JPWO2020225905A1 - Hot water storage type hot water supply system - Google Patents

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▲泰▼成 松村
謙作 畑中
直紀 柴崎
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Mitsubishi Electric Corp
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H4/00Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
    • F24H4/02Water heaters

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Abstract

本発明の貯湯式給湯システムは、系統電力設備(36)と、系統電力設備(36)に接続されて、再生可能エネルギーを利用して発電する発電装置(30)と、から電力供給されるように設置される。貯湯式給湯システムは、貯湯タンク(10)と、電力を消費して水を加熱する加熱手段(101)と、加熱手段により貯湯タンクの水を加熱する沸上運転を制御する制御装置(17)とを備える。制御装置(17)は、沸上運転における目標出湯温度を、設定可能な目標出湯温度の中で最高の温度である最高出湯温度と、最高出湯温度より低温の低出湯温度と、の少なくとも2つの温度に変更可能である。制御装置(17)は、発電装置(30)による発電電力から使用電力を除いた余剰電力の売電が制限された出力抑制中である場合、最高出湯温度を目標出湯温度として余剰電力を利用して沸上運転を実行する。The hot water storage type hot water supply system of the present invention is supplied with power from a grid power facility (36) and a power generation device (30) connected to the grid power facility (36) to generate power using renewable energy. Will be installed in. The hot water storage type hot water supply system includes a hot water storage tank (10), a heating means (101) that consumes electric power to heat water, and a control device (17) that controls a boiling operation for heating water in the hot water storage tank by the heating means. And. The control device (17) sets the target hot water temperature in the boiling operation to at least two, the maximum hot water temperature which is the highest temperature among the target hot water temperatures that can be set, and the low hot water temperature which is lower than the maximum hot water temperature. It can be changed to temperature. The control device (17) uses the surplus power with the maximum hot water temperature as the target hot water temperature when the power sale of the surplus power obtained by excluding the power used from the power generated by the power generation device (30) is being suppressed. Perform boiling operation.

Description

本発明は、貯湯式給湯システムに関する。 The present invention relates to a hot water storage type hot water supply system.

貯湯式給湯システムは、貯湯タンクを有し、貯湯タンク内の湯水を沸き上げて蓄熱する沸上運転を行うことができる。この沸上運転では、太陽光発電等の発電設備により発電した電力から使用電力を除いた余剰電力がある場合に、その余剰電力を活用して沸上運転を行なう貯湯式給湯システムが知られている。 The hot water storage type hot water supply system has a hot water storage tank, and can perform a boiling operation in which hot water in the hot water storage tank is boiled to store heat. In this boiling operation, there is known a hot water storage type hot water supply system that performs boiling operation by utilizing the surplus power when there is surplus power generated by power generation equipment such as solar power generation minus the power used. There is.

例えば、日本特開2017−036842号公報には、沸上運転の制御に関し、余剰電力が存在する場合に、その余剰電力を用いて、比較的低い低温目標温度で沸上運転を行ない、沸上運転が完了した後に、更に、余剰電力が存在する場合に、高温目標温度で沸上運転を行うことが記載されている。 For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-036842, regarding the control of boiling operation, when surplus electric power exists, the surplus electric power is used to perform boiling operation at a relatively low low temperature target temperature for boiling. It is described that after the operation is completed, the boiling operation is performed at a high temperature target temperature when surplus electric power is present.

日本特開2017−036842号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-036842

余剰電力を活用した沸上運転の結果、売電に回される電力量は減少する。従って、余剰電力の有無のみによって沸上運転の実行可否を決定するとすれば、使用者の売電金額が減少し、使用者のコストメリットを低下させる結果となる場合がある。また、日本特開2017−036842号公報に記載されているような、低温沸き上げ後、再度、高温への沸き上げを行なう段階的な沸上運転は、運転効率が低く、好ましいものではない。 As a result of boiling operation utilizing surplus electric power, the amount of electric power to be sold is reduced. Therefore, if the feasibility of the boiling operation is determined only by the presence or absence of surplus electric power, the amount of electricity sold by the user may decrease, resulting in a decrease in the cost merit of the user. Further, a stepwise boiling operation in which boiling is performed at a low temperature and then again at a high temperature as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-036842 is not preferable because the operating efficiency is low.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、余剰電力を効率的に利用して沸上運転を行い、使用者のコストメリットを向上させるよう改良された貯湯式給湯システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides an improved hot water storage type hot water supply system that efficiently utilizes surplus electric power to perform boiling operation and improve the cost merit of the user. The purpose is to do.

本発明の貯湯式給湯システムは、系統電力設備と、系統電力設備に接続され、再生可能エネルギーを利用して発電する発電装置と、から電力供給されるように設置される。貯湯式給湯システムは、貯湯タンクと、電力を消費して水を加熱する加熱手段と、加熱手段により貯湯タンクの水を加熱する沸上運転を制御する制御装置とを備える。制御装置は、沸上運転における目標出湯温度を、設定可能な目標出湯温度の中で最高の温度である最高出湯温度と、最高出湯温度より低温の低出湯温度と、の少なくとも2つの温度に変更可能に構成されている。制御装置は、発電装置によって発電される電力である発電電力から使用電力を除いた余剰電力の売電が制限された出力抑制中である場合、最高出湯温度を目標出湯温度として余剰電力を利用して沸上運転を実行する。 The hot water storage type hot water supply system of the present invention is installed so as to be supplied with power from a grid power facility and a power generation device connected to the grid power facility and generating power by using renewable energy. The hot water storage type hot water supply system includes a hot water storage tank, a heating means for heating water by consuming electric power, and a control device for controlling a boiling operation for heating the water in the hot water storage tank by the heating means. The control device changes the target hot water temperature in the boiling operation to at least two temperatures, the maximum hot water temperature, which is the highest temperature among the target hot water temperatures that can be set, and the low hot water temperature, which is lower than the maximum hot water temperature. It is configured to be possible. The control device uses the surplus power with the maximum hot water temperature as the target hot water temperature when the power sale of the surplus power excluding the used power from the generated power, which is the power generated by the power generation device, is being suppressed. Perform boiling operation.

本発明によれば、沸上運転は、余剰電力が十分にある場合には、最高出湯温度を目標出湯温度として一気に沸き上げが行われる。これにより、余剰電力を効率的に利用することができる。 According to the present invention, in the boiling operation, when there is sufficient surplus electric power, boiling is performed at once with the maximum hot water temperature as the target hot water temperature. As a result, the surplus power can be used efficiently.

本発明の実施の形態1の貯湯式給湯システムを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the hot water storage type hot water supply system of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1の制御装置が実行する沸上運転の制御の一例のフローチャートである。It is a flowchart of an example of the control of the boiling operation executed by the control device of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2の制御装置が実行する沸上運転の制御の一例のフローチャートである。It is a flowchart of an example of the control of the boiling operation executed by the control device of Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3の制御装置が実行する沸上運転の制御の一例のフローチャートである。It is a flowchart of an example of the control of the boiling operation executed by the control device of Embodiment 3 of this invention.

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. Common or corresponding elements in the drawings are designated by the same reference numerals to simplify or omit duplicate description.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1の貯湯式給湯システムを示す概略構成図である。図1に示されるように、実施の形態1による貯湯式給湯システムは、貯湯タンク10を内蔵した貯湯タンクユニット100とヒートポンプユニット101とを備える。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a hot water storage type hot water supply system according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the hot water storage type hot water supply system according to the first embodiment includes a hot water storage tank unit 100 having a built-in hot water storage tank 10 and a heat pump unit 101.

