JP6986412B2 - Hot water supply system - Google Patents
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Description
本明細書で開示する技術は、給湯システムに関する。 The technique disclosed herein relates to a hot water supply system.
特許文献1には、外気から吸熱するヒートポンプと、ヒートポンプで加熱された温水を蓄えるタンクと、タンク内の温水を温水利用箇所に供給する供給手段と、制御装置とを備える給湯システムが開示されている。制御装置は、過去の所定期間内において、温水の供給が終了した時刻を示す時刻情報を記憶し、記憶された時刻情報に基づいて、24時間を単位とする単位時間における最後の温水の供給が終了するべき給湯終了時刻を特定し、給湯終了時刻より特定時間だけ前の時刻であるヒートポンプ停止時刻にヒートポンプを停止させる。これにより、それ以降に温水が必要とされない可能性が高い給湯終了時刻においてタンク内に過剰な熱が蓄えられることの抑制を図っている。 Patent Document 1 discloses a hot water supply system including a heat pump that absorbs heat from the outside air, a tank that stores hot water heated by the heat pump, a supply means that supplies hot water in the tank to a hot water utilization location, and a control device. There is. The control device stores time information indicating the time when the hot water supply ends within a predetermined period in the past, and based on the stored time information, the last hot water supply in a unit time of 24 hours is performed. The hot water supply end time to be terminated is specified, and the heat pump is stopped at the heat pump stop time, which is a specific time before the hot water supply end time. This is intended to prevent excessive heat from being stored in the tank at the end time of hot water supply, which is unlikely to require hot water after that.
しかしながら、実際の温水の利用状況によっては、単位時間内における最後の温水の供給が終了した実際の時刻(以下では実際の終了時刻と呼ぶ)が、制御装置が時刻情報に基づいて特定した給湯終了時刻よりも大幅に前の時刻である状況が発生する可能性がある。そのような状況下では、単位時間内の温水の供給が既に終了してその後温水が必要とされないにも関わらず、実際の終了時刻の経過後、ヒートポンプ停止時刻が到来するまでの間、ヒートポンプが無駄に動作を継続してしまう事態が発生する。この結果、ヒートポンプが停止した時点で、タンク内にはその後利用される予定の無い熱が蓄えられることになる。そのような熱の多くは利用されずに放熱されるため、無駄なエネルギー消費の要因になる。 However, depending on the actual usage of hot water, the actual time when the last hot water supply within the unit time ends (hereinafter referred to as the actual end time) is the end of hot water supply specified by the control device based on the time information. There may be situations where the time is significantly earlier than the time. Under such circumstances, the heat pump will run after the actual end time and until the heat pump stop time arrives, even though the hot water supply within a unit time has already ended and no hot water is needed thereafter. A situation occurs in which the operation is unnecessarily continued. As a result, when the heat pump is stopped, heat that is not planned to be used thereafter is stored in the tank. Most of such heat is dissipated without being used, which causes wasteful energy consumption.
本明細書では、ヒートポンプの無駄な動作を抑制し、タンク内に利用されない熱が無駄に蓄えられることを抑制することができる技術を提供する。 The present specification provides a technique capable of suppressing unnecessary operation of a heat pump and suppressing wasteful storage of unused heat in a tank.
