JP5820998B2 - Heating system control method and heating system - Google Patents
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Description
本発明は、暖房システムの制御方法に関し、特にヒートポンプ式暖房装置を備える暖房システムの制御方法に関するものである。 The present invention relates to a heating system control method, and more particularly to a heating system control method including a heat pump heating device.
ヒートポンプ式給湯装置は、大気の熱を吸熱し、電気で冷媒を圧縮して加熱し、熱交換器により水から温水を作る。また、ヒートポンプ式暖房装置は、ヒートポンプで作った温水を暖房に利用する。 A heat pump hot water supply device absorbs heat from the atmosphere, compresses and heats a refrigerant with electricity, and makes hot water from water by a heat exchanger. Moreover, the heat pump type heating device uses hot water produced by a heat pump for heating.
ヒートポンプは、大気の温度が低いと、大気の熱を吸熱する際に熱交換器に霜が着く現象(着霜)が発生する。この霜が熱交換器に多く付着するほど大気の熱を吸熱するのが難しくなるため、ヒートポンプの出力低下、或いはヒートポンプの効率低下を招く。このため、ヒートポンプ式の装置は、ある程度、熱交換器に霜が着いたことを検知した時点で霜を除去する運転(除霜)を行う機能を備えている。 In the heat pump, when the temperature of the atmosphere is low, a phenomenon (frost formation) occurs in which frost forms on the heat exchanger when the heat of the atmosphere is absorbed. The more frost that adheres to the heat exchanger, the more difficult it is to absorb the heat of the atmosphere, leading to a decrease in the output of the heat pump or a decrease in the efficiency of the heat pump. For this reason, the heat pump apparatus has a function of performing an operation (defrosting) to remove frost when it is detected that frost has formed on the heat exchanger to some extent.
近年ヒートポンプの普及により、熱需要を賄うエネルギー源として電力の割合が増加しており、電力需要のピークが上昇している。 In recent years, with the spread of heat pumps, the proportion of electric power has increased as an energy source to cover heat demand, and the peak of electric power demand has risen.
このため、従来のピーク時間帯には電力料金が高価になる契約制度に加え、電力会社が指定するピーク時間帯に電力負荷を抑制する代わりに、ある程度電力料金を安価にする契約制度が需要家で選択可能となってきている。 For this reason, in addition to the conventional contract system in which power charges are expensive during peak hours, a contract system that lowers the power charges to some extent instead of suppressing the power load during peak hours specified by the power company Can be selected.
この契約制度を利用してピーク時間帯に電力負荷を抑制すると、暖房熱需要に対してヒートポンプの出力が不足して室温が低下するため、ユーザの快適性が損なわれる場合がある。 If the electric power load is suppressed during the peak time period using this contract system, the output of the heat pump is insufficient with respect to the heating heat demand and the room temperature is lowered, so that the user's comfort may be impaired.
そこで本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、電力需要のピークを低減しつつ、ユーザの快適性が低下するのを抑制するヒートポンプ式暖房システムの制御方法を提供する。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a control method for a heat pump heating system that suppresses a decrease in user comfort while reducing the peak of power demand.
本発明の一形態に係る暖房システムの制御方法は、電力供給元から電力の供給を受けて動作する暖房システムを制御する方法である。前記暖房システムは、前記電力供給元から供給される電力を用いて熱を生成するヒートポンプと、前記ヒートポンプで生成された熱を放熱する放熱部とを備える。前記ヒートポンプは、前記放熱部に放熱させるための熱を生成する暖房モード、又は当該ヒートポンプに生じる霜を除去する除霜モードで動作する。前記暖房システムの制御方法は、前記ヒートポンプの消費電力を抑制する出力抑制時間帯を示す出力抑制指示を、前記電力供給元から取得する取得ステップと、前記ヒートポンプに前記除霜モードでの運転を開始させる除霜開始条件、及び前記ヒートポンプに前記除霜モードでの運転を終了させる除霜終了条件を含む除霜条件であって、前記出力抑制時間帯以外の時間帯に適用される第1の除霜条件と、前記出力抑制時間帯に適用される第2の除霜条件とを決定する除霜条件決定ステップと、前記除霜条件決定ステップで決定された前記除霜開始条件を満たす場合に、前記ヒートポンプに前記除霜モードでの運転を開始させ、前記除霜条件決定ステップで決定された前記除霜終了条件を満たす場合に、前記ヒートポンプに前記除霜モードでの運転を終了させる運転制御ステップとを含み、前記除霜条件決定ステップでは、前記第2の除霜条件に従って前記ヒートポンプが前記除霜モードで連続して動作する時間が前記第1の除霜条件より短くなるように、前記第2の除霜条件に含まれる前記除霜開始条件及び前記除霜終了条件の少なくとも一方を前記第1の除霜条件と異ならせる。 A heating system control method according to an aspect of the present invention is a method of controlling a heating system that operates by receiving power supply from a power supply source. The heating system includes a heat pump that generates heat using electric power supplied from the power supply source, and a heat radiating unit that radiates heat generated by the heat pump. The heat pump operates in a heating mode for generating heat for radiating heat to the heat radiating unit or a defrosting mode for removing frost generated in the heat pump. The control method of the heating system includes an acquisition step of acquiring an output suppression instruction indicating an output suppression time zone for suppressing power consumption of the heat pump from the power supply source, and starts operation of the heat pump in the defrost mode. A defrosting condition including a defrosting start condition to be performed and a defrosting end condition for causing the heat pump to end the operation in the defrosting mode, wherein the first defrosting applied to a time zone other than the output suppression time zone When the defrost condition determining step for determining the defrost condition and the second defrost condition applied in the output suppression time zone, and the defrost start condition determined in the defrost condition determining step, When the heat pump is started to operate in the defrost mode, and the defrost end condition determined in the defrost condition determination step is satisfied, the heat pump is operated in the defrost mode. An operation control step for ending rolling, and in the defrosting condition determining step, a time during which the heat pump continuously operates in the defrosting mode according to the second defrosting condition is based on the first defrosting condition. At least one of the defrost start condition and the defrost end condition included in the second defrost condition is made different from the first defrost condition so as to be shorter.
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。 Note that these comprehensive or specific aspects may be realized by a system, method, integrated circuit, computer program, or recording medium, and realized by any combination of the system, method, integrated circuit, computer program, and recording medium. May be.
本発明によれば、出力抑制時間帯に除霜モードで連続して動作する時間が短くなるので、電力需要のピークを低減しつつ、ユーザの快適性が低下するのを抑制できる。 According to the present invention, since the time for continuous operation in the defrosting mode is shortened during the output suppression time period, it is possible to suppress a decrease in user comfort while reducing the peak power demand.
(本発明の基礎となった知見)
例えば、特許文献1には、着霜によるヒートポンプの効率の低下と除霜する時刻とを含めて、消費電力が最小となる運転スケジュールを最適化問題の解法を利用して生成する技術が開示されている。(Knowledge that became the basis of the present invention)
For example,
しかしながら特許文献1の方式では、「発明が解決しようとする課題」で記載した契約制度を利用し、消費電力を考慮した運転スケジュールを立てると、ピーク時間帯(電力料金が高い)に除霜が発生する場合がある。この場合、ヒートポンプの出力が不足して室温が低下しているピーク時間帯であるにもかかわらず、除霜を行っている間はヒートポンプから全く熱需要を賄うことができないので、さらに室温が低下して快適性を損なうという課題がある。
However, in the method of
また、ピーク時間帯に除霜を行うと、熱需要を賄えず、快適性に寄与しないにもかかわらず、高価な電力を使用することになり、経済的でないばかりか、系統電力へも無駄な負荷をかけることになる。また、特許文献1の方式で消費電力の他に電力料金や快適性も最適化対象とすると、計算コストが増加して実時間で解を求めることが出来ない課題もある。
In addition, if defrosting is performed during peak hours, it will not be able to meet the demand for heat and will not contribute to comfort, but will use expensive power, which is not economical and wastes grid power. A heavy load. In addition, if the method of
このような課題を解決するために、本発明の一形態に係る暖房システムの制御方法は、電力供給元から電力の供給を受けて動作する暖房システムを制御する方法である。前記暖房システムは、前記電力供給元から供給される電力を用いて熱を生成するヒートポンプと、前記ヒートポンプで生成された熱を放熱する放熱部とを備える。前記ヒートポンプは、前記放熱部に放熱させるための熱を生成する暖房モード、又は当該ヒートポンプに生じる霜を除去する除霜モードで動作する。前記暖房システムの制御方法は、前記ヒートポンプの消費電力を抑制する出力抑制時間帯を示す出力抑制指示を、前記電力供給元から取得する取得ステップと、前記ヒートポンプに前記除霜モードでの運転を開始させる除霜開始条件、及び前記ヒートポンプに前記除霜モードでの運転を終了させる除霜終了条件を含む除霜条件であって、前記出力抑制時間帯以外の時間帯に適用される第1の除霜条件と、前記出力抑制時間帯に適用される第2の除霜条件とを決定する除霜条件決定ステップと、前記除霜条件決定ステップで決定された前記除霜開始条件を満たす場合に、前記ヒートポンプに前記除霜モードでの運転を開始させ、前記除霜条件決定ステップで決定された前記除霜終了条件を満たす場合に、前記ヒートポンプに前記除霜モードでの運転を終了させる運転制御ステップとを含み、前記除霜条件決定ステップでは、前記第2の除霜条件に従って前記ヒートポンプが前記除霜モードで連続して動作する時間が前記第1の除霜条件より短くなるように、前記第2の除霜条件に含まれる前記除霜開始条件及び前記除霜終了条件の少なくとも一方を前記第1の除霜条件と異ならせる。 In order to solve such a problem, a heating system control method according to an aspect of the present invention is a method for controlling a heating system that operates by receiving power supply from a power supply source. The heating system includes a heat pump that generates heat using electric power supplied from the power supply source, and a heat radiating unit that radiates heat generated by the heat pump. The heat pump operates in a heating mode for generating heat for radiating heat to the heat radiating unit or a defrosting mode for removing frost generated in the heat pump. The control method of the heating system includes an acquisition step of acquiring an output suppression instruction indicating an output suppression time zone for suppressing power consumption of the heat pump from the power supply source, and starts operation of the heat pump in the defrost mode. A defrosting condition including a defrosting start condition to be performed and a defrosting end condition for causing the heat pump to end the operation in the defrosting mode, wherein the first defrosting applied to a time zone other than the output suppression time zone When the defrost condition determining step for determining the defrost condition and the second defrost condition applied in the output suppression time zone, and the defrost start condition determined in the defrost condition determining step, When the heat pump is started to operate in the defrost mode, and the defrost end condition determined in the defrost condition determination step is satisfied, the heat pump is operated in the defrost mode. An operation control step for ending rolling, and in the defrosting condition determining step, a time during which the heat pump continuously operates in the defrosting mode according to the second defrosting condition is based on the first defrosting condition. At least one of the defrost start condition and the defrost end condition included in the second defrost condition is made different from the first defrost condition so as to be shorter.
上記の方法によれば、出力抑制時間帯に除霜モードで連続して動作する時間(除霜運転1回当たりの所要時間)が短くなるので、除霜中の室温の低下を抑えることができると共に、室温低下を抑えるためのヒータ等で消費されていた電力を節約することができる。その結果、電力需要のピークを低減しつつ、ユーザの快適性が低下するのを抑制することができる。 According to the above method, since the time for continuous operation in the defrost mode during the output suppression time period (the required time per defrost operation) is shortened, a decrease in the room temperature during defrosting can be suppressed. At the same time, it is possible to save power consumed by a heater or the like for suppressing a decrease in room temperature. As a result, it is possible to suppress a decrease in user comfort while reducing the peak of power demand.
例えば、前記除霜条件決定ステップでは、さらに、室内温度を示す情報を取得し、前記第2の除霜条件が適用される時間帯において前記ヒートポンプが前記除霜モードで動作する時間が、取得した前記情報が示す前記室内温度が低いほどより短くなるように、前記第2の除霜条件に含まれる前記除霜開始条件及び前記除霜終了条件の少なくとも一方を決定してもよい。
また、例えば、前記除霜条件決定ステップでは、前記出力抑制時間帯における所定の時間間隔毎の各時刻において、前記ヒートポンプを前記除霜モードに切り替えてから前記除霜終了条件を満たすまでの時間である除霜所要時間が、前記ヒートポンプを前記除霜モードに切り替えてから室内温度が予め定められた下限値に達するまでの時間である除霜許容時間に達することを、当該時刻における前記第2の除霜条件の前記除霜開始条件と決定してもよい。
For example, in the defrosting condition determination step, information indicating a room temperature is further acquired, and a time during which the heat pump operates in the defrosting mode is acquired in a time zone in which the second defrosting condition is applied. At least one of the defrosting start condition and the defrosting end condition included in the second defrosting condition may be determined so that the lower the indoor temperature indicated by the information, the shorter the indoor temperature.