ヒートポンプユニット101は、電力を消費してヒートポンプサイクルの運転をすることで水を加熱する加熱手段である。ヒートポンプユニット101には、圧縮機1、水冷媒熱交換器2、膨張弁3、及び、空気熱交換器4が冷媒循環配管5にて環状に接続され、ヒートポンプサイクルが構成されている。冷媒循環配管5は冷媒(例えばCO2)を循環させる。空気熱交換器4は、外気と冷媒との間で熱交換を行なう。圧縮機1は、冷媒を圧縮して高温高圧にする。水冷媒熱交換器2は、冷媒循環配管5を流れる冷媒と貯湯タンクユニット100から導かれた水との間で熱交換を行うためのものである。膨張弁3は、熱交換を終えた後の冷媒を減圧させて低温低圧にする。 The heat pump unit 101 is a heating means that heats water by consuming electric power and operating a heat pump cycle. A compressor 1, a water refrigerant heat exchanger 2, an expansion valve 3, and an air heat exchanger 4 are cyclically connected to the heat pump unit 101 by a refrigerant circulation pipe 5, forming a heat pump cycle. The refrigerant circulation pipe 5 circulates a refrigerant (for example, CO2). The air heat exchanger 4 exchanges heat between the outside air and the refrigerant. The compressor 1 compresses the refrigerant to a high temperature and high pressure. The water-refrigerant heat exchanger 2 is for exchanging heat between the refrigerant flowing through the refrigerant circulation pipe 5 and the water guided from the hot water storage tank unit 100. The expansion valve 3 reduces the pressure of the refrigerant after the heat exchange is completed to a low temperature and a low pressure.

ヒートポンプユニット101の加熱能力は、単位時間当たりに水に与える熱量であり、単位はワットである。ヒートポンプユニット101の加熱能力は、調整可能である。例えば、圧縮機1の運転周波数を可変にすることで、ヒートポンプユニット101の加熱能力を調整可能としてもよい。ヒートポンプユニット101の加熱能力を変えることで、ヒートポンプユニット101の消費電力が調整される。 The heating capacity of the heat pump unit 101 is the amount of heat given to water per unit time, and the unit is watts. The heating capacity of the heat pump unit 101 is adjustable. For example, the heating capacity of the heat pump unit 101 may be adjustable by making the operating frequency of the compressor 1 variable. By changing the heating capacity of the heat pump unit 101, the power consumption of the heat pump unit 101 is adjusted.

貯湯タンクユニット100と、ヒートポンプユニット101との間は、HP往き配管13と、HP戻り配管14と、電気配線(図示省略)とを介して接続されている。HPは、ヒートポンプの略である。HP往き配管13は、貯湯タンク10の下部と、ヒートポンプユニット101の入水口との間を繋ぐ。HP戻り配管14は、ヒートポンプユニット101の出湯口と、後述の切替弁12との間を繋ぐ。 The hot water storage tank unit 100 and the heat pump unit 101 are connected to each other via an HP going pipe 13, an HP return pipe 14, and electrical wiring (not shown). HP is an abbreviation for heat pump. The HP going pipe 13 connects the lower part of the hot water storage tank 10 and the water inlet of the heat pump unit 101. The HP return pipe 14 connects the hot water outlet of the heat pump unit 101 and the switching valve 12 described later.

貯湯タンクユニット100の給水配管21は、貯湯タンク10の下部の水導入口と、水道等の水源とを接続する。給水配管21から供給された水は、減圧弁(図示省略)で所定の圧力に調圧された上で貯湯タンク10の下部に流入することで、貯湯タンク10内は満水状態に維持される。 The water supply pipe 21 of the hot water storage tank unit 100 connects the water inlet at the bottom of the hot water storage tank 10 to a water source such as water. The water supplied from the water supply pipe 21 is adjusted to a predetermined pressure by a pressure reducing valve (not shown) and then flows into the lower part of the hot water storage tank 10, so that the inside of the hot water storage tank 10 is maintained in a full state.

貯湯タンクユニット100内には、給湯混合弁22が備えられている。給水配管21から分岐した給水管が給湯混合弁22の水側入口に接続されている。出湯配管23は、貯湯タンク10の上部と、給湯混合弁22の湯側入口との間を繋ぐ。給湯混合弁22の出口には、給湯配管24が接続されている。給湯配管24を通った湯は、例えば、浴槽、シャワー、流し台、洗面台などの給湯端末へ供給される。 A hot water supply mixing valve 22 is provided in the hot water storage tank unit 100. A water supply pipe branched from the water supply pipe 21 is connected to the water side inlet of the hot water supply mixing valve 22. The hot water outlet pipe 23 connects the upper part of the hot water storage tank 10 and the hot water side inlet of the hot water supply mixing valve 22. A hot water supply pipe 24 is connected to the outlet of the hot water supply mixing valve 22. The hot water that has passed through the hot water supply pipe 24 is supplied to a hot water supply terminal such as a bathtub, a shower, a sink, and a wash basin.

貯湯タンクユニット100内には、切替弁12が設けられている。貯湯配管15は、切替弁12の出口と、貯湯タンク10の上部との間を接続する。沸上運転においては、ヒートポンプユニット101を用いて加熱された高温湯が、貯湯配管15を介して、貯湯タンク10上部から貯湯タンク10内に流入する。これにより貯湯タンク10内では、温度による水の密度の差によって、上側が高温で下側が低温になる温度成層を形成することができ、上から下に向かって徐々に高温湯が蓄積されていく。また切替弁12には、バイパス管16の一端が接続され、バイパス管16の他端は、貯湯タンク10の下部であり、ヒートポンプ往き配管13と貯湯タンク10との接続位置より上側の位置に接続されている。ヒートポンプ往き配管13には、湯水を循環させるためのポンプ11が配置されている。 A switching valve 12 is provided in the hot water storage tank unit 100. The hot water storage pipe 15 connects the outlet of the switching valve 12 and the upper part of the hot water storage tank 10. In the boiling operation, the hot water heated by the heat pump unit 101 flows into the hot water storage tank 10 from the upper part of the hot water storage tank 10 through the hot water storage pipe 15. As a result, in the hot water storage tank 10, a temperature stratification can be formed in which the upper side is high temperature and the lower side is low temperature due to the difference in water density depending on the temperature, and the high temperature hot water is gradually accumulated from the top to the bottom. .. Further, one end of the bypass pipe 16 is connected to the switching valve 12, and the other end of the bypass pipe 16 is the lower part of the hot water storage tank 10 and is connected to a position above the connection position between the heat pump going pipe 13 and the hot water storage tank 10. Has been done. A pump 11 for circulating hot water is arranged in the heat pump going pipe 13.

貯湯タンクユニット100内には、制御装置17が備えられている。制御装置17は、貯湯タンク10の表面に、高さを変えて取り付けられた複数の貯湯温度センサ(図示省略)の出力に基づいて、貯湯タンク10内の湯水の温度分布を検出することができ、これにより、貯湯タンク10内の貯湯量及び蓄熱量を検出できる。制御装置17は、検出された貯湯タンク10内の貯湯量または蓄熱量に応じて、沸上運転の開始及び停止などを制御してもよい。 A control device 17 is provided in the hot water storage tank unit 100. The control device 17 can detect the temperature distribution of hot water in the hot water storage tank 10 based on the outputs of a plurality of hot water storage temperature sensors (not shown) attached to the surface of the hot water storage tank 10 at different heights. As a result, the amount of hot water stored and the amount of heat stored in the hot water storage tank 10 can be detected. The control device 17 may control the start and stop of the boiling operation according to the detected amount of hot water stored or the amount of heat stored in the hot water storage tank 10.

