湯機150bは、第2制御装置180bを備える。第2制御装置180bは、第1制御装置180aと同様の装置である。第2制御装置180bは、第2ヒートポンプユニット151b及び第2ポンプ161bを制御する。また、第3給湯機150cは、第3制御装置180cを備える。第3制御装置180cは、第3ヒートポンプユニット151c及び第3ポンプ161cを制御する。
The
また、第2制御装置180bは、第1制御装置180aと同様に、第2給湯機150bの使用熱量及び第2給湯機150bの残湯量を算出する機能を有している。第3制御装置180cは、第3給湯機150cの使用熱量及び第3給湯機150cの残湯量を算出する機能を有している。
Further, the
また、第2給湯機150bは、図1に示すように、第2コントローラ190bを備える。第3給湯機150cは、第3コントローラ190cを備える。第2コントローラ190bの及び第3コントローラ190cは、第1コントローラ190aと同様の装置である。第2コントローラ190bは、第2制御装置180bに接続される。第3コントローラ190cは、第3制御装置180cに接続される。なお、第2給湯機150b及び第3給湯機150cの構成のより詳細な説明は、本開示では省略する。
Further, the
また、本実施の形態の給湯機制御システム1は、例えば、第1HEMSデバイス200aを備えている。HEMSとは、ホームエネルギーマネジメントシステムの略称である。第1HEMSデバイス200aは、第1給湯機150aと相互に通信を行う通信機器の一例である。第1HEMSデバイス200aは、例えば、第1給湯機150aの動作状態及び消費電力を管理する。また、第1HEMSデバイス200aは、例えば、第1給湯機150aを含む複数の家電機器に接続される。
Further, the water
第1HEMSデバイス200aは、例えば、図1及び図3に示すように、第1制御装置180aに接続される。第1HEMSデバイス200aと第1制御装置180aとは、相互に通信が可能である。第1HEMSデバイス200aは、第1給湯機150aの残湯量の情報を、第1制御装置180aから定期的に受信する。
The
本実施の形態において、第1HEMSデバイス200aは、運転禁止指示を送信する機能を有している。第1制御装置180aは、第1HEMSデバイス200aから受信した運転禁止指示に基づいて、第1ヒートポンプユニット151a及び第1ポンプ161aに貯湯運転を禁止させる。例えば、第1制御装置180aは、この運転禁止指示を受信すると、第1ヒートポンプユニット151a及び第1ポンプ161aに貯湯運転を一定時間禁止させる。
In the present embodiment, the
また、第1HEMSデバイス200aは、設定貯湯量を算出する機能を有している。この設定貯湯量は、上記の運転禁止指示を送信する時点を決めるための閾値である。設定貯湯量は、予め設定された蓄熱量を有する基準温度の水の体積である。本実施の形態の第1HEMSデバイス200aは、例えば、夜間時間帯に第1給湯機150aの残湯量が設定貯湯量以上になると、運転禁止指示を送信する。第1HEMSデバイス200aは、例えば、操作部191aによって設定された給湯温度と給湯量とに基づいて、この設定貯湯量を算出する。
Further, the
本実施の給湯機制御システム1は、例えば、第2HEMSデバイス200b及び第3HEMSデバイス200cを更に備える。第2HEMSデバイス200b及び第3HEMSデバイス200cは、第1HEMSデバイス200aと同様の装置である。第2HEMSデバイス200bは、第2給湯機150bと通信を行う。第3HEMSデバイス200cは、第3給湯機150cと通信を行う。
The water
第2HEMSデバイス200bは、第2制御装置180bに接続される。第2HEMSデバイス200bと第2制御装置180bとは、相互に通信が可能である。第3HEMSデバイス200cは、第3制御装置180cに接続される。第3HEMSデバイス200cと第3制御装置180cとは、相互に通信が可能である。第1HEMSデバイス200aは、第1給湯機150aの残湯量の情報を、第1制御装置180aから定期的に受信する。第3HEMSデバイス200cは、第3給湯機150cの残湯量の情報を、第3制御装置180cから定期的に受信する。
The
また、第2HEMSデバイス200b及び第3HEMSデバイス200cは、設定貯湯量を算出する機能と運転禁止指示を送信する機能とを有している。
Further, the
本実施の形態の給湯機制御システム1は、第1HEMSデバイス200a、第2HEMSデバイス200b及び第3HEMSデバイス200cに接続されたシステム制御装置300を備えている。システム制御装置300は、第1HEMSデバイス200a、第2HEMSデバイス200b及び第3HEMSデバイス200cに対して、情報の送受信を行うものである。第1HEMSデバイス200a、第2HEMSデバイス200b、第3HEMSデバイス200c及びシステム制御装置300は、給湯機制御システム1全体を制御するためのシステム制御手段の一例である。
The water
なお、システム制御装置300は、図1に示すように、第1制御装置180aと通信可能に当該第1制御装置180aに接続されていてもよい。システム制御装置300は、第2制御装置180bに接続されていてもよい。システム制御装置300は、第3制御装置180cに接続されていてもよい。
As shown in FIG. 1, the
以下、本開示では、第1HEMSデバイス200a、第2HEMSデバイス200bまたは第3HEMSデバイス200cを、符号を付さずに単にHEMSデバイスとも称する。また、本開示では、第1制御装置180a、第2制御装置180bまたは第3制御装置180cを、符号を付さずに単に制御装置とも称する。すなわち、HEMSデバイスは、給湯機の制御装置と通信を行う。HEMSデバイスは、給湯機の残湯量の情報を、当該給湯機の制御装置から取得する。
Hereinafter, in the present disclosure, the
図5は、実施の形態1の給湯機、HEMSデバイス及びシステム制御装置の通信状態と給湯機の運転状態との一例を示す図である。図5において給湯機とは、第1給湯機150a、第2給湯機150bまたは第3給湯機150cを意味する。図5においてHEMSデバイスとは、第1HEMSデバイス200a、第2HEMSデバイス200b及び第3HEMSデバイス200cのうち、上記の給湯機と通信を行うものを意味する。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a communication state of the water heater, the HEMS device, and the system control device of the first embodiment and an operating state of the water heater. In FIG. 5, the water heater means the
上述したように、HEMSデバイスは、操作部191aによって設定された給湯温度と給湯量とに基づいて、設定貯湯量を算出する。算出された設定貯湯量の情報は、HEMSデバイスに保存される。また、HEMSデバイスは、算出した設定貯湯量の情報をシステム制御装置300へ送信する。