In addition, for example, in the defrosting condition determination step, at each time for each predetermined time interval in the output suppression time period, the time from when the heat pump is switched to the defrosting mode until the defrosting end condition is satisfied. A certain defrosting time reaches the defrosting allowable time which is a time from when the heat pump is switched to the defrosting mode until the room temperature reaches a predetermined lower limit value. You may determine with the said defrost start conditions of defrost conditions.
一例として、前記暖房システムは、外気温度及び前記ヒートポンプを構成する空気熱交換器の表面温度と前記除霜所要時間との対応関係と、前記外気温度及び前記室内温度と前記除霜許容時間との対応関係とを保持してもよい。前記取得ステップでは、さらに、前記外気温度、前記空気熱交換器の表面温度、及び前記室内温度を取得してもよい。そして、前記運転制御ステップでは、前記出力抑制時間帯における所定の時間間隔毎に、前記取得ステップで取得された前記外気温度及び前記空気熱交換器の表面温度に対応付けられた前記除霜所要時間と、前記取得ステップで取得された前記外気温度及び前記室内温度に対応付けられた前記除霜許容時間とを用いて、前記第2の除霜条件の前記除霜開始条件を判断してもよい。 As an example, the heating system includes the correspondence between the outside air temperature and the surface temperature of the air heat exchanger constituting the heat pump and the defrosting time, the outside air temperature, the indoor temperature, and the defrosting allowable time. A correspondence relationship may be maintained. In the acquisition step, the outside air temperature, the surface temperature of the air heat exchanger, and the room temperature may be acquired. And in the said operation control step, the said defrost required time matched with the said external temperature acquired by the said acquisition step, and the surface temperature of the said air heat exchanger for every predetermined time interval in the said output suppression time slot | zone. The defrost start condition of the second defrost condition may be determined using the outside air temperature acquired in the acquisition step and the defrost allowable time associated with the indoor temperature. .
他の例として、前記暖房システムは、外気温度及び前記ヒートポンプ内の冷媒の温度と前記除霜所要時間との対応関係と、前記外気温度及び前記室内温度と前記除霜許容時間との対応関係とを保持してもよい。前記取得ステップでは、さらに、前記外気温度、前記冷媒の温度、及び前記室内温度を取得してもよい。そして、前記運転制御ステップでは、前記出力抑制時間帯における所定の時間間隔毎に、前記取得ステップで取得された前記外気温度及び前記冷媒の温度に対応付けられた前記除霜所要時間と、前記取得ステップで取得された前記外気温度及び前記室内温度に対応付けられた前記除霜許容時間とを用いて、前記第2の除霜条件の前記除霜開始条件を判断してもよい。 As another example, the heating system includes a correspondence relationship between the outside air temperature and the refrigerant temperature in the heat pump and the defrosting required time, and a correspondence relationship between the outside air temperature and the indoor temperature and the defrosting allowable time. May be held. In the acquisition step, the outside air temperature, the refrigerant temperature, and the room temperature may be acquired. In the operation control step, the defrosting time associated with the outside air temperature and the refrigerant temperature acquired in the acquisition step, and the acquisition for each predetermined time interval in the output suppression time zone. The defrost start condition of the second defrost condition may be determined using the outside air temperature acquired in the step and the defrost allowable time associated with the room temperature.
また、前記除霜開始条件は、前記ヒートポンプを構成する空気熱交換器の表面温度の下限値を含んでもよい。そして、前記条件決定ステップでは、前記第2の除霜条件に含まれる前記空気熱交換器の表面温度の下限値を、前記第1の除霜条件より高くしてもよい。 Further, the defrosting start condition may include a lower limit value of the surface temperature of the air heat exchanger constituting the heat pump. In the condition determining step, a lower limit value of the surface temperature of the air heat exchanger included in the second defrost condition may be set higher than that of the first defrost condition.
また、前記除霜終了条件は、前記ヒートポンプを構成する空気熱交換器の表面温度の上限値を含んでもよい。そして、前記条件決定ステップでは、前記第2の除霜条件に含まれる前記空気熱交換器の表面温度の上限値を、前記第1の除霜条件より低くしてもよい。 Further, the defrosting termination condition may include an upper limit value of the surface temperature of the air heat exchanger constituting the heat pump. In the condition determination step, an upper limit value of the surface temperature of the air heat exchanger included in the second defrost condition may be set lower than that of the first defrost condition.
また、前記除霜開始条件は、前記ヒートポンプ内の冷媒の温度の下限値を含んでもよい。そして、前記条件決定ステップでは、前記第2の除霜条件に含まれる前記冷媒の温度の下限値を、前記第1の除霜条件より高くしてもよい。 The defrosting start condition may include a lower limit value of the temperature of the refrigerant in the heat pump. In the condition determining step, a lower limit value of the refrigerant temperature included in the second defrost condition may be set higher than the first defrost condition.
また、前記除霜終了条件は、前記ヒートポンプ内の冷媒の温度の上限値を含んでもよい。そして、前記条件決定ステップでは、前記第2の除霜条件に含まれる前記冷媒の温度の上限値を、前記第1の除霜条件より低くしてもよい。 In addition, the defrosting termination condition may include an upper limit value of the temperature of the refrigerant in the heat pump. In the condition determining step, an upper limit value of the temperature of the refrigerant included in the second defrost condition may be set lower than that of the first defrost condition.
また、前記運転制御ステップでは、前記除霜開始条件を満たす状態が所定時間継続した場合に、前記ヒートポンプに前記除霜モードでの運転を開始させ、又は前記除霜終了条件を満たす状態が所定時間継続した場合に、前記ヒートポンプに前記除霜モードでの運転を終了させてもよい。 In the operation control step, when the state that satisfies the defrost start condition continues for a predetermined time, the heat pump starts operation in the defrost mode, or the state that satisfies the defrost end condition satisfies the predetermined time. When it continues, you may make the said heat pump complete | finish the driving | operation in the said defrost mode.
さらに、前記運転制御ステップでは、前記暖房モードで動作する前記ヒートポンプに、前記出力抑制時間帯以外の時間帯に単位時間当たりに第1の熱量を生熱させ、前記出力抑制時間帯に単位時間当たりに前記第1の熱量より少ない第2の熱量を生熱させてもよい。 Further, in the operation control step, the heat pump operating in the heating mode is made to heat the first heat quantity per unit time in a time zone other than the output suppression time zone, and per unit time in the output suppression time zone. Second heat quantity less than the first heat quantity may be regenerated.
本発明の一形態に係る暖房システムは、電力供給元から電力の供給を受けて動作する。具体的には、暖房システムは、前記電力供給元から供給される電力を用いて熱を生成するヒートポンプと、前記ヒートポンプで生成された熱を放熱する放熱部と、前記ヒートポンプの運転を制御する制御部とを備える。前記ヒートポンプは、前記放熱部に放熱させるための熱を生成する暖房モード、又は当該ヒートポンプに生じる霜を除去する除霜モードで動作する。前記制御部は、前記ヒートポンプの消費電力を抑制する出力抑制時間帯を示す出力抑制指示を、前記電力供給元から取得する取得部と、前記ヒートポンプに前記除霜モードでの運転を開始させる除霜開始条件、及び前記ヒートポンプに前記除霜モードでの運転を終了させる除霜終了条件を含む除霜条件であって、前記出力抑制時間帯以外の時間帯に適用される第1の除霜条件と、前記出力抑制時間帯に適用される第2の除霜条件とを決定する除霜条件決定部と、前記除霜条件決定部で決定された前記除霜開始条件を満たす場合に、前記ヒートポンプに前記除霜モードでの運転を開始させ、前記除霜条件決定部で決定された前記除霜終了条件を満たす場合に、前記ヒートポンプに前記除霜モードでの運転を終了させる運転制御部とを備える。そして、前記除霜条件決定部は、前記第2の除霜条件に従って前記ヒートポンプが前記除霜モードで連続して動作する時間が前記第1の除霜条件より短くなるように、前記第2の除霜条件に含まれる前記除霜開始条件及び前記除霜終了条件の少なくとも一方を前記第1の除霜条件と異ならせる。 A heating system according to one embodiment of the present invention operates by receiving power supply from a power supply source. Specifically, the heating system includes a heat pump that generates heat using electric power supplied from the power supply source, a heat radiating unit that dissipates heat generated by the heat pump, and a control that controls operation of the heat pump. A part. The heat pump operates in a heating mode for generating heat for radiating heat to the heat radiating unit or a defrosting mode for removing frost generated in the heat pump. The control unit acquires an output suppression instruction indicating an output suppression time zone for suppressing power consumption of the heat pump from the power supply source, and defrosting that causes the heat pump to start operation in the defrost mode. A defrost condition including a start condition and a defrost end condition for causing the heat pump to end the operation in the defrost mode, wherein the first defrost condition is applied to a time zone other than the output suppression time zone; When the defrosting condition determining unit that determines the second defrosting condition to be applied in the output suppression time zone and the defrosting start condition determined by the defrosting condition determining unit are satisfied, the heat pump An operation control unit for starting the operation in the defrosting mode and for causing the heat pump to end the operation in the defrosting mode when the defrosting end condition determined by the defrosting condition determining unit is satisfied. . And the said defrost condition determination part is a said 2nd defrost condition so that the time for which the said heat pump operate | moves continuously in the said defrost mode according to a said 2nd defrost condition becomes shorter than a said 1st defrost condition. At least one of the defrost start condition and the defrost end condition included in the defrost condition is made different from the first defrost condition.
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD−ROMなどの記録媒体記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。 These comprehensive or specific modes may be realized by a recording medium recording medium such as a system, a method, an integrated circuit, a computer program, or a computer-readable CD-ROM, and the system, method, integrated circuit, You may implement | achieve with arbitrary combinations of a computer program or a recording medium.
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments will be specifically described with reference to the drawings.
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 It should be noted that each of the embodiments described below shows a comprehensive or specific example. The numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connecting forms of the constituent elements, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples and are not intended to limit the present invention. In addition, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept are described as optional constituent elements.
(実施の形態1)
(概要)
まず、本実施の形態に係るヒートポンプ式暖房システムの制御方法の概要を説明する。図1は、本実施の形態に係るヒートポンプ式暖房システムの制御の概要を示すフローチャートである。ここでヒートポンプ式暖房システム1は、図2に示す通り、ヒートポンプ式暖房装置100とシステム制御部8とから構成されている。(Embodiment 1)
(Overview)
First, the outline | summary of the control method of the heat pump type heating system which concerns on this Embodiment is demonstrated. FIG. 1 is a flowchart showing an outline of control of the heat pump heating system according to the present embodiment. Here, the heat
図1に示す通り、本実施の形態に係るヒートポンプ式暖房システム1は、まず、エネルギー供給業者から高価な電力料金時間帯に対する出力抑制信号(以下、「DR(Demand Response)信号」と表記する)を受信する(ステップS101)。DR信号には、ヒートポンプの消費電力を抑制すべき時間帯である出力抑制時間帯(以下、「DR時間帯」と表記する)を特定する情報が含まれている。
As shown in FIG. 1, the heat
出力抑制時間帯とは、エネルギー供給業者が任意に指定することができる時間帯であって、例えば、エネルギー供給業者が供給する電力がピークに達する時間帯であり、「18時から20時までの2時間」のように規定される。また、ヒートポンプ式暖房システム1は、DR開始時刻より前(例えば、17時30分)にDR信号を受信する。
The output suppression time zone is a time zone that can be arbitrarily specified by the energy supplier, for example, a time zone in which the power supplied by the energy supplier reaches a peak. 2 hours ". The heat
次に、ヒートポンプ式暖房システム1は、除霜条件を、DR開始時刻に第1の除霜条件から第2の除霜条件に切り替え(ステップS102)、さらにDR終了時刻に第2の除霜条件から第1の除霜条件に切り替える(ステップS103)。すなわち、ヒートポンプ式暖房システム1は、DR時間帯以外の時間帯(以下、「通常時間帯」と表記する)に第1の除霜条件で除霜運転の必要性を判断し、DR時間帯に第2の除霜条件で除霜運転の必要性を判断する。
Next, the heat
ここで、除霜運転とは、ヒートポンプ式暖房装置100を構成する熱交換器(後述)に付着した霜を除去するための運転を指す。すなわち、ヒートポンプ式暖房装置100は、暖房に使用するための熱を生成する暖房モード、又はヒートポンプ式暖房装置100に生じる霜を除去する除霜モードで動作することができる。
Here, the defrosting operation refers to an operation for removing frost attached to a heat exchanger (described later) constituting the heat
また、除霜条件とは、ヒートポンプ式暖房装置100に除霜モードでの運転を開始させる除霜開始条件、及びヒートポンプ式暖房装置100に除霜モードでの運転を終了させる除霜終了条件を含む。そして、第1の除霜条件と第2の除霜条件とは、除霜開始条件及び除霜終了条件の少なくとも一方が異なる。
The defrosting condition includes a defrosting start condition that causes the heat
具体的には、第2の除霜条件に従ってヒートポンプ式暖房装置100が除霜モードで連続して動作する時間が、第1の除霜条件に従ってヒートポンプ式暖房装置100が除霜モードで連続して動作する時間より短くなるように、第1及び第2の除霜条件が決定される(詳細は後述する)。
Specifically, the time during which the heat
さらに、ヒートポンプ式暖房システム1は、暖房モードで動作するヒートポンプ式暖房装置100に、通常時間帯は単位時間当たりに第1の熱量(例えば、5kW)を生熱させ、DR時間帯は単位時間当たりに第1の熱量より少ない第2の熱量(例えば、2kW)を生熱させる。すなわち、暖房モードには、単位時間当たりに第1の熱量を生成させる通常モードと、単位時間当たりに第2の熱量を生成させる出力抑制モードとが含まれる。
Furthermore, the heat
上記構成のように、DR時間帯における単位時間当たりの生熱量を通常時間帯より少なくすることにより、電力需要のピークを低減することができる。また、DR時間帯に適用される第2の除霜条件を、通常時間帯に適用される第1の除霜条件と比較して、1回の除霜運転の時間が短くなるような条件とすることで、ユーザの快適性が低下するのを抑制することができる。 As in the above configuration, by reducing the amount of generated heat per unit time in the DR time zone from that in the normal time zone, the peak of power demand can be reduced. In addition, the second defrosting condition applied in the DR time zone is compared with the first defrosting condition applied in the normal time zone, so that the time for one defrosting operation is shortened. By doing, it can suppress that a user's comfort falls.