貯湯式給湯システムは、リモコン装置20を備えている。リモコン装置20と制御装置17との間は、有線通信又は無線通信によって、双方向に通信可能である。制御装置17と、リモコン装置20とが、ネットワークを介して通信可能でもよい。リモコン装置20は、ユーザーインターフェースの例である。リモコン装置20は、例えば台所、リビング、浴室などの壁に設置されたものでもよい。または、例えばスマートフォンのような携帯情報端末がリモコン装置20のようなユーザーインターフェースとしての機能を有するように構成してもよい。複数のリモコン装置20が制御装置17に対して通信可能でもよい。使用者は、リモコン装置20を操作することで、貯湯式給湯システムを遠隔操作し、各種の設定などを行うことが可能である。制御装置17は、リモコン装置20を介して使用者が入力した情報等の各種の情報を取得することができる。 The hot water storage type hot water supply system includes a remote control device 20. The remote control device 20 and the control device 17 can communicate in both directions by wired communication or wireless communication. The control device 17 and the remote control device 20 may be able to communicate with each other via a network. The remote control device 20 is an example of a user interface. The remote controller 20 may be installed on a wall such as a kitchen, a living room, or a bathroom. Alternatively, for example, a mobile information terminal such as a smartphone may be configured to have a function as a user interface such as the remote control device 20. A plurality of remote control devices 20 may be able to communicate with the control device 17. By operating the remote controller 20, the user can remotely control the hot water storage type hot water supply system and make various settings. The control device 17 can acquire various information such as information input by the user via the remote control device 20.

図1に示されるように、本実施の形態1の貯湯式給湯システムが利用される住宅または施設(以下、代表して「住宅」と称する)には、太陽光発電設備30が備えられている。太陽光発電設備30は、再生可能エネルギーを利用する発電装置に相当する。 As shown in FIG. 1, a house or facility (hereinafter, collectively referred to as “house”) in which the hot water storage type hot water supply system of the first embodiment is used is provided with a photovoltaic power generation facility 30. .. The photovoltaic power generation facility 30 corresponds to a power generation device that uses renewable energy.

太陽光発電設備30は、太陽光発電パネルと、太陽光発電パネルに接続されたパワーコンディショナと、を有している。太陽光発電パネルにより発電された電力はパワーコンディショナにおいて直流から交流に変換され、電圧及び周波数が調整された状態で分電盤34に送電される。また、分電盤34は、外部電源である電力会社等の電力系統36に接続され、電力系統36から電力が供給される。なお、実施の形態のなかでは、太陽光発電設備30から供給される電力を「発電電力」、電力系統36から供給される電力を「系統電力」とも称することとする。 The photovoltaic power generation facility 30 has a photovoltaic power generation panel and a power conditioner connected to the photovoltaic power generation panel. The electric power generated by the photovoltaic power generation panel is converted from direct current to alternating current in the power conditioner, and is transmitted to the distribution board 34 in a state where the voltage and frequency are adjusted. Further, the distribution board 34 is connected to a power system 36 of an electric power company or the like, which is an external power source, and power is supplied from the power system 36. In the embodiment, the electric power supplied from the photovoltaic power generation facility 30 is also referred to as “generated electric power”, and the electric power supplied from the electric power system 36 is also referred to as “system electric power”.

貯湯式給湯システム及び住宅内のその他の電気機器には、分電盤34を介して電力が供給される。これにより本実施の形態における貯湯式給湯システムが設置される住宅内の、貯湯式給湯システムを含む電気機器は、発電電力又は系統電力により運転可能となっている。 Electric power is supplied to the hot water storage type hot water supply system and other electric devices in the house through the distribution board 34. As a result, the electric equipment including the hot water storage type hot water supply system in the house where the hot water storage type hot water supply system according to the present embodiment is installed can be operated by the generated power or the grid power.

また、太陽光発電設備30は、発電電力から住宅内の電気機器に使用された使用電力を除いた余剰電力を、分電盤34を介して電力系統36へ供給(即ち、逆潮流)する売電機能を有している。 Further, the solar power generation facility 30 supplies (that is, reverse power flow) the surplus power obtained by excluding the power used for the electric equipment in the house from the generated power to the power system 36 via the distribution board 34. It has an electric function.

ただし、電力の需要と供給のバランスの安定化させるため、電力系統36を有する電力会社等から、電力系統36への逆潮流を、一時的に、抑制又は停止する出力抑制の指令が出される場合がある。ここで、逆潮流の抑制は、例えば、売電上限値が設定されて、売電上限値に逆潮流させる電力量が制限されることを意味し、逆潮流の停止は、電力の逆潮流が完全に停止されることを意味する。 However, in order to stabilize the balance between supply and demand of electric power, when an electric power company or the like having the electric power system 36 issues an output suppression command to temporarily suppress or stop the reverse power flow to the electric power system 36. There is. Here, suppression of reverse power flow means that, for example, an upper limit value for power sales is set and the amount of power to be reverse power flow is limited to the upper limit value for power sales. It means that it will be completely stopped.

本実施の形態では、このように電力会社等からの出力抑制の指令によって、電力系統36への発電電力の逆潮流ができなくなる場合、及び、売電上限値が設定され逆潮流させる電力量が制限される場合を「出力抑制中」と称するものとする。 In the present embodiment, when the reverse power flow of the generated power to the power system 36 is not possible due to the output suppression command from the electric power company or the like, and the amount of power to be reverse power flow is set by setting the upper limit value for selling power. The case of being restricted shall be referred to as "output suppression in progress".

ただし、売電に対するどのような制約を、実施の形態における「出力抑制中」に含めるかについては、特に限定されず、何らかの理由で売電が禁止される場合、それを「出力抑制中」に含めて考えることができる。「出力抑制中」に、どのような売電の制約を含ませるかは、貯湯式給湯システムが使用される地域の電力系統との系統連携の状況等を踏まえ、予め、制御装置17に設定されるものでもよいし、あるいは、リモコン装置20を介して使用者が、適宜設定する事項としてもよい。 However, what kind of restrictions on power sales are included in "output suppression" in the embodiment is not particularly limited, and if power sales are prohibited for some reason, it is set to "output suppression". Can be included. What kind of restrictions on power sales should be included in "output suppression" is set in advance in the control device 17 based on the status of system cooperation with the power system in the area where the hot water storage type hot water supply system is used. It may be an item, or it may be an item appropriately set by the user via the remote controller 20.

具体的に、例えば、太陽光発電設備30のパワーコンディショナは、電力系統36側の電圧が規定の電圧上昇抑制の上限値まで上昇した場合、それ以上電圧が上昇しないように電圧を抑制する電圧上昇抑制機能を有している。この機能が働く場合、余剰電力がある場合でもそれを電力系統36側に逆潮流させることができない。従って、上述した電力会社等からの出力抑制の指令による逆潮流の制限に、このような場合をも含めて「出力抑制中」としてもよい。 Specifically, for example, in the power conditioner of the photovoltaic power generation facility 30, when the voltage on the power system 36 side rises to the specified upper limit of voltage rise suppression, the voltage that suppresses the voltage so that the voltage does not rise any more. It has an ascending suppression function. When this function works, even if there is surplus power, it cannot be reverse-fed to the power system 36 side. Therefore, the restriction of reverse power flow by the output suppression command from the electric power company or the like described above may be set to "output suppression in progress" including such a case.

