JP6846863B2 - Water heater management equipment, gateway equipment, water heater management system, and programs - Google Patents
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Description
本発明は、給湯器の動作を管理する給湯器管理装置、ゲートウェイ装置、給湯器管理システム、およびプログラムに関する。 The present invention relates to a water heater management device, a gateway device, a water heater management system, and a program that manage the operation of the water heater.
貯湯タンクを有する電気給湯器が各住居に設けられている集合住宅において、電力料金の安価な深夜時間帯に複数の電気給湯器が沸き上げ運転を行う場合に、運転騒音が近隣住民の生活に影響を及ぼすという課題がある。 In an apartment house where an electric water heater with a hot water storage tank is installed in each dwelling, when multiple electric water heaters boil up during midnight hours when electricity charges are low, operating noise is added to the lives of neighboring residents. There is the issue of influencing.
特許文献1に開示される貯湯式給湯装置は、開始時間および/または停止時間が異なる第一運転モードと第二運転モードを有する。集合住宅内の複数の貯湯式給湯装置がそれぞれ第一運転モードと第二運転モードに分散して運転することで、同一時間帯に集中して複数の貯湯式給湯装置が沸き上げ運転を行うことを抑制する。
The hot water storage type hot water supply device disclosed in
貯湯式給湯装置が、電力会社の電源系統に加えて、気象条件によって発電量が変化する発電システムから電力供給を受ける場合、特許文献1に開示される貯湯式給湯装置では、電源系統に逆潮流される電力が気象条件によって変動する。
When the hot water storage type hot water supply device receives power from a power generation system whose power generation amount changes depending on the weather conditions in addition to the power supply system of the electric power company, the hot water storage type hot water supply device disclosed in
逆潮流される電力の平準化を図るため、特許文献2に開示される電力貯蔵システムでは、夜間を含む軽負荷時間帯に分散電源の発電電力をバッテリーに充電し、昼間を含む重負荷時間帯にそのバッテリーの貯蔵電力を放電することにより、負荷電力に見合った電力を商用電源系統に逆潮流する。特許文献3に開示される家庭用太陽光発電システムでは、日中の余剰電力を蓄電池に電力貯蔵し、発電した電力を日没以降の電力消費に利用する。
In the power storage system disclosed in
特許文献2および3に開示される逆潮流される電流の平準化方法は、蓄電池を要するため、蓄電池を設置するコストがかかる。また蓄電池の充放電時に電力損失が生じてしまい、余剰電力の一部が無駄になる場合がある。
Since the method for leveling the reverse power flow disclosed in
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、より簡易な構成で、逆潮流電力の変動を抑制することが目的である。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to suppress fluctuations in reverse power flow with a simpler configuration.
上記目的を達成するため、本発明に係る給湯器管理装置は、気象条件によって発電量が変化する発電システムから電力の供給を受ける、貯湯タンクを有する電気給湯器について、貯湯タンク内の湯水の温度を定められた温度まで上昇させる沸き上げ運転を含む電気給湯器の動作を管理する給湯器管理装置であって、通信部と、気象情報取得部と、余剰電力予測部と、所要電力算出部と、時間帯検出部と、スケジュール決定部とを備える。通信部は、発電システムの発電電力実績ならびに発電システムから電力の供給を受ける電気機器および電気給湯器の消費電力実績を含む電力データを取得する電力データ取得部に通信を介して接続され、該電力データ取得部から通信を介して該電力データを受信し、電気給湯器に通信を介して接続され、電気給湯器の動作状態、残湯量、および残湯温度を含む稼働データを取得する稼働データ取得部に通信を介して接続され、該稼働データ取得部から、該稼働データを通信を介して受信する。気象情報取得部は、発電システムの設置場所における気象条件を、この給湯器管理装置の外部の情報源から通信を介して取得する。余剰電力予測部は、電力データならびに気象条件から、将来期間における余剰電力の予測値を算出する。所要電力算出部は、電気給湯器の特性に応じて稼働データから電気給湯器の沸き上げ運転に必要な電力である所要電力および該沸き上げ運転の完了までに要する所要時間を算出する。時間帯検出部は、余剰電力の予測値、所要電力および所要時間から、将来期間の内、余剰電力によって電気給湯器の沸き上げ運転が可能な時間帯である第1の時間帯を検出し、第1の時間帯を示す情報を出力する。スケジュール決定部は、将来期間における該電気給湯器の沸き上げ運転を行う時間帯を示すスケジュールを作成して出力する。通信部は、第1の時間帯に応じた電気給湯器の沸き上げ運転が完了可能な時間帯である完了時間帯を示す情報を通信を介してユーザが操作する端末装置に送信し、ユーザの操作に応じて電気給湯器の沸き上げ運転に割り当てられる時間帯である割当時間帯を示す情報を通信を介して端末装置から受信する。スケジュール決定部は、所要電力および所要時間ならびに割当時間帯を示す情報から、将来期間における該電気給湯器の沸き上げ運転を行う時間帯を示すスケジュールを作成する。 In order to achieve the above object, the water heater management device according to the present invention is an electric water heater having a hot water storage tank, which receives power from a power generation system whose power generation amount changes depending on weather conditions, and is the temperature of hot water in the hot water storage tank. It is a water heater management device that manages the operation of the electric water heater including the boiling operation that raises the temperature to the specified temperature, and includes a communication unit, a weather information acquisition unit, a surplus power prediction unit, and a required power calculation unit. includes a time zone detection unit, and a schedule determining unit. The communication unit is connected via communication to the power data acquisition unit that acquires power data including the power generation performance of the power generation system and the power consumption performance of the electric equipment and the electric water heater that receive power from the power generation system. Operation data acquisition that receives the power data from the data acquisition unit via communication, connects to the electric water heater via communication , and acquires operation data including the operating state of the electric water heater, the amount of remaining hot water, and the temperature of the remaining hot water. It is connected to the unit via communication, and receives the operation data from the operation data acquisition unit via communication. The meteorological information acquisition unit acquires the meteorological conditions at the installation location of the power generation system from an information source outside the water heater management device via communication. The surplus power prediction unit calculates the predicted value of surplus power in the future period from the power data and the weather conditions. The required power calculation unit calculates the required power, which is the power required for the boiling operation of the electric water heater, and the required time required to complete the boiling operation from the operation data according to the characteristics of the electric water heater. The time zone detector detects the first time zone, which is the time zone in which the electric water heater can be boiled by the surplus power, within the future period from the predicted value of the surplus power, the required power, and the required time. Outputs information indicating the first time zone. Schedule determination unit is configured to output to create a schedule that shows the time of day to perform the boiling operation of the electric water heater in the future period. The communication unit transmits information indicating the completion time zone, which is the time zone in which the boiling operation of the electric water heater can be completed according to the first time zone, to the terminal device operated by the user via communication, and the user's Information indicating the allocated time zone, which is the time zone assigned to the boiling operation of the electric water heater according to the operation, is received from the terminal device via communication. The schedule determination unit creates a schedule indicating the time zone for the boiling operation of the electric water heater in the future period from the information indicating the required power, the required time, and the allocated time zone.