As described above, the HEMS device calculates the set hot water storage amount based on the hot water supply temperature and the hot water supply amount set by the
システム制御装置300は、HEMSデバイスから設定貯湯量の情報を受信すると、このHEMSデバイスに運転シフト指示を送信する。本実施の形態においてシステム制御装置300は、例えば、第1HEMSデバイス200a、第2HEMSデバイス200b及び第3HEMSデバイス200cに運転シフト指示を送信する。運転シフト指示とは、各給湯機によって貯湯運転が行われる時間帯をずらすためのものである。HEMSデバイスは、受信した運転シフト指示を、給湯機の制御装置へ送信する。給湯機の制御装置は、受信した運転シフト指示に基づいて当該給湯機の貯湯装置を制御する。
Upon receiving the information on the set hot water storage amount from the HEMS device, the
この運転シフト指示には、夜間時間帯に貯湯装置が貯湯運転を行う時間である第1時間の情報と昼間時間帯に貯湯装置が貯湯運転を行う時間である第2時間の情報とが含まれる。システム制御装置300は、設定貯湯量に基づいて、第1時間と第2時間とを算出する。HEMSデバイスは、第1時間及び第2時間の情報が含まれる運転シフト指示を給湯機の制御装置へ送信する。給湯機の制御装置は、当該給湯機の貯湯装置に、夜間時間帯には貯湯運転を第1時間行わせ、昼間時間帯には貯湯運転を第2時間行わせる。これにより、各給湯機の貯湯運転は設定貯湯量に基づいた適切な時間だけ実行される。
This operation shift instruction includes information on the first hour, which is the time when the hot water storage device performs the hot water storage operation during the night time, and information on the second hour, which is the time when the hot water storage device performs the hot water storage operation during the daytime. .. The
また、システム制御装置300は、各給湯機の貯湯運転の時間帯が重ならないように、または、各給湯機の消費電力の総量が予め設定された基準以下となるように、各給湯機の運転禁止時間帯を設定する。運転禁止時間帯は、給湯機の運転が禁止される時間帯である。運転禁止時間帯が各給湯機に対して設定されることによって、給湯機制御システム1全体の電力負荷が特定の時間に集中的に高くなることが防止される。この運転禁止時間帯の情報は、運転シフト指示に含まれる。
Further, the
また、システム制御装置300は、上述した制御部181aと同様に、1日の間に給湯機の蓄熱量が使用熱量以上増加するために必要となる貯湯運転の時間を算出する機能を有する。本開示では、この時間を必要時間と称する。システム制御装置300は、この必要時間から直近の夜間時間帯に貯湯装置が貯湯運転を行った時間を減算した時間を、第2時間として算出してもよい。
Further, the
また、システム制御装置300は、追加運転時間帯を設定する。追加運転時間帯は、運転禁止時間帯の終了後の昼間時間帯に、給湯機が再び貯湯運転を第2時間行う時間帯である。給湯機が昼間時間帯に再び行う貯湯運転を、本開示では追加運転と称する。この追加運転により、給湯機の貯湯運転が上述のように禁止されても、各給湯機は湯切れを起こすことがない。システム制御装置300は、例えば、各給湯機の追加運転時間帯同士が重ならないように、当該追加運転時間帯を設定する。追加運転時間帯の情報は、運転シフト指示に含まれる。
Further, the
図5に示すように、HEMSデバイスは、残湯量の情報を、定期的に給湯機の制御装置ら受信する。HEMSデバイスは、例えば1時間毎に残湯量の情報を受信する。HEMSデバイスは、受信した情報に基づいて、給湯機の残湯量を監視する。HEMSデバイスは、給湯機の残湯量が設定貯湯量以上になると、運転禁止指示を送信する。運転禁止指示を受信した制御装置は、貯湯装置に、貯湯運転を一定時間禁止させる。 As shown in FIG. 5, the HEMS device periodically receives information on the amount of remaining hot water from the control device of the water heater. The HEMS device receives information on the amount of remaining hot water, for example, every hour. The HEMS device monitors the amount of remaining hot water in the water heater based on the received information. The HEMS device sends an operation prohibition instruction when the amount of remaining hot water in the water heater exceeds the set amount of hot water stored. The control device that receives the operation prohibition instruction causes the hot water storage device to prohibit the hot water storage operation for a certain period of time.
また、HEMSデバイスは、受信した運転シフト指示に含まれる追加運転時間帯に基づいて、追加運転指示及び追加運転解除指示を給湯機の制御装置へ送信する。給湯機の制御装置は、追加運転指示を受信してから追加運転解除指示を受信するまで、当該給湯機の貯湯装置に追加運転を行わせる。 Further, the HEMS device transmits an additional operation instruction and an additional operation release instruction to the control device of the water heater based on the additional operation time zone included in the received operation shift instruction. The control device of the water heater causes the hot water storage device of the water heater to perform additional operation from the time when the additional operation instruction is received until the additional operation release instruction is received.
