JP6846131B2 - 熱機器 - Google Patents
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Description
図2は、給湯システム2が設置される家屋の電力系統を示している。給湯システム2のHPユニット4、タンクユニット6およびガス熱源機ユニット8には、バッテリ用分電盤116から電力が供給される。バッテリ用分電盤116には、分電盤114を介して、商用電源110および太陽光発電装置112が接続されている。なお、太陽光発電装置112は、太陽光を受光することによって発電する装置である。また、分電盤114には、一般負荷118も接続されている。一般負荷118とは、例えば、エアコン、洗濯機、電子レンジなどである。また、バッテリ用分電盤116には、重要負荷120、HPユニット4、タンクユニット6、ガス熱源機ユニット8、および、充放電スタンド130を介して電気自動車132も接続されている。なお、太陽光発電装置112、一般負荷118、重要負荷120、および、充放電スタンド130は、無線LANルータ190を介して、電力管理装置192と通信可能である。これにより、電力管理装置192は、一般負荷118、および、重要負荷120で使用されている電力などを管理することができる。
次いで、図1を参照しながら、給湯システム2の動作について説明する。給湯システム2は、加熱運転と、給湯運転と、を実行することができる。
加熱運転では、給湯システム2は、HPユニット4を駆動して、タンク30内の水を沸かし上げる。加熱運転が開始されると、HPコントローラ24は、圧縮機10を駆動して、圧縮機10、凝縮器12、膨張弁14、蒸発器16の順に冷媒を循環させるとともに、循環ポンプ18を駆動して、タンク30と凝縮器12の間で水を循環させる。これによって、タンク30の底部から吸い出された水は、凝縮器12において目標温度TA(例えば45℃)まで加熱されて、タンク30の頂部に戻される。タンク30内の水のうち目標加熱水量TWが、目標温度TAまで加熱された水で置き換えられると、HPコントローラ24は加熱運転を終了する。なお、目標加熱水量TWとは、加熱運転により目標温度TAまで加熱する水量である。HPコントローラ24は、目標加熱水量TWに応じて、タンク下サーミスタ35、および、サーミスタ36a〜36eの中から、加熱運転の終了を判断するために用いるサーミスタを切り替える。例えば、目標加熱水量TWが30リットルの場合は、サーミスタ36cを用いて、目標加熱水量TWが100リットルの場合は、タンク下サーミスタ35を用いるなどである。なお、通常運転中において、加熱運転は、予め設定されている開始タイミングに基づいて実行される場合と、リモコン102に入力されるユーザの指示に基づいて実行される場合がある。予め設定されている開始タイミングとは、例えば、過去の加熱運転の開始時間と終了時間を記憶した学習機能により設定される開始時間などである。一方、電力抑制運転中において、加熱運転は、リモコン102に入力されるユーザの指示に基づいてのみ実行される。
給湯運転では、給湯設定温度の水を給湯箇所へ供給する。また、特に、給湯箇所が、浴槽である場合の給湯運転のことを、以下では、「湯張り運転」と呼ぶ。コントローラは、水側水量センサ54で検出される流量と、湯側水量センサ60で検出される流量を合算した流量(給湯流量ともいう)が最低動作流量(例えば2.4L/分)以上となると、給湯箇所の開栓や浴槽への湯張りなどにより給湯が開始されたものと判断する。そして、コントローラは、サーミスタ36bまたはサーミスタ36cで検出される温度に応じて、以下の非燃焼給湯運転または燃焼給湯運転を実行する。なお、コントローラは、季節に応じて、サーミスタ36bまたはサーミスタ36cを使い分ける。
次に、図3を用いて電力抑制運転中の処理について説明する。図3の処理は、停電が発生した後に、電気自動車132のバッテリ144から電力が供給されることで復電した場合などに実行される処理である。なお、以下の処理は、商用電源110および太陽光発電装置112から電力が供給されない場合の処理である。
水が、「熱媒」の一例である。給湯システム2が、「熱機器」の一例である。圧縮機10、凝縮器12、膨張弁14、蒸発器16から構成されるヒートポンプサイクルが、「ヒートポンプ熱源」の一例である。第1抑制電力PS1および第2抑制電力PS2が、「抑制電力」の一例である。予測消費電力量EPが、「所定電力量」の一例である。