太陽光発電設備30には、住宅内の電気機器を統合して管理するエネルギー管理装置31が接続されている。エネルギー管理装置31は、太陽光発電設備30における発電量を計測し、余剰電力を算出することができる。また、エネルギー管理装置31は、パワーコンディショナからの情報又はインターネット等を介して、発電電力の売買が制限される出力抑制中の情報を受信する。制御装置17は、通信アダプタ32を介して、エネルギー管理装置31に接続されており、エネルギー管理装置31により算出された余剰電力の情報や出力抑制中の情報等を受信することができる。 An energy management device 31 that integrates and manages electrical equipment in a house is connected to the photovoltaic power generation facility 30. The energy management device 31 can measure the amount of power generated by the photovoltaic power generation facility 30 and calculate the surplus power. Further, the energy management device 31 receives the information from the power conditioner or the information during output suppression in which the buying and selling of the generated power is restricted via the Internet or the like. The control device 17 is connected to the energy management device 31 via the communication adapter 32, and can receive information on surplus power calculated by the energy management device 31, information during output suppression, and the like.

上述したように制御装置17は、沸上運転の開始及び停止を制御する。沸上運転実行時には、例えば、貯湯タンク10の湯水が目標出湯温度にまで加熱されて、ヒートポンプユニット101に貯えられる。また、特に本実施の形態において制御装置17は、余剰電力がある場合にそれを活用して、沸上運転を実行する。 As described above, the control device 17 controls the start and stop of the boiling operation. When the boiling operation is executed, for example, the hot water in the hot water storage tank 10 is heated to the target hot water temperature and stored in the heat pump unit 101. Further, particularly in the present embodiment, when there is surplus electric power, the control device 17 utilizes the surplus electric power to execute the boiling operation.

図2は、実施の形態1の制御装置17が実行する余剰電力を活用した沸上運転の制御の一例をフローチャートに示した図である。図2を参照して、この沸上運転の制御について説明する。図2の制御は、一定の制御間隔で繰り返し実行されるものとする。 FIG. 2 is a diagram showing an example of control of boiling operation utilizing surplus electric power executed by the control device 17 of the first embodiment in a flowchart. The control of this boiling operation will be described with reference to FIG. It is assumed that the control of FIG. 2 is repeatedly executed at regular control intervals.

図2に示される制御では、まず、ステップS102において、余剰電力が基準電力以上か否かが判別される。上述したように余剰電力は、エネルギー管理装置31からの情報により取得される。基準電力は、予め定められ、制御装置17に記憶された値であり、例えば、2kWとされる。基準電力は、好ましくは、沸上運転時の消費電力以上に設定しておく。これにより、沸上運転時に余剰電力を使い切り、系統電力による沸き上げとなることを回避できる構成とすることができる。ステップS102において、余剰電力が基準電力以上と判別された場合、処理はステップS104に進み、基準電力未満と判別された場合、処理はステップS110に進む。 In the control shown in FIG. 2, first, in step S102, it is determined whether or not the surplus power is equal to or more than the reference power. As described above, the surplus power is acquired from the information from the energy management device 31. The reference power is a predetermined value stored in the control device 17, and is, for example, 2 kW. The reference power is preferably set to be equal to or higher than the power consumption during boiling operation. As a result, it is possible to use up the surplus power during the boiling operation and to avoid boiling due to the system power. In step S102, if it is determined that the surplus power is equal to or greater than the reference power, the process proceeds to step S104, and if it is determined to be less than the reference power, the process proceeds to step S110.

ステップS104では、沸き上げ時の目標出湯温度を最高出湯温度に設定する。ここで最高出湯温度は、沸上運転において設定可能な目標出湯温度のうち最高の温度である。具体的な最高出湯温度の一例は、90℃である。ステップS102で余剰電力が基準電力以上であることから、余剰電力により、最高出湯温度で沸上運転を完了できると推測される。したがって、このステップS104の処理では、目標出湯温度を最高出湯温度とすることで、貯湯式給湯システムの蓄熱量を最大化し、効果的に余剰電力を活用できるようにしている。その後、ステップS106に進み、沸き上げを開始する。 In step S104, the target hot water temperature at the time of boiling is set to the maximum hot water temperature. Here, the maximum hot water discharge temperature is the highest temperature among the target hot water discharge temperatures that can be set in the boiling operation. An example of a specific maximum hot water temperature is 90 ° C. Since the surplus power is equal to or higher than the reference power in step S102, it is presumed that the boiling operation can be completed at the maximum hot water temperature due to the surplus power. Therefore, in the process of step S104, the heat storage amount of the hot water storage type hot water supply system is maximized by setting the target hot water temperature as the maximum hot water temperature, so that the surplus electric power can be effectively utilized. After that, the process proceeds to step S106 to start boiling.

次に、ステップS108では、貯湯タンク10に貯湯された全量の湯の沸き上げが完了したか否かが判別される。即ち、ここでは、沸上運転により貯湯タンク10に貯湯された湯が全量蓄熱されたかが判定される。例えば、貯湯タンク10の最下方に設置された温度センサにより検出される貯湯タンク内の湯の温度が、目標出湯温度(即ち、最高出湯温度)より高くなった場合に、全量の沸き上げが完了したと判定することができる。 Next, in step S108, it is determined whether or not the boiling of the entire amount of hot water stored in the hot water storage tank 10 is completed. That is, here, it is determined whether or not the entire amount of hot water stored in the hot water storage tank 10 has been stored by the boiling operation. For example, when the temperature of the hot water in the hot water storage tank detected by the temperature sensor installed at the bottom of the hot water storage tank 10 becomes higher than the target hot water discharge temperature (that is, the maximum hot water discharge temperature), the boiling of the entire amount is completed. It can be determined that the test has been performed.

通常、貯湯タンク10は満水状態で維持されている。従って、S108において全量の沸き上げが完了したと判定された場合、貯湯タンク10に最大熱量の蓄熱がされたと判断することができる。ステップS108において全量の沸き上げが完了したと判別された場合には、処理はステップS110に進み、沸上運転が終了とされる。 Normally, the hot water storage tank 10 is maintained in a full state. Therefore, when it is determined in S108 that the boiling of the entire amount is completed, it can be determined that the maximum amount of heat has been stored in the hot water storage tank 10. If it is determined in step S108 that the boiling of the entire amount has been completed, the process proceeds to step S110, and the boiling operation is terminated.

ステップS108において、全量の沸き上げが完了していないと判別された場合には、ステップS108の処理が、全量の沸き上げが完了したと判別されるまで繰り返し実行される。 If it is determined in step S108 that the boiling of the entire amount has not been completed, the process of step S108 is repeatedly executed until it is determined that the boiling of the entire amount has been completed.

ただし、ステップS102において、余剰電力が基準電力未満であると判別された場合にもステップS110の処理が実行される。図2の制御ルーチンは、一定の制御間隔で繰り返して実行されているため、ステップS108の判別処理が繰り返し実行されている途中で、図2の制御ルーチンが開始され、ステップS102で余剰電力が基準電力未満と判別された場合、沸上運転は終了とされる。 However, even when it is determined in step S102 that the surplus power is less than the reference power, the process of step S110 is executed. Since the control routine of FIG. 2 is repeatedly executed at regular control intervals, the control routine of FIG. 2 is started while the determination process of step S108 is being repeatedly executed, and the surplus power is used as a reference in step S102. If it is determined that the power is less than the power, the boiling operation is terminated.

以上説明したように、本実施の形態では、余剰電力に、沸上運転を行うだけの余裕がある場合には、沸上運転を開始することとし、その際、目標出湯温度を最高出湯温度に設定して、一気に、沸き上げを行う。これにより効率的に余剰電力を活用することができる。 As described above, in the present embodiment, when the surplus electric power has a margin for the boiling operation, the boiling operation is started, and at that time, the target hot water temperature is set to the maximum hot water temperature. Set and boil at once. As a result, the surplus power can be utilized efficiently.