本発明によれば、将来期間の内、余剰電力によって貯湯タンクを有する電気給湯器の沸き上げ運転が可能な時間帯である第1の時間帯を検出して出力することで、逆潮流電力の変動を抑制することが可能である。 According to the present invention, the reverse power flow power is generated by detecting and outputting the first time zone, which is the time zone in which the electric water heater having the hot water storage tank can be heated by the surplus electric power, in the future period. It is possible to suppress fluctuations.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the figure, the same or equivalent parts are designated by the same reference numerals.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る電力システムの構成例を示すブロック図である。電力システム100は、電力会社の電源系統200から電力の供給を受け、発電システム101で発電された電力を電源系統200に逆潮流させる。電力システム100は、給湯器6を備える需要家設備102を有する。図1の例では、2つの需要家設備102が記載されているが、電力システム100に含まれる需要家設備102の数は任意の数である。実施の形態1では、電力システム100に複数の需要家設備102が含まれる場合について説明する。図1において、電力の流れを実線の矢印で示し、制御信号およびデータの流れを点線の矢印で示す。電源系統200からの電力は、電力メータ23および分電盤8を介して電気機器5および給湯器6に供給される。分電盤8には電気機器5、および給湯器6および発電システム101の発電電力および電気機器5の消費電力を計測する計測機器7が電気的に接続されている。電気機器5の数は任意である。給湯器6は、貯湯タンクを有する電気給湯器である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a power system according to a first embodiment of the present invention. The electric power system 100 receives electric power from the
発電システム101は、気象条件によって発電量が変化する発電システムであり、例えば、太陽光発電システムまたは風力発電システムなどである。発電装置21で発電された電力は、パワーコンディショナ22で交流電力に変換され、分電盤8を介して電気機器5および給湯器6に供給される。発電システム101の発電電力が電気機器5および給湯器6の消費電力を上回り、余剰電力が生じる場合には、パワーコンディショナ22および電力メータ23を介した電源系統200への逆潮流が行われる。発電システム101の発電電力が電気機器5および給湯器6の消費電力を下回る場合には、電源系統200から電気機器5および給湯器6に電力が供給される。
The
給湯器管理システム103は、後述するように、電気機器5、給湯器6、および計測機器7に接続された通信機器4からデータを取得するゲートウェイ装置3、ならびにネットワーク2を介して接続されたゲートウェイ装置3から取得したデータに基づき、余剰電力による、給湯器6の貯湯タンク内の湯水の温度を定められた温度まで上昇させる沸き上げ運転が可能な時間帯を検出して出力する給湯器管理装置1を備える。ゲートウェイ装置3は、余剰電力による沸き上げ運転が可能な時間帯の内、給湯器6の沸き上げ運転に割り当てられる時間帯である割当時間帯を取得し、給湯器管理装置1は、割当時間帯に応じて、給湯器6の沸き上げ運転を行う時間帯を示すスケジュールを作成して出力する。給湯器管理装置1が作成したスケジュールに応じて、ゲートウェイ装置3が給湯器6を制御する。実施の形態1では、複数の需要家設備102のそれぞれに対してゲートウェイ装置3が設けられており、給湯器管理システム103は、複数のゲートウェイ装置3、および複数のゲートウェイ装置3から取得したデータに基づいて、給湯器6のそれぞれについて余剰電力による沸き上げ運転が可能な時間帯を検出して出力する給湯器管理装置1を備える。
As will be described later, the water
図2は、実施の形態1に係る給湯器管理システムの配置例を示す図である。給湯器管理システム103は、上述のように、給湯器管理装置1、給湯器管理装置1にネットワーク2で接続された複数のゲートウェイ装置3を有する。ネットワーク2の通信方式は、無線方式、有線方式またはこれらの組み合わせである。またネットワーク2は、インターネット、専用線またはこれらの組み合わせである。図2の例では、N戸の住居のそれぞれにゲートウェイ装置3が備えつけられる。
FIG. 2 is a diagram showing an arrangement example of the water heater management system according to the first embodiment. As described above, the water
電気機器5、給湯器6および計測機器7のそれぞれには通信機器4が接続され、通信機器4は宅内ネットワークを介してゲートウェイ装置3に接続される。電気機器5、給湯器6および計測機器7が通信機能を有する場合には、通信機器4は設けなくてもよい。電気機器5は例えば、テレビ、DVDレコーダ、空気清浄機、エアコン、食器洗い乾燥機、炊飯器、IH調理器、照明、換気扇、電子レンジ、冷蔵庫、パソコン、床暖房、電動窓、電動ブラインドなど、通信機器4が接続可能または通信機能を有する任意の機器である。宅内ネットワークの通信方式は、無線方式、有線方式またはこれらの組み合わせである。宅内ネットワークとして、ECHONET Lite(登録商標)に準じたネットワークを用いることができる。発電装置21は、図2に示す各住居に備え付けられてもよいし、図1のように、複数の住居に対して共有の発電装置21が設けられてもよい。
A
端末装置9からは、後述する、余剰電力による給湯器6の沸き上げ運転が可能な時間帯を示す情報が出力される。端末装置9は、該情報を画面に表示してもよいし、音声で出力してもよい。端末装置9は、通信機能を有し、宅内ネットワークを介してゲートウェイ装置3に接続される。端末装置9は、住居ごとに備えつけられる、壁掛け型の端末でもよいし、ネットワーク2を介して給湯器管理装置1に接続され、住居外で使用可能な携帯端末でもよい。端末装置9に、電気機器5の稼働状態の表示機能または電気機器5の操作機能などをもたせてもよい。その場合、端末装置9は、電気機器5へのリモートアクセスを可能にするサーバに接続される。サーバに端末装置9およびゲートウェイ装置3の識別情報、または住居の住人を識別する情報などを記憶することで、サーバが端末装置9との間で認証手続を行い、端末装置9と給湯器管理装置1との間および端末装置9とゲートウェイ装置3との間の通信を確立することができる。
From the
図3は、実施の形態1に係るゲートウェイ装置の構成例を示すブロック図である。ゲートウェイ装置3は、給湯器6の動作状態、残湯量、および残湯温度を含む稼働データを取得する稼働データ取得部31、発電システム101の発電電力実績および電気機器5と給湯器6の消費電力実績を取得する電力データ取得部32、電力データ、稼働データおよび後述する割当時間帯を示す情報の送信と後述する沸き上げ運転が可能な時間帯を示す情報およびスケジュールの受信を行うゲートウェイ通信部33、スケジュールに応じて給湯器6を制御する給湯器制御部34、沸き上げ運転が可能な時間帯を示す情報を端末装置9に出力する時間帯出力部35、ならびに端末装置9から割当時間帯を示す情報を取得する割当時間帯取得部36を備える。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the gateway device according to the first embodiment. The
稼働データ取得部31は、通信機器4から、給湯器6の動作状態、残湯量、および残湯温度を含む稼働データを取得する。稼働データ取得部31は、さらに電気機器5の動作実績を示す情報を取得してもよい。
The operation
電力データ取得部32は、計測機器7から、発電システム101の発電電力実績ならびに発電システム101から電力の供給を受ける電気機器5および給湯器6の消費電力実績を含む電力データを取得する。計測機器7は、宅内ネットワークを介して、電気機器5および給湯器6に接続される通信機器4から該電気機器5および給湯器6の消費電力実績を取得してもよいし、分電盤8の内部の分岐回路にそれぞれ設けられた電流センサを用いて、需要家設備102内の分岐回路ごとに消費電力実績を取得してもよい。分岐回路に設けられた電流センサを用いることで、宅内ネットワークに接続されていない図示しない電気機器の消費電力実績についても取得することが可能である。
The power
稼働データ取得部31が、電気機器5の動作実績を示す情報を取得する場合には、電力データ取得部32は、電気機器5の動作実績を示す情報および予め定められた一定時間あたりの消費電力を示す情報に基づいて、電気機器5の消費電力実績を算出してもよい。電力データ取得部32は、例えば、テレビがオン状態である場合の消費電力についての情報を保持しておくことで、テレビの動作実績、すなわち、テレビがオン状態であるかオフ状態であるかを示す情報に基づき、テレビの消費電力実績を算出することが可能である。また電気機器5に接続された通信機器4から、電気機器5の消費電力実績が取得可能である場合には、計測機器7は宅内ネットワークに接続された電気機器5の消費電力を計測する必要はない。
When the operation
ゲートウェイ通信部33は、稼働データ取得部31が取得した稼働データおよび電力データ取得部32が取得した電力データに、データの取得日時を付してネットワーク2を介して給湯器管理装置1に送信する。なおデータの取得日時は、稼働データ取得部31および電力データ取得部32にて付与されてもよい。ゲートウェイ通信部33は、後述する、給湯器6の沸き上げ運転が可能な時間帯である第1の時間帯を示す情報を給湯器管理装置1から受信する。時間帯出力部35は、ゲートウェイ通信部33が給湯器管理装置1から受信した第1の時間帯を示す情報を端末装置9に送信する。
The
端末装置9は、第1の時間帯を示す情報に応じて、給湯器6の沸き上げ運転が完了可能な時間帯を画面に表示し、ユーザが沸き上げ運転を完了する時間帯を選択する。端末装置9は、ユーザの操作に応じて、給湯器6の沸き上げ運転に割り当てられる時間帯である割当時間帯を示す情報を割当時間帯取得部36に送信する。
The
割当時間帯取得部36は、割当時間帯を示す情報を取得し、ゲートウェイ通信部33は、割当時間帯を示す情報を給湯器管理装置1に送信する。ゲートウェイ通信部33は、割当時間帯を示す情報に応じて給湯器管理装置1で生成された給湯器6の沸き上げを行う時間帯を示すスケジュールを取得する。給湯器制御部34は、取得したスケジュールに応じて、給湯器6の運転の切り替えおよび出力の調節を行って給湯器6を制御する。
The allocated time
端末装置9がゲートウェイ装置3を介さずに、給湯器管理装置1に接続される場合には、ゲートウェイ装置3の一部の機能を端末装置9にもたせることで、端末装置9が接続されないゲートウェイ装置3は、時間帯出力部35および割当時間帯取得部36を備えなくてもよい。この場合、端末装置9は、給湯器管理装置1から第1の時間帯を示す情報を取得して画面に表示し、ユーザの操作に応じて取得した割当時間帯を示す情報を給湯器管理装置1に送信する。
When the
図4は、実施の形態1に係る給湯器の構成例を示すブロック図である。給湯器6は、ヒートポンプ式加熱器60と貯湯タンク65が水流路66によって連結され、実線の矢印で示す方向に水流路66を水が流れる。ヒートポンプ式加熱器60においては、実線の矢印で示す方向に媒体が移動する。蒸発器61で空気中の熱が媒体に吸収され、媒体は圧縮器62で圧縮されて温度が上昇する。放熱器63で熱を放出した媒体は、膨張弁64で膨張されて液化される。循環ポンプ67によって放熱器63に導かれた水は、媒体が放出する熱により加熱され、貯湯タンク65に供給される。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the water heater according to the first embodiment. In the