また、本実施の形態のHEMSデバイスは、上述した制御部181aと同様に、夜間運転時間帯を設定する機能を有してもよい。第2時間の算出は、HEMSデバイスによって行われてもよい。HEMSデバイスは、例えば、夜間時間帯の終了時刻の時点で上述した必要時間が経過するように、夜間運転時間帯を設定する。HEMSデバイスは、例えば、運転禁止指示を送信した時刻から夜間時間帯の終了時刻までの時間を、第2時間として算出してもよい。HEMSデバイスは、追加運転がこの第2時間だけ行われるように、追加運転指示及び追加運転解除指示を給湯機の制御装置へ送信してもよい。
Further, the HEMS device of the present embodiment may have a function of setting a nighttime operation time zone, similarly to the
また、本実施の形態の第1HEMSデバイス200aは、第1HEMS表示部210aを備える。図6は、実施の形態1のHEMS表示部を示す図である。第1HEMS表示部210aは、例えば、第1表示部211a、第2表示部212a及び第3表示部213aを有する。第1表示部211aは、設定貯湯量を表示する。第2表示部212aは、運転禁止時間帯を表示する。第3表示部213aは、追加運転時間帯を表示する。第1表示部211a、第2表示部212a及び第3表示部213aは、運転シフト指示の情報を報知する報知手段の一例である。
Further, the
また、第1HEMS表示部210aは、例えば、第4表示部214a、第5表示部215a、第6表示部216a及び第7表示部217aを有してもよい。第4表示部214aは、使用者によって設定された給湯温度を表示する。第5表示部215aは、使用者によって設定されたふろ温度を表示する。第6表示部216aは、使用者によって設定された湯はり量を表示する。第7表示部217aは、使用者によって設定された給湯量を表示する。
Further, the first
第2HEMSデバイス200bは、第1HEMS表示部210aと同様の第2HEMS表示部210bを有する。第3HEMSデバイス200cは、第1HEMS表示部210aと同様の第3HEMS表示部210cを有する。なお、第1表示部211a、第2表示部212a及び第3表示部213aは、例えば、第1コントローラ190a、第2コントローラ190b及び第3コントローラ190c等に設けられてもよい。運転シフト指示の情報を報知する報知手段は、本実施の形態における第1表示部211a、第2表示部212a及び第3表示部213aに限定されるものではない。
The
次に、本実施の形態の給湯機制御システム1の特徴について、より詳細に説明する。
Next, the features of the water
例えば、給湯機が常に運転シフト指示に基づいて制御された場合、当該給湯機の利便性が低下する場合がある。このため、使用者は、システム制御装置300から送信される運転シフト指示に基づいて給湯機が制御されることを望まない場合がある。この場合、給湯機は、必ずしも運転シフト指示に基づいて制御されないように設定される。
For example, if the water heater is always controlled based on the operation shift instruction, the convenience of the water heater may be reduced. Therefore, the user may not want the water heater to be controlled based on the operation shift instruction transmitted from the
また、給湯機、HEMSデバイス及びシステム制御装置300の設置状態によっては、給湯機が運転シフト指示に基づいて制御できない場合等もある。すなわち、給湯機制御システム1には、システム制御手段であるHEMSデバイス及びシステム制御装置300によって直接的には制御ができない給湯機が含まれる場合がある。
Further, depending on the installation state of the water heater, the HEMS device, and the
以下、第1給湯機150aがシステム制御手段によって直接的に制御されて且つ第2給湯機150bがシステム制御手段によって直接的に制御されない場合の例を挙げて、給湯機制御システム1の動作を説明する。本例では、第1ヒートポンプユニット151aと第1ポンプ161aとを、第1貯湯装置と称する。また、第2ヒートポンプユニット151bと第2ポンプ161bを、第2貯湯装置と称する。第1制御装置180aは、第1貯湯装置を制御する第1貯湯制御手段の一例である。第2制御装置180bは、第2貯湯装置を制御する第2貯湯制御手段の一例である。
Hereinafter, the operation of the water
まず、フローチャートを参照してシステム制御装置300、第2HEMSデバイス200b及び第2給湯機150bの動作例を説明する。図7は、実施の形態1の第2HEMSデバイス200bに対するシステム制御装置300の動作の例を示すフローチャートである。図8は、実施の形態1の第2HEMSデバイス200bの動作の例を示すフローチャートである。図9は、実施の形態1の第2給湯機150bの第2制御装置180bの動作の例を示すフローチャートである。
First, an operation example of the
上述したように、本実施の形態の第2制御装置180bは、使用熱量を算出する(ステップS301)。第2制御装置180bは、算出した使用熱量の情報を第2HEMSデバイス200bへ送信する。また、第2制御装置180bは、算出した使用熱量に基づいて夜間運転時間帯を設定する(ステップS302)。第2制御装置180bは、設定した夜間運転時間帯に基づいて第2貯湯装置に貯湯運転を行わせる(ステップS303)。
As described above, the
使用熱量の情報を第2制御装置180bから受信した第2HEMSデバイス200bは、第2コントローラ190bによって設定された給湯温度と給湯量とに基づいて設定貯湯量を算出する(ステップS201)。第2HEMSデバイス200bは、算出した設定貯湯量の情報と受信した使用熱量の情報とをシステム制御装置300へ送信する(ステップS202)。
The
システム制御装置300は、設定貯湯量及び使用熱量の情報を受信すると、受信した情報に基づいて運転シフト指示を作成する(ステップS101)。システム制御装置300は、作成した運転シフト指示を第2HEMSデバイス200bへ送信する(ステップS102)。この運転シフト指示は、第2貯湯装置を制御するための第2指示の一例である。
Upon receiving the information on the set hot water storage amount and the heat consumption amount, the
第2HEMSデバイス200bは、受信した運転シフト指示の情報を、報知手段の一例である第1表示部211a、第2表示部212a及び第3表示部213aによって報知する(ステップS203)。
The