本実施の形態では、余剰電力が基準電力以上でない場合は、単に、沸上運転を終了する構成について説明した。しかしながら、本実施の形態は、余剰電力を活用して沸上運転を行う余剰電力活用モードと、系統電力を利用して沸上運転を行う系統電力利用モードとを選択可能にし、余剰電力が基準電力以上でない場合に、系統電力活用モードを選択する構成としてもよい。 In the present embodiment, the configuration for simply ending the boiling operation when the surplus power is not equal to or higher than the reference power has been described. However, in the present embodiment, it is possible to select between a surplus power utilization mode in which the boiling operation is performed by utilizing the surplus power and a grid power utilization mode in which the system power is used for the boiling operation, and the surplus power is used as a reference. When the power is not more than the power, the grid power utilization mode may be selected.

この場合の選択されたモードへの切り替え方法としては、例えば、貯湯式給湯システムに供給される電力を、発電電力と系統電力との間で切り替える手段を有するシステムである場合には、選択されたモードに応じて、供給される電力を余剰電力と系統電力との間で切り替えればよい。 As a method of switching to the selected mode in this case, for example, in the case of a system having a means for switching the electric power supplied to the hot water storage type hot water supply system between the generated electric power and the grid electric power, the electric power is selected. Depending on the mode, the supplied power may be switched between surplus power and grid power.

またモードの切り替えには、発電電力が供給される時間帯と、系統電力が供給される時間帯とを選択することで、結果的に余剰電力活用モード又は系統電力利用モードとを切り替える場合が含まれる。例えば、本実施の形態で説明したように太陽光発電が利用された太陽光発電設備30が発電装置として用いられる場合においては、余剰電力は夜間の時間帯には発生しない。一方、系統電力を買電する場合の電力料金単価(以下「買電単価」とする)は、夜間の時間帯の方が、他の昼間時間帯に比べて割安となっている場合が多い。従って、余剰電力が基準電力未満であって、系統電力モードが選択された場合、例えば、余剰電量がなく、かつ、買電単価の低い夜間の時間帯の中で、沸上運転が実行されるように構成しておけばよい。 In addition, the mode switching includes the case where the surplus power utilization mode or the grid power utilization mode is switched as a result by selecting the time zone in which the generated power is supplied and the time zone in which the grid power is supplied. Is done. For example, when the photovoltaic power generation facility 30 using photovoltaic power generation is used as a power generation device as described in the present embodiment, surplus power is not generated during the night time. On the other hand, the unit price of electricity when purchasing grid power (hereinafter referred to as "unit price of power purchase") is often cheaper in the night time zone than in other daytime hours. Therefore, when the surplus power is less than the reference power and the grid power mode is selected, for example, the boiling operation is executed in the night time zone when there is no surplus power and the unit purchase price is low. It may be configured as follows.

また、例えば、余剰電力が基準電力以上であっても、買電単価よりも発電電力の売電単価が高く、余剰電力を売電したほうが使用者のコストメリットが大きい場合には、系統電力利用モードが選択される構成としてもよい。








Further, for example, even if the surplus power is equal to or higher than the standard power, if the unit price of the generated power is higher than the unit price of the purchased power and the cost merit of the user is greater if the surplus power is sold, the grid power is used. The mode may be selected.








実施の形態2.
実施の形態2の貯湯式給湯システムの構成は、図1に示した貯湯式給湯システムと同一である。実施の形態2の貯湯式給湯システムは、余剰電力の売電が制限された出力抑制中に、余剰電力を活用した沸上運転を実行する点を除き、実施の形態1の貯湯式給湯システムと同一である。
Embodiment 2.
The configuration of the hot water storage type hot water supply system of the second embodiment is the same as that of the hot water storage type hot water supply system shown in FIG. The hot water storage type hot water supply system of the second embodiment is the same as the hot water storage type hot water supply system of the first embodiment except that the boiling operation utilizing the surplus power is executed while the output of the surplus power is restricted. It is the same.

図3は、実施の形態2の貯湯式給湯システムにおいて制御装置が実行する制御の一例をフローチャートに示した図である。この制御は、図2の制御に替えて、一定の制御間隔で繰り返し実行される。図3に示される制御では、まず、ステップS202において、現在、出力抑制中であるか否かが判別される。出力抑制中か否かの情報は、例えば、通信アダプタ32を利用してクラウドなど外部ネットワークを経由して入手できる。あるいは、使用者がリモコン装置20から入力した情報を入手する構成としてもよい。また、パワーコンディショナの状態に基づいて出力抑制中であることを判定する構成としてもよい。 FIG. 3 is a diagram showing an example of control executed by the control device in the hot water storage type hot water supply system of the second embodiment in a flowchart. This control is repeatedly executed at regular control intervals instead of the control of FIG. In the control shown in FIG. 3, first, in step S202, it is determined whether or not the output is currently suppressed. Information on whether or not output suppression is in progress can be obtained via an external network such as the cloud using, for example, the communication adapter 32. Alternatively, the configuration may be such that the information input by the user from the remote controller 20 is obtained. Further, it may be configured to determine that the output is being suppressed based on the state of the power conditioner.

ステップS202において、出力抑制中であると判別された場合、ステップS102に進む。ステップS102〜S110の処理は、図2と同一であるので、説明を省略する。一方、ステップS202において、出力抑制中でないと判別された場合、ステップS110に進み、沸上運転は終了とされ、今回の処理は終了する。あるいは、ステップS202において、出力抑制中ではないと判別された場合、そのまま、図3の制御を終了する構成としてもよい。 If it is determined in step S202 that the output is being suppressed, the process proceeds to step S102. Since the processes of steps S102 to S110 are the same as those in FIG. 2, the description thereof will be omitted. On the other hand, if it is determined in step S202 that the output is not suppressed, the process proceeds to step S110, the boiling operation is terminated, and the current process is terminated. Alternatively, if it is determined in step S202 that the output is not being suppressed, the control of FIG. 3 may be terminated as it is.

以上説明したように、本実施の形態によれば、余剰電力が基準電力以上あるとしても、出力抑制中でない場合には沸上運転は実行されない。即ち、余剰電力を利用する沸上運転は、出力抑制中に限り実施され、かつ、最高出湯温度を目標出湯温度として一気に行われる。これにより、余剰電力を効率的に活用することができ、使用者のコストメリットの高い貯湯式給湯システムを提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, even if the surplus power is equal to or more than the reference power, the boiling operation is not executed unless the output is suppressed. That is, the boiling operation using the surplus electric power is carried out only while the output is suppressed, and is carried out at once with the maximum hot water discharge temperature as the target hot water discharge temperature. As a result, surplus electric power can be efficiently utilized, and a hot water storage type hot water supply system with high cost merit for the user can be provided.

なお、本実施の形態においても、実施の形態1で説明したのと同様に、余剰電力活用モードと系統電力活用モードとを切り替え可能な構成としてもよい。この場合、何れのモードを選択するかは、例えば、発電電力の売電単価と、系統電力からの買電単価との差分と、出力抑制中の売電上限値と余剰電力との差とを考慮して決定することができる。例えば、発電電力の売電単価が、系統電力の夜間時間帯の買電単価より高く、かつ、出力抑制中における売電上限量が余剰電力に対し若干少ない場合など、沸上運転での余剰電力の利用による売電量の減少によってコストメリットが低下するような場合、系統電力利用モードに切り替える構成とすることができる。 In this embodiment as well, as described in the first embodiment, the configuration may be such that the surplus power utilization mode and the grid power utilization mode can be switched. In this case, which mode is selected is, for example, the difference between the unit price of generated power and the unit price of power purchased from the grid power, and the difference between the upper limit of power sold and the surplus power during output suppression. It can be decided in consideration. For example, when the unit price of generated power is higher than the unit price of system power purchased during the nighttime, and the upper limit of power sold during output suppression is slightly smaller than the surplus power, surplus power in boiling operation. If the cost merit is reduced due to the decrease in the amount of power sold due to the use of the power grid, the mode can be switched to the grid power use mode.