貯湯タンク65は、単一の区分または高さ方向に分割された複数の区分で構成され、図4の例では、貯湯タンク65は、区分651a,651b,651c,651d,651eで構成される。区分651a,651b,651c,651d,651eにはそれぞれ、水温を検出する温度センサ652a,652b,652c,652d,652eが設けられる。貯湯タンク65の区分数および区分方法ならびに温度センサの数は任意である。貯湯タンク65に設けられた出湯管653から浴室または台所などにお湯が供給され、給水管654から貯湯タンク65に水が供給される。稼働データ取得部31は、ヒートポンプ式加熱器60および温度センサ652a,652b,652c,652d,652eから稼働データを取得する。給湯器制御部34は、ヒートポンプ式加熱器60を制御する。
The hot
図5は、実施の形態1に係る給湯器の他の構成例を示すブロック図である。図5に示す給湯器6は、給湯機能と暖房機能を備える給湯器であり、図4の構成に加えて、流路切替弁68、ラジエータ69、および床暖房機器70を備える。流路切替弁68の制御に応じて、ヒートポンプ式加熱器60で加熱されたお湯は、貯湯タンク65、またはラジエータ69および床暖房機器70で構成される暖房機器に供給される。稼働データ取得部31は、流路切替弁68から、給湯器6が給湯機器および暖房機器のいずれとして機能しているかを示す、弁の方向を取得する。給湯器制御部34は、流路切替弁68を制御する。図4および図5の例では、給湯器6は、ヒートポンプ式加熱器60を備えているが、給湯器6は、電熱ヒータを備えてもよい。
FIG. 5 is a block diagram showing another configuration example of the water heater according to the first embodiment. The
図6は、実施の形態1に係る給湯器管理装置の構成例を示す図である。給湯器管理装置1は、電力データ、稼働データ、気象条件、および割当時間帯を示す情報の受信と第1の時間帯を示す情報およびスケジュールの送信を行う通信部11、気象条件の実績値と予測値を取得する気象情報取得部12、電力データ、稼働データ、および気象条件の実績値と予測値が記憶される記憶部14、余剰電力を予測する余剰電力予測部13、給湯器6の沸き上げ運転の所要電力と所要時間を算出する所要電力算出部15、第1の時間帯を検出する時間帯検出部16、ならびにスケジュールを作成するスケジュール決定部17を備える。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the water heater management device according to the first embodiment. The water
通信部11は、ゲートウェイ装置3から、稼働データおよび電力データを取得する。取得された稼働データ、電力データに含まれる発電システム101の発電電力実績、ならびに電力データに含まれる電気機器5および給湯器6の消費電力実績はそれぞれ記憶部14に記憶される。図7は、実施の形態1における記憶部に記憶される稼働データの例を示す図である。取得日および時刻は、ゲートウェイ通信部33において稼働データに付与された日時である。図7の例では、稼働データは、沸き上げ運転を行っているか否かを示す運転状態、温度センサ652a,652b,652c,652d,652eの検出した温度Ta,Tb,Tc,Td,Te(単位:度)、および区分651a,651b,651c,651d,651eの残湯量Va,Vb,Vc,Vd,Ve(単位:リットル)を含む。
The
図7の例では、住居1の住居IDが0001、住居1に備えつけられた給湯器6の機器IDが0101、住居2の住居IDが0002、住居2に備えつけられた給湯器6の機器IDが0102である。2015年10月7日の朝7時30分時点で、住居1に備えつけられた給湯器6は、沸き上げ運転を行っておらず、温度Ta=65度、温度Tb=40度、温度Tc=20度、温度Td=20度、温度Te=20度であり、各区分の残湯量は60リットルである。2015年10月7日の朝8時時点で、住居1に備えつけられた給湯器6は、沸き上げ運転を行っておらず、温度Ta=60度、温度Tb=35度、温度Tc=20度、温度Td=20度、温度Te=20度であり、各区分の残湯量は60リットルである。2015年10月7日の朝7時30分時点で、住居2に備えつけられた給湯器6は、沸き上げ運転を行っておらず、温度Ta=65度、温度Tb=30度、温度Tc=20度、温度Td=20度、温度Te=20度であり、各区分の残湯量は36リットルである。2015年10月7日の朝8時時点で、住居2に備えつけられた給湯器6は、沸き上げ運転を行っておらず、温度Ta=60度、温度Tb=25度、温度Tc=20度、温度Td=20度、温度Te=20度であり、各区分の残湯量は36リットルである。
In the example of FIG. 7, the dwelling ID of the
図8は、実施の形態1における記憶部に記憶される発電電力実績のデータの例を示す図である。図9は、実施の形態1における記憶部に記憶される消費電力実績のデータの例を示す図である。取得日および時刻は、ゲートウェイ通信部33において電力データに付与された日時である。一定間隔で取得された発電システム101の発電電力実績(単位:kW)のデータならびに電気機器5および給湯器6の消費電力実績(単位:kW)のデータが記憶部14に記憶される。ゲートウェイ通信部33における電力データの取得タイミングは任意である。図8の例では、2015年10月7日の朝7時から朝7時30分までの10分ごとの発電装置IDが0001である発電装置21の発電電力実績は1.2kWである。図9の例では、2015年10月7日の朝7時および朝7時10分の時点で機器IDが0001である電気機器5の消費電力が0.1kWであり、2015年10月7日の朝7時および朝7時10分の時点で機器IDが0002である電気機器5の消費電力が0.2kWであり、2015年10月7日の朝7時および朝7時10分の時点で機器IDが0101である給湯器6の消費電力が1.0kWである。
FIG. 8 is a diagram showing an example of data of actual power generation power stored in the storage unit according to the first embodiment. FIG. 9 is a diagram showing an example of data of actual power consumption stored in the storage unit according to the first embodiment. The acquisition date and time are the dates and times assigned to the power data by the
気象情報取得部12は、通信部11を介して、図示しない気象情報源から発電システム101の設置場所における気象条件の実績値と予測値を取得する。取得された気象条件の実績値および予測値は記憶部14に記憶される。図10は、実施の形態1における記憶部に記憶される気象条件の例を示す図である。図10の例では、気象条件は、気温、湿度、天候であるが、気象情報源から取得する気象条件は任意に定めることができる。気象情報源は、例えば、気象庁の気象情報提供サーバ、民間の気象情報提供サービス、または、気象予報士が気象データを入力する装置などである。上述の記憶部14に記憶されているデータには、給湯器管理装置1が該データを取得した日時が紐付けられてもよい。
The meteorological
余剰電力予測部13は、記憶部14に記憶された電力データおよび気象条件の実績値と予測値に応じて、将来期間における給湯器6の沸き上げ運転に利用可能な発電システム101で発電された電力である余剰電力を予測する。余剰電力予測部13は、算出した余剰電力を時間帯検出部16に送る。将来期間は、任意に定めることができる。余剰電力予測部13は、将来期間において、任意に定めた単位時間ごとに余剰電力を予測してもよい。余剰電力予測部13は、将来期間の単位時間ごとの気象条件の予測値を記憶部14から読み出し、該気象条件の予測値と気象条件が類似する過去の単位時間を検出する。余剰電力予測部13は、該過去の単位時間における発電システム101の発電電力実績および電気機器5の消費電力実績に基づき発電電力の予測値および消費電力の予測値を算出する。余剰電力予測部13は、単位時間ごとに、発電電力の予測値から消費電力の予測値を減算する演算を行う。余剰電力予測部13は該演算結果および0の内、大きい値を余剰電力の予測値として算出する。余剰電力予測部13は、将来期間と気象条件が類似する日の発電システム101の発電電力実績および電気機器5の消費電力実績に基づき発電電力の予測値および消費電力の予測値を算出してもよい。
The surplus
余剰電力予測部13が、気象条件が類似する直近5日間の発電システム101の発電電力実績および電気機器5の消費電力実績に基づいて余剰電力を予測する場合を例にして説明する。余剰電力予測部13は、気象条件が類似する直近5日間の発電システム101の発電電力実績および電気機器5の消費電力実績のデータを記憶部14から読み出す。余剰電力予測部13は、各日における単位時間ごとの発電電力実績および消費電力実績のそれぞれの平均値を算出して、発電電力の予測値および消費電力の予測値を算出する。余剰電力予測部13は、算出した発電電力の予測値から消費電力の予測値を減算する演算を行い、該演算結果および0の内、大きい値を余剰電力の予測値として算出する。余剰電力予測部13は、単位時間ごとに、発電電力実績の最小値を発電電力の予測値とし、消費電力実績の最大値を消費電力の予測値としてもよい。余剰電力の予測に用いられるデータの決め方および読み出すデータの個数は任意に定めることができる。余剰電力予測部13は、気象条件が類似する直近5日間の発電電力実績のデータに基づいて発電電力の予測値を算出し、曜日が同じである直近5日間の消費電力実績のデータに基づいて消費電力の予測値を算出してもよい。すなわち、発電電力の予測値の算出に用いるデータと消費電力の予測値の算出に用いるデータは異なってもよい。余剰電力予測部13は、気象条件が最も類似する単位時間または日における発電システム101の発電電力実績および電気機器5の消費電力実績に基づいて余剰電力を予測してもよい。
A case where the surplus
電力データ取得部32で住居全体での消費電力を取得している場合には、記憶部14に記憶されている消費電力実績は、電気機器5の消費電力実績および給湯器6の消費電力実績を加算したデータである。この場合には、余剰電力予測部13は、稼働データおよび給湯器6の特性に基づき、給湯器6が沸き上げ運転をしている間は、記憶部14に記憶されている消費電力実績から給湯器6の定格消費電力を減算した値を電気機器5の消費電力実績として用い、給湯器6が沸き上げ運転をしていない間は、記憶部14に記憶されている住居全体での消費電力実績を電気機器5の消費電力実績として用いて、消費電力の予測値を算出する。図2に示す各住居に発電装置21が備えつけられている場合であって、気象条件が類似する一日のデータに基づいて消費電力の予測値を算出する場合には、N戸の住居全体における、時間帯Tでの、電気機器5の消費電力の予測値PcTは、下記(1)式で表される。下記(1)式において、PaiTは、気象条件が類似する日の時間帯Tにおける住居i(1≦i≦N)全体の消費電力実績であり、PbiTは、気象条件が類似する日の時間帯Tにおける住居iに備えつけられた給湯器6の定格消費電力である。
When the power
気象条件が類似する複数日のデータに基づいて消費電力の予測値を算出する場合には、N戸の住居全体における、時間帯Tでの電気機器5の消費電力の予測値PcTは、下記(2)式で表される。下記(2)式において、dは気象条件が類似する日を識別する番号であり、1≦d≦dsであり、dsは気象条件が類似する複数日の総数である。Pa[d]iTは、気象条件が類似する複数日の内、d番目の日の時間帯Tにおける住居i(1≦i≦N)全体の消費電力実績であり、Pb[d]iTは、気象条件が類似する複数日の内、d番目の日の時間帯Tにおける住居iに備えつけられた給湯器6の定格消費電力である。
When calculating the predicted value of power consumption based on the data of multiple days with similar weather conditions, the predicted value Pc T of the power consumption of the
図2に示す各住居に発電装置21が備えつけられている場合に、N戸の住居全体における、時間帯Tでの、余剰電力予測部13が算出する余剰電力の予測値PsTは、下記(3)式で表されるように、発電装置21の発電電力の予測値PgTから電気機器5の消費電力の予測値PcTを減算した値および0の内、大きい値である。
When the power generation device 21 is installed in each of the houses shown in FIG. 2, the predicted value Ps T of the surplus power calculated by the surplus