(システム構成図)
図2は、本実施の形態に係るヒートポンプ式暖房装置100を含むヒートポンプ式暖房システム1の構成図である。図2に示される例では、エネルギー供給業者(電力供給元)4から住宅(建物)に対して、第1及び第2の電力系統を通じて電力が供給されている。第1の電力系統は、安定的に電力が供給される電力系統である。また、第1の電力系統は、電力料金が相対的に高い電力系統であり、第1の電力メーター6によって電力消費量が計測される。一方、第2の電力系統は、エネルギー供給業者4によって任意の時間帯に電力の供給を抑制することができる電力系統である。また、第2の電力系統は、電力料金が第1の電力系統よりも安価な電力系統であり、第2の電力メーター7によって電力消費量が計測される。(System Configuration)
FIG. 2 is a configuration diagram of the heat
また、図2に示される住宅内には、電力負荷5と、システム制御部8と、ヒートポンプ式暖房装置100とが設置されている。ヒートポンプ式暖房装置100は、ヒートポンプ(生熱部)101と、熱交換器102と、暖房装置(放熱部)104とを少なくとも備えている。
Moreover, the
ヒートポンプ式暖房装置100は、ヒートポンプ101で生成した熱を、熱交換器102を通じて暖房装置104から放熱することにより、暖房装置104が設置されている部屋の室温を予め定められた設定温度を含む所定の温度範囲内に維持する。
The heat
第1の電力メーター6は、ヒートポンプ式暖房装置100以外の機器(すなわち、電力負荷5及びシステム制御部8)の消費電力を計測するものである。すなわち、システム制御部8及び電力負荷5は、第1の電力系統を通じてエネルギー供給業者4から供給される電力を用いて動作する。
The 1st
一方、第2の電力メーター7は、圧縮機、ポンプ、及びファン等(図示省略)のヒートポンプ式暖房装置100の各構成要素が消費した消費電力を計測するものである。すなわち、ヒートポンプ式暖房装置100の各構成要素は、第2の電力系統を通じてエネルギー供給業者4から供給される電力を用いて動作する。
On the other hand, the 2nd
なお、図2の例には2つの電力メーターが図示されているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、第1の電力系統の電力を出力する第1のインタフェースと、第2の電力系統の電力を出力する第2のインタフェースとを備え、各インタフェースを通じて出力される電力を個別に測定する電力メーターを1つだけ設置してもよい。 In the example of FIG. 2, two power meters are illustrated, but the present invention is not limited to this. That is, a power meter that includes a first interface that outputs power of the first power system and a second interface that outputs power of the second power system, and individually measures the power output through each interface Only one may be installed.
システム制御部8は、エネルギー供給業者4と通信する機能を有すると共に、ヒートポンプ式暖房装置100に制御指令を与える。例えば、システム制御部8は、DR時間帯におけるヒートポンプ101の消費電力が抑制されるように、ヒートポンプ式暖房装置100の運転を制御する。
The
エネルギー供給業者4は、各家庭に電力或いはガスを供給する会社であり、各家庭の電力の使用を抑制したい場合には、システム制御部8にDR信号を送信する。システム制御部8は、DR信号を受信した後、第2の電力系統を通じて各家庭(ヒートポンプ式暖房装置100)に供給される電力の消費を抑制させる。
The
図3は、本実施の形態に係るヒートポンプ式暖房装置100の構成を示すブロック図である。図4A及び図4Bは、ヒートポンプ101の構成を示す図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of heat
図3に示されるヒートポンプ式暖房装置100は、ヒートポンプ101と、熱交換器102と、暖房装置104と、HP制御部103と、外気温度検出部105と、室内温度検出部106と、熱交換器表面温度検出部107と、ヒータ108と、出湯温度検出部109と、流量検出部110と、入水温度検出部111とを備える。また、ヒートポンプ101及び熱交換器102を合わせて、ヒートポンプ部と呼ぶ。
3 includes a
ヒートポンプ101は、空気を熱源にし、冷媒を圧縮して高温高圧の状態にする。より具体的には、ヒートポンプ101は、図4Aに示されるように、外気と低温低圧の液体冷媒との間で熱交換させて低温低圧の蒸気冷媒を生成する空気熱交換器101a、低温低圧の蒸気冷媒を高温高圧の蒸気冷媒に圧縮するモーター駆動の圧縮機101b、低温高圧の蒸気冷媒の圧力を下げて低温低圧の液体冷媒を生成する膨張弁101c、及び蒸発器中の冷媒と外気との熱交換を促進させるファン(図示省略)等により構成されている。
The
そして、圧縮機101bから出力された高温高圧の蒸気冷媒は、熱交換器102で水(蓄熱材)との間で熱交換し、低温高圧の液体冷媒として膨張弁101cに流入する。すなわち、ヒートポンプ101内の冷媒は、図4Aのヒートポンプサイクルを時計回りに循環する。ヒートポンプ101の冷媒は、例えば、R−410Aである。この冷媒の特性により、熱交換器102の水サイクル側の出口の最高温度は55℃となるので、設定暖房温度の上限値は55℃とする。但し、この最高温度は冷媒の特性に依存して変化する値であり、上記の例には限定されない。
The high-temperature and high-pressure vapor refrigerant output from the
熱交換器(水熱交換器)102は、ヒートポンプ101から出力される高温高圧の冷媒と、水が充填されている二次側の水サイクル(すなわち、熱交換器102と暖房装置104との間で循環する水)との間で熱交換を行う。また、暖房装置104から熱交換器102に至る流路上には、図3に示されるように、熱交換器102への水の入力量を調整する水ポンプが設置されている。
The heat exchanger (water heat exchanger) 102 is a high-temperature and high-pressure refrigerant output from the
暖房装置104は、家庭内を暖めるための装置であり、例えば、放熱パネルを介して室内に熱エネルギーを放出するラジエータや床暖房、或いは熱交換器102で暖められた温風を出力する空調機等である。なお、暖房装置104の具体例はこれらに限定されず、ヒートポンプ101で生成された熱を、放出する放熱部を有するあらゆる装置が該当する。
The
外気温度検出部105は、外気温度を検出するものであり、具体的には、ヒートポンプ式暖房装置100が設置されている近傍の外気温度を検出する。室内温度検出部106は、室内温度を検出するものであり、具体的には、ヒートポンプ式暖房装置100が設置されている部屋の室内温度を検出する。熱交換器表面温度検出部107は、空気熱交換器101aの表面温度を検出するものである。また、ヒートポンプ式暖房装置100は、ヒートポンプ101を循環する冷媒の温度を検出する冷媒温度検出部(図示省略)を備えてもよい。
The outside air
なお、上記の外気温度検出部105、室内温度検出部106、熱交換器表面温度検出部107、及び冷媒温度検出部の具体的な構成は特に限定されないが、例えば、熱電対、測温抵抗体、サーミスタ、バイメタル式温度計等の温度を測定する一般的な構成を、測定する対象に応じて適宜採用すればよい。
The specific configurations of the outside air
HP制御部103は、ヒートポンプ101の圧縮機101bと膨張弁101cとを制御することで、生熱量を制御する。まず、HP制御部103は、ヒートポンプ101を、暖房モード(通常モード又は出力抑制モード)、又は除霜モードで動作させることができる。
The
暖房モードとは、暖房装置104に放熱させるための熱を生成する運転モードであり、ヒートポンプ101内の冷媒を、図4Aのように時計回りに循環させることによって実現される。具体的には、暖房モードが設定されたHP制御部103は、通常時間帯においては、例えば、ユーザによって設定された運転条件などに従って、ヒートポンプ101の動作を制御する(通常モード)。一方、DR時間帯においては、HP制御部103は、システム制御部8からの指示を優先し、この指示に従ってヒートポンプ101の動作を制御する(出力抑制モード)。
The heating mode is an operation mode that generates heat for radiating heat to the
一方、除霜モードとは、空気熱交換器101aの表面に生じる霜を除去する運転モードであり、ヒートポンプ101内の冷媒を、図4Bのように反時計回りに循環(図4Aと逆向きに循環)させることによって実現される。すなわち、圧縮機101bで生成された高温高圧の蒸気冷媒を空気熱交換器101aに供給することによって、空気熱交換器101aの表面に生じる霜を溶かすことができる。
On the other hand, the defrost mode is an operation mode in which frost generated on the surface of the
なお、ヒートポンプ101を除霜モードで動作させる方法は、図4Bの例に限定されない。例えば、冷媒の循環方向を図4Aと同じにした場合であっても、膨張弁101cの膨張率を暖房モードの場合より小さくすることによって、空気熱交換器101aに高圧の冷媒を供給することが可能となる。その結果、この場合でも霜を溶かすことができる。
The method for operating the
また、HP制御部103は、外気温度検出部105で測定された外気温度と、熱交換器表面温度検出部107で測定された熱交換器表面温度とを用いて、暖房モードと除霜モードとの切り替えを判定する。本実施の形態に係るHP制御部103は、外気温度が5℃以下でかつ熱交換器表面温度が−10℃以下となった場合(第1の除霜開始条件)に、ヒートポンプ101の運転モードを暖房モードから除霜モードに切り替える。一方、HP制御部103は、熱交換器表面温度が10℃以上となった場合(第1の除霜終了条件)に、ヒートポンプ101の運転モードを除霜モードから暖房モードに切り替える。
Further, the
また、HP制御部103は、後述するシステム制御部8の運転制御部83から除霜開始通知を受信した場合、上記の第1の除霜開始条件を満たしたか否かにかかわらず、ヒートポンプ101の運転モードを暖房モードから除霜モードに切り替える。
Further, when the
同様に、HP制御部103は、後述するシステム制御部8の運転制御部83から除霜終了通知を受信した場合、上記の第1の除霜終了条件を満たしたか否かにかかわらず、ヒートポンプ101の運転モードを除霜モードから暖房モードに切り替える。
Similarly, when the
また、HP制御部103は、現在の運転モードをシステム制御部8のデータ収集部81に通知する。通知するタイミングは特に限定されないが、例えば、運転モードが切り替わったタイミング、システム制御部8から要求されたタイミング、予め定められたタイミング(毎日午前0時等)であってもよい。
The
また、HP制御部103は、図3に示される出湯温度検出部109で測定された熱交換器102から出力される湯の温度(出湯温度)と、入水温度検出部111で測定された熱交換器102に入力される水の温度(入水温度)との差分に、流量検出部110で測定された熱交換器102と暖房装置104との間の流路内の流量を乗算してヒートポンプ101の出力値を計算する。そして、HP制御部103は、算出した出力値をシステム制御部8に送信する。
Further, the
ヒータ108は、図3に示されるように、熱交換器102から暖房装置104に至る流路上に設置されて、熱交換器102から出力される湯をさらに加熱することができる。ヒータ108の具体的な構成は特に限定されないが、例えば、電熱線等を用いることができる。
As shown in FIG. 3, the
上記構成のヒートポンプ式暖房装置100は、例えば、熱交換器102から出力される湯の温度である出湯温度がユーザによって設定され、この出湯温度を実現するためにヒートポンプ101の運転条件が決定される。しかしながら、ヒートポンプ101は、起動してから生熱量が安定するまでにある程度の時間を必要とし、また大幅な設定変更にリアルタイムに追従するのが困難である。
In the heat
そこで、ヒータ108は、出湯温度検出部109で検出される出湯温度(計測出湯温度)がユーザの設定した温度(設定出湯温度)に満たない場合に、熱交換器102から出力される湯の計測出湯温度が設定出湯温度に近づくように加熱する。
Therefore, the
また、ヒートポンプ101の運転モードが除霜モードの場合、ヒートポンプ101の回路が除霜用に切り替えられるので、出湯温度が低下し、室温も低下する。そこで、ユーザの快適性を損なわないように、ヒートポンプ101が除霜モードで動作する間、ヒータ108は、熱交換器102から出力される湯を加熱することができる。
Further, when the operation mode of the
(システム制御部8のブロック図)
図5は、本実施の形態に係るシステム制御部(システム制御装置)8の構成を示すブロック図である。図5に示されるシステム制御部8は、データ収集部81と、通信部82と、運転制御部83と、除霜条件決定部84とを備える。(Block diagram of system control unit 8)
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the system control unit (system control apparatus) 8 according to the present embodiment. The
なお、図2及び図5に示されるシステム制御部8は、ヒートポンプ式暖房装置100とは別体として構成されているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、システム制御部8は、ヒートポンプ式暖房装置100と一体として構成されてもよい。例えば、ヒートポンプ式暖房装置100の内部にシステム制御部8に相当する機能を実装してもよい。
In addition, although the system control
データ収集部81は、外気温度検出部105、室内温度検出部106、及び熱交換器表面温度検出部107等が検出した各種温度、第1の電力メーター6及び第2の電力メーター7で計測された消費電力量等の各種情報を収集する。また、データ収集部81は、ヒートポンプ101の現在の運転モード通知を、HP制御部103から受信する。
The
通信部82は、エネルギー供給業者4からDR信号を受信する。また、通信部82は、第2の電力系統を通じたヒートポンプ式暖房装置100への電力の供給を抑制または再開した旨をエネルギー供給業者4に通知する。なお、通信部82は、電力線を通じてエネルギー供給業者4と通信(Power Line Communication:PLC)してもよいし、インターネット等の電力線とは異なる回線を通じてエネルギー供給業者4と通信してもよい。
The