本明細書が開示する給湯システムは、外気から吸熱するヒートポンプと、前記ヒートポンプによって加熱された温水を蓄えるタンクと、建物の温水利用箇所に前記タンク内の温水を供給する供給手段と、制御装置と、を備える。前記制御装置は、過去の所定期間内において、温水の供給が終了した時刻を示す時刻情報を記憶し、記憶された前記時刻情報に基づいて、24時間を単位とする単位時間における最後の温水の供給が終了するべき給湯終了時刻を決定し、前記給湯終了時刻より特定時間だけ前の時刻であるヒートポンプ停止時刻が到来する場合に、前記ヒートポンプを停止させる。前記制御装置は、さらに、前記建物に配置されている電気機器の稼働状況に関係する稼働データを取得し、取得された前記稼働データに基づいて、現在の前記単位時間において前記建物内の人が就寝したことを示す就寝行動が行われることを監視し、前記ヒートポンプ停止時刻が到来する前に前記就寝行動が行われたと判断される場合に、前記ヒートポンプ停止時刻が到来する前に前記ヒートポンプを停止させる。 The hot water supply system disclosed in the present specification includes a heat pump that absorbs heat from the outside air, a tank that stores hot water heated by the heat pump, a supply means that supplies hot water in the tank to a hot water utilization location in a building, and a control device. , Equipped with. The control device stores time information indicating a time when the supply of hot water ends within a predetermined period in the past, and based on the stored time information, the last hot water in a unit time of 24 hours is used. The hot water supply end time at which the supply should be terminated is determined, and the heat pump is stopped when the heat pump stop time, which is a specific time before the hot water supply end time, arrives. The control device further acquires operation data related to the operation status of the electrical equipment arranged in the building, and based on the acquired operation data, a person in the building in the current unit time It monitors that the bedtime behavior indicating that the person has fallen asleep is performed, and if it is determined that the bedtime behavior was performed before the heat pump stop time has arrived, the heat pump is stopped before the heat pump stop time has arrived. Let me.
通常、就寝行動が行われた(即ち、建物内の人が就寝した)後は、当該建物内で温水が必要とされる可能性は低い。上記の構成によると、制御装置は、現在の単位時間において就寝行動が行われたと判断される場合に、ヒートポンプ停止時刻が到来する前であってもヒートポンプを停止させることができる。そのため、就寝行動が行われ、それ以降温水が必要とされる可能性が低い状況では、ヒートポンプ停止時刻の到来を待たずに早期にヒートポンプを停止させることで、ヒートポンプ停止時刻が到来するまでヒートポンプが無駄に動作する事態を防止することができる。従って、上記の構成によると、ヒートポンプの無駄な動作を抑制し、タンク内に利用されない熱が無駄に蓄えられることを抑制することができる。 Normally, it is unlikely that hot water will be needed in a building after it has gone to bed (ie, a person in the building has gone to bed). According to the above configuration, the control device can stop the heat pump even before the heat pump stop time arrives when it is determined that the sleeping behavior has been performed in the current unit time. Therefore, in situations where sleeping behavior is performed and it is unlikely that hot water will be required after that, the heat pump can be stopped until the heat pump stop time arrives by stopping the heat pump early without waiting for the heat pump stop time. It is possible to prevent the situation of unnecessary operation. Therefore, according to the above configuration, it is possible to suppress unnecessary operation of the heat pump and to prevent wasteful storage of unused heat in the tank.
前記制御装置は、さらに、前記過去の所定期間内において、前記単位時間毎に利用された温水の利用量を示す利用実績情報を記憶し、前記ヒートポンプ停止時刻が到来する前に、現在の前記単位時間における温水の利用量が前記利用実績情報に基づいて特定される閾値利用量を上回る場合に、前記ヒートポンプ停止時刻が到来する前に前記ヒートポンプを停止させる。
The control device further stores usage record information indicating the usage amount of hot water used for each unit time within the predetermined period in the past, and the current unit before the heat pump stop time arrives. when the usage of the hot water at the time exceeds the threshold usage amount is specified based on the usage record information, Ru said heat pump is stopped before the heat pump stop time comes.