第2給湯機150bの使用者は、ステップS203で運転シフト指示の情報が報知された後、例えば、入力手段の一例である第2コントローラ190bを操作して、第2貯湯装置の設定を変更または維持させることができる。使用者による操作に応じて、第2貯湯運転の設定が第2制御装置180bに保存される(ステップS304)。
After the information of the operation shift instruction is notified in step S203, the user of the
なお、使用者による第2コントローラ190bの操作がなかった場合は、第2貯湯装置の状態は、運転シフト指示の情報が報知された時点から変更されない。第2制御装置180bは、ステップS304の時点での第2貯湯装置の設定の情報を、第2HEMSデバイス200bへ送信する(ステップS305)。また、第2制御装置180bは、使用者による設定に基づいて、第2貯湯装置を制御する(ステップS306)。
If the user does not operate the
本例において使用者は、運転シフト指示の情報が報知されると、この情報に基づいて第2貯湯装置が運転するように設定を行うことができる。また使用者は、運転シフト指示の情報が報知されると、この運転シフト指示に従わないで第2貯湯装置が運転するように設定を行うこともできる。また、使用者は、運転シフト指示の情報が報知されると、報知された情報を基準にして設定を行うこともできる。また、使用者は、運転シフト指示に含まれる情報が報知される前と後とで、第2貯湯装置の設定を変更しないこともできる。このように、本例であれば、第2指示の一例である運転シフト指示の情報が報知されることで、第2HEMSデバイス200b及びシステム制御装置300によって直接的には制御ができない第2貯湯装置を備える第2給湯機150bが、より適切に動作する。
In this example, when the information of the operation shift instruction is notified, the user can set the second hot water storage device to operate based on this information. Further, when the information of the operation shift instruction is notified, the user can set the second hot water storage device to operate without following the operation shift instruction. Further, when the information of the driving shift instruction is notified, the user can also make a setting based on the notified information. Further, the user may not change the setting of the second hot water storage device before and after the information included in the operation shift instruction is notified. As described above, in this example, the second hot water storage device that cannot be directly controlled by the
ここで、第2コントローラ190bは、運転シフト指示に基づいて第2貯湯装置が運転するように使用者が当該第2コントローラ190bを操作した場合、第1入力を入力することとする。また、第2コントローラ190bは、運転シフト指示に従わないで第2貯湯装置が運転するように使用者が当該第2コントローラ190bを操作した場合、第2入力を入力することとする。また、第2コントローラ190bは、運転シフト指示の情報が報知されてから一定時間以内に当該第2コントローラ190bが操作されなかった場合にも、第2入力を入力することとする。
Here, the
第2HEMSデバイス200bは、第2貯湯装置の設定の情報を受信すると、当該情報に基づき、第2コントローラ190bによる第2貯湯装置の設定を変更するための操作がステップS304において実施されたか判定する(ステップS204)。第2HEMSデバイス200bは、第2コントローラ190bの操作がなかったと判定すると、第2入力情報をシステム制御装置300へ送信する(ステップS205)。第2入力情報とは、第2コントローラ190bから第2入力が入力されたことを示す情報である。
When the
第2HEMSデバイス200bは、第2コントローラ190bの操作があったと判定すると、当該操作についての判定を行う。第2HEMSデバイス200bは、第2コントローラ190bの操作が運転シフト指示に従って第2貯湯装置を運転させるための操作であったか判定する(ステップS206)。
When the
第2HEMSデバイス200bは、第2コントローラ190bの操作が運転シフト指示に従って第2貯湯装置を運転させるための操作だった場合には、第1入力情報をシステム制御装置300へ送信する(ステップS207)。第1入力情報とは、第2コントローラ190bから第1入力が入力されたことを示す情報である。また、第2HEMSデバイス200bは、第2コントローラ190bの操作が運転シフト指示に従わずに第2貯湯装置を運転させるための操作であった場合には、第2入力情報をシステム制御装置300へ送信する。
When the operation of the
次に、フローチャートを参照してシステム制御装置300、第1HEMSデバイス200a及び第1給湯機150aの動作例を説明する。図10は、実施の形態1の第1HEMSデバイス200aに対するシステム制御装置300の動作の例を示すフローチャートである。図11は、実施の形態1の第1HEMSデバイス200aの動作の例を示すフローチャートである。図12は、実施の形態1の第1給湯機150aの第1制御装置180aの動作の例を示すフローチャートである。
Next, an operation example of the
第1制御装置180aは、第2制御装置180bと同様、使用熱量を算出する(ステップS601)。図12のステップS601からステップS603は、上述したステップS301からステップS303と同様のため、その説明を省略する。
The
また、第1HEMSデバイス200aは、第2HEMSデバイス200bと同様に、設定貯湯量を算出する(ステップS501)。第1HEMSデバイス200aは、算出した設定貯湯量の情報と受信した使用熱量の情報とをシステム制御装置300へ送信する(ステップS502)。
Further, the
システム制御装置300は、設定貯湯量及び使用熱量の情報を受信すると、受信した情報に基づいて運転シフト指示を作成する(ステップS401)。システム制御装置300は、作成した運転シフト指示を第1HEMSデバイス200aへ送信する(ステップS402)。この運転シフト指示は、第1貯湯装置を制御するための第1指示の一例である。
Upon receiving the information on the set hot water storage amount and the heat consumption amount, the