実施の形態3.
実施の形態3の貯湯式給湯システムの構成は、図1の貯湯式給湯システムの構成と同一である。実施の形態3の貯湯式給湯システムは、余剰電力の大きさに応じて、ヒートポンプユニット101の加熱能力及び目標出湯温度を変化させる点を除き、実施の形態1の貯湯式給湯システムと同一である。
Embodiment 3.
The configuration of the hot water storage type hot water supply system of the third embodiment is the same as the configuration of the hot water storage type hot water supply system of FIG. The hot water storage type hot water supply system of the third embodiment is the same as the hot water storage type hot water supply system of the first embodiment except that the heating capacity of the heat pump unit 101 and the target hot water discharge temperature are changed according to the magnitude of the surplus electric power. ..

図4は、本発明の実施の形態3の貯湯式給湯システムの制御装置17が実行する制御の一例をフローチャートに示した図である。図4の制御は、図2の制御に替えて、一定の制御間隔で繰り返し実行される。 FIG. 4 is a diagram showing an example of control executed by the control device 17 of the hot water storage type hot water supply system according to the third embodiment of the present invention in a flowchart. The control of FIG. 4 is repeatedly executed at regular control intervals instead of the control of FIG.

図4のルーチンでは、まず、ステップS302において、余剰電力が第一基準電力以上か否かが判別される。ここで第一基準電力は、例えば、貯湯式給湯システムの沸上運転時の定格消費電力以上に設定される。定格消費電力の具体的な値としては、例えば2kWである。ステップS302において、余剰電力が第一基準電量以上であると判別された場合には、処理はステップS304に進み、第一基準電力未満であると判別された場合には、処理はステップS314に進む。 In the routine of FIG. 4, first, in step S302, it is determined whether or not the surplus power is equal to or greater than the first reference power. Here, the first reference power is set to, for example, equal to or higher than the rated power consumption during the boiling operation of the hot water storage type hot water supply system. The specific value of the rated power consumption is, for example, 2 kW. In step S302, if it is determined that the surplus power is equal to or greater than the first reference power, the process proceeds to step S304, and if it is determined to be less than the first reference power, the process proceeds to step S314. ..

ステップS304では、ヒートポンプユニット101の加熱能力が定格能力に設定される。その後、ステップS104に進む。ステップS104〜S110の処理は図2の処理と同一であるので説明を省略する。 In step S304, the heating capacity of the heat pump unit 101 is set to the rated capacity. Then, the process proceeds to step S104. Since the processes of steps S104 to S110 are the same as the processes of FIG. 2, the description thereof will be omitted.

ステップ302において、余剰電力が第一基準電力未満であると判別され、ステップS314に進むと、余剰電力が第二基準電力以上であるか否かが判別される。第二基準電力は、第一基準電力よりも小さい値であり、例えば、ヒートポンプユニット101の加熱能力を低能力で沸上運転を実施する際の消費電力に設定する。具体的な値は、例えば1kWである。第二基準電力を、沸上運転を低能力で実施する際の消費電力に設定しておくことで、低能力での沸上運転を行った場合に、余剰電力を使い切ることを回避することができる。 In step 302, it is determined that the surplus power is less than the first reference power, and when the process proceeds to step S314, it is determined whether or not the surplus power is equal to or more than the second reference power. The second reference power is a value smaller than the first reference power, and for example, the heating capacity of the heat pump unit 101 is set to the power consumption when performing the boiling operation with a low capacity. The specific value is, for example, 1 kW. By setting the second reference power to the power consumption when the boiling operation is performed at a low capacity, it is possible to avoid using up the surplus power when the boiling operation is performed at a low capacity. can.

ステップS314において、余剰電力が第二基準電力以上であると判別された場合、処理はステップS316に進む。一方、余剰電力が第二基準電力未満と判別された場合、処理はステップS110に進み、今回の沸上運転は終了し、今回のルーチンも一旦終了する。 If it is determined in step S314 that the surplus power is equal to or greater than the second reference power, the process proceeds to step S316. On the other hand, when it is determined that the surplus power is less than the second reference power, the process proceeds to step S110, the current boiling operation is terminated, and the current routine is also terminated once.

ステップS316では、沸上運転の能力が低能力に設定される。その後、ステップS318において、沸き上げ時の目標出湯温度が、最高出湯温度から基準値だけ低下させた温度に設定される。ここで基準値は、目標出湯温度が、低能力での沸き上げに適切な温度となるような予め設定され制御装置17に記憶された値であり、一例としては、最高出湯温度が90℃であれば、基準値は、10℃程度の温度とする。ステップS314で、余剰電力が第二基準電力以上であることから、低温の目標出湯温度であれば、余剰電力により沸上運転を完了できると推測される。したがって、このステップS314の処理では、目標出湯温度を最高出湯温度より低温の温度とすることで、現在の余剰電力で可能な範囲で最大の蓄熱を行い、効果的に余剰電力を活用するようにしている。 In step S316, the boiling operation capacity is set to low capacity. After that, in step S318, the target hot water temperature at the time of boiling is set to a temperature lower than the maximum hot water temperature by a reference value. Here, the reference value is a value that is preset and stored in the control device 17 so that the target hot water temperature becomes an appropriate temperature for boiling at a low capacity. As an example, the maximum hot water temperature is 90 ° C. If so, the reference value is a temperature of about 10 ° C. Since the surplus power is equal to or higher than the second reference power in step S314, it is presumed that the boiling operation can be completed by the surplus power if the target hot water temperature is low. Therefore, in the process of step S314, by setting the target hot water discharge temperature to a temperature lower than the maximum hot water discharge temperature, the maximum heat storage is performed within the range possible with the current surplus power, and the surplus power is effectively utilized. ing.

次に、ステップS320に進み、沸上運転が開始される。次に、ステップS322に進み、沸き上げにより貯湯タンク10に貯湯された全量の湯の沸き上げが完了したか否かが判別される。即ち、貯湯タンク10に貯湯された全量の湯が、設定された目標出湯温度に蓄熱されたかが判定される。ステップS322において、貯湯タンク10内の全量の湯の沸き上げが完了したと判別された場合には、ステップS110において、沸上運転が終了とされる。 Next, the process proceeds to step S320, and the boiling operation is started. Next, the process proceeds to step S322, and it is determined whether or not the boiling of the entire amount of hot water stored in the hot water storage tank 10 is completed by boiling. That is, it is determined whether or not the entire amount of hot water stored in the hot water storage tank 10 has been stored at the set target hot water discharge temperature. When it is determined in step S322 that the boiling of all the amount of hot water in the hot water storage tank 10 is completed, the boiling operation is terminated in step S110.

ステップS322において、沸き上げが完了していないと判別された場合には、ステップS322の処理が貯湯タンク10内の全量の湯の沸き上げが完了するまで繰り返される。ただし、図4の制御ルーチンは、一定の制御間隔で繰り返し実行される。従って、ステップS322の処理が繰り返されている途中で、図4の制御ルーチンが開始され、ステップS314において、余剰電力が第二基準電力未満と判別された場合には、ステップS110の処理により沸上運転が終了とされる。 If it is determined in step S322 that the boiling is not completed, the process of step S322 is repeated until the boiling of the entire amount of hot water in the hot water storage tank 10 is completed. However, the control routine of FIG. 4 is repeatedly executed at regular control intervals. Therefore, while the process of step S322 is being repeated, the control routine of FIG. 4 is started, and when it is determined in step S314 that the surplus power is less than the second reference power, the process of step S110 causes boiling. The operation is terminated.