通常、現在の単位時間における温水の利用量は、過去の所定期間内において単位時間毎に利用された温水の利用量を示す利用実績情報に基づいて特定される閾値利用量におおよそ近似する。現在の単位時間における温水の利用量が閾値利用量を上回る場合、単位時間内においてそれ以上温水が必要とされる可能性は低い。上記の構成によると、制御装置は、現在の単位時間において利用された温水の利用量が閾値利用量を上回る場合に、ヒートポンプ停止時刻が到来する前にヒートポンプを停止させることができる。そのため、閾値利用量を上回る温水が既に利用され、それ以降温水が必要とされる可能性が低い状況では、ヒートポンプ停止時刻の到来を待たずに早期にヒートポンプを停止させることで、ヒートポンプ停止時刻が到来するまでヒートポンプが無駄に動作する事態を防止することができる。従って、上記の構成によると、ヒートポンプの無駄な動作を抑制し、タンク内に利用されない熱が無駄に蓄えられることを抑制することができる。 Usually, the usage amount of hot water in the current unit time is approximately approximate to the threshold usage amount specified based on the usage record information indicating the usage amount of hot water used in each unit time in the past predetermined period. If the amount of hot water used in the current unit time exceeds the threshold amount, it is unlikely that more hot water will be needed within the unit time. According to the above configuration, the control device can stop the heat pump before the heat pump stop time arrives when the usage amount of the hot water used in the current unit time exceeds the threshold usage amount. Therefore, in situations where hot water that exceeds the threshold value has already been used and it is unlikely that hot water will be required thereafter, the heat pump stop time can be set by stopping the heat pump early without waiting for the heat pump stop time to arrive. It is possible to prevent the heat pump from operating unnecessarily until it arrives. Therefore, according to the above configuration, it is possible to suppress unnecessary operation of the heat pump and to prevent wasteful storage of unused heat in the tank.
前記制御装置は、取得された前記稼働データが、前記建物に配置されている前記電気機器の消費電力量が、前記建物内の人が就寝している場合の前記電気機器の消費電力の基準値である就寝時消費電力量以下であることを示す場合に、前記就寝行動が行われたと判断してもよい。 In the control device, the acquired operation data indicates that the power consumption of the electric device arranged in the building is a reference value of the power consumption of the electric device when a person in the building is sleeping. When it is shown that the power consumption at bedtime is equal to or less than the amount of power consumed at bedtime, it may be determined that the bedtime action has been performed.
建物内において人が就寝している間は、通常、大部分の電気機器の電源がオフされ、建物の電気機器全体の消費電力量(即ち就寝時消費電力量)が比較的低い値で安定する。すなわち、電気機器の消費電力量が就寝時消費電力量以下である場合、就寝行動が行われた可能性が高いと言える。上記の構成によると、制御装置は、稼働データが、電気機器の消費電力量が就寝時消費電力量以下であることを示す場合に、就寝行動が行われたと判断する。そのため、就寝行動が行われたか否かを適切に判断してヒートポンプを停止させることができる。 While a person is sleeping in a building, most of the electrical equipment is usually turned off, and the power consumption of the entire electrical equipment in the building (that is, the power consumption at bedtime) stabilizes at a relatively low value. .. That is, when the power consumption of the electric device is equal to or less than the power consumption at bedtime, it can be said that there is a high possibility that the bedtime behavior has been performed. According to the above configuration, the control device determines that the bedtime behavior has been performed when the operation data indicates that the power consumption of the electric device is equal to or less than the power consumption at bedtime. Therefore, it is possible to appropriately determine whether or not the sleep behavior has been performed and stop the heat pump.
本明細書が開示する他の給湯システムは、外気から吸熱するヒートポンプと、前記ヒートポンプによって加熱された温水を蓄えるタンクと、建物の温水利用箇所に前記タンク内の温水を供給する供給手段と、制御装置と、を備え、前記制御装置は、過去の所定期間内において、温水の供給が終了した時刻を示す時刻情報を記憶し、記憶された前記時刻情報に基づいて、24時間を単位とする単位時間における最後の温水の供給が終了するべき給湯終了時刻を決定し、前記給湯終了時刻より特定時間だけ前の時刻であるヒートポンプ停止時刻が到来する場合に、前記ヒートポンプを停止させ、前記制御装置は、さらに、前記建物に配置されている電気機器の稼働状況に関係する稼働データを取得し、取得された前記稼働データに基づいて、前記建物内の人が就寝したことを示す就寝行動が行われることを監視し、前記ヒートポンプ停止時刻が到来する前に前記就寝行動が行われたと判断される場合に、前記ヒートポンプ停止時刻が到来する前に前記ヒートポンプを停止させ、前記電気機器は空調機器を含み、前記制御装置は、取得された前記稼働データが、前記空調機器の運転を所定期間経過後に停止させるためのタイマーが設定されたことを示す場合に、前記就寝行動が行われたと判断する。 Other hot water supply systems disclosed herein include a heat pump that absorbs heat from the outside air, a tank that stores hot water heated by the heat pump, and a supply means that supplies hot water in the tank to hot water utilization points in a building. The control device includes a device, and the control device stores time information indicating a time when the supply of hot water is finished within a predetermined period in the past, and based on the stored time information, a unit in units of 24 hours. When the heat pump stop time, which is a specific time before the hot water supply end time, is reached, the heat pump is stopped, and the control device determines the hot water supply end time at which the last hot water supply should be finished. Further, operation data related to the operation status of the electric equipment arranged in the building is acquired, and based on the acquired operation data, a bedtime action indicating that the person in the building has fallen asleep is performed. If it is determined that the bedtime behavior was performed before the heat pump stop time has arrived, the heat pump is stopped before the heat pump stop time has arrived, and the electric equipment includes air conditioning equipment. seen, the control device, the operation data acquired is to indicate that a timer for stopping the operation of the air-conditioning equipment after a predetermined period of time has been set, it is determined that the sleep behavior has been performed.