また、システム制御装置300は、ステップS402で運転シフト指示を送信した後に、上記のステップS205で送信された第2入力情報を第2HEMSデバイス200bから受信する場合がある(ステップS403)。システム制御装置300は、第2入力情報を受信すると、運転シフト指示を再び作成する(ステップS404)。
Further, the
ステップS404で作成される運転シフト指示は、ステップS401で作成された運転シフト指示とは異なる指示である。システム制御装置300は、例えば、運転シフト指示に従わずに運転を行う第2貯湯装置の運転時間帯に対して第1貯湯装置の運転時間帯が重ならないように、運転シフト指示を再び作成する。ステップS404で作成された運転シフト指示は、第3指示の一例である。システム制御装置300は、ステップS404で作成された運転シフト指示を第1HEMSデバイス200aへ送信する(ステップS405)。
The operation shift instruction created in step S404 is different from the operation shift instruction created in step S401. For example, the
第1HEMSデバイス200aは、ステップS402でシステム制御装置300が送信した運転シフト指示を保存する。また、ステップS405でシステム制御装置300が運転指示を送信した場合には、運転シフト指示を更新して保存する。第1HEMSデバイス200aは、保存した運転シフト指示を第1制御装置180aへ送信する(ステップS503)。
The
第1制御装置180aは、運転シフト指示を受信すると、当該運転シフト指示に基づいて第1貯湯装置を制御する(ステップS604)。すなわち第1制御装置180aは、第1指示の一例である運転シフト指示または第3指示の一例である運転シフト指示に基づいた制御を、第1貯湯装置に対して行う。これにより、第1貯湯装置を有する第1給湯機150aは、第2貯湯装置を有する第2給湯機150bの状態に応じて適切に動作する。
Upon receiving the operation shift instruction, the
また、第1制御装置180aは、第1給湯機150aの残湯量の情報を定期的に第1HEMSデバイス200aに送信する(ステップS605)。第1HEMSデバイスは、受信した情報に基づいて、第1給湯機150aの残湯量が設定貯湯量以上であるか判定する(ステップS504)。
Further, the
第1HEMSデバイス200aは、第1給湯機150aの残湯量が設定貯湯量以上になると運転禁止指示を送信する(ステップS505)。第1HEMSデバイスは、第1給湯機150aの残湯量が設定貯湯量未満である場合は運転禁止指示を送信しない。
The
第1制御装置180aは、運転禁止指示を受信したかの判定を定期的に行う(ステップS606)。第1制御装置180aは、運転禁止指示を受信するまで、残湯量の情報の送信及びステップS606の判定を継続する。第1制御装置180aは、運転禁止指示を受信すると、第1貯湯装置を停止させる(ステップS607)。
The
また、運転禁止指示を送信した第1HEMSデバイス200aは、ステップS503で保存した運転シフト指示の情報に基づいて、現在時刻が追加運転時間帯の開始時刻であるか判定する(ステップS506)。第1HEMSデバイス200aは、現在時刻が追加運転時間帯の開始時刻になるまでステップS506の判定を継続する。
Further, the
第1HEMSデバイス200aは、現在時刻が追加運転時間帯の開始時刻になると、追加運転開始指示を第1制御装置180aへ送信する(ステップS507)。また、追加運転開始指示を送信した第1HEMSデバイス200aは、ステップS503で保存した運転シフト指示の情報に基づいて、第2時間経過後に追加運転解除指示を送信する(ステップS508)。
When the current time reaches the start time of the additional operation time zone, the
ステップS607で第1貯湯装置を停止させた第1制御装置180aは、追加運転開始指示を受信したか判定する(ステップS608)。ステップS608の判定は、第1制御装置180aが追加運転開始指示を受信するまで継続される。第1制御装置180aは、追加運転開始指示を受信すると、第1貯湯装置に追加運転を開始させる(ステップS609)。
The
第1貯湯装置に追加運転を開始させた第1制御装置180aは、追加運転解除指示を受信したか判定する(ステップS610)。ステップS610の判定は、第1制御装置180aが追加運転解除指示を受信するまで継続される。第1制御装置180aは、追加運転解除指示を受信すると、第1貯湯装置に追加運転を停止させる(ステップS611)。
The
図13及び図14は、上記のように構成された実施の形態1の給湯機制御システム1に含まれる第1給湯機150a、第2給湯機150b及び第3給湯機150cの動作の例を示す図である。
13 and 14 show an example of the operation of the
図13の(a)は、システム制御装置300によって運転シフト指示が送信されない場合の動作例を示している。図13の(a)において第1給湯機150a、第2給湯機150b及び第3給湯機150cは、電気料金が割安な夜間時間帯に貯湯運転を行う。
FIG. 13A shows an operation example when the operation shift instruction is not transmitted by the
図13の(b)及び(c)は、システム制御装置300によって運転シフト指示が送信された場合の動作例を示している。図13の(b)及び(c)において第1給湯機150a、第2給湯機150b及び第3給湯機150cは、運転シフト指示に基づいて制御をされている。図13の(b)に示すように、追加運転時間帯が重ならないことにより、給湯機制御システム1全体の負荷が特定の時間に過度に高くなることが防止される。
13 (b) and 13 (c) show an operation example when the operation shift instruction is transmitted by the
また、図13の(c)に示すように、各給湯機の消費電力の総量が予め設定された基準以下となるように追加運転時間帯が設定された場合も、同様の効果が得られる。図13の(c)においては、すべての給湯機が同じ時間に追加運転を行わないように、追加運転時間帯が設定される。 Further, as shown in FIG. 13 (c), the same effect can be obtained when the additional operation time zone is set so that the total amount of power consumption of each water heater is equal to or less than the preset standard. In (c) of FIG. 13, the additional operation time zone is set so that all the water heaters do not perform the additional operation at the same time.