DR信号は、例えば、各家庭の電力の使用を抑制したいDR時間帯の開始時刻の前(例えば、0.5時間から12時間前)に、エネルギー供給業者4から送信される。この場合、DR信号には、DR時間帯の開始時刻及び終了時刻を特定するための情報が含まれる。本実施の形態では、「DR開始時刻:18時、DR終了時刻:20時」を例として説明する。
The DR signal is transmitted from the
「DR時間帯の開始時刻及び終了時刻を特定するための情報」の具体例は特に限定されないが、例えば、「DR開始時刻:18時、DR終了時刻:20時」のように、DR開始時刻及びDR終了時刻そのものであってもよいし、「DR開始時刻18時、DR時間:2時間」のように、DR開始時刻及びDR時間帯の長さを表す情報であってもよい。 A specific example of “information for specifying a start time and an end time of a DR time zone” is not particularly limited. For example, a DR start time such as “DR start time: 18:00, DR end time: 20:00” And DR end time itself, or information indicating the DR start time and the length of the DR time zone, such as “DR start time 18:00, DR time: 2 hours”.
運転制御部83は、通常時間帯とDR時間帯とで、HP制御部103の動作を切り替える。すなわち、運転制御部83は、通常時間帯においては、ユーザによって設定された出湯温度を実現するように、HP制御部103にヒートポンプ101の運転を制御させる(典型的には、ヒートポンプ101を通常モードで動作させる)。
The
一方、運転制御部83は、通信部82でDR信号が受信された場合に、DR時間帯におけるヒートポンプ101の運転条件を決定する。運転制御部83は、DR時間帯においては、自らが決定した運転条件でHP制御部103にヒートポンプ101の運転を制御させる(典型的には、ヒートポンプ101を出力抑制モードで動作させる)。この場合、HP制御部103よりもシステム制御部8(運転制御部83)の指令が優先される。
On the other hand, the
この運転条件は、例えば、熱交換器102から出力される湯の温度(出湯温度)の設定値とヒータ108の稼動状態とを含む。運転制御部83は、例えば、DR時間帯以外の時間帯におけるヒートポンプ101の単位時間当たりの生熱量(第1の熱量)より小さな熱量(第2の熱量)をヒートポンプ101に生成させるように、DR時間帯におけるヒートポンプ101の出湯温度を決定する。
This operating condition includes, for example, a set value of hot water temperature (hot water temperature) output from the
具体的には、例えば、運転制御部83は、熱交換器102からの出湯温度を第1の温度設定(例えば55℃)から、第1の温度よりも低い第2の温度設定(例えば30℃)に変更し、ヒートポンプ101での単位時間当たりの生熱量を第1の熱量から第2の熱量に減少させる。また、消費電力削減のためにヒータ108の起動を抑制(または禁止)する。ここでは、熱交換器102から出力される湯の量(出湯量)は一定としている。この運転条件の決定処理は、例えば、通信部82がエネルギー供給業者4からDR信号を受信したタイミングで実行されるが、これに限定されない。
Specifically, for example, the
除霜条件決定部84は、通常時間帯及びDR時間帯のそれぞれに適用される除霜条件を決定する。本実施の形態に係る除霜条件決定部84は、通常時間帯に適用される除霜条件(第1の除霜条件)を、HP制御部103に設定されている第1の除霜開始条件及び第1の除霜終了条件と決定する。すなわち、本実施の形態における通常時間帯の除霜判定は、HP制御部103で行われる。
The defrost
一方、本実施の形態に係る除霜条件決定部84は、DR時間帯に適用される除霜条件(第2の除霜条件)のうち、第2の除霜開始条件を除霜所要時間が除霜許容時間に達する(除霜所要時間が除霜許容時間未満の状態から除霜所要時間と除霜許容時間とが一致する)ことと決定し、第2の除霜終了条件を第1の除霜終了条件と同一と決定する。また、除霜条件決定部84は、DR開始時刻に第2の除霜条件に基づく除霜判定の開始、及びDR終了時刻に第2の除霜条件に基づく除霜判定の終了を、運転制御部83に通知する。すなわち、本実施の形態におけるDR時間帯の除霜判定は、運転制御部83で行われる。
On the other hand, the defrost
なお、除霜所要時間は、ヒートポンプ101を除霜モードに切り替えてから第2の除霜終了条件を満たすまでに要する時間を指す。また、除霜許容時間は、ヒートポンプ101を除霜モードに切り替えてから室内温度が予め定められた下限値に達するまでに要する時間を指す。
The time required for defrosting refers to the time required from the time when the
運転制御部83は、DR時間帯において、除霜所要時間及び除霜許容時間を所定の間隔(例えば、1分)毎に取得し、第2の除霜開始条件を判断する。そして、第2の除霜開始条件を満たした場合、運転制御部83は、除霜開始通知をHP制御部103に送信する。また、運転制御部83は、DR時間帯において、外気温度検出部105で検出された外気温度をデータ収集部81を通じて所定の時間間隔(例えば、1分)毎に取得し、第2の除霜終了条件を判断する。そして、第2の除霜終了条件を満たした場合、運転制御部83は、除霜終了通知をHP制御部103に送信する。
The
次に、図6〜図9Cを参照して、本実施の形態に係るヒートポンプ式暖房システムの制御方法を説明する。 Next, with reference to FIGS. 6-9C, the control method of the heat pump heating system which concerns on this Embodiment is demonstrated.
図6は、本実施の形態に係るヒートポンプ式暖房システムの制御処理のフローチャートである。図7は、図6に示されるHP制御処理(図6のステップS603)のフローチャートである。図8は、図6に示されるDR制御処理(図6のステップS604)のフローチャートである。図9A〜図9Cは、本実施の形態に係る第2の除霜開始条件の判定方法を説明するための図である。 FIG. 6 is a flowchart of the control process of the heat pump heating system according to the present embodiment. FIG. 7 is a flowchart of the HP control process (step S603 in FIG. 6) shown in FIG. FIG. 8 is a flowchart of the DR control process (step S604 in FIG. 6) shown in FIG. FIG. 9A to FIG. 9C are diagrams for explaining a determination method of the second defrosting start condition according to the present embodiment.
まず、システム制御部8の通信部82は、エネルギー供給業者4からDR信号を受信する(ステップS601)。そして、システム制御部8は、DR信号によって特定されるDR開始時刻が到来するのを監視する(ステップS602)。
First, the
一方、HP制御部103は、HP制御処理を実行する(ステップS603)。図6に示されるHP制御処理(ステップS603)の詳細は、図7に示される。HP制御部103は、まず、ヒートポンプ101の現在の運転モードが除霜モードであるか否かを確認する(ステップS701)。
On the other hand, the
現在の運転モードが除霜モードでない場合(ステップS701でNo)、ヒートポンプ101は既に暖房モードで運転(暖房運転)している状態である。次に、HP制御部103は、システム制御部8の運転制御部83から除霜開始通知を受信しているか否かを確認する(ステップS702)。
When the current operation mode is not the defrosting mode (No in step S701), the
除霜開始通知を受信していない場合(ステップS702でNo)、HP制御部103は、外気温度検出部105で測定された外気温度及び熱交換器表面温度検出部107で測定された熱交換器表面温度を参照し、現在の状態が第1の除霜開始条件を満たしているか否かを判定する(ステップS703)。なお、本実施の形態における第1の除霜開始条件とは、例えば、「外気温度が5℃以下かつ熱交換器表面温度が−10℃以下」である。
When the defrosting start notification has not been received (No in step S702), the
現在の状態が第1の除霜開始条件を満たしている場合(ステップS703でYes)、HP制御部103は、ヒートポンプ101の運転モードを除霜モードに設定し(ステップS705)、ヒートポンプ101に除霜モードで運転を開始させる(ステップS706)。一方、現在の状態が第1の除霜開始条件を満たしていない場合(ステップS703でNo)、HP制御部103は、ヒートポンプ101に引き続き暖房モードで運転させる(ステップS704)。
When the current state satisfies the first defrost start condition (Yes in step S703), the
また、除霜開始通知を受信している場合(ステップS702でYes)、HP制御部103は、第1の除霜開始条件を判定することなく、ヒートポンプ101の運転モードを除霜モードに設定し(ステップS705)、ヒートポンプ101に除霜モードで運転を開始させる(ステップS706)。
When the defrost start notification is received (Yes in step S702), the
一方、現在の運転モードが除霜モードの場合(ステップS701でYes)、ヒートポンプ101は既に除霜モードで運転(除霜運転)している状態である。次に、HP制御部103は、システム制御部8の運転制御部83から除霜終了通知を受信しているか否かを確認する(ステップS707)。
On the other hand, when the current operation mode is the defrost mode (Yes in step S701), the
除霜終了通知を受信していない場合(ステップS707でNo)、HP制御部103は、熱交換器表面温度検出部107で測定された熱交換器表面温度を参照し、第1の除霜終了条件を満たすか否かを判断する(ステップS708)。本実施の形態における第1の除霜終了条件は、例えば、「熱交換器表面温度が10℃以上」である。
When the defrosting end notification has not been received (No in step S707), the
第1の除霜終了条件を満たす場合(ステップS708でYes)、HP制御部103は、ヒートポンプ101の運転モードを暖房モードに設定し(ステップS710)、ヒートポンプ101に暖房モードでの運転を開始させる(ステップS711)。一方、第1の除霜終了条件を満たしていない場合(ステップS708でNo)、HP制御部103は、ヒートポンプ101に引き続き除霜モードで運転させる(ステップS709)。
When the first defrost termination condition is satisfied (Yes in step S708), the
また、除霜終了通知を受信している場合(ステップS707でYes)、HP制御部103は、第1の除霜終了条件を判定することなく、ヒートポンプ101の運転モードを暖房モードに設定し(ステップS710)、ヒートポンプ101に暖房モードでの運転を開始させる(ステップS711)。
Moreover, when the defrost end notification is received (Yes in step S707), the
そして、HP制御部103は、上記の各処理(ステップS701〜S711)を、所定の間隔(例えば、1分)で繰り返し実行する(ステップS712)。ここで、通常時間帯においては、除霜開始通知及び除霜終了通知が発行されることはないので、HP制御部103は、図6に示されるように、第1の除霜開始条件及び第1の除霜終了条件を自ら判断し、ヒートポンプ101の運転モードを切り替える。
Then, the
次に、図6に戻って、DR開始時刻が到来すると(ステップS602でYes)、システム制御部8は、DR制御処理を実行する(ステップS604)。図6に示されるDR制御処理(ステップS604)の詳細は、図8に示される。
Next, returning to FIG. 6, when the DR start time arrives (Yes in step S602), the
システム制御部8の運転制御部83は、HP制御部103に出力抑制指令を送信する(ステップS801)。ここで送信される出力抑制指令は、例えば図6に示されるように、熱交換器102からの出湯温度を30℃にするように指示するものである。そして、出力抑制指令を受信したHP制御部103は、ヒートポンプ101の運転モードを出力抑制モードに切り替える。
The
次に、システム制御部8の運転制御部83は、外気温度検出部105で検出された現在の外気温度と、室内温度検出部106で検出された現在の室内温度と、熱交換器表面温度検出部107で検出された現在の熱交換器表面温度とを、データ収集部81を通じて取得する(ステップS802)。
Next, the
次に、運転制御部83は、ステップS802で取得した各温度に基づいて、除霜所要時間及び除霜許容時間を算出する(ステップS803)。本実施の形態に係る運転制御部83は、例えば、図9Aに示される除霜所要時間テーブルに基づいて除霜所要時間を算出し、図9Bに示される除霜許容時間テーブルに基づいて除霜許容時間を算出する。図9A及び図9Bを参照して、ステップS803の処理を詳しく説明する。
Next, the
まず、図9Aに示される除霜所要時間テーブルは、外気温度及び熱交換器表面温度と除霜所要時間との対応関係を保持するテーブルである。例えば、除霜所要時間テーブルの第1列は、外気温度が0℃且つ熱交換器表面温度が−5℃の場合に、除霜所要時間が7分となることを示している。 First, the defrosting time table shown in FIG. 9A is a table that holds the correspondence relationship between the outside air temperature, the heat exchanger surface temperature, and the defrosting time. For example, the first column of the defrosting time table indicates that the defrosting time is 7 minutes when the outside air temperature is 0 ° C. and the heat exchanger surface temperature is −5 ° C.