人が就寝する際、建物内の空調機器(いわゆるエアコン)の運転が所定期間経過後に自動的に停止されるようにタイマー(いわゆるオフタイマー)が設定される場合がある。即ち、空調機器のオフタイマーが設定される場合、就寝行動が行われた可能性が高いと言える。上記の構成によると、制御装置は、稼働データが、空調機器の電源を所定期間経過後にオフするためのタイマーが設定されたことを示す場合に、就寝行動が行われたと判断する。そのため、就寝行動が行われたか否かを適切に判断してヒートポンプを停止させることができる。 When a person goes to bed, a timer (so-called off timer) may be set so that the operation of the air conditioner (so-called air conditioner) in the building is automatically stopped after a predetermined period of time has elapsed. That is, when the off timer of the air conditioner is set, it can be said that there is a high possibility that the sleeping behavior has been performed. According to the above configuration, the control device determines that the sleeping action has been performed when the operation data indicates that the timer for turning off the power of the air conditioner after the lapse of a predetermined period has been set. Therefore, it is possible to appropriately determine whether or not the sleep behavior has been performed and stop the heat pump.
前記給湯システムは、燃料を燃焼させて発生した熱を用いて温水を加熱する熱源機をさらに備えてもよい。 The hot water supply system may further include a heat source machine that heats hot water using heat generated by burning fuel.
この構成によると、制御装置が、就寝行動が行われたと判断して、ヒートポンプを停止させた後に、温水利用箇所への温水の供給が要求された場合に、タンク内の温水を利用しても温水利用箇所で要求されている温度及び量の温水を準備できない状況であっても、熱源機で温水を加熱することにより、要求されている温度及び量の温水を温水利用箇所に供給することができる。 According to this configuration, even if the control device determines that the sleeping behavior has been performed, the hot water in the tank is used when the hot water is requested to be supplied to the hot water usage point after the heat pump is stopped. Even if it is not possible to prepare the required temperature and amount of hot water at the hot water usage location, it is possible to supply the required temperature and amount of hot water to the hot water utilization location by heating the hot water with a heat source machine. can.