所要電力算出部15は、給湯器6の特性に応じて稼働データに含まれる残湯温度および残湯量から、給湯器6の沸き上げ運転に必要な電力である所要電力および沸き上げ運転の完了までに要する時間である所要時間を算出する。所要電力算出部15は算出した所要電力および所要時間を余剰電力予測部13および時間帯検出部16に送る。また所要電力算出部15は算出した所要時間をスケジュール決定部17に送る。図11は、実施の形態1における給湯器の特性の例を示す図である。図11の例では、給湯器6の特性は、貯湯容量(単位:リットル)、沸き上げ出力(単位:kW)、外気温に応じて定められた沸き上げにかかる定格消費電力(単位:kW)である。ヒートポンプ式加熱器60は、外気温が高い方が熱交換効率がよいため、外気温に応じて定格消費電力を定めることで、所要電力の算出における誤差を低減する。図11の例では、外気温が10度以上の場合と外気温が10度未満の場合の2種類の定格消費電力を定めているが、定格消費電力の種類は2種類に限られない。給湯器6の特性は、予め記憶部14に記憶されていてもよいし、定期的に稼働データとして給湯器管理装置1に送信されて、記憶部14に記憶されてもよい。
The required
所要電力算出部15は、給湯器6の特性および外気温から、沸き上げに必要な電力である所要電力を算出する。所要電力算出部15は、給湯器6の残湯温度、残湯量および貯湯容量から、沸き上げに必要な熱量を算出し、算出した熱量を得るのに必要な時間である所要時間を算出する。残湯量と沸き上げ時の湯量である設定湯量が一致する場合には、沸き上げ運転の所要時間thは、下記(4)式で表される。下記(4)式において、Twは設定される沸き上げ温度であり、Va,Vb,Vc,Vd,Veは、区分651a,651b,651c,651d,651eの残湯量であり、Ta,Tb,Tc,Td,Teは、温度センサ652a,652b,652c,652d,652eが検出した温度であり、Phはヒートポンプ式加熱器60の沸き上げ出力である。残湯量と設定湯量に差分がある場合には、該差分に、沸き上げ温度Twと供給される水の温度との差を乗算した値が下記(4)式の分子に加算される。
The required
時間帯検出部16は、余剰電力予測部13で算出された余剰電力ならびに所要電力算出部15で算出された所要電力および所要時間から、将来期間の内、余剰電力によって給湯器6の沸き上げ運転が可能な時間帯である第1の時間帯を検出し、第1の時間帯を示す情報を通信部11およびスケジュール決定部17に送る。時間帯検出部16の処理の対象となる将来期間は、余剰電力予測部13の処理の対象となる将来期間に含まれる期間である。時間帯検出部16は、余剰電力が所要電力以上となる時間が所要時間以上続く時間帯を第1の時間帯として検出する。すなわち、時間帯検出部16は、時間帯Tにおいて、下記(5)式が成り立つか否かを判定し、下記(5)式が成り立つ単位時間が連続する時間を検出し、下記(5)式が成り立つ単位時間が連続する時間が所要時間となる場合に、該連続する時間を第1の時間帯として検出する。下記(5)式において、Pdは、所要電力である。
The time
通信部11は、第1の時間帯を示す情報をゲートウェイ装置3に送信する。上述のように時間帯出力部35は第1の時間帯を示す情報を端末装置9に送信し、割当時間帯取得部36が割当時間帯を示す情報を取得し、ゲートウェイ通信部33が給湯器管理装置1に割当時間帯を示す情報を送信する。通信部11は、割当時間帯を示す情報を受信し、余剰電力予測部13およびスケジュール決定部17に送信する。
The
スケジュール決定部17は、所要電力および所要時間ならびに割当時間帯を示す情報から、将来期間における給湯器6の沸き上げ運転を行う時間帯を示すスケジュールを作成して通信部11に送信する。スケジュール決定部17の処理の対象となる将来期間は、時間帯検出部16の処理の対象となる将来期間に含まれる期間である。通信部11は、スケジュールをゲートウェイ装置3に送信する。
The
余剰電力予測部13は、割当時間帯を示す情報を取得すると、割当時間帯における余剰電力の予測値PsTから給湯器6の沸き上げ運転の所要電力をPdを減算して、余剰電力の予測値を更新する。時間帯検出部16は、更新された余剰電力に応じて再度第1の時間帯を検出する。通信部11は、再度検出された第1の時間帯をゲートウェイ装置3に送信する。通信部11が再度検出された第1の時間帯に応じた割当時間帯を取得した場合には、スケジュール決定部17、余剰電力予測部13および時間帯検出部16は上述の処理を繰り返す。
When the surplus
図2に示すN戸の住居のそれぞれに発電装置21および給湯器6が備えつけられている電力システム100において、将来期間として朝8時から翌日の朝8時までの24時間のスケジュールを作成する場合を例にして、給湯器管理システム103の各部の動作の詳細をシーケンス図およびフローチャートを用いて説明する。稼働データおよび電力データの取得時間の間隔は1分であり、単位時間は30分である。
In the case of creating a 24-hour schedule from 8:00 am to 8:00 am the next day as a future period in the power system 100 in which the
図12は、実施の形態1におけるデータ取得処理の流れを示すシーケンス図である。住居1のゲートウェイ装置3は、給湯器6の稼働データと、発電システム101の発電電力実績ならびに電気機器5および給湯器6の消費電力実績を含む電力データを取得する(ステップSq1)。住居1のゲートウェイ装置3は、取得したデータを給湯器管理装置1に送信する(ステップSq2)。給湯器管理装置1は、データを取得し、取得したデータを記憶部14に記憶する(ステップSq3)。給湯器管理装置1が、気象情報源に対してデータ要求を送信すると(ステップSq4)、気象情報源は気象条件を給湯器管理装置1に送信する(ステップSq5)。給湯器管理装置1は、取得した気象条件を記憶部14に記憶する(ステップSq6)。
FIG. 12 is a sequence diagram showing a flow of data acquisition processing according to the first embodiment. The
同様に、住居2のゲートウェイ装置3は、給湯器6の稼働データと、発電システム101の発電電力実績ならびに電気機器5および給湯器6の消費電力実績を含む電力データを取得する(ステップSq7)。住居2のゲートウェイ装置3は、取得したデータを給湯器管理装置1に送信する(ステップSq8)。給湯器管理装置1は、データを取得し、取得したデータを記憶部14に記憶する(ステップSq9)。給湯器管理装置1が、気象情報源に対してデータ要求を送信すると(ステップSq10)、気象情報源は気象条件を給湯器管理装置1に送信する(ステップSq11)。給湯器管理装置1は、取得した気象条件を記憶部14に記憶する(ステップSq12)。
Similarly, the
ステップSq1から時間T1が経過すると、住居1のゲートウェイ装置3は、再び、給湯器6の稼働データと、発電システム101の発電電力実績ならびに電気機器5および給湯器6の消費電力実績を含む電力データを取得する(ステップSq13)。時間T1は、単位時間より短い任意の時間である。
When the time T1 elapses from step Sq1, the
後述の処理は同様であり、住居1のゲートウェイ装置3は、取得したデータを給湯器管理装置1に送信する(ステップSq14)。給湯器管理装置1は、データを取得し、取得したデータを記憶部14に記憶する(ステップSq15)。給湯器管理装置1が、気象情報源に対してデータ要求を送信すると(ステップSq16)、気象情報源は気象条件を給湯器管理装置1に送信する(ステップSq17)。給湯器管理装置1は、取得した気象条件を記憶部14に記憶する(ステップSq18)。
The processing described later is the same, and the
ゲートウェイ装置3は、図12のように、取得した稼働データおよび電力データを逐次送信してもよいし、ゲートウェイ装置3に設けられたメモリに記憶された、データの取得間隔より長い一定期間における稼働データおよび電力データを一定間隔で給湯器管理装置1に送信してもよい。ゲートウェイ装置3は、メモリに記憶された一定期間における稼働データおよび電力データに対して演算処理、例えば平均化または積算など、を行い、演算を行った稼働データおよび電力データを給湯器管理装置1に送信してもよい。演算処理の対象となる一定期間は、単位時間より短い時間である。
As shown in FIG. 12, the
給湯器管理装置1は、一定の間隔でゲートウェイ装置3にデータを要求してもよい。図13は、実施の形態1におけるデータ取得処理の流れを示すシーケンス図である。給湯器管理装置1は、前回のデータ取得時点から一定時間が経過すると、住居1および住居2のゲートウェイ装置3にデータ要求を送信する(ステップSq21,Sq24)。住居1にのゲートウェイ装置3は、データ要求を受信すると、給湯器6の稼働データと、発電システム101の発電電力実績ならびに電気機器5および給湯器6の消費電力実績を含む電力データを取得する(ステップSq22)。住居1のゲートウェイ装置3は、取得したデータを給湯器管理装置1に送信する(ステップSq23)。同様に、住居2のゲートウェイ装置3は、データ要求を受信すると、給湯器6の稼働データと、発電システム101の発電電力実績ならびに電気機器5および給湯器6の消費電力実績を含む電力データを取得する(ステップSq25)。住居2のゲートウェイ装置3は、取得したデータを給湯器管理装置1に送信する(ステップSq26)。
The water
給湯器管理装置1は、データを取得し、取得したデータを記憶部14に記憶する(ステップSq27)。給湯器管理装置1が、気象情報源に対してデータ要求を送信すると(ステップSq28)、気象情報源は気象条件を給湯器管理装置1に送信する(ステップSq29)。給湯器管理装置1は、取得した気象条件を記憶部14に記憶する(ステップSq30)。
The water
図12および図13の例では、給湯器管理装置1は、ゲートウェイ装置3から稼働データおよび電力データを受信すると、受信時点での気象条件の実績値を気象情報源から取得し、稼働データおよび電力データと気象条件の実績値とを紐付けて記憶部14に記憶する。図13のように、給湯器管理装置1からゲートウェイ装置3にデータ要求をすることで、稼働データおよび電力データのタイミングをあわせることができ、稼働データおよび電力データに紐付けられる気象条件のばらつきを低減することができる。
In the examples of FIGS. 12 and 13, when the water
図14は、実施の形態1に係る給湯器管理装置が行う余剰電力予測の動作の一例を示すフローチャートである。余剰電力予測部13は、対象の住居の、予測対象期間における気象条件の予測値を記憶部14から読み出す(ステップS11)。余剰電力予測部13は、予測対象期間に対応する過去の期間を検出する(ステップS12)。予測対象期間に対応する過去の期間とは、天候が予測対象期間の天候と類似する過去の期間、天候が晴れである時間の合計が予測対象期間における天候が晴れの時間の合計と類似する過去の期間、などである。余剰電力予測部13は、予測対象期間に対応する過去の期間における、予測対象の住居における電力データを記憶部14から読み出す(ステップS13)。余剰電力予測部13は、予測対象期間の単位時間ごとに、電力データに含まれる発電システム101の発電電力実績のデータおよび電気機器5の消費電力実績のデータに基づいて、余剰電力の予測値を算出する(ステップS14)。ステップS14の処理が完了すると、余剰電力予測部13は余剰電力予測処理を終了する。余剰電力予測部13は、上述の処理を各予測対象の住居に対して行う。
FIG. 14 is a flowchart showing an example of the operation of the surplus power prediction performed by the water heater management device according to the first embodiment. The surplus
図15は、実施の形態1に係る給湯器管理装置が行う時間帯検出の動作の一例を示すフローチャートである。ステップS21〜S31は住居ごとに、余剰電力が所要電力以上である時間帯を検出するループ処理である。所要電力算出部15は、記憶部14から稼働データおよび給湯器6の特性を読み出す(ステップS22)。所要電力算出部15は、給湯器6の沸き上げ運転の所要電力を算出し、上記(4)式を用いて沸き上げ運転の所要時間を算出する(ステップS23)。
FIG. 15 is a flowchart showing an example of the time zone detection operation performed by the water heater management device according to the first embodiment. Steps S21 to S31 are loop processes for detecting a time zone in which the surplus power is equal to or greater than the required power for each house. The required