また、図9Bに示される除霜許容時間テーブルは、外気温度及び室内温度と除霜許容時間との対応関係を保持するテーブルである。例えば、除霜許容時間テーブルの第1列は、外気温度が0℃且つ室内温度が19℃の場合に、室温が0.5℃低下するのに4分かかり、室温が1.0℃低下するのに7分かかることを示している。すなわち、除霜許容時間は、現在の外気温度及び現在の室内温度の下で、室内温度が予め定められた低下幅(例えば、1℃)だけ低下するのに要する時間を指す。 Further, the defrosting allowable time table shown in FIG. 9B is a table that holds the correspondence relationship between the outside air temperature, the room temperature, and the defrosting allowable time. For example, in the first column of the defrosting allowable time table, when the outside air temperature is 0 ° C. and the room temperature is 19 ° C., it takes 4 minutes for the room temperature to decrease by 0.5 ° C., and the room temperature decreases by 1.0 ° C. It takes 7 minutes to complete. That is, the defrosting allowable time refers to the time required for the indoor temperature to decrease by a predetermined decrease width (for example, 1 ° C.) under the current outside air temperature and the current indoor temperature.
この除霜許容時間テーブルに保持されている除霜許容時間は、外気温度が高いほど長くなり、室内温度が高いほど長くなり、許容できる室内温度の低下幅が大きいほど長くなる傾向がある。なお、図9Bの例では、室内温度が0.5℃低下する場合の除霜許容時間と、1.0℃低下する場合の除霜許容時間とを図示しているが、さらに大きな低下幅(例えば、1.5℃、2.0℃、・・・等)に対応する除霜許容時間を保持してもよい。 The allowable defrosting time held in the allowable defrosting time table is longer as the outside air temperature is higher, longer as the indoor temperature is higher, and longer as the allowable decrease in the indoor temperature is larger. In the example of FIG. 9B, the defrosting allowable time when the room temperature decreases by 0.5 ° C. and the defrosting allowable time when the indoor temperature decreases by 1.0 ° C. are illustrated. For example, you may hold | maintain the defrost allowable time corresponding to 1.5 degreeC, 2.0 degreeC, ... etc.).
次に、運転制御部83は、ステップS803で算出された除霜所要時間及び除霜許容時間を用いて、第2の除霜開始条件を満たすか否かを判断する(ステップS804)。具体的には、運転制御部83は、除霜所要時間が除霜許容時間に達した場合に第2の除霜開始条件を満たしたと判断(ステップS804でYes)し、除霜所要時間が除霜許容時間未満の場合に第2の除霜開始条件を満たさないと判断(ステップS804でNo)する。
Next, the
ここで、図9Cを参照して、除霜所要時間、除霜許容時間、及び熱交換器表面温度の関係を説明する。まず、除霜所要時間は、時間の経過と共に徐々に長くなる。一方、除霜許容時間は、時間の経過に伴う変化が少ない。そのため、最初は除霜許容時間が除霜所要時間を上回るが、時間の経過と共に除霜許容時間と除霜所要時間との差が縮まる。そして、運転制御部83は、図9Cに示されるように、除霜所要時間が除霜許容時間に達したタイミングで、第2の除霜開始条件を満たしたと判断する。
Here, with reference to FIG. 9C, the relationship between the defrosting required time, the defrosting allowable time, and the heat exchanger surface temperature will be described. First, the time required for defrosting gradually increases with time. On the other hand, the defrosting allowable time has little change with the passage of time. Therefore, initially, the defrost allowable time exceeds the defrost required time, but the difference between the defrost allowable time and the defrost required time is reduced with the passage of time. Then, as illustrated in FIG. 9C, the
一方、熱交換器表面温度は、時間の経過と共に徐々に低下し、第1の除霜開始条件(−10℃)を満たす。但し、一般的な断熱性能の住宅においては、図9Cに示されるように、第1の除霜開始条件が満たされるより先に第2の除霜開始条件が満たされる。すなわち、第2の除霜開始条件を用いることにより、第1の除霜開始条件を用いる場合より除霜開始時刻が前倒しされることになる。 On the other hand, the heat exchanger surface temperature gradually decreases with time and satisfies the first defrosting start condition (−10 ° C.). However, in a house with general heat insulation performance, as shown in FIG. 9C, the second defrost start condition is satisfied before the first defrost start condition is satisfied. That is, by using the second defrosting start condition, the defrosting start time is advanced compared to the case of using the first defrosting start condition.
そして、第2の除霜開始条件を満たす場合(ステップS804でYes)、運転制御部83は、HP制御部103に除霜開始通知を送信する(ステップS805)。なお、除霜開始通知を受信したHP制御部103(図7のステップS702でYes)は、ヒートポンプ101の運転モードを除霜モードに切り替える。
If the second defrost start condition is satisfied (Yes in step S804), the
一方、第2の除霜開始条件を満たさない場合(ステップS804でNo)、運転制御部83は、第2の除霜終了条件を満たすか否かを判断する(ステップS806)。なお、本実施の形態に係る第2の除霜終了条件は、第1の除霜終了条件と同一(すなわち、熱交換器表面温度が10℃以上)なので、図8のステップS806には「第1の除霜終了条件を満たす?」と表記している。
On the other hand, when the second defrost start condition is not satisfied (No in step S804), the
そして、第2の除霜終了条件を満たす場合(ステップS806でYes)、運転制御部83は、HP制御部103に除霜終了通知を送信する(ステップS807)。なお、除霜終了通知を受信したHP制御部103(図7のステップS707でYes)は、ヒートポンプ101の運転モードを暖房モードに切り替える。
When the second defrost termination condition is satisfied (Yes in step S806), the
次に、システム制御部8は、DR終了時刻が到来したかを判断(ステップS808)する。そして、未だDR終了時刻に達していなければ(ステップS808でNo)、システム制御部8は、所定の時間(例えば、1分)が経過した後(ステップS809でYes)で、上記の各処理(ステップS802〜S807)を再び実行する。すなわち、システム制御部8は、ステップS802〜S807の処理を、DR終了時刻が到来するまでの間(ステップS808でYes)、所定の間隔(例えば、1分毎)で繰り返し実行する(ステップS809)。
Next, the
そして、DR終了時刻が到来すると(ステップS808でYes)、運転制御部83は、HP制御部103に出力抑制解除指令を送信し(ステップS810)、DR制御処理を終了する。ここで送信される出力抑制解除指令は、例えば図6に示されるように、熱交換器102からの出湯温度を55℃にするように指示するものである。そして、出力抑制解除指令を受信したHP制御部103は、ヒートポンプ101の運転モードを通常モードに切り替える。
When the DR end time arrives (Yes in step S808), the
上記の処理によって得られる効果を、図10を参照して説明する。図10の(a)は、除霜所要時間(破線)及び除霜許容時間(一点鎖線)の推移の例を示す図である。図10の(b)は、熱交換器表面温度の推移の例を示す図である。図10の(c)は、室内温度の推移の例を示す図である。図10の(d)は、ヒートポンプ101の消費電力の推移の例を示す図である。
The effect obtained by the above processing will be described with reference to FIG. (A) of FIG. 10 is a figure which shows the example of transition of defrost required time (broken line) and defrost allowable time (one-dot chain line). (B) of FIG. 10 is a figure which shows the example of transition of the heat exchanger surface temperature. (C) of FIG. 10 is a figure which shows the example of transition of room temperature. (D) of FIG. 10 is a figure which shows the example of transition of the power consumption of the
なお、図10の(b)〜(d)において、短破線は第1の除霜条件で除霜判定を行い、且つ除霜運転時にヒータ108の使用を禁止した場合(通常除霜制御(1))の推移を示し、長破線は第1の除霜条件で除霜判定を行い、且つ除霜運転時にヒータ108の使用を許可した場合(通常除霜制御(2))の推移を示し、実線は第2の除霜条件で除霜判定を行い、且つ除霜運転時にヒータ108の使用を禁止した場合(DR除霜制御)の推移を示している。
In (b) to (d) of FIG. 10, the short broken line indicates the case where the defrost determination is performed under the first defrost condition and the use of the
また、図10の例では、通常時間帯に室内温度が20℃に維持され、且つDR時間帯に室内温度が19℃に維持されるように、ヒートポンプ101の運転が制御される。すなわち、この例における通常モードは室内温度を20℃に維持する運転モードであり、出力抑制モードは室内温度を19℃に維持する運転モードである。
In the example of FIG. 10, the operation of the
また、図10の例では、DR開始時刻を18時、DR終了時刻を20時、DR時間帯を2時間としている。さらに、DR除霜制御では、DR時間帯の除霜運転時における室温低下を1℃まで許容することができるものとする(すなわち、室内温度の下限値を18℃に設定する)。 In the example of FIG. 10, the DR start time is 18:00, the DR end time is 20:00, and the DR time zone is 2 hours. Furthermore, in the DR defrost control, it is assumed that the room temperature drop during the defrosting operation in the DR time zone can be allowed to 1 ° C. (that is, the lower limit value of the room temperature is set to 18 ° C.).
まず、18時にヒートポンプ101の運転モードが通常モードから出力抑制モードに切り替わるので、図10の(d)に示されるように、全ての制御方法において、ヒートポンプ101の消費電力が5kW(通常モード)から2kW(出力抑制モード)に減少する。また、図10の(c)に示されるように、全ての制御方法において、室内温度が20℃から19℃に徐々に低下する。
First, since the operation mode of the
まず、DR除霜制御では、図10の(a)に示されるように、18時40分に第2の除霜開始条件を満たし、ヒートポンプ101の運転モードはこの時刻に除霜モードに切り替わる(DR除霜)。その結果、図10の(b)に示されるように、熱交換器表面温度が徐々に上昇し、18時45分に10℃に達する(すなわち、第2の除霜終了条件を満たす)ので、ヒートポンプ101の運転モードはこの時刻に暖房モード(出力抑制モード)に切り替わる。
First, in the DR defrost control, as shown in FIG. 10A, the second defrost start condition is satisfied at 18:40, and the operation mode of the
また、図10の(c)に示されるように、18時40分にヒートポンプ101が除霜モードに切り替わったことにより、暖房装置104からの放熱が停止するので、室内温度が徐々に低下し、10時45分(第2の除霜終了条件を満たすのと同時)に室内温度の下限値である18℃に達する。また、18時45分にヒートポンプが出力抑制モードに切り替わったことにより、暖房装置104からの放熱が再開するので、室内温度が徐々に上昇し、10時50分に19℃に回復する。
In addition, as shown in FIG. 10C, the
さらに、図10の(d)に示されるように、18時40分にヒートポンプ101が除霜モードに切り替わったことにより、ヒートポンプ101の消費電力が2kW(出力抑制モード)から4kW(除霜モード)に上昇する。さらに、18時45分から18時50分までの間は、室内温度を18℃から19℃に上昇させるために、出力抑制モードで動作するヒートポンプ101が4kWの電力を消費する。
Furthermore, as shown in (d) of FIG. 10, the power consumption of the
なお、DR除霜制御を行った場合の19時25分から19時35分までの熱交換器表面温度、室内温度、及び消費電力の推移は、18時40分から18時50分までの推移と共通するので、再度の説明は省略する。 The transition of the heat exchanger surface temperature, room temperature, and power consumption from 19:25 to 19:35 when DR defrost control is performed is the same as the transition from 18:40 to 18:50. Therefore, the re-explanation is omitted.