(実施例)
図1に示すように、本実施例に係る給湯システム2は、タンク10と、タンク水循環路20と、水道水導入路30と、供給路40と、ヒートポンプ50と、バーナ加熱装置60と、給湯コントローラ100と、電気機器200と、HEMSコントローラ300と、を備える。本実施例の給湯システム2は、例えば一般家屋のような建物(図示省略)の内外の温水利用箇所に温水を供給するために利用されるシステムである。
(Example)
As shown in FIG. 1, the hot water supply system 2 according to the present embodiment includes a
ヒートポンプ50は、外気から吸熱して、タンク水循環路20内の水を加熱する熱源である。ヒートポンプ50は、図示しないが、熱媒体(代替フロン、例えばR410A等)を循環させる熱媒体循環路と、外気と熱媒体との間で熱交換を行う蒸発器と、熱媒体を圧縮して高温高圧にする圧縮器と、タンク水循環路20内の水と高温高圧の熱媒体との間で熱交換を行う熱交換器と、熱交換を終えた後の熱媒体を減圧させて低温低圧にする膨張弁と、を備えている。また、ヒートポンプ50には、外気温を測定する外気温センサ52が備えられている。
The
タンク10は、ヒートポンプ50によって加熱された温水を貯える。タンク10は、密閉型であり、断熱材によって外側が覆われている。タンク10内には満水まで水が貯留されている。本実施例では、タンク10の容量は100Lである。タンク10には、サーミスタ12、14、16、18、19がタンク10の高さ方向に所定間隔で取り付けられている。各サーミスタ12、14、16、18、19は、その取付位置の水の温度を測定する。例えば、各サーミスタ12、14、16、18、19は、それぞれ、タンク10の上部から6L、12L、30L、50L、70Lの位置の水の温度を測定する。
The
タンク水循環路20は、上流端がタンク10の下部に接続されており、下流端がタンク10の上部に接続されている。タンク水循環路20には、循環ポンプ22が介装されている。循環ポンプ22は、タンク水循環路20内の水を上流側から下流側へ送り出す。また、タンク水循環路20は、ヒートポンプ50の熱交換器(図示省略)を通過している。そのため、ヒートポンプ50を作動させると、タンク水循環路20内の水がヒートポンプ50の熱交換器で加熱される。従って、循環ポンプ22とヒートポンプ50とを作動させると、タンク10の下部の水がヒートポンプ50で加熱され、加熱された水がタンク10の上部に戻される。即ち、タンク水循環路20は、タンク10に蓄熱するための水路である。また、タンク水循環路20のヒートポンプ50の上流側には、サーミスタ24が介装されている。サーミスタ24は、タンク10の下部から導出され、ヒートポンプ50を通過する前の水の温度を測定する。
The tank
水道水導入路30は、上流端が水道水供給源31に接続されている。水道水導入路30には、サーミスタ32が介装されている。サーミスタ32は、水道水の温度を測定する。水道水導入路30の下流側は、第1導入路30aと第2導入路30bに分岐している。第1導入路30aの下流端は、タンク10の下部に接続されている。第2導入路30bの下流端は、後述の供給路40の途中に接続されている。第2導入路30bの下流端と供給路40との接続部分には、混合弁42が設けられている。混合弁42は、供給路40内を流れる温水に、第2導入路30b内の水を混合させる量を調整する。
The upstream end of the tap
供給路40は、上流端がタンク10の上部に接続されている。上述したように、供給路40の途中には、水道水導入路30の第2導入路30bが接続されており、接続部分には混合弁42が設けられている。第2導入路30bとの接続部より下流側の供給路40には、バーナ加熱装置60が介装されている。
The upstream end of the
バーナ加熱装置60は、燃料(例えば、燃料ガス)を燃焼させた熱によって、供給路40を通過する温水を加熱する補助熱源機である。また、バーナ加熱装置60より下流側の供給路40には、サーミスタ44が介装されている。サーミスタ44は、供給される温水の温度を測定する。バーナ加熱装置60は、サーミスタ44が測定する温水の温度が、給湯設定温度と一致するように、供給路40内の水を加熱する。供給路40の下流端は、温水利用箇所(例えば台所、浴槽等)に接続されている。
The
給湯コントローラ100は、上述のヒートポンプ50、循環ポンプ22、混合弁42、バーナ加熱装置60等の各構成要素と電気的に接続されており、これらの各構成要素の動作を制御する。さらに、給湯コントローラ100は、HEMSコントローラ300と相互に通信可能に設けられている。これにより、給湯コントローラ100は、HEMSコントローラ300から、後述の稼働データを継続的に取得することができる。また、給湯コントローラ100は、24時間毎に、HEMSコントローラ300から、後述の就寝時消費電力量を示す情報を取得することもできる。また、給湯コントローラ100は、HEMSコントローラ300から取得した稼働データ及び就寝時消費電力量を示す情報を記憶する。