ステップS24〜S30は、単位時間ごとに、余剰電力による給湯器6の沸き上げ運転が可能であるか否かを判定するループ処理である。スケジュール作成対象期間が24時間であり、単位時間は30分であるので、ループ処理の対象となる単位時間の数は48である。時間帯検出部16は、時間帯Tにおいて、余剰電力の予測値PsTが所要電力Pd以上であるか否かを判定し、余剰電力の予測値PsTが所要電力Pd以上である場合には(ステップS25;Y)、沸き上げ可能時間の積算値を示すパラメータATiに0.5を加算する(ステップS26)。なおパラメータATiは、時間帯検出処理の開始時に0で初期化される。時間帯検出部16は、パラメータATiが沸き上げ運転の所要時間th以上であるか否かを判定し、パラメータATiが沸き上げ運転の所要時間th以上である場合には(ステップS27;Y)、時間帯Tを第1の時間帯における沸き上げ運転が完了する時間である沸き上げ完了時間帯として検出する(ステップS28)。沸き上げ完了時間帯と沸き上げ運転の所要時間によって第1の時間帯が特定できるので、沸き上げ完了時間帯は、第1の時間帯を示す情報である。パラメータATiが沸き上げ運転の所要時間th未満である場合には(ステップS27;N)、ステップS28の処理は行わない。余剰電力の予測値PsTが所要電力Pd未満である場合には(ステップS25;N)、パラメータATiを0でリセットする(ステップS29)。給湯器管理装置1は、ステップS21〜S31の処理が完了すると、時間帯検出の処理を終了する。
Steps S24 to S30 are loop processes for determining whether or not the
図15の例では、所要電力算出部15が住居iについて、給湯器6の沸き上げ運転の所要電力および所要時間を算出してから、時間帯検出部16が住居iについて、単位時間ごとに余剰電力による給湯器6の沸き上げ運転が可能であるか否かを判定する。時間帯検出の処理は上述の例に限られず、所要電力算出部15がN戸の住居それぞれについて、給湯器6の沸き上げ運転の所要電力および所要時間を算出した後に、時間帯検出部16がN戸の住居それぞれについて、単位時間ごとに余剰電力による給湯器6の沸き上げ運転が可能であるか否かを判定してもよい。
In the example of FIG. 15, after the required
図16は、実施の形態1における発電電力の予測値の例を示す図である。横軸が時刻であり、縦軸が発電電力の予測値(単位:kW)である。図17および図18は、実施の形態1における消費電力の予測値の例を示す図である。横軸が時刻であり、縦軸が消費電力の予測値(単位:kW)である。図17は住居1における電気機器5の消費電力の予測値であり、図18は住居2における電気機器5の消費電力の予測値である。図19は、実施の形態1における余剰電力の予測値の例を示す図である。横軸が時刻であり、縦軸が余剰電力の予測値(単位:kW)である。図19は、図16に示す発電システム101の発電電力の予測値から図17および図18に示す電気機器5の消費電力の予測値を減算したものである。
FIG. 16 is a diagram showing an example of a predicted value of the generated power according to the first embodiment. The horizontal axis is the time, and the vertical axis is the predicted value (unit: kW) of the generated power. 17 and 18 are diagrams showing an example of the predicted value of the power consumption in the first embodiment. The horizontal axis is the time, and the vertical axis is the predicted value of power consumption (unit: kW). FIG. 17 is a predicted value of the power consumption of the
住居1および住居2の給湯器6の特性が図11に示すとおりであり、給湯器6の沸き上げ温度の設定を85度、外気温が19度の場合を例にして説明する。住居1の給湯器6の沸き上げ運転の所要電力Pd1は1.3kWであり、所要時間th1は、下記(6)式で表されるように、約4時間である。住居2の給湯器6の沸き上げ運転の所要電力Pd2は0.95kWであり、所要時間th2は、下記(7)式で表されるように、約2.5時間である。
The characteristics of the
図19において、余剰電力の予測値PsTが住居1の給湯器6の所要電力Pd1以上となる時間帯は9時30分から15時30分までの時間帯であり、所要時間th1以上であるから、第1の時間帯は9時30分から15時30分までの時間帯であり、図15のステップS28で沸き上げ完了時間帯として検出されるのは、13時30分から15時30分までの時間帯である。図19において、余剰電力の予測値PsTが住居2の給湯器6の所要電力Pd2以上となる時間帯は9時から16時までの時間帯であり、所要時間th2以上であるから、第1の時間帯は9時から16時までの時間帯であり、図15のステップS28で沸き上げ完了時間帯として検出されるのは、11時30分から16時までの時間帯である。
In FIG. 19, the time zone in which the predicted value Ps T of the surplus power becomes the required power Pd1 or more of the
第1の時間帯に応じて各住居の沸き上げ運転を行う時間帯を示すスケジュールを作成する処理について説明する。図20は、実施の形態1におけるスケジュール決定処理の流れを示すシーケンス図である。給湯器管理装置1は、住居1に13時30分から15時30分までの時間帯である沸き上げ完了時間帯を示す情報を送信する(ステップSq41)。給湯器管理装置1は、住居2のゲートウェイ装置3に、11時30分から16時までの時間帯である沸き上げ完了時間帯を示す情報を送信する(ステップSq42)。住居1のゲートウェイ装置3は沸き上げ完了時間帯を示す情報を受信し、13時30分から15時30分までの沸き上げ完了時間帯を示す情報を端末装置9から出力する(ステップSq43)。住居1のゲートウェイ装置3は沸き上げ完了時間帯を示す情報を受信し、11時30分から16時までの沸き上げ完了時間帯を示す情報を端末装置9から出力する(ステップSq44)。
The process of creating a schedule indicating the time zone in which the boiling operation of each house is performed according to the first time zone will be described. FIG. 20 is a sequence diagram showing the flow of the schedule determination process according to the first embodiment. The water
図21および図22は、実施の形態1に係る端末装置の表示画面の例を示す図である。端末装置9の表示画面90には、単位時間に対応する時間区分91が表示され、時間区分91にはチェックボックス92が設けられている。また表示画面90には、決定ボタン93およびクリアボタン94が設けられている。図21の例では、13時30分の時間区分91から15時30分の時間区分91までのチェックボックス92が黒色で表示され、13時30分から15時30分までの時間帯に沸き上げ運転が完了可能であることを示している。同様に、図22の例では、11時30分の時間区分91から16時の時間区分91までのチェックボックス92が黒色で表示され、11時30分から16時までの時間帯に沸き上げ運転が完了可能であることを示している。ユーザはチェックボックス92が黒色で表示されている時間区分91の内、所望の時間区分91を選択して、決定ボタン93を操作する。表示画面における沸き上げ運転が完了可能な時間帯の表示方法は上述の例に限られず、沸き上げ運転が完了可能な時間帯とその他の時間帯が区別可能な任意の方法で表示することができる。
21 and 22 are diagrams showing an example of a display screen of the terminal device according to the first embodiment. A
住居1のゲートウェイ装置3は、端末装置9からユーザの操作に応じた指示時間帯を取得する(図20ステップSq45)。ユーザが15時の時間区分91のチェックボックス92を選択した場合、ゲートウェイ装置3は、端末装置9から指示時間帯として15時の時間帯を示す情報を取得する。指示時間帯と沸き上げ運転の所要時間によって、第1の時間帯の内、給湯器6の沸き上げに割り当てられる時間である割当時間帯が特定できるので、指定時間帯は、割当時間帯を示す情報である。住居1のゲートウェイ装置3は、指示時間帯を給湯器管理装置1に送信する(ステップSq46)。給湯器管理装置1は、住居1のゲートウェイ装置3から指示時間帯を取得し、指示時間帯および住居1の給湯器6の沸き上げの所要時間から住居1の給湯器6の沸き上げ運転を行う時間帯を決定する(ステップSq47)。上述の例では、指示時間帯は15時の時間帯であり、所要時間は4時間であるから、11時から15時が割当時間帯であり、給湯器管理装置1は、11時から15時までを住居1の給湯器6の沸き上げ運転を行う時間帯として決定する。
The
給湯器管理装置1は、住居1の給湯器6の沸き上げ運転を行う時間帯に応じて、余剰電力の予測値を更新し、第1の時間帯を再度検出する(ステップSq48)。給湯器管理装置1は、再検出された第1の時間帯に応じた完了時間帯を住居2のゲートウェイ装置3に送信する(ステップSq49)。
The water
住居2のゲートウェイ装置3は沸き上げ完了時間帯を再度受信し、沸き上げ完了時間帯を端末装置9から再度出力する(ステップSq50)。住居2のゲートウェイ装置3は、ユーザの端末装置9の操作に応じて、端末装置9から指示時間帯を取得する(ステップSq51)。住居2のゲートウェイ装置3は、指示時間帯を給湯器管理装置1に送信する(ステップSq52)。給湯器管理装置1は、住居2のゲートウェイ装置3から指示時間帯を取得し、指示時間帯および住居2の給湯器6の沸き上げの所要時間から住居2の給湯器6の沸き上げ運転を行う時間帯を決定する(ステップSq53)。給湯器管理装置1は、住居2の給湯器6の沸き上げ運転を行う時間帯に応じて、余剰電力の予測値を更新し、第1の時間帯を再度検出する(ステップSq54)。
The
図23は、実施の形態1における余剰電力の予測値の例を示す図である。横軸が時刻であり、縦軸が余剰電力の予測値(単位:kW)である。図23に示す余剰電力の予測値は、図19に示す余剰電力の予測値から、11時から15時までの間において、住居1の給湯器6の所要電力Pd1を減算した値である。更新された余剰電力の予測値PsTが住居2の給湯器6の所要電力Pd2以上となるのは、9時から13時30分までの時間帯であり、図15のステップS28で沸き上げ完了時間帯として検出されるのは11時30分から13時30分までの時間帯である。
FIG. 23 is a diagram showing an example of a predicted value of surplus power in the first embodiment. The horizontal axis is the time, and the vertical axis is the predicted value of surplus power (unit: kW). The predicted value of the surplus power shown in FIG. 23 is a value obtained by subtracting the required power Pd1 of the
ユーザが13時の時間区分91のチェックボックス92を選択した場合、住居2のゲートウェイ装置3は、端末装置9から指示時間帯として13時の時間帯を示す情報を取得する。この場合、指示時間帯は13時の時間帯であり、所要時間は2.5時間であるから、給湯器管理装置1は、10時30分から13時までを住居2の給湯器6の沸き上げ運転を行う時間帯として決定する。
When the user selects the
図24は、実施の形態1に係る端末装置の表示画面の例を示す図である。図24の例では、11時30分の時間区分91から13時30分の時間区分91までのチェックボックス92が黒色で表示され、11時30分から13時30分までの時間帯に沸き上げ運転が完了可能であることを示している。
FIG. 24 is a diagram showing an example of a display screen of the terminal device according to the first embodiment. In the example of FIG. 24, the
給湯器管理装置1は、住居1および住居2の給湯器6の沸き上げ運転を行う時間帯に基づいてスケジュールを作成する(図20ステップSq55)。給湯器管理装置1は、住居1および住居2のゲートウェイ装置3にスケジュールを送信する(ステップSq56,Sq57)。住居1のゲートウェイ装置3は、スケジュールを受信し、スケジュールを設定する(ステップSq58)。住居2のゲートウェイ装置3は、スケジュールを受信し、スケジュールを設定する(ステップSq59)。その後、10時30分に住居2のゲートウェイ装置3は、給湯器6に沸き上げ運転の開始を指示し(ステップSq60)、11時に住居1のゲートウェイ装置3は、給湯器6に沸き上げ運転の開始を指示する(ステップSq61)。
The water
上述の例では、ゲートウェイ装置3から割当時間帯を示す情報を受信するたびに、給湯器管理装置1は、給湯器6の沸き上げ運転を行う時間帯を決定し、余剰電力の予測値の更新および第1の時間帯の再検出を行ったが、給湯器管理装置1は、少なくとも一部のゲートウェイ装置3から割当時間帯を示す情報を受信してから、給湯器6の優先順位に応じて、給湯器6の沸き上げ運転を行う時間帯を決定してもよい。