次に、通常除霜制御(1)では、図10の(a)に示されるように、19時20分に第1の除霜開始条件を満たし、ヒートポンプ101の運転モードはこの時刻に除霜モードに切り替わる(通常除霜)。その結果、図10の(b)に示されるように、熱交換器表面温度が徐々に上昇し、19時30分に10℃に達する(すなわち、第1の除霜終了条件を満たす)ので、ヒートポンプ101の運転モードはこの時刻に暖房モード(出力抑制モード)に切り替わる。
Next, in the normal defrost control (1), as shown in FIG. 10A, the first defrost start condition is satisfied at 19:20, and the operation mode of the
また、図10の(c)に示されるように、19時20分にヒートポンプ101が除霜モードに切り替わったことにより、暖房装置104からの放熱が停止するので、室内温度が徐々に低下する。ここで、通常除霜制御(1)では、DR時間帯のヒータ108の使用が禁止されるので、19時30分における室内温度は17℃まで低下する。
Further, as shown in FIG. 10C, since the
さらに、通常除霜制御(1)では、図10の(d)に示されるように、19時20分にヒートポンプ101が除霜モードに切り替わったことにより、ヒートポンプ101の消費電力が2kW(出力抑制モード)から4kW(除霜モード)に上昇する。さらに、19時30分から19時40分までの間は、室内温度を17℃から19℃に上昇させるために、出力抑制モードで動作するヒートポンプ101が4kWの電力を消費する。
Furthermore, in the normal defrost control (1), as shown in FIG. 10 (d), when the
ここで、DR除霜制御と通常除霜制御(1)とを比較すると、DR時間帯における消費電力のピーク(4kW)は同一である。しかしながら、通常除霜終了後の室内温度(17℃)は、DR除霜終了後の室内温度(18℃)より低くなる。すなわち、DR除霜制御は、通常除霜制御(1)と比較して、快適性の低下を抑えることができる。 Here, when DR defrost control and normal defrost control (1) are compared, the peak of power consumption (4 kW) in the DR time zone is the same. However, the room temperature (17 ° C.) after the end of normal defrosting is lower than the room temperature (18 ° C.) after the end of DR defrost. That is, DR defrost control can suppress a decrease in comfort as compared with normal defrost control (1).
次に、通常除霜制御(2)では、図10の(a)に示されるように、19時20分に第1の除霜開始条件を満たし、ヒートポンプ101の運転モードはこの時刻に除霜モードに切り替わる(通常除霜)。その結果、図10の(b)に示されるように、熱交換器表面温度が徐々に上昇し、19時30分に10℃に達する(すなわち、第1の除霜終了条件を満たす)ので、ヒートポンプ101の運転モードはこの時刻に暖房モード(出力抑制モード)に切り替わる。
Next, in the normal defrost control (2), as shown in FIG. 10A, the first defrost start condition is satisfied at 19:20, and the operation mode of the
また、図10の(c)に示されるように、19時20分にヒートポンプ101が除霜モードに切り替わったことにより、暖房装置104からの放熱が停止するので、室内温度が徐々に低下する。ここで、通常除霜制御(2)では、DR時間帯のヒータ108の使用が許可されるので、19時30分における室内温度は18℃までしか低下しない。
Further, as shown in FIG. 10C, since the
さらに、通常除霜制御(2)では、図10の(d)に示されるように、19時20分にヒートポンプ101が除霜モードに切り替わったことにより、ヒートポンプ101の消費電力が2kW(出力抑制モード)から上昇する。ここで、通常除霜制御(2)では、ヒータ108の使用が許可されるので、ヒートポンプ101は除霜運転中に6kW(除霜モードで動作するための4kWとヒータ108で消費される2kWとの合計)の電力を消費する。さらに、19時30分から19時35分までの間は、室内温度を18℃から19℃に上昇させるために、出力抑制モードで動作するヒートポンプ101が4kWの電力を消費する。
Further, in the normal defrost control (2), as shown in FIG. 10 (d), when the
ここで、DR除霜制御と通常除霜制御(2)とを比較すると、除霜運転中の室内温度の下限値(18℃)は同一である。しかしながら、通常除霜制御(2)では、除霜運転中の室温低下を抑えるためにヒータ108を使用するので、消費電力のピーク(6kW)がDR除霜制御の場合(4kW)と比較して高くなる。すなわち、DR除霜制御は、通常除霜制御(2)と比較して、DR時間帯における消費電力のピークを低くすることができる。
Here, when the DR defrost control and the normal defrost control (2) are compared, the lower limit (18 ° C.) of the room temperature during the defrost operation is the same. However, in the normal defrost control (2), since the
上記のように、DR除霜1回当たりに必要な時間(5分間)は、通常除霜1回当たりに必要な時間(10分間)より短い。そのため、本実施の形態に係るDR除霜制御によれば、DR時間帯における消費電力のピークを抑えるためにヒータ108の使用を禁止した通常除霜制御(1)と比較して、除霜運転中の室内温度の低下幅を小さくすることができる。また、本実施の形態に係るDR除霜制御によれば、除霜運転中の室温低下を抑えるためにヒータの108の使用を許可した通常除霜制御(2)と比較して、DR時間帯における消費電力のピークを低く抑えることができる。
As described above, the time required for one DR defrosting (5 minutes) is usually shorter than the time required for one defrosting (10 minutes). Therefore, according to the DR defrost control according to the present embodiment, the defrost operation is performed as compared with the normal defrost control (1) in which the use of the
なお、本実施の形態では、第1の除霜条件及び第2の除霜条件を、除霜開始条件のみを異ならせ、除霜終了条件を共通にする例を説明した。具体的には、本実施の形態に係る除霜条件決定部84は、同一の条件でヒートポンプ式暖房装置100を動作させた場合に、第2の除霜開始条件が第1の除霜開始条件より先に満たされるように、第2の除霜開始条件を決定する。
In the present embodiment, the example in which the first defrosting condition and the second defrosting condition are different only in the defrosting start condition and the defrosting end condition is made common is described. Specifically, the defrost
すなわち、第2の除霜条件に従って除霜判定を行った場合、第1の除霜条件に従う場合と比較して、除霜運転開始時の熱交換器表面温度が高くなる。そのため、除霜終了条件が共通であれば、除霜運転1回当たりに要する時間は、第2の除霜条件に従う場合の方が第1の除霜条件に従う場合より短くなる。 That is, when the defrosting determination is performed according to the second defrosting condition, the heat exchanger surface temperature at the start of the defrosting operation is higher than that according to the first defrosting condition. Therefore, if the defrost termination conditions are common, the time required for one defrost operation is shorter when the second defrost condition is followed than when the first defrost condition is followed.
その結果、ヒートポンプ式暖房装置100を同一の条件で動作させた場合において、第2の除霜条件に従ってヒートポンプ式暖房装置100を除霜モードで運転させた場合の室内の温度低下幅を、第1の除霜条件に従ってヒートポンプ式暖房装置100を除霜モードで運転させた場合の室内の温度低下幅より小さくすることができる。
As a result, when the heat
なお、本実施の形態では、第1の除霜開始条件として、外気温度及び熱交換器表面温度の瞬時の値を利用したが、本発明はこれに限定されない。例えば、連続値や移動平均時などを利用し、「熱交換器表面温度が−10℃以下の状態が所定時間(例えば、3分間)継続した」のような条件でもよい。第1の除霜終了条件、第2の除霜開始条件、及び第2の除霜終了条件についても同様である。 In the present embodiment, instantaneous values of the outside air temperature and the heat exchanger surface temperature are used as the first defrosting start condition, but the present invention is not limited to this. For example, a condition such as “a state where the heat exchanger surface temperature is −10 ° C. or lower continues for a predetermined time (for example, 3 minutes)” may be used by using a continuous value or a moving average. The same applies to the first defrost termination condition, the second defrost start condition, and the second defrost termination condition.
また、本実施の形態では、第1の除霜開始条件、第1の除霜終了条件、及び第2の除霜終了条件に熱交換器表面温度を含めた例を説明したが、これに代えて配管を流れる冷媒の温度を利用してもよい。さらに、熱交換器表面温度や冷媒温度などの組合せで、着霜量を推定してもよい。さらには、撮像装置(カメラ)等を用いて着霜量を直接測定してもよい。 Moreover, although this Embodiment demonstrated the example which included the heat exchanger surface temperature in the 1st defrost start condition, the 1st defrost end condition, and the 2nd defrost end condition, it replaced with this The temperature of the refrigerant flowing through the pipe may be used. Furthermore, the amount of frost formation may be estimated by a combination of the heat exchanger surface temperature, the refrigerant temperature, and the like. Furthermore, you may measure the amount of frost formation directly using an imaging device (camera).
さらに、本実施の形態では、外気温度及び熱交換器表面温度を用いて除霜所要時間を算出し、外気温度及び室内温度を用いて除霜許容時間を算出する例を説明したが、本発明はこれに限定されず、他のパラメータを用いて除霜所要時間及び除霜許容時間を算出してもよい。さらには、除霜所要時間及び除霜許容時間とは異なるパラメータを、第2の除霜開始条件に含めてもよい。 Furthermore, in the present embodiment, an example has been described in which the defrosting required time is calculated using the outside air temperature and the heat exchanger surface temperature, and the defrosting allowable time is calculated using the outside air temperature and the room temperature. Is not limited to this, and the defrosting required time and the defrosting allowable time may be calculated using other parameters. Furthermore, a parameter different from the defrosting required time and the defrosting allowable time may be included in the second defrosting start condition.
(実施の形態2)
次に、図11及び図12を参照して、本実施の形態に係るヒートポンプ式暖房システムの制御方法を説明する。図11は、本実施の形態に係るDR制御処理のフローチャートである。図12は、本実施の形態に係る制御方法を実行した場合の熱交換器表面温度の推移の例を示す図である。なお、実施の形態1との共通点の詳しい説明は省略し、相違点を中心に説明する。(Embodiment 2)
Next, with reference to FIG.11 and FIG.12, the control method of the heat pump type heating system which concerns on this Embodiment is demonstrated. FIG. 11 is a flowchart of DR control processing according to the present embodiment. FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the transition of the heat exchanger surface temperature when the control method according to the present embodiment is executed. A detailed description of points common to the first embodiment will be omitted, and differences will be mainly described.
まず、本実施の形態に係るヒートポンプ式暖房システムの基本的な構成は、図2〜図5と共通する。また、ヒートポンプ式暖房システムの基本的な動作は、図6〜図8と共通する。但し、図11に示される本実施の形態のDR制御処理は、図8に示されるDR制御処理のステップS802、S803に代えて、ステップS1102、S1103の処理を含む点で、実施の形態1と相違する。 First, the basic configuration of the heat pump heating system according to the present embodiment is common to FIGS. The basic operation of the heat pump heating system is the same as in FIGS. However, the DR control process of the present embodiment shown in FIG. 11 includes the processes of steps S1102 and S1103 instead of steps S802 and S803 of the DR control process shown in FIG. Is different.