図14の(d)、(e)及び(f)は、運転シフト指示に従わずに動作する給湯機が
給湯機制御システム1に含まれている場合の動作例を示している。図14の(d)において、第1給湯機150aは、運転シフト指示に従わずに動作している。図14の(d)においてシステム制御装置300は、夜間時間帯においてすべての給湯機が同じ時間に運転を行わないように、運転シフト指示を再作成している。図14の(d)において第2給湯機150bは、この再作成された運転シフト指示に基づいて制御されている。
(D), (e), and (f) of FIG. 14 show an operation example when the water
図14の(d)における第2給湯機150bは、すべての給湯機が運転シフト指示に基づいて制御されている場合である図13中の第2給湯機150bに比べて、昼間時間帯により長い時間の運転を行っている。これにより、例えば運転シフト指示に従わずに動作する第1給湯機150aが給湯機制御システム1に含まれていても、第2給湯機150bは湯切れを起こすことがない。
The
図14の(e)では、第1給湯機150aは、運転シフト指示に従わずに動作している。図14の(e)においてシステム制御装置300は、夜間時間帯においてすべての給湯機が同じ時間に運転を行わないように、運転シフト指示を再作成している。図14の(e)において第3給湯機150cは、この再作成された運転シフト指示に基づいて制御されている。図14の(e)において第3給湯機150cは、各給湯機が運転する時間帯をずらすため、夜間時間帯には運転を行っていない。このように、給湯機制御システム1には、昼間時間帯または夜間時間帯の一方のみだけ運転する給湯機が含まれていてもよい。
In FIG. 14 (e), the
また、図14の(f)では、第1給湯機150a及び第2給湯機150bは、運転シフト指示に従わずに動作している。このように、本実施の形態の給湯機制御システム1には、システム制御装置300から送信された運転シフト指示によって直接的に制御されない給湯機が複数台含まれていてもよい。
Further, in FIG. 14 (f), the
上記の実施の形態において、第2時間は、一定期間内の蓄熱量の変動から求められる使用熱量に基づいて算出される。すなわち、追加運転が行われる時間である第2時間は、使用者による給湯機の実際の使用状態に応じて算出される。これにより、第2時間は、より適切な時間となる。 In the above embodiment, the second time is calculated based on the amount of heat used obtained from the fluctuation of the amount of heat storage within a certain period. That is, the second time, which is the time during which the additional operation is performed, is calculated according to the actual usage state of the water heater by the user. As a result, the second time becomes a more appropriate time.
第1HEMSデバイス200a及び第2HEMSデバイス200bは、例えば、第1貯湯装置が貯湯運転を行っている際に、第2貯湯装置が運転を行っていることを検出可能に構成されてもよい。第1HEMSデバイス200aは、例えば、第1貯湯装置が貯湯運転を行っている際に第2貯湯装置が運転を行っていることが検出された場合に第1制御装置180aに停止指示を送信してもよい。第1制御装置180aは、停止指示を受信すると、第1貯湯装置を停止される。本例であれば、電力負荷の平準化がより促進される。
The
実施の形態2.
次に、実施の形態2について説明する。本実施の形態では、第2時間の具体的な算出方法の例を、複数挙げて説明する。第2時間は、例えば、タンク153の容量に応じて算出される。例えば、タンク153の容量が200[L]以下の場合、第1HEMSデバイス200aは、第2時間を1時間として算出する。例えば、タンク153の容量が200[L]より多く400[L]以下の場合、第1HEMSデバイス200aは、第2時間を2時間として算出する。例えば、タンク153の容量が400[L]を超える場合、第1HEMSデバイス200aは、第2時間を3時間として算出する。
Next, the second embodiment will be described. In the present embodiment, a plurality of examples of a specific calculation method for the second time will be described. The second time is calculated according to, for example, the capacity of the
また、第2時間は、例えば、第1ヒートポンプユニット151aの加熱能力Hに応じて算出されてもよい。例えば、加熱能力Hが5[kW/h]以下の場合、第1HEMSデバイス200aは、第2時間を1時間として算出する。例えば、加熱能力Hが5[kW/h]を超えてかつ7[kW/h]以下である場合、第1HEMSデバイス200aは、第2時間を2時間として算出する。例えば、加熱能力Hが7[kW/h]を超える場合、第1HEMSデバイス200aは、第2時間を3時間として算出する。
Further, the second time may be calculated according to, for example, the heating capacity H of the first
また、第2時間は予め設定された固定値であってもよい。第2時間は、例えば、2時間として予め設定される。また第1HEMSデバイス200aは、例えば、設定貯湯量U[L]、タンク153の容量T[L]、夜間時間帯における1時間毎の残湯量増加分の平均値Av[L]及び昼間時間帯における第1ヒートポンプユニット151aの成績係数に基づいて、第2時間を算出してもよい。容量T[L]、平均値Av[L]及び昼間時間帯における第1ヒートポンプユニット151aの成績係数は、予め設定された固定値の一例である。昼間時間帯における第1ヒートポンプユニット151aの成績係数が1.5である場合、第2時間Tw[h]は、一例として、次式(1)によって算出される。
(1)Tw[h]={(T[L]−U[L])/(Av[L]×1.5)}×1[h]
Further, the second time may be a preset fixed value. The second time is preset as, for example, 2 hours. Further, the
(1) Tw [h] = {(T [L] -U [L]) / (Av [L] x 1.5)} x 1 [h]
本実施の形態であれば、第2時間がより適切に算出される。 In the present embodiment, the second time is calculated more appropriately.
実施の形態3.