In the above example, each time the information indicating the allocated time zone is received from the
以上説明した通り、本実施の形態1に係る給湯器管理装置1によれば、将来期間の内、余剰電力によって給湯器6の沸き上げ運転が可能な時間帯である第1の時間帯を検出し、第1の時間帯の内、ユーザが選択した完了時間帯に応じて、給湯器6の沸き上げ運転を行う時間帯を決定することで、逆潮流電力の変動を抑制することが可能である。ユーザに第1の時間帯を提示することで、ユーザに発電システム101で発電された電力を有効に利用することを意識させることが可能である。
As described above, according to the water
(実施の形態2)
実施の形態1では、余剰電力のみによって給湯器6の沸き上げ運転が可能である第1の時間帯に基づいて、給湯器6の沸き上げ運転を行う時間帯を決定する。実施の形態2では、系統電力および余剰電力によって給湯器6の沸き上げ運転が可能である第2の時間帯も用いて、給湯器6の沸き上げ運転を行う時間帯を決定する。実施の形態2に係る電力システム100の各部の構成は実施の形態1と同様である。実施の形態1と異なる、給湯器管理装置1の動作について説明する。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the time zone for the boiling operation of the
時間帯検出部16は、長さが沸き上げ運転の所要時間と一致する時間帯であって、該時間帯に亘って余剰電力の予測値と沸き上げ運転の所要電力の内、小さい値を積算した値が、沸き上げ運転に必要な電力量である所要電力量に1未満の正数である比率を乗算した値以上となる時間帯である第2の時間帯を検出する。
The time
図25は、本発明の実施の形態2における余剰電力の予測値の例を示す図である。横軸が時刻であり、縦軸が余剰電力の予測値(単位:kW)である。給湯器6の特性は実施の形態1と同様であり、住居1の給湯器6の沸き上げ運転の所要時間th1は4時間であり、所要電力Pd1は1.3kWである。図25の例では、余剰電力の予測値がPsTが所要電力Pd1以上となる時間は4時間に満たない。
FIG. 25 is a diagram showing an example of a predicted value of surplus power according to the second embodiment of the present invention. The horizontal axis is the time, and the vertical axis is the predicted value of surplus power (unit: kW). The characteristics of the
時間帯検出部16は、所要時間に亘って余剰電力の予測値PsTと沸き上げ運転の所要電力Pdの内、小さい値を積算する。時間帯検出部16は、30分の単位時間ごとの余剰電力の予測値PsTと所要電力Pdの内、小さい値を、所要時間に相当するM個の単位時間に亘って積算する。各時間帯Tについて、時間帯Tの直前のM個の単位時間に亘る積算値PsMTは、下記(8)式で表される。
The time
図26は、実施の形態2における余剰電力の予測値と積算値の例を示す図である。図26は、所要時間4時間に亘る積算値(単位:kWh)の例を示す。12時の時間帯に対応する積算値は、8時の時間帯から11時30分の時間帯までに亘って、余剰電力の予測値と所要電力Pdの内、小さい値を積算した値である。 FIG. 26 is a diagram showing an example of a predicted value and an integrated value of surplus power in the second embodiment. FIG. 26 shows an example of an integrated value (unit: kWh) over a required time of 4 hours. The integrated value corresponding to the 12 o'clock time zone is the integrated value of the predicted value of the surplus power and the required power Pd from the 8 o'clock time zone to the 11:30 time zone. ..
時間帯検出部16は、単位時間ごとに下記(9)式が成立するか否かを判定する。下記(9)式において、αは1未満の正数である比率である。
The time
αを0.5とすると、住居1について、所要時間4時間に相当するM=8であるから、上記(9)式の右辺は1.3×4×0.5=2.6(単位:kWh)となる。図26の例において、積算値が2.6以上であるのは、12時の時間帯から17時の時間帯までである。時間検出部16は、12時から17時までの時間帯を、第2の時間帯における沸き上げ運転が完了する時間である第2の沸き上げ完了時間帯として検出する。第2の沸き上げ完了時間帯と沸き上げ運転の所要時間によって第2の時間帯が特定できるので、第2の沸き上げ完了時間帯は、第2の時間帯を示す情報である。通信部11は、第2の時間帯を示す第2の沸き上げ完了時間帯をゲートウェイ装置3に送信する。時間帯出力部35は、第2の沸き上げ完了時間帯を端末装置9に送信する。
Assuming that α is 0.5, M = 8 corresponding to the required time of 4 hours for the
図27は、実施の形態2に係る端末装置の表示画面の例を示す図である。図27の例では、12時の時間区分91から17時までの時間区分91までのチェックボックス92が斜線で表示され、12時から17時までの時間帯に、系統電力および余剰電力による沸き上げ運転が完了可能であることを示している。
FIG. 27 is a diagram showing an example of a display screen of the terminal device according to the second embodiment. In the example of FIG. 27, the
ゲートウェイ装置3は、端末装置9からユーザの操作に応じた指示時間帯を取得する。指示時間帯は、第2の時間帯の内、給湯器6の沸き上げに割り当てられる時間である割当時間帯を示す情報である。
The
比率αは1種類に限られず、2種類以上用いてもよい。時間帯検出部16は、αが0.3である場合の第2の沸き上げ完了時間帯およびαが0.7である場合の第2の沸き上げ完了時間帯を検出してゲートウェイ装置3に送信し、ゲートウェイ装置3は端末装置9に2種類の第2の沸き上げ完了時間帯を送信する。端末装置9には、αが0.3である場合の第2の沸き上げ完了時間帯を発電電力を30%以上使用する時間帯として表示し、αが0.7である場合の第2の沸き上げ完了時間帯を発電電力を70%以上使用する時間帯として表示してもよい。
The ratio α is not limited to one type, and two or more types may be used. The time
上述の例では、第1の時間帯が存在しなかったが、第1の時間帯および第2の時間帯が存在する場合には、表示画面90に、第1の沸き上げ完了時間帯および第2の沸き上げ完了時間帯の両方が表示されてもよい。割当時間帯は第1の時間帯および第2の時間帯の少なくともいずれかから給湯器6の沸き上げ運転に割り当てられる時間帯である。表示画面における時間帯の表示方法は上述の例に限られず、第1の時間帯に対応する沸き上げ完了時間帯、第2の沸き上げ完了時間帯、および、その他の時間帯が区別可能な任意の方法で表示することができる。
In the above example, the first time zone did not exist, but when the first time zone and the second time zone exist, the
以上説明した通り、本実施の形態2に係る給湯器管理装置1によれば、第1の時間帯に加え、将来期間の内、系統電力および余剰電力によって給湯器6の沸き上げ運転が可能な時間帯である第2の時間帯を検出し、第1の時間帯および第2の時間帯の少なくともいずれかから、ユーザが選択した時間帯に応じて、給湯器6の沸き上げ運転を行う時間帯を決定することで、余剰電力を有効に利用することが可能である。
As described above, according to the water
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3においては、給湯器管理装置1は、沸き上げ運転により消費電力のピークが契約電力を超えることが予想される場合に、その旨をゲートウェイ装置3に送信し、ゲートウェイ装置3は端末装置9から消費電力のピークが契約電力を超えることを出力する。実施の形態3に係る電力システム100の各部の構成は実施の形態1と同様である。実施の形態1と異なる、給湯器管理装置1の動作について説明する。
(Embodiment 3)
In the third embodiment of the present invention, when the peak power consumption is expected to exceed the contracted power due to the boiling operation, the water
余剰電力予測部13は、下記(10)式で表されるように、単位時間ごとに、電気機器5の消費電力の予測値から発電システム101の発電電力の予測値を減算した値および0の内、大きい値を系統電力の使用量の予測値PeTとして算出する。
As represented by the following equation (10), the surplus
時間帯検出部16は、下記(11)式で表されるように、単位時間ごとに、系統電力の使用量の予測値PeTに沸き上げ運転の所要電力を加算した値が契約電力Pmaxを超えないか否かを判定する。下記(11)式は契約電力を超過しないことを確実にするための正数であり、0に近い値が望ましい。
The time
住居1の給湯器6の沸き上げ運転の所要時間が3時間であり、午後8時の時間帯において、上記(11)式が成立する場合、時間帯検出部16は午後8時から午後11時までを第3の時間帯として検出する。通信部11は、第3の時間帯を示す情報をゲートウェイ装置3に送信する。ゲートウェイ装置3は、第3の時間帯を示す情報を端末装置9に送信する。
If the time required for the boiling operation of the
図28は、実施の形態2に係る端末装置の表示画面の例を示す図である。端末装置9は、取得した第3の時間帯を示す情報に基づき、図28に示すように午後8時から午後11時までを使用不可の時間帯として画面に表示する。端末装置9において、第3の時間帯は選択できないようにしてもよい。表示画面における時間帯の表示方法は上述の例に限られず、第1の時間帯に対応する沸き上げ完了時間帯、第2の沸き上げ完了時間帯、第3の時間帯、および、その他の時間帯が区別可能な任意の方法で表示することができる。
FIG. 28 is a diagram showing an example of a display screen of the terminal device according to the second embodiment. The
以上説明した通り、本実施の形態3に係る給湯器管理装置1によれば、将来期間の内、給湯器6の沸き上げ運転によって契約電力を超過することが予測される時間帯である第3の時間帯を検出して出力することで、系統電力の消費の増大を抑制することが可能である。
As described above, according to the water
図29は、本発明の実施の形態に係る給湯器管理装置およびゲートウェイ装置のハードウェアの構成例を示す図である。給湯器管理装置1およびゲートウェイ装置3は、それぞれの装置を制御するハードウェア構成としてプロセッサ111、メモリ112、およびインターフェース113を備える。これらの装置の各機能は、プロセッサ111がメモリ112に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。インターフェース113は各装置を接続し、通信を確立させるためのものであり、必要に応じて複数の種類のインターフェースから構成されてもよい。図29では、プロセッサ111およびメモリ112をそれぞれ1つで構成する例を示しているが、複数のプロセッサ111および複数のメモリ112が連携して各機能を実行してもよい。
FIG. 29 is a diagram showing a configuration example of hardware of the water heater management device and the gateway device according to the embodiment of the present invention. The water
その他、前記のハードウェア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。 In addition, the above hardware configuration and flowchart are examples, and can be arbitrarily changed and modified.