まず、本実施の形態に係る除霜条件決定部84は、図11のステップS1102において、第2の除霜開始条件及び第2の除霜終了条件を決定する。本実施の形態に係る除霜条件決定部84は、除霜開始条件及び除霜終了条件に含まれる熱交換器表面温度の閾値(上限値/下限値)を、第1の除霜条件と第2の除霜条件とで異ならせる。
First, the defrost
具体的には、除霜条件決定部84は、第2の除霜開始条件に含まれる熱交換器表面温度の下限値を、第1の除霜開始条件に含まれる熱交換器表面温度の下限値より高くする。以下の例では、第1の除霜開始条件を「外気温度が5℃以下でかつ熱交換器表面温度が−10℃以下」とし、第2の除霜開始条件を「外気温度が5℃以下でかつ熱交換器表面温度が0℃以下」とする。
Specifically, the defrost
また、除霜条件決定部84は、第2の除霜終了条件に含まれる熱交換器表面温度の上限値を、第1の除霜終了条件に含まれる熱交換器表面温度の上限値より低くする。以下の例では、第1の除霜終了条件を「熱交換器表面温度が10℃以上」とし、第2の除霜終了条件を「熱交換器表面温度が5℃以上」とする。
In addition, the defrost
次に、本実施の形態に係る運転制御部83は、図11のステップS1103において、外気温度検出部105で検出された外気温度と、熱交換器表面温度検出部107で検出された熱交換器表面温度とを、データ収集部81を通じて取得する。そして、運転制御部83は、ステップS1103で決定した第2の除霜条件と、ステップS1103で取得した情報とを比較し、除霜開始(ステップS804)及び除霜終了(ステップS806)の判定を行う。
Next, the
上記の処理によって得られる効果を、図12を参照して説明する。図12は、熱交換器表面温度の推移の例を示す図である。図12の例では、DR時間帯(18時〜20時)に第2の除霜条件で除霜判定を行うことにより、18時35分から18時40分までの5分間、及び19時30分から19時35分までの5分間に、DR除霜が実行される。一方、通常時間帯に第1の除霜条件で除霜判定を行うことにより、22時から22時30分までの30分間に通常除霜が実行される。 The effect obtained by the above processing will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the transition of the heat exchanger surface temperature. In the example of FIG. 12, by performing the defrost determination under the second defrost condition in the DR time zone (18:00 to 20:00), from 5 minutes from 18:35 to 18:40, and from 19:30 DR defrosting is performed for 5 minutes until 19:35. On the other hand, the normal defrosting is executed for 30 minutes from 22:00 to 22:30 by performing the defrosting determination under the first defrosting condition in the normal time zone.
本実施の形態では、第2の除霜開始条件が第1の除霜開始条件より早く満足し、且つ第2の除霜終了条件が第1の除霜終了条件より早く満足するように、第2の除霜開始条件及び第2の除霜終了条件の両方を変更する。すなわち、同一の条件でヒートポンプ101を動作させた場合、DR除霜は通常除霜より早く開始され、且つ早く終了する。その結果、DR除霜1回当たりの所要時間を、通常除霜1回当たりの所要時間と比較して、さらに短くすることができる。
In the present embodiment, the first defrost start condition is satisfied earlier than the first defrost start condition, and the second defrost end condition is satisfied earlier than the first defrost end condition. Both the 2 defrost start conditions and the 2nd defrost end conditions are changed. That is, when the
なお、図11に示されるDR制御処理において、システム制御部8は、ステップS1102で決定した第2の除霜開始条件を用いて自ら除霜開始の判定(ステップS804)を行い、ステップS1102で決定した第2の除霜終了条件を用いて自ら除霜終了の判定(ステップS806)を行っている。
In the DR control process shown in FIG. 11, the
但し、本発明はこれに限定されず、システム制御部8は、ステップS1102で決定した第2の除霜条件(第2の除霜開始条件及び第2の除霜終了条件)をHP制御部103に送信し、HP制御部103に除霜判定を行わせてもよい。すなわち、HP制御部103は、通常時間帯における除霜判定(図7のステップS703、S708)を第1の除霜条件を用いて行い、DR時間帯における除霜判定をシステム制御部8から取得した第2の除霜条件を用いて行ってもよい。
However, the present invention is not limited to this, and the
この場合、システム制御部8は、図11のステップS1103〜S807、及びS809の処理を省略する代わりに、ステップS1102の後に第2の除霜条件をHP制御部103に送信する処理を実行すればよい。後述する実施の形態3でも同様である。
In this case, if the
(実施の形態3)
次に、図13及び図14を参照して、本実施の形態に係るヒートポンプ式暖房システムの制御方法を説明する。図13は、本実施の形態に係るDR制御処理のフローチャートである。図14は、実施の形態2、3に係る制御方法を実行した場合の熱交換器表面温度の推移の例を示す図である。なお、実施の形態1、2との共通点の詳しい説明は省略し、相違点を中心に説明する。(Embodiment 3)
Next, with reference to FIG.13 and FIG.14, the control method of the heat pump type heating system which concerns on this Embodiment is demonstrated. FIG. 13 is a flowchart of the DR control process according to the present embodiment. FIG. 14 is a diagram illustrating an example of the transition of the heat exchanger surface temperature when the control method according to the second and third embodiments is executed. Detailed description of points common to
まず、本実施の形態に係るヒートポンプ式暖房システムの基本的な構成は、図2〜図5と共通する。また、ヒートポンプ式暖房システムの基本的な動作は、図6、図7、及び図11と共通する。但し、図14に示される実施の形態2のDR制御処理は、図11に示されるDR制御処理のステップS1102に代えて、ステップS1302の処理を含む点で、実施の形態2と相違する。より具体的には、本実施の形態に係る除霜条件決定部84は、第1の除霜条件と第2の除霜条件とで、除霜開始条件を共通(第1の除霜開始条件=第2の除霜開始条件)とし、除霜終了条件のみを異ならせる(第1の除霜終了条件≠第2の除霜終了条件)。
First, the basic configuration of the heat pump heating system according to the present embodiment is common to FIGS. The basic operation of the heat pump heating system is the same as that shown in FIGS. 6, 7, and 11. However, the DR control process of the second embodiment shown in FIG. 14 is different from the second embodiment in that it includes the process of step S1302 instead of step S1102 of the DR control process shown in FIG. More specifically, the defrost
上記の処理によって得られる効果を、図14を参照して説明する。図14は、実施の形態2、3に係る制御処理を行った場合の熱交換器表面温度の推移の例を示す図である。まず、実施の形態2の第2の除霜開始条件は第1の除霜開始条件より熱交換器表面温度の下限値が高いので、図14の例では、実施の形態2に係るDR除霜制御を行うことにより、DR時間帯に2回のDR除霜が実行される。 The effect obtained by the above processing will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a diagram illustrating an example of transition of the heat exchanger surface temperature when the control process according to Embodiments 2 and 3 is performed. First, since the lower limit value of the heat exchanger surface temperature is higher in the second defrosting start condition of the second embodiment than in the first defrosting start condition, the DR defrosting according to the second embodiment is performed in the example of FIG. By performing the control, the DR defrosting is executed twice in the DR time zone.
一方、本実施の形態の第2の除霜開始条件は第1の除霜開始条件と同一(言い換えれば、実施の形態2の第2の除霜開始条件より熱交換器表面温度の下限値が低い)なので、図14の例では、実施の形態3に係るDR除霜制御を行うことにより、DR時間帯にDR除霜が実行されない。 On the other hand, the second defrosting start condition of the present embodiment is the same as the first defrosting start condition (in other words, the lower limit value of the heat exchanger surface temperature is lower than the second defrosting start condition of the second embodiment). Therefore, in the example of FIG. 14, the DR defrosting is not executed in the DR time zone by performing the DR defrosting control according to the third embodiment.
このように、DR除霜1回当たりの所要時間を短くするために第2の除霜開始条件の熱交換器表面温度の下限値を引き上げた(実施の形態2)ことにより、本来はDR時間帯に除霜運転が必要ない場合(実施の形態3)にもDR除霜が行われる可能性がある。そこで、実施の形態3のように、第2の除霜終了条件の熱交換器表面温度の上限値のみを引き下げることにより、DR除霜1回当たりの所要時間を短くすることができると共に、DR時間帯が短い場合に不要なDR除霜が発生するのを有効に防止することができる。 Thus, in order to shorten the time required for one DR defrosting, the lower limit value of the heat exchanger surface temperature of the second defrosting start condition is raised (Embodiment 2). DR defrosting may also be performed when the belt does not require defrosting operation (Embodiment 3). Therefore, as in the third embodiment, by reducing only the upper limit value of the heat exchanger surface temperature of the second defrosting termination condition, the required time per DR defrosting can be shortened, and DR It is possible to effectively prevent unnecessary DR defrosting from occurring when the time zone is short.
なお、本発明の実施の形態1、2では、ヒートポンプ式温水暖房システムについて記載したが、これに限定されず、ヒートポンプ式のエアコン(空調機)であってもよい。 In the first and second embodiments of the present invention, the heat pump hot water heating system is described. However, the present invention is not limited to this, and a heat pump air conditioner (air conditioner) may be used.
なお、本発明を上記実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施の形態に限定されないのはもちろんである。以下のような場合も本発明に含まれる。 Although the present invention has been described based on the above embodiment, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment. The following cases are also included in the present invention.
(1)上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM、RAM、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムで実現され得る。RAMまたはハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。 (1) Specifically, each of the above-described devices can be realized by a computer system including a microprocessor, a ROM, a RAM, a hard disk unit, a display unit, a keyboard, a mouse, and the like. A computer program is stored in the RAM or the hard disk unit. Each device achieves its functions by the microprocessor operating according to the computer program. Here, the computer program is configured by combining a plurality of instruction codes indicating instructions for the computer in order to achieve a predetermined function.
(2)上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、1個のシステムLSI(Large Scale Integration:大規模集積回路)から構成されているとしてもよい。システムLSIは、複数の構成部を1個のチップ上に集積して製造された超多機能LSIであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM、RAMなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。ROMには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、ROMからRAMにコンピュータプログラムをロードし、ロードしたコンピュータプログラムにしたがって演算等の動作することにより、システムLSIは、その機能を達成する。 (2) A part or all of the constituent elements constituting each of the above-described devices may be configured by one system LSI (Large Scale Integration). The system LSI is an ultra-multifunctional LSI manufactured by integrating a plurality of components on a single chip, and specifically, a computer system including a microprocessor, ROM, RAM, and the like. . A computer program is stored in the ROM. The system LSI achieves its functions by the microprocessor loading a computer program from the ROM to the RAM and performing operations such as operations in accordance with the loaded computer program.
(3)上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、各装置に脱着可能なICカードまたは単体のモジュールから構成されてもよい。ICカードまたはモジュールは、マイクロプロセッサ、ROM、RAMなどから構成されるコンピュータシステムである。ICカードまたはモジュールには、上記の超多機能LSIが含まれてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、ICカードまたはモジュールは、その機能を達成する。このICカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有してもよい。 (3) Part or all of the constituent elements constituting each of the above apparatuses may be configured from an IC card that can be attached to and detached from each apparatus or a single module. The IC card or module is a computer system that includes a microprocessor, ROM, RAM, and the like. The IC card or the module may include the super multifunctional LSI described above. The IC card or the module achieves its functions by the microprocessor operating according to the computer program. This IC card or this module may have tamper resistance.
(4)本発明は、上記に示す方法で実現されてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムで実現してもよいし、コンピュータプログラムからなるデジタル信号で実現してもよい。 (4) The present invention may be realized by the method described above. Further, these methods may be realized by a computer program realized by a computer, or may be realized by a digital signal consisting of a computer program.
また、本発明は、コンピュータプログラムまたはデジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、CD−ROM、MO、DVD、DVD−ROM、DVD−RAM、BD(Blu−ray(登録商標) Disc)、半導体メモリなどに記録したもので実現してもよい。また、これらの記録媒体に記録されているデジタル信号で実現してもよい。 The present invention also relates to a computer-readable recording medium such as a flexible disk, hard disk, CD-ROM, MO, DVD, DVD-ROM, DVD-RAM, BD (Blu-ray (registered trademark)). ) Disc), or recorded in a semiconductor memory or the like. Moreover, you may implement | achieve with the digital signal currently recorded on these recording media.
また、本発明は、コンピュータプログラムまたはデジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送してもよい。 In the present invention, a computer program or a digital signal may be transmitted via an electric communication line, a wireless or wired communication line, a network represented by the Internet, data broadcasting, or the like.
また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、メモリは、コンピュータプログラムを記憶しており、マイクロプロセッサは、コンピュータプログラムにしたがって動作してもよい。 The present invention may also be a computer system including a microprocessor and a memory. The memory may store a computer program, and the microprocessor may operate according to the computer program.
また、プログラムまたはデジタル信号を記録媒体に記録して移送することにより、またはプログラムまたはデジタル信号をネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施してもよい。 The program or digital signal may be recorded on a recording medium and transferred, or the program or digital signal may be transferred via a network or the like, and may be implemented by another independent computer system.
(5)上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせてもよい。 (5) You may combine the said embodiment and the said modification, respectively.