次に、実施の形態3について説明する。本実施の形態の給湯機制御システム1は、実施の形態1と同様に構成される。図15は、実施の形態3のシステム制御装置300の動作を示すフローチャートである。
Next, the third embodiment will be described. The water
システム制御装置300は、第1給湯機150aの貯湯運転シフト量を算出する(ステップS701)。貯湯運転シフト量を算出したシステム制御装置300は、追加運転開始時刻を算出する(ステップS702)。システム制御装置300は、貯湯運転シフト量と追加運転開始時刻とを含む情報を、第1HEMSデバイス200aへ送信する(ステップS703)。
The
図16は、実施の形態3のシステム制御装置300の動作を示すフローチャートである。図16のフローチャートにおいて、実施の形態1の図11のフローチャートと同一または相当する部分には、同一の符号を付し、説明を省略する。
FIG. 16 is a flowchart showing the operation of the
第1HEMSデバイス200aは、貯湯運転シフト量と追加運転開始時刻とを含む情報を受信すると、過去に第1制御装置180aから受信した残湯量の履歴データを参照する。第1HEMSデバイス200aは、前日までの夜間時間帯の終了時刻での残湯量のデータのうち、貯湯運転の禁止が未実施で直近の夜間時間帯の終了時刻での残湯量のデータを読み出す(ステップS801)。
When the
第1HEMSデバイス200aは、貯湯運転シフト量、追加運転開始時刻及びステップS801で読み出した残湯量のデータに基づき、判定Aを行う(ステップS802)。なお、以下では、ステップS801で読み出したデータに含まれる残湯量の値を、読み出し残湯量と称する。以下、この判定Aについて説明する。
The
判定Aとは、読み出し残湯量から残湯量を減算した値が貯湯運転シフト量以下であるか否かの判定である。ステップS802の判定Aは、読み出し残湯量から残湯量を減算した値が貯湯運転シフト量以下になるまで継続される。読み出し残湯量から残湯量を減算した値が貯湯運転シフト量以下になると、第1HEMSデバイス200aは、運転禁止指示を送信する(ステップS505)。第1HEMSデバイス200aのステップS505以降の動作及び第1給湯機150aの動作は、実施の形態1と同様のため省略する。本実施の形態の給湯機制御システム1であれば、使用者によって給湯量及び給湯温度が設定されなくても、各給湯機が適切に制御される。
The determination A is a determination as to whether or not the value obtained by subtracting the remaining hot water amount from the read remaining hot water amount is equal to or less than the hot water storage operation shift amount. The determination A in step S802 is continued until the value obtained by subtracting the remaining hot water amount from the read remaining hot water amount becomes equal to or less than the hot water storage operation shift amount. When the value obtained by subtracting the remaining hot water amount from the read remaining hot water amount becomes equal to or less than the hot water storage operation shift amount, the
図17は、給湯機制御システム1の変形例を示す図である。図17に示すように、例えば、HEMSシステムは、給湯機またはシステム制御装置300に組み込まれていてもよい。図17に示すように、複数のHEMSシステムのうちの一部のみが、給湯機またはシステム制御装置300に組み込まれていてもよい。本変形例においても、上記の実施の形態と同様の効果が得られる。
FIG. 17 is a diagram showing a modified example of the water
1 給湯機制御システム、 150a 第1給湯機、 150b 第2給湯機、 150c 第3給湯機、 151a 第1ヒートポンプユニット、 151b 第2ヒートポンプユニット、 151c 第3ヒートポンプユニット、 152a 第1タンクユニット、 152b 第2タンクユニット、 152c 第3タンクユニット、 153 タンク、 154 低温水入口、 155 低温水出口、 156 高温水入口、 157 高温水出口、 158 第1配管、 159 第2配管、 160 第3配管、 161a 第1ポンプ、 161b 第2ポンプ、 161c 第3ポンプ、 162 混合弁、 163 第4配管、 164 第5配管、 165 第6配管、 170a 温度センサ、 170b 温度センサ、 170c 温度センサ、 170d 温度センサ、 170e 温度センサ、 180a 第1制御装置、 180b 第2制御装置、 180c 第3制御装置、 181a 制御部、 182a 記憶部、 183a 蓄熱量算出部、 184a 使用熱量算出部、 190a 第1コントローラ、 190b 第2コントローラ、 190c 第3コントローラ、 191a 操作部、 192a コントローラ表示部、 200a 第1HEMSデバイス、 200b 第2HEMSデバイス、 200c 第3HEMSデバイス、 210a 第1HEMS表示部、 210b 第2HEMS表示部、 210c 第3HEMS表示部、 211a 第1表示部、 212a 第2表示部 、 213a 第3表示部、 214a 第4表示部、 215a 第5表示部、 216a 第6表示部、 217a 第7表示部、 300 システム制御装置 1 Water supply machine control system, 150a 1st water supply machine, 150b 2nd water supply machine, 150c 3rd water supply machine, 151a 1st heat pump unit, 151b 2nd heat pump unit, 151c 3rd heat pump unit, 152a 1st tank unit, 152b 1st 2 tank unit, 152c 3rd tank unit, 153 tank, 154 low temperature water inlet, 155 low temperature water outlet, 156 high temperature water inlet, 157 high temperature water outlet, 158 1st pipe, 159 2nd pipe, 160 3rd pipe, 161a 1st 1 pump, 161b 2nd pump, 161c 3rd pump, 162 mixing valve, 163 4th pipe, 164 5th pipe, 165 6th pipe, 170a temperature sensor, 170b temperature sensor, 170c temperature sensor, 170d temperature sensor, 170e temperature Sensor, 180a 1st control device, 180b 2nd control device, 180c 3rd control device, 181a control unit, 182a storage unit, 183a heat storage amount calculation unit, 184a heat consumption calculation unit, 190a 1st controller, 190b 2nd controller, 190c 3rd controller, 191a operation unit, 192a controller display unit, 200a 1st HEMS device, 200b 2nd HEMS device, 200c 3rd HEMS device, 210a 1st HEMS display unit, 210b 2nd HEMS display unit, 210c 3rd HEMS display unit, 211a 1st Display unit, 212a 2nd display unit, 213a 3rd display unit, 214a 4th display unit, 215a 5th display unit, 216a 6th display unit, 217a 7th display unit, 300 system control device
Claims (8)
前記第1時間帯及び前記第2時間帯に第2のタンク内の蓄熱量を増加させる貯湯運転を行う第2貯湯装置と、
前記第1貯湯装置による貯湯運転の時間帯と前記第2貯湯装置による貯湯運転の時間帯とが重ならないように、または、前記第1貯湯装置による貯湯運転の消費電力と前記第2貯湯装置による貯湯運転の消費電力の総量が予め設定された基準以下となるように、前記第1貯湯装置及び前記第2貯湯装置を制御するための指示を送信するシステム制御手段と、
前記システム制御手段から前記第1貯湯装置を制御するための第1指示を受信すると当該第1指示に基づく第1制御を前記第1貯湯装置に対して行う第1貯湯制御手段と、
前記システム制御手段から送信された前記第2貯湯装置を制御するための第2指示の情報を前記第2貯湯装置の使用者に報知する報知手段と
前記使用者による設定に基づいて前記第2貯湯装置を制御する第2貯湯制御手段と
を備え、
前記第1貯湯装置は、前記システム制御手段によって直接的に制御されるものであり、前記第2貯湯装置は、前記システム制御手段によって直接的に制御されないものである給湯機制御システム。 A first hot water storage device that performs a hot water storage operation that increases the amount of heat stored in the first tank during the first time zone and the second time zone when the electricity rate is higher than that of the first time zone.