以上説明したように、本実施の形態によれば、余剰電力活用モードでの沸上運転を行うか否かの判断の基準値が、第一基準電力及び第二基準電力の二段階に設定される。これにより、最高出湯温度を目標出湯温度とする沸上運転には余剰電力が不足する場合であっても、可能な範囲で、貯湯タンク10の蓄熱量を上げておくことができる。これにより余剰電力をより有効に活用することができ、使用者のコストメリットを更に向上させることができる。 As described above, according to the present embodiment, the reference value for determining whether or not to perform the boiling operation in the surplus power utilization mode is set in two stages of the first reference power and the second reference power. NS. As a result, the amount of heat stored in the hot water storage tank 10 can be increased to the extent possible even when the surplus electric power is insufficient for the boiling operation in which the maximum hot water temperature is set as the target hot water temperature. As a result, the surplus electric power can be utilized more effectively, and the cost merit of the user can be further improved.

また本実施の形態では、実施の形態2の場合と同様に、余剰電力の売電が制限された出力抑制中に限り沸上運転を実行する構成を追加してもよい。この場合の処理は、図3のルーチンの場合と同様に、まず、出力抑制中であるか否かが判別され、出力抑制中であると判別された場合に、ステップS302に進み、上述した処理を順次実行する。一方、出力抑制中ではないと判別された場合には、制御ルーチンを一旦そのまま終了するように構成すればよい。あるいは、出力抑制中ではないと判別された場合には、ステップS110に進み、直ちに、沸上運転を終了する処理を実行するように構成されているものであってもよい。 Further, in the present embodiment, as in the case of the second embodiment, a configuration may be added in which the boiling operation is executed only during the output suppression in which the sale of surplus power is restricted. In this case, as in the case of the routine of FIG. 3, first, it is determined whether or not the output is being suppressed, and when it is determined that the output is being suppressed, the process proceeds to step S302 and the above-described processing is performed. Are executed sequentially. On the other hand, if it is determined that the output is not being suppressed, the control routine may be configured to be terminated as it is. Alternatively, if it is determined that the output is not being suppressed, the process may be configured to proceed to step S110 and immediately execute the process of ending the boiling operation.

また、本実施の形態では、余剰電力が第一基準電力未満かつ第二基準電力以上である場合に、定格運転よりも低い低能力に設定し、少ない消費電力かつ低温の目標出湯温度で沸上運転を実行する場合について説明した。しかし、本発明はこれに限られず、余剰電力が小さい場合、余剰電力が大きい場合に比べて、加熱手段の能力が低くなるように適宜変更できる構成としてもよい。これにより余剰電力に応じて沸上運転を行うことができ効率的に余剰電力を活用することができる。 Further, in the present embodiment, when the surplus power is less than the first reference power and more than the second reference power, the capacity is set to be lower than the rated operation, and the power is boiled at a low power consumption and a low target hot water temperature. The case of executing the operation has been described. However, the present invention is not limited to this, and a configuration may be appropriately modified so that the capacity of the heating means is lower when the surplus power is small than when the surplus power is large. As a result, the boiling operation can be performed according to the surplus electric power, and the surplus electric power can be efficiently utilized.

また、本実施の形態においても、余剰電力を活用して沸上運転を行う余剰活用モードに加え、系統電力設備からの電力を利用し沸き上げる系統電力活用モードを有する構成を追加してもよい。余剰電力活用モードと系統電力利用モードとを備えている場合、使用者のコストメリットが高い方のモードを選択する構成とすることができる。具体的なモードの選択方法としては、次のような構成が考えられる。まず、余剰電力を売電した場合の利益と、系統電力活用モードで沸上運転を実行した場合のコストとを比較する。比較の結果、売電した場合に得られる利益の方が大きい場合に、系統電力活用モードを選択する。一方、系統電力活用モードで沸上運転を実行した場合のコストの方が高くなる場合に、余剰電力活用モードを選択する。 Further, also in the present embodiment, in addition to the surplus utilization mode in which the boiling operation is performed by utilizing the surplus power, a configuration having a grid power utilization mode in which the power from the grid power equipment is used for boiling may be added. .. When the surplus power utilization mode and the grid power utilization mode are provided, the mode with the higher cost merit of the user can be selected. The following configuration can be considered as a specific mode selection method. First, the profit when the surplus power is sold is compared with the cost when the boiling operation is executed in the grid power utilization mode. As a result of the comparison, if the profit obtained by selling the power is larger, the grid power utilization mode is selected. On the other hand, when the cost of executing the boiling operation in the grid power utilization mode is higher, the surplus power utilization mode is selected.

実施の形態1においても説明したが、選択したモードへの切り替え方法は、余剰電力の使用と、系統電力の使用とを切り替える手段を有する場合には、選択されたモードに従って、使用電力を切り替える構成とすればよい。 As described in the first embodiment, the method of switching to the selected mode has a configuration in which the power consumption is switched according to the selected mode when there is a means for switching between the use of surplus power and the use of system power. And it is sufficient.

あるいは、余剰電力が第一又は第二基準出力以上であると判別された場合に、ただちに図4に示す制御により沸上運転を行うことで、結果的に余剰活用モードが選択される構成としてもよい。この場合、余剰電力が第二基準出力未満である場合には、余剰電力が発生しにくく、かつ、系統電力の買電単価が割安な夜間の時間帯を設定しておいて、この時間帯に沸上運転が自動的に開始されるようにすることで、系統電力利用モードが結果的に選択される構成としてもよい。 Alternatively, when it is determined that the surplus power is equal to or higher than the first or second reference output, the boiling operation is immediately performed by the control shown in FIG. 4, and as a result, the surplus utilization mode is selected. good. In this case, if the surplus power is less than the second reference output, set a nighttime time zone in which surplus power is unlikely to be generated and the unit purchase price of grid power is cheap, and in this time zone. By automatically starting the boiling operation, the system power utilization mode may be selected as a result.

このような構成を追加することで、例えば、売電単価が高く、出力抑制中ではあってもその売電上限量が発電電力に対して若干少ない場合など、売電上限量まで売電した方が余剰電力を活用して沸上運転を行うよりもコストメリットが高くなる、という場合に、系統電力利用モードに切り替えることができ、より使用者のメリットを向上させることができる。 By adding such a configuration, for example, if the unit price of power sale is high and the upper limit of power sale is slightly smaller than the generated power even if the output is suppressed, the person who sells power up to the upper limit of power sale. However, when the cost merit is higher than that of the boiling operation by utilizing the surplus power, it is possible to switch to the system power use mode, and the merit of the user can be further improved.

なお、実施の形態1〜3では、貯湯式給湯システムは、加熱手段としてヒートポンプを有する構成について説明したが、加熱手段これに限られず、ボイラ及び電気ヒータ等、他の手段により加熱するものでもよい。 In the first to third embodiments, the hot water storage type hot water supply system has been described as having a heat pump as a heating means, but the heating means is not limited to this, and heating may be performed by other means such as a boiler and an electric heater. ..

また、実施の形態1〜3では、再生可能エネルギーとして太陽光を利用して発電する太陽光発電設備を用いる場合について説明した。しかし、再生可能エネルギーはこれ限られず、太陽光、風力、水力、地熱、太陽熱、及びバイオマス等をエネルギー源とするものであってもよい。 Further, in the first to third embodiments, a case where a photovoltaic power generation facility that generates electricity by using sunlight as renewable energy is used has been described. However, the renewable energy is not limited to this, and may be an energy source such as solar power, wind power, hydropower, geothermal heat, solar heat, and biomass.