4 :HPユニット
6 :タンクユニット
8 :ガス熱源機ユニット
10 :圧縮機
12 :凝縮器
14 :膨張弁
16 :蒸発器
18 :循環ポンプ
19 :HP往き経路
20 :往きサーミスタ
21 :HP戻り経路
22 :戻りサーミスタ
23 :HP外気温度サーミスタ
24 :HPコントローラ
30 :タンク
31 :タンク往き経路
32 :混合弁
33 :タンク戻り経路
34 :バイパス制御弁
35 :タンク下サーミスタ
36a :サーミスタ
36b :サーミスタ
36c :サーミスタ
36d :サーミスタ
36e :サーミスタ
40 :給水経路
42 :減圧弁
44 :入水サーミスタ
46 :タンク給水経路
48 :タンクバイパス経路
50 :逆止弁
52 :逆止弁
54 :水側水量センサ
56 :タンク出湯経路
58 :逆止弁
60 :湯側水量センサ
62 :第1給湯経路
64 :混合サーミスタ
66 :第2給湯経路
68 :給湯出口サーミスタ
70 :逆止弁
72 :給湯バイパス経路
74 :タンクコントローラ
75 :不揮発性メモリ
80 :バーナ
81 :ガス供給管
82 :熱交換器
84 :バイパスサーボ
86 :水量サーボ
88 :湯張り弁
90 :バーナ往路
91 :水量センサ
92 :バーナ復路
94 :バーナバイパス経路
96 :バーナ給湯サーミスタ
98 :湯張り経路
100 :バーナコントローラ
102 :リモコン
110 :商用電源
112 :太陽光発電装置
114 :分電盤
116 :バッテリ用分電盤
118 :一般負荷
120 :重要負荷
130 :充放電スタンド
132 :電気自動車
134 :モータ
136 :動力分配機構
138 :エンジン
140 :ディファレンシャルギヤ
142 :電圧コンバータ
144 :バッテリ
190 :無線LANルータ
192 :電力管理装置
Claims (2)
- 商用電源または電気自動車のバッテリから電力を供給されて動作する熱機器であって、
熱媒を加熱するヒートポンプ熱源を備えるヒートポンプユニットと、
前記ヒートポンプ熱源で加熱された前記熱媒を貯留するタンクを備えるタンクユニットと、
前記バッテリの電力情報を入手可能な電力管理装置と通信可能な制御装置と、を備えており、
前記制御装置は、前記ヒートポンプ熱源を動作させ、前記タンク内の目標水量の水を目標温度まで加熱する加熱運転を実行可能であり、
前記制御装置は、前記電力管理装置から、前記バッテリの前記電力情報、及び、前記熱機器とは異なる機器によって消費されている電力である消費電力を取得可能であり、
前記制御装置は、通常運転と、前記バッテリから電力が供給されており、前記通常運転時の最大消費電力よりも低い抑制電力以下で動作する電力抑制運転と、を切り替え可能であり、
前記制御装置は、
前記電力抑制運転中において、前記バッテリの前記電力情報、及び、前記消費電力に基づいて、前記熱機器が使用可能な電力を前記抑制電力として特定し、
前記特定した抑制電力に基づいて、前記加熱運転が完了する完了予測時間を特定し、
前記完了予測時間に基づいて、前記加熱運転において前記熱機器によって使用される第1消費電力量を特定し、
前記完了予測時間及び前記消費電力に基づいて、前記加熱運転において、前記異なる機器によって使用される第2消費電力量を特定し、
前記バッテリの前記電力情報に含まれる前記バッテリの電力量が、前記第1消費電力量と前記第2消費電力量とを合計した予測消費電力量よりも大きい場合に、前記特定した抑制電力に基づいて、前記加熱運転を実行し、
前記バッテリの前記電力量が、前記予測消費電力量以下である場合に、前記加熱運転を実行しない、熱機器。 - 前記電気自動車は、エンジンと、
前記エンジンの駆動によって発電可能な発電機と、を備えており、
前記バッテリは、前記発電機が発電した電力を充電可能であり、
前記制御装置は、前記電力抑制運転中において、前記電力情報に含まれる前記バッテリに蓄電されている電力量が所定電力量以下の場合に、前記エンジンの駆動を要求する信号を、前記電力管理装置に送信する、請求項1に記載の熱機器。
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