プロセッサ111、メモリ112,およびインターフェース113で構成される制御処理を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。たとえば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読み取り可能な記録媒体(フレキシブルディスク、CD−ROM、DVD−ROMなど)に格納して配布し、前記コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行する給湯器管理装置1およびゲートウェイ装置3を構成してもよい。また、インターネットなどの通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に前記コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロードすることで給湯器管理装置1およびゲートウェイ装置3を構成してもよい。
The central part of the control process including the
また、給湯器管理装置1およびゲートウェイ装置3の機能を、OS(オペレーティングシステム)とアプリケーションプログラムの分担、またはOSとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。
Further, when the functions of the water
また、搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。たとえば、通信ネットワーク上の掲示板(BBS:Bulletin Board System)に前記コンピュータプログラムを掲示し、通信ネットワークを介して前記コンピュータプログラムを配信してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、OSの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。 It is also possible to superimpose a computer program on a carrier wave and distribute it via a communication network. For example, the computer program may be posted on a bulletin board system (BBS: Bulletin Board System) on the communication network, and the computer program may be distributed via the communication network. Then, the computer program may be started and executed in the same manner as other application programs under the control of the OS so that the above processing can be executed.
本発明の実施の形態は上述の実施の形態に限られない。給湯器6の設置箇所は住居に限定されず、商業施設または公共施設などでもよい。上述の例では、各住居に発電装置21および給湯器6が備えつけられる構成について説明したが、一部の住居にのみ発電装置21が備えつけられてもよい。また給湯器管理装置1が直接、計測機器7から電力データを取得し、給湯器6から稼働データを取得するように構成してもよい。
The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment. The location where the
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。 The present invention allows for various embodiments and modifications without departing from the broad spirit and scope of the present invention. Moreover, the above-described embodiment is for explaining the present invention, and does not limit the scope of the present invention. That is, the scope of the present invention is indicated not by the embodiment but by the claims. Then, various modifications made within the scope of the claims and the equivalent meaning of the invention are considered to be within the scope of the present invention.
1 給湯器管理装置、2 ネットワーク、3 ゲートウェイ装置、4 通信機器、5 電気機器、6 給湯器、7 計測機器、8 分電盤、9 端末装置、11 通信部、12 気象情報取得部、13 余剰電力予測部、14 記憶部、15 所要電力算出部、16 時間帯検出部、17 スケジュール決定部、21 発電装置、22 パワーコンディショナ、23 電力メータ、31 稼働データ取得部、32 電力データ取得部、33 ゲートウェイ通信部、34 給湯器制御部、35 時間帯出力部、36 割当時間帯取得部、60 ヒートポンプ式加熱器、61 蒸発器、62 圧縮器、63 放熱器、64 膨張弁、65 貯湯タンク、66 水流路、67 循環ポンプ、68 流路切替弁、69 ラジエータ、70 床暖房機器、90 表示画面、91 時間区分、92 チェックボックス、93 決定ボタン、94 クリアボタン、100 電力システム、101 発電システム、102 需要家設備、103 給湯器管理システム、111 プロセッサ、112 メモリ、113 インターフェース、200 電源系統、651a,651b,651c,651d,651e 区分、652a,652b,652c,652d,652e 温度センサ、653 出湯管、654 給水管。 1 Water heater management device, 2 network, 3 gateway device, 4 communication device, 5 electrical device, 6 water heater, 7 measuring device, 8 distribution board, 9 terminal device, 11 communication unit, 12 weather information acquisition unit, 13 surplus Power prediction unit, 14 storage unit, 15 required power calculation unit, 16 time zone detection unit, 17 schedule determination unit, 21 water heater, 22 power conditioner, 23 power meter, 31 operation data acquisition unit, 32 power data acquisition unit, 33 Gateway communication unit, 34 Water heater control unit, 35 time zone output unit, 36 Allocated time zone acquisition unit, 60 Heat pump type heater, 61 Evaporator, 62 Compressor, 63 Dissipator, 64 Expansion valve, 65 Hot water storage tank, 66 water flow path, 67 circulation pump, 68 flow path switching valve, 69 radiator, 70 floor heating equipment, 90 display screen, 91 time division, 92 check box, 93 enter button, 94 clear button, 100 power system, 101 power generation system, 102 Consumer equipment, 103 Water heater management system, 111 processor, 112 memory, 113 interface, 200 power supply system, 651a, 651b, 651c, 651d, 651e division, 652a, 652b, 652c, 652d, 652e temperature sensor, 653 hot water pipe , 654 water supply pipe.
Claims (8)
前記発電システムの発電電力実績ならびに前記発電システムから電力の供給を受ける電気機器および前記電気給湯器の消費電力実績を含む電力データを取得する電力データ取得部に通信を介して接続され、該電力データ取得部から通信を介して該電力データを受信し、前記電気給湯器に通信を介して接続され、前記電気給湯器の動作状態、残湯量、および残湯温度を含む稼働データを取得する稼働データ取得部に通信を介して接続され、該稼働データ取得部から、該稼働データを通信を介して受信する通信部と、
前記発電システムの設置場所における前記気象条件を、この給湯器管理装置の外部の情報源から通信を介して取得する気象情報取得部と、
前記電力データならびに前記気象条件から、将来期間における余剰電力の予測値を算出する余剰電力予測部と、
前記電気給湯器の特性に応じて前記稼働データから前記電気給湯器の前記沸き上げ運転に必要な電力である所要電力および該沸き上げ運転の完了までに要する時間である所要時間を算出する所要電力算出部と、
前記余剰電力の予測値、前記所要電力および前記所要時間から、前記将来期間の内、前記余剰電力によって前記電気給湯器の前記沸き上げ運転が可能な時間帯である第1の時間帯を検出し、前記第1の時間帯を示す情報を出力する時間帯検出部と、
前記将来期間における該電気給湯器の前記沸き上げ運転を行う時間帯を示すスケジュールを作成して出力するスケジュール決定部と、
を備え、
前記通信部は、前記第1の時間帯に応じた前記電気給湯器の前記沸き上げ運転が完了可能な時間帯である完了時間帯を示す情報を通信を介してユーザが操作する端末装置に送信し、前記ユーザの操作に応じて前記電気給湯器の沸き上げ運転に割り当てられる時間帯である割当時間帯を示す情報を通信を介して前記端末装置から受信し、
前記スケジュール決定部は、前記所要電力および前記所要時間ならびに前記割当時間帯を示す情報から、前記将来期間における該電気給湯器の沸き上げ運転を行う時間帯を示すスケジュールを作成する、
給湯器管理装置。 For an electric water heater having a hot water storage tank, which receives power from a power generation system whose power generation amount changes depending on weather conditions, the electric hot water supply including a boiling operation for raising the temperature of hot water in the hot water storage tank to a predetermined temperature. It is a water heater management device that manages the operation of the vessel.
The electric power data is connected via communication to an electric power data acquisition unit that acquires electric power data including the electric power generation results of the power generation system, the electric equipment receiving power from the power generation system, and the power consumption results of the electric water heater. Operation data that receives the power data from the acquisition unit via communication, is connected to the electric water heater via communication , and acquires operation data including the operating state, the amount of remaining hot water, and the temperature of the remaining hot water of the electric water heater. A communication unit that is connected to the acquisition unit via communication and receives the operation data from the operation data acquisition unit via communication.
A meteorological information acquisition unit that acquires the meteorological conditions at the installation location of the power generation system from an external information source of the water heater management device via communication, and
A surplus power prediction unit that calculates a predicted value of surplus power in the future period from the power data and the weather conditions.
The required power to calculate the required power, which is the power required for the boiling operation of the electric water heater, and the required time, which is the time required to complete the boiling operation, from the operation data according to the characteristics of the electric water heater. Calculation part and
From the predicted value of the surplus power, the required power, and the required time, a first time zone, which is a time zone in which the boiling operation of the electric water heater can be performed by the surplus power, is detected in the future period. , A time zone detection unit that outputs information indicating the first time zone ,
And a schedule determining unit for creating and outputting a schedule that shows the time of day to perform the boiling operation of the electric water heater in the previous Symbol future periods,
Equipped with a,
The communication unit transmits information indicating a completion time zone, which is a time zone in which the boiling operation of the electric water heater can be completed according to the first time zone, to a terminal device operated by the user via communication. Then, in response to the operation of the user, information indicating the allocated time zone, which is the time zone allocated to the boiling operation of the electric water heater, is received from the terminal device via communication.