A second hot water storage device that performs a hot water storage operation that increases the amount of heat stored in the second tank during the first time zone and the second time zone.
The time zone of the hot water storage operation by the first hot water storage device and the time zone of the hot water storage operation by the second hot water storage device do not overlap, or the power consumption of the hot water storage operation by the first hot water storage device and the second hot water storage device. A system control means for transmitting an instruction for controlling the first hot water storage device and the second hot water storage device so that the total power consumption of the hot water storage operation is equal to or less than a preset standard .
When the first instruction for controlling the first hot water storage device is received from the system control means, the first hot water storage control means that performs the first control based on the first instruction to the first hot water storage device, and
With the notification means for notifying the user of the second hot water storage device of the information of the second instruction for controlling the second hot water storage device transmitted from the system control means.
A second hot water storage control means for controlling the second hot water storage device based on the setting by the user is provided .
A water heater control system in which the first hot water storage device is directly controlled by the system control means, and the second hot water storage device is not directly controlled by the system control means .
前記第2貯湯制御手段は、前記入力手段によって前記第1入力が入力された場合には前記第2指示に基づく第2制御を、前記入力手段によって前記第2入力が入力された場合には前記第2制御とは異なる第3制御を、前記第2貯湯装置に対して行い、
前記システム制御手段は、前記入力手段によって前記第2入力が入力されると、前記第1指示と異なる第3指示を前記第1貯湯制御手段へ送信し、
前記第1貯湯制御手段は、前記第3指示を受信した場合には、前記第3指示に基づく第4制御を前記第1貯湯装置に対して行う請求項1に記載の給湯機制御システム。 Comprising selectively fillable and are input manually stage a different second input and the first input or the first input,
The second hot water storage control means receives the second control based on the second instruction when the first input is input by the input means, and the second input when the second input is input by the input means. A third control different from the second control is performed on the second hot water storage device.
When the second input is input by the input means, the system control means transmits a third instruction different from the first instruction to the first hot water storage control means.
The water heater control system according to claim 1, wherein the first hot water storage control means performs a fourth control based on the third instruction on the first hot water storage device when the third instruction is received.
前記第1貯湯制御手段は、前記停止指示を受信すると、前記第1貯湯装置に貯湯運転を停止させる請求項1から請求項3の何れか1項に記載の給湯機制御システム。 When the system control means detects that the second hot water storage device is performing the hot water storage operation while the first hot water storage device is performing the hot water storage operation, the system control means transmits a stop instruction to the first hot water storage control means. ,
The water heater control system according to any one of claims 1 to 3, wherein when the first hot water storage control means receives the stop instruction, the first hot water storage device stops the hot water storage operation.
前記第1指示には、前記第1時間及び前記第2時間の情報が含まれ、
前記第1貯湯制御手段は、前記第1貯湯装置に、前記第1時間帯には貯湯運転を前記第1時間行わせ、前記第2時間帯には貯湯運転を前記第2時間行わせる請求項1から請求項5の何れか1項に記載の給湯機制御システム。 The system control means calculates the first time and the second time based on a preset amount of heat storage, and calculates the first time and the second time.
The first instruction includes information on the first time and the second time.
The first hot water storage control means has the first hot water storage device perform the hot water storage operation for the first hour in the first time zone and the hot water storage operation for the second time in the second time zone. The water heater control system according to any one of claims 1 to 5.
前記第1貯湯制御手段は、前記第2時間帯に、前記第1貯湯装置に貯湯運転を前記第2時間行わせる請求項1から請求項5の何れか1項に記載の給湯機制御システム。 The system control means calculates the required time, which is the time required for hot water storage operation to increase the amount of heat stored in the first tank by a preset amount of heat during one day, and is the latest from the required time. The time obtained by subtracting the first time during the hot water storage operation by the first hot water storage device in the first time zone is calculated as the second time, and the first instruction including the information of the second time is transmitted.
The water heater control system according to any one of claims 1 to 5, wherein the first hot water storage control means causes the first hot water storage device to perform a hot water storage operation for the second time during the second time zone.
一定期間内の前記第1のタンク内の蓄熱量の変動に基づいて前記第2時間を算出する、または、予め設定された固定値に基づいて前記第2時間を算出する、または、予め設定された固定値を前記第2時間とする請求項6または請求項7に記載の給湯機制御システム。 The system control means
The second time is calculated based on the fluctuation of the amount of heat storage in the first tank within a certain period, or the second time is calculated based on a preset fixed value, or preset. The water heater control system according to claim 6 or 7, wherein the fixed value is the second time.
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