1 圧縮機、 2 水冷媒熱交換器、 3 膨張弁、 4 空気熱交換器、 5 冷媒循環配管、 10 貯湯タンク、 11 ポンプ、 12 切替弁、 13 HP往き配管、 14 HP戻り配管、 15 貯湯配管、 16 バイパス管、 17 制御装置、 20 リモコン装置、 21 給水配管、 22 給湯混合弁、 23 出湯配管、 24 給湯配管、 30 太陽光発電設備、 31 エネルギー管理装置、 32 通信アダプタ、 34 分電盤、 36 電力系統、 100 貯湯タンクユニット、 101 ヒートポンプユニット 1 Compressor, 2 Water refrigerant heat exchanger, 3 Expansion valve, 4 Air heat exchanger, 5 Coolant circulation piping, 10 Hot water storage tank, 11 Pump, 12 Switching valve, 13 HP Outbound piping, 14 HP Return piping, 15 Hot water storage piping , 16 Bypass pipe, 17 Control device, 20 Remote control device, 21 Water supply piping, 22 Hot water supply mixing valve, 23 Hot water supply piping, 24 Hot water supply piping, 30 Solar power generation equipment, 31 Energy management device, 32 Communication adapter, 34 Distribution board, 36 power system, 100 hot water storage tank unit, 101 heat pump unit

本発明の貯湯式給湯システムは、系統電力設備と、系統電力設備に接続され、再生可能エネルギーを利用して発電する発電装置と、から電力供給されるように設置される。貯湯式給湯システムは、貯湯タンクと、電力を消費して水を加熱する加熱手段と、加熱手段により貯湯タンクの水を加熱する沸上運転を制御する制御装置とを備える。制御装置は、沸上運転における目標出湯温度を、設定可能な目標出湯温度の中で最高の温度である最高出湯温度と、最高出湯温度より低温の低出湯温度と、の少なくとも2つの温度に変更可能に構成されている。制御装置は、発電装置によって発電される電力である発電電力から使用電力を除いた余剰電力の売電が制限された出力抑制中である場合、最高出湯温度を目標出湯温度として余剰電力を利用して沸上運転を実行し、発電電力の売電が制限される出力抑制中でない場合には、最高出湯温度を目標出湯温度とする余剰電力を利用した沸上運転を実行しない。 The hot water storage type hot water supply system of the present invention is installed so as to be supplied with power from a grid power facility and a power generation device connected to the grid power facility and generating power by using renewable energy. The hot water storage type hot water supply system includes a hot water storage tank, a heating means for heating water by consuming electric power, and a control device for controlling a boiling operation for heating the water in the hot water storage tank by the heating means. The control device changes the target hot water temperature in the boiling operation to at least two temperatures, the maximum hot water temperature, which is the highest temperature among the target hot water temperatures that can be set, and the low hot water temperature, which is lower than the maximum hot water temperature. It is configured to be possible. The control device uses the surplus power with the maximum hot water temperature as the target hot water temperature when the sale of surplus power excluding the used power from the generated power, which is the power generated by the power generation device, is being suppressed. If the boiling operation is executed and the output of the generated power is not suppressed, the boiling operation using the surplus power with the maximum hot water temperature as the target hot water temperature is not executed.

Claims (7)

系統電力設備と、前記系統電力設備に接続され、再生可能エネルギーを利用して発電する発電装置と、から電力供給されるように設置される貯湯式給湯システムに適用され、
貯湯タンクと、
電力を消費して水を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段により前記貯湯タンクの水を加熱する沸上運転を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記沸上運転における目標出湯温度を、設定可能な目標出湯温度の中で最高の温度である最高出湯温度と、前記最高出湯温度より低温の低出湯温度と、の少なくとも2つの温度に変更可能に構成され、かつ、
前記発電装置によって発電される電力である発電電力から使用電力を除いた余剰電力の売電が制限された出力抑制中である場合、前記最高出湯温度を前記目標出湯温度として、前記余剰電力を利用して前記沸上運転を実行する、
ことを特徴とする貯湯式給湯システム。
It is applied to a hot water storage type hot water supply system that is installed so as to be supplied with power from a grid power facility, a power generation device connected to the grid power facility and generated by using renewable energy, and so on.
Hot water storage tank and
A heating means that consumes electricity to heat water,
A control device that controls a boiling operation for heating the water in the hot water storage tank by the heating means, and
With
The control device is
The target hot water temperature in the boiling operation can be changed to at least two temperatures, the maximum hot water temperature which is the highest temperature among the target hot water temperatures that can be set, and the low hot water temperature lower than the maximum hot water temperature. Configured and
When the sale of surplus power excluding the power used from the generated power, which is the power generated by the power generation device, is being suppressed, the surplus power is used with the maximum hot water temperature as the target hot water temperature. And execute the boiling operation,
A hot water storage type hot water supply system that is characterized by this.
前記制御装置は、前記発電電力の売電が制限される出力抑制中でない場合には、前記沸上運転を実行しないことを特徴とする請求項1に記載の貯湯式給湯システム。 The hot water storage type hot water supply system according to claim 1, wherein the control device does not execute the boiling operation when the sales of the generated power are not restricted and the output is not suppressed. 前記制御装置は、前記沸上運転において、
前記加熱手段が前記余剰電力を消費して水を加熱する余剰電力活用モードと、
前記加熱手段が前記系統電力設備から供給される系統電力を消費して水を加熱する系統電力利用モードと、
のいずれかのモードを選択可能に構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の貯湯式給湯システム。
The control device is used in the boiling operation.
The surplus power utilization mode in which the heating means consumes the surplus power to heat water,
A system power utilization mode in which the heating means consumes the system power supplied from the system power facility to heat water.
The hot water storage type hot water supply system according to claim 1 or 2, wherein any of the modes can be selected.
前記制御装置は、
前記余剰電力が、前記最高出湯温度を目標出湯温度として前記沸上運転を行うのに必要な電力である基準電力以上である場合に限り、前記余剰電力活用モードを選択することを特徴とする請求項3に記載の貯湯式給湯システム。
The control device is
A claim characterized in that the surplus power utilization mode is selected only when the surplus power is equal to or higher than the reference power which is the power required to perform the boiling operation with the maximum hot water temperature as the target hot water temperature. The hot water storage type hot water supply system according to Item 3.
前記制御装置は、
前記余剰電力の電力量に応じて、前記加熱手段の加熱能力を設定することを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の貯湯式給湯システム。
The control device is
The hot water storage type hot water supply system according to any one of claims 1 to 4, wherein the heating capacity of the heating means is set according to the electric energy of the surplus electric power.
前記制御装置は、
前記余剰電力の電力量が、前記加熱手段の定格消費電力よりも低い場合、前記加熱手段の加熱能力を定格運転時よりも低い能力に設定し、定格運転時よりも少ない消費電力で前記沸上運転を実行することを特徴とする請求項5に記載の貯湯式給湯システム。
The control device is
When the amount of surplus power is lower than the rated power consumption of the heating means, the heating capacity of the heating means is set to a capacity lower than that during the rated operation, and the boiling is performed with less power consumption than during the rated operation. The hot water storage type hot water supply system according to claim 5, wherein the operation is performed.
前記制御装置は、
前記余剰電力の電力量が、前記加熱手段の定格消費電力よりも低い場合、前記加熱手段の加熱能力を定格運転時よりも低い能力に設定し、
前記目標出湯温度を、前記最高出湯温度よりも低い温度として前記沸上運転を実行することを特徴とする請求項5又は6に記載の貯湯式給湯システム。
The control device is
When the electric energy of the surplus power is lower than the rated power consumption of the heating means, the heating capacity of the heating means is set to a capacity lower than that during the rated operation.
The hot water storage type hot water supply system according to claim 5 or 6, wherein the boiling operation is executed with the target hot water discharge temperature set to a temperature lower than the maximum hot water discharge temperature.
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