The schedule determination unit creates a schedule indicating a time zone in which the electric water heater is to be heated in the future period from the required power, the required time, and the information indicating the allocated time zone.
Water heater management device.
前記時間帯検出部は、更新された前記余剰電力の予測値に応じて前記第1の時間帯を検出し、前記第1の時間帯を示す情報を出力する、
請求項1に記載の給湯器管理装置。 When the communication unit receives the information indicating the allocated time zone, the surplus power prediction unit subtracts the required power from the predicted value of the surplus power in the allocated time zone to predict the surplus power. Update the value
The time zone detection unit detects the first time zone according to the updated predicted value of the surplus power, and outputs information indicating the first time zone.
The water heater management device according to claim 1.
前記通信部は、前記第1の時間帯および前記第2の時間帯の少なくともいずれかに応じた前記完了時間帯を示す情報を前記端末装置に送信し、前記第1の時間帯および前記第2の時間帯の少なくともいずれかに対応する前記割当時間帯を前記端末から受信する、
請求項1または2に記載の給湯器管理装置。 The time zone detection unit is a time zone whose length coincides with the required time, and the value obtained by integrating the predicted value of the surplus power and the smaller value of the required power over the time zone is the said. The second time zone, which is the time zone equal to or greater than the value obtained by multiplying the required power amount, which is the amount of power required for the boiling operation, by the ratio of positive numbers less than 1, is detected, and the second time zone is set. Output the information to be shown
The communication unit transmits information indicating the completion time zone corresponding to at least one of the first time zone and the second time zone to the terminal device, and transmits the first time zone and the second time zone. Receives the allotted time zone corresponding to at least one of the time zones from the terminal .
The water heater management device according to claim 1 or 2.
請求項1から3のいずれか1項に記載の給湯器管理装置。 The time zone detection unit calculates a predicted value of system power consumption, which is power supplied from the power system of the power company in the future period, from the predicted value of the generated power and the predicted value of the power consumption. A third time zone in which the predicted value of the grid power consumption is equal to or greater than the value obtained by multiplying the threshold value determined by the contracted power with the electric power company by a positive number less than 1 is detected, and the third time zone is indicated. Output information,
The water heater management device according to any one of claims 1 to 3.
請求項4に記載の給湯器管理装置。 The time zone detection unit outputs the third time zone as a time zone during which the boiling operation of the electric water heater is impossible.
The water heater management device according to claim 4.
気象条件によって発電量が変化する発電システムから電力の供給を受ける、貯湯タンクを有する電気給湯器について、前記貯湯タンク内の湯水の温度を定められた温度まで上昇させる沸き上げ運転を含む前記電気給湯器の動作を制御するゲートウェイ装置であって、
前記発電システムの発電電力ならびに前記発電システムから電力の供給を受ける電気機器および前記電気給湯器の消費電力を計測する計測機器の計測データを受信し、受信した計測データに基づいて、前記発電システムの発電電力実績ならびに前記発電システムから電力の供給を受ける電気機器および前記電気給湯器の消費電力実績を含む電力データを取得する電力データ取得部と、
前記電気給湯器から通信を介して該電気給湯器の動作状態、残湯量、および残湯温度を含む稼働データを取得する稼働データ取得部と、
将来期間の内、余剰電力によって前記電気給湯器の前記沸き上げ運転が可能な時間帯である第1の時間帯を示す情報を出力する時間帯出力部と、
前記第1の時間帯の内、前記電気給湯器の前記沸き上げ運転を実行するための時間として割り当てられる時間帯である割当時間帯を示す情報を、ユーザが操作する端末装置から取得する割当時間帯取得部と、
前記稼働データおよび前記電力データを前記給湯器管理装置に送信し、前記稼働データおよび前記電力データに基づいて検出される前記第1の時間帯を示す情報を前記給湯器管理装置から受信し、前記割当時間帯を示す情報を前記給湯器管理装置に送信し、前記将来期間における前記電気給湯器の前記沸き上げ運転を行う時間帯を示すスケジュールを給湯器管理装置から受信する通信部と、
前記スケジュールに応じて前記電気給湯器を制御する給湯器制御部と、
を備える、
ゲートウェイ装置。 It is connected to the water heater management device according to any one of claims 1 to 5 via a network, and is connected to the water heater management device.
For an electric water heater having a hot water storage tank, which receives power from a power generation system whose power generation amount changes depending on weather conditions, the electric hot water supply including a boiling operation for raising the temperature of hot water in the hot water storage tank to a predetermined temperature. It is a gateway device that controls the operation of the device.
The power generated by the power generation system, the electric equipment supplied with power from the power generation system, and the measurement data of the measurement equipment for measuring the power consumption of the electric water heater are received, and based on the received measurement data, the power generation system of the power generation system A power data acquisition unit that acquires power data including the actual power generated, the electric equipment that receives power from the power generation system, and the actual power consumption of the electric water heater.
An operation data acquisition unit that acquires operation data including the operating state, the amount of remaining hot water, and the temperature of the remaining hot water from the electric water heater via communication.
A time zone output unit that outputs information indicating a first time zone, which is a time zone in which the boiling operation of the electric water heater is possible by surplus electric power, in a future period.
The first of the time period, the electric water heater the boiling information indicating allocation time zone is a time zone to be allocated as a time to perform the operation of, you get from the terminal device operated by a user split With the current time zone acquisition department,
The operation data and the power data are transmitted to the water heater management device, and information indicating the first time zone detected based on the operation data and the power data is received from the water heater management device. A communication unit that transmits information indicating the allocated time zone to the water heater management device and receives a schedule indicating the time zone for performing the boiling operation of the electric water heater in the future period from the water heater management device.
A water heater control unit that controls the electric water heater according to the schedule,
Bei obtain,
Gateway device.
請求項6に記載のゲートウェイ装置と、
を備える給湯器管理システム。 The water heater management device according to any one of claims 1 to 5.
The gateway device according to claim 6 and
Water heater management system equipped with.
前記発電システムの発電電力実績ならびに前記発電システムから電力の供給を受ける電気機器および前記電気給湯器の消費電力実績を含む電力データを取得する電力データ取得部に通信を介して接続され、該電力データ取得部から通信を介して該電力データを受信する通信部、
前記電気給湯器に通信を介して接続され、前記電気給湯器の動作状態、残湯量、および残湯温度を含む稼働データを取得する稼働データ取得部に通信を介して接続され、該稼働データ取得部から該稼働データを通信を介して受信する通信部、
前記発電システムの設置場所における前記気象条件を、このコンピュータの外部の情報源から取得する気象情報取得部、
前記電力データならびに前記気象条件から、将来期間における余剰電力の予測値を算出する余剰電力予測部、
前記電気給湯器の特性に応じて前記稼働データから前記電気給湯器の前記沸き上げ運転に必要な電力である所要電力および該沸き上げ運転の完了までに要する時間である所要時間を算出する所要電力算出部、
前記余剰電力の予測値、前記所要電力および前記所要時間から、前記将来期間の内、前記余剰電力によって前記電気給湯器の前記沸き上げ運転が可能な時間帯である第1の時間帯を検出し、前記第1の時間帯を示す情報を出力する時間帯検出部、
前記将来期間における該電気給湯器の前記沸き上げ運転を行う時間帯を示すスケジュールを作成して出力するスケジュール決定部、
として機能させ、
前記通信部は、前記第1の時間帯に応じた前記電気給湯器の前記沸き上げ運転が完了可能な時間帯である完了時間帯を示す情報を通信を介してユーザが操作する端末装置に送信し、前記ユーザの操作に応じて前記電気給湯器の沸き上げ運転に割り当てられる時間帯である割当時間帯を示す情報を通信を介して前記端末装置から受信し、
前記スケジュール決定部は、前記所要電力および前記所要時間ならびに前記割当時間帯を示す情報から、前記将来期間における該電気給湯器の沸き上げ運転を行う時間帯を示すスケジュールを作成する、
プログラム。 For an electric water heater having a hot water storage tank, which receives power from a power generation system whose power generation amount changes depending on weather conditions, the electric hot water supply including a boiling operation for raising the temperature of hot water in the hot water storage tank to a predetermined temperature. A program for managing the operation of a device, which is a computer
The electric power data is connected via communication to an electric power data acquisition unit that acquires electric power data including the electric power generation record of the power generation system, the electric equipment receiving power from the power generation system, and the electric power consumption record of the electric water heater. A communication unit that receives the power data from the acquisition unit via communication,
It is connected to the electric water heater via communication, and is connected to an operation data acquisition unit that acquires operation data including the operating state, the amount of remaining hot water, and the temperature of the remaining hot water of the electric water heater via communication, and acquires the operation data. Communication unit that receives the operation data from the unit via communication,
A meteorological information acquisition unit that acquires the meteorological conditions at the installation location of the power generation system from an information source outside the computer.
Surplus power prediction unit that calculates the predicted value of surplus power in the future period from the power data and the weather conditions.
The required power to calculate the required power, which is the power required for the boiling operation of the electric water heater, and the required time, which is the time required to complete the boiling operation, from the operation data according to the characteristics of the electric water heater. Calculation unit,
From the predicted value of the surplus power, the required power, and the required time, a first time zone, which is a time zone in which the boiling operation of the electric water heater can be performed by the surplus power, is detected in the future period. , A time zone detector that outputs information indicating the first time zone ,
Schedule determination unit for creating and outputting a schedule that shows the time of day to perform the boiling operation of the electric water heater in the previous Symbol future periods,
To function as,
The communication unit transmits information indicating a completion time zone, which is a time zone in which the boiling operation of the electric water heater can be completed according to the first time zone, to a terminal device operated by the user via communication. Then, in response to the operation of the user, information indicating the allocated time zone, which is the time zone allocated to the boiling operation of the electric water heater, is received from the terminal device via communication.
The schedule determination unit creates a schedule indicating a time zone in which the electric water heater is to be heated in the future period from the required power, the required time, and the information indicating the allocated time zone.
program.
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