以上、一つまたは複数の態様に係る暖房システムの制御方法について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。 As mentioned above, although the control method of the heating system which concerns on one or several aspects was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to this embodiment. Unless it deviates from the gist of the present invention, various modifications conceived by those skilled in the art have been made in this embodiment, and forms constructed by combining components in different embodiments are also within the scope of one or more aspects. May be included.
本発明に係るヒートポンプ式暖房システムの制御方法は、電力消費量が多くなるピーク時間帯に除霜運転をする必要がないため、ピークカットによる系統電力の安定化、およびユーザの電気代削減に寄与する運転方法として有用である。 The control method of the heat pump heating system according to the present invention does not require defrosting operation during peak hours when power consumption increases, contributing to stabilization of system power by peak cut and reduction of user electricity bills. This is useful as a driving method.
1 ヒートポンプ式暖房システム
4 エネルギー供給業者
5 電力負荷
6 第1の電力メーター
7 第2の電力メーター
8 システム制御部
81 データ収集部
82 通信部
83 運転制御部
84 除霜条件決定部
100 ヒートポンプ式暖房装置
101 ヒートポンプ
101a 空気熱交換器
101b 圧縮機
101c 膨張弁
102 熱交換器
103 HP制御部
104 暖房装置
105 外気温度検出部
106 室内温度検出部
107 熱交換器表面温度検出部
108 ヒータ
109 出湯温度検出部
110 流量検出部
111 入水温度検出部DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記暖房システムは、前記電力供給元から供給される電力を用いて熱を生成するヒートポンプと、前記ヒートポンプで生成された熱を放熱する放熱部とを備え、
前記ヒートポンプは、前記放熱部に放熱させるための熱を生成する暖房モード、又は当該ヒートポンプに生じる霜を除去する除霜モードで動作し、
前記暖房システムの制御方法は、
前記ヒートポンプの消費電力を抑制する出力抑制時間帯を示す出力抑制指示を、前記電力供給元から取得する取得ステップと、
前記ヒートポンプに前記除霜モードでの運転を開始させる除霜開始条件、及び前記ヒートポンプに前記除霜モードでの運転を終了させる除霜終了条件を含む除霜条件であって、前記出力抑制時間帯以外の時間帯に適用される第1の除霜条件と、前記出力抑制時間帯に適用される第2の除霜条件とを決定する除霜条件決定ステップと、
前記除霜条件決定ステップで決定された前記除霜開始条件を満たす場合に、前記ヒートポンプに前記除霜モードでの運転を開始させ、前記除霜条件決定ステップで決定された前記除霜終了条件を満たす場合に、前記ヒートポンプに前記除霜モードでの運転を終了させる運転制御ステップとを含み、
前記除霜条件決定ステップでは、前記第2の除霜条件に従って前記ヒートポンプが前記除霜モードで動作する時間が、前記第1の除霜条件に従って前記ヒートポンプが前記除霜モードで動作する時間より短くなるように、前記第2の除霜条件に含まれる前記除霜開始条件及び前記除霜終了条件の少なくとも一方を前記第1の除霜条件と異ならせるとともに、
前記出力抑制時間帯における所定の時間間隔毎の各時刻において、前記ヒートポンプを前記除霜モードに切り替えてから前記除霜終了条件を満たすまでの時間である除霜所要時間が、前記ヒートポンプを前記除霜モードに切り替えてから室内温度が予め定められた下限値に達するまでの時間である除霜許容時間に達することを、当該時刻における前記第2の除霜条件の前記除霜開始条件と決定する
暖房システムの制御方法。 A control method for a heating system that operates by receiving power supply from a power supply source,
The heating system includes a heat pump that generates heat using electric power supplied from the power supply source, and a heat radiating unit that radiates heat generated by the heat pump.
The heat pump operates in a heating mode for generating heat for radiating heat to the heat radiating unit, or a defrosting mode for removing frost generated in the heat pump,
The heating system control method includes:
An acquisition step of acquiring an output suppression instruction indicating an output suppression time zone for suppressing power consumption of the heat pump from the power supply source;
A defrost condition including a defrost start condition for causing the heat pump to start operation in the defrost mode, and a defrost end condition for causing the heat pump to end operation in the defrost mode, wherein the output suppression time zone A defrosting condition determining step for determining a first defrosting condition applied to a time zone other than the above and a second defrosting condition applied to the output suppression time zone;
When the defrost start condition determined in the defrost condition determining step is satisfied, the heat pump is started to operate in the defrost mode, and the defrost end condition determined in the defrost condition determining step is determined. An operation control step of ending the operation in the defrost mode in the heat pump when satisfying,
In the defrosting condition determination step, the time for the heat pump to operate in the defrosting mode according to the second defrosting condition is shorter than the time for the heat pump to operate in the defrosting mode according to the first defrosting condition. As such, at least one of the defrost start condition and the defrost end condition included in the second defrost condition is different from the first defrost condition ,
At each time at predetermined time intervals in the output suppression time zone, the defrosting time, which is the time from when the heat pump is switched to the defrost mode to when the defrost termination condition is satisfied, is removed from the heat pump. The defrost start condition of the second defrost condition at the time is determined to reach the defrost allowable time that is the time until the room temperature reaches a predetermined lower limit after switching to the frost mode. Control method for heating system.
前記第2の除霜条件が適用される時間帯において前記ヒートポンプが前記除霜モードで動作する時間が、取得した前記情報が示す前記室内温度が低いほどより短くなるように、前記第2の除霜条件に含まれる前記除霜開始条件及び前記除霜終了条件の少なくとも一方を決定する
請求項1に記載の暖房システムの制御方法。 In the defrosting condition determination step, information indicating the room temperature is further acquired,
In the time zone in which the second defrosting condition is applied, the time for the heat pump to operate in the defrosting mode is shorter as the indoor temperature indicated by the acquired information is lower. The control method of the heating system according to claim 1, wherein at least one of the defrost start condition and the defrost end condition included in the frost condition is determined.
前記取得ステップでは、さらに、前記外気温度、前記空気熱交換器の表面温度、及び前記室内温度を取得し、
前記運転制御ステップでは、前記出力抑制時間帯における所定の時間間隔毎に、前記取得ステップで取得された前記外気温度及び前記空気熱交換器の表面温度に対応付けられた前記除霜所要時間と、前記取得ステップで取得された前記外気温度及び前記室内温度に対応付けられた前記除霜許容時間とを用いて、前記第2の除霜条件の前記除霜開始条件を判断する
請求項1又は2に記載の暖房システムの制御方法。 In the heating system, the correspondence between the outside air temperature and the surface temperature of the air heat exchanger constituting the heat pump and the defrosting required time, and the correspondence between the outside air temperature and the room temperature and the defrosting allowable time, Hold
In the obtaining step, the outside air temperature, the surface temperature of the air heat exchanger, and the room temperature are further obtained,
In the operation control step, for each predetermined time interval in the output suppression time zone, the defrosting time associated with the outside air temperature acquired in the acquisition step and the surface temperature of the air heat exchanger, using said acquired the outside air temperature and said defrost allowable time associated with the indoor temperature obtained in step, according to claim 1 or 2 determines the defrosting start condition of the second defrosting condition The control method of the heating system as described in 2.
前記取得ステップでは、さらに、前記外気温度、前記冷媒の温度、及び前記室内温度を取得し、
前記運転制御ステップでは、前記出力抑制時間帯における所定の時間間隔毎に、前記取得ステップで取得された前記外気温度及び前記冷媒の温度に対応付けられた前記除霜所要時間と、前記取得ステップで取得された前記外気温度及び前記室内温度に対応付けられた前記除霜許容時間とを用いて、前記第2の除霜条件の前記除霜開始条件を判断する
請求項1又は2に記載の暖房システムの制御方法。 The heating system maintains the correspondence between the outside air temperature and the temperature of the refrigerant in the heat pump and the defrosting required time, and the correspondence between the outside air temperature and the room temperature and the defrosting allowable time,
In the obtaining step, the outside temperature, the refrigerant temperature, and the room temperature are further obtained,
In the operation control step, for each predetermined time interval in the output suppression time zone, the defrosting time associated with the outside air temperature and the refrigerant temperature acquired in the acquisition step, and in the acquisition step The heating according to claim 1 or 2 , wherein the defrost start condition of the second defrost condition is determined using the acquired outside air temperature and the defrost allowable time associated with the indoor temperature. How to control the system.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の暖房システムの制御方法。 In the operation control step, when the state satisfying the defrosting start condition continues for a predetermined time, the heat pump starts operation in the defrosting mode, or the state satisfying the defrosting end condition continues for a predetermined time. The control method of the heating system according to any one of claims 1 to 4 , wherein the operation of the defrosting mode is ended by the heat pump.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の暖房システムの制御方法。 In the operation control step, the heat pump operating in the heating mode is further made to heat the first heat quantity per unit time in a time zone other than the output suppression time zone, and per unit time in the output suppression time zone. The control method of the heating system according to any one of claims 1 to 5 , wherein a second amount of heat less than the first amount of heat is regenerated.
前記電力供給元から供給される電力を用いて熱を生成するヒートポンプと、
前記ヒートポンプで生成された熱を放熱する放熱部と、
前記ヒートポンプの運転を制御する制御部とを備え、
前記ヒートポンプは、前記放熱部に放熱させるための熱を生成する暖房モード、又は当該ヒートポンプに生じる霜を除去する除霜モードで動作し、
前記制御部は、
前記ヒートポンプの消費電力を抑制する出力抑制時間帯を示す出力抑制指示を、前記電力供給元から取得する取得部と、
前記ヒートポンプに前記除霜モードでの運転を開始させる除霜開始条件、及び前記ヒートポンプに前記除霜モードでの運転を終了させる除霜終了条件を含む除霜条件であって、前記出力抑制時間帯以外の時間帯に適用される第1の除霜条件と、前記出力抑制時間帯に適用される第2の除霜条件とを決定する除霜条件決定部と、
前記除霜条件決定部で決定された前記除霜開始条件を満たす場合に、前記ヒートポンプに前記除霜モードでの運転を開始させ、前記除霜条件決定部で決定された前記除霜終了条件を満たす場合に、前記ヒートポンプに前記除霜モードでの運転を終了させる運転制御部とを備え、
前記除霜条件決定部は、前記第2の除霜条件に従って前記ヒートポンプが前記除霜モードで動作する時間が、前記第1の除霜条件に従って前記ヒートポンプが前記除霜モードで動作する時間より短くなるように、前記第2の除霜条件に含まれる前記除霜開始条件及び前記除霜終了条件の少なくとも一方を前記第1の除霜条件と異ならせるとともに、
前記出力抑制時間帯における所定の時間間隔毎の各時刻において、前記ヒートポンプを前記除霜モードに切り替えてから前記除霜終了条件を満たすまでの時間である除霜所要時間が、前記ヒートポンプを前記除霜モードに切り替えてから室内温度が予め定められた下限値に達するまでの時間である除霜許容時間に達することを、当該時刻における前記第2の除霜条件の前記除霜開始条件と決定する
暖房システム。 A heating system that operates by receiving power supply from a power supply source,
A heat pump that generates heat using electric power supplied from the power supply source;
A heat dissipating part for dissipating the heat generated by the heat pump;
A control unit for controlling the operation of the heat pump,
The heat pump operates in a heating mode for generating heat for radiating heat to the heat radiating unit, or a defrosting mode for removing frost generated in the heat pump,
The controller is
An acquisition unit that acquires an output suppression instruction indicating an output suppression time zone for suppressing power consumption of the heat pump from the power supply source,
A defrost condition including a defrost start condition for causing the heat pump to start operation in the defrost mode, and a defrost end condition for causing the heat pump to end operation in the defrost mode, wherein the output suppression time zone A defrosting condition determining unit that determines a first defrosting condition applied to a time zone other than the above and a second defrosting condition applied to the output suppression time zone;
When the defrost start condition determined by the defrost condition determining unit is satisfied, the heat pump is started to operate in the defrost mode, and the defrost end condition determined by the defrost condition determining unit is determined. An operation control unit that terminates the operation in the defrost mode in the heat pump,
The defrost condition determining unit is configured such that the time during which the heat pump operates in the defrost mode according to the second defrost condition is shorter than the time during which the heat pump operates in the defrost mode according to the first defrost condition. As such, at least one of the defrost start condition and the defrost end condition included in the second defrost condition is different from the first defrost condition ,
At each time at predetermined time intervals in the output suppression time zone, the defrosting time, which is the time from when the heat pump is switched to the defrost mode to when the defrost termination condition is satisfied, is removed from the heat pump. The defrost start condition of the second defrost condition at the time is determined to reach the defrost allowable time that is the time until the room temperature reaches a predetermined lower limit after switching to the frost mode. Heating system.
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