The hot
電気機器200は、上記の建物に配置されている家電類である。電気機器200は、例えば、エアコン202、電子レンジ204、冷蔵庫206、テレビ208、照明機器210等を含む。
The
HEMSコントローラ300は、上述の電気機器200を管理するための制御装置である。HEMSコントローラ300は、上述の電気機器200に含まれる各機器202〜210と電気的に接続されており、各機器202〜210から、当該機器の稼働状態を示す稼働データを継続的に取得する。ここで、稼働データは、例えば、テレビ208の電源がオン(又はオフ)されたこと、エアコン202のオフタイマー(即ち、エアコン202の運転を所定期間経過後に停止させるためのタイマー)が設定されたことなど、各機器202〜210の各種挙動を示す情報、及び、各時点における、当該機器の消費電力量を示す情報を含む。また、上記の通り、HEMSコントローラ300は、給湯コントローラ100と相互に通信可能に設けられている。HEMSコントローラ300は、各機器202〜210から取得された稼働データを、給湯コントローラ100に随時供給する。
The
さらに、HEMSコントローラ300は、24時間毎に、電気機器200から取得した稼働データに基づいて、特定の世帯の過去7日分の時間帯毎の合計消費電力量を算出し、記憶する。また、HEMSコントローラ300は、特定の世帯の過去7日分の時間帯毎の合計消費電力量に基づいて、建物内の人が就寝している場合の消費電力量の基準値である就寝時消費電力量を算出し、記憶する。具体的には、HEMSコントローラ300は、特定の世帯における就寝時間帯(例えば0:00〜6:00)の消費電力量に基づいて、就寝時消費電力量を算出する。そして、HEMSコントローラ300は、算出した就寝時消費電力量を示す情報を、給湯コントローラ100に供給する。就寝時消費電力量は、後述のヒートポンプ停止処理(図6のS80参照)において、ヒートポンプ50の停止可否を決定する際の基準値として利用される。
Further, the
次いで、本実施例の給湯システム2の動作について説明する。給湯システム2は、蓄熱運転及び給湯運転を実行することができる。以下、各運転について説明する。 Next, the operation of the hot water supply system 2 of this embodiment will be described. The hot water supply system 2 can execute the heat storage operation and the hot water supply operation. Hereinafter, each operation will be described.
(蓄熱運転)
蓄熱運転は、ヒートポンプ50で生成した熱により、タンク10内の水を加熱する運転である。給湯コントローラ100によって蓄熱運転の実行が指示されると、ヒートポンプ50が作動するとともに、循環ポンプ22が回転する。循環ポンプ22が回転すると、タンク水循環路20内をタンク10内の水が循環する。即ち、タンク10の下部に存在する水がタンク水循環路20内に導入され、導入された水がヒートポンプ50内の熱交換器を通過する際に、熱媒体の熱によって加熱され、加熱された水がタンク10の上部に戻される。これにより、タンク10に高温の水が貯められる。タンク10の上部には、高温の水の層が形成され、下部には、低温の水の層が形成される。
(Heat storage operation)
The heat storage operation is an operation in which the water in the
(給湯運転)
給湯運転は、タンク10内の水を温水利用箇所に供給する運転である。また、特に、温水利用箇所が浴槽である場合の給湯運転のことを、以下では「湯張り運転」と呼ぶ。給湯運転は、上記の蓄熱運転中にも実行することができる。温水利用箇所の給湯栓が開かれると、水道水供給源31からの水圧によって、水道水導入路30(第1導入路30a)からタンク10の下部に水道水が流入する。同時に、タンク10上部の温水が、供給路40を介して温水利用箇所に供給される。
(Hot water supply operation)
The hot water supply operation is an operation of supplying the water in the
給湯コントローラ100は、タンク10から供給路40に供給される水の温度(即ち、サーミスタ12の測定温度)が、給湯設定温度より高い場合には、混合弁42を開いて第2導入路30bから供給路40に水道水を導入する。従って、タンク10から供給された水と第2導入路30bから供給された水道水とが、供給路40内で混合される。給湯コントローラ100は、温水利用箇所に供給される水の温度が、給湯設定温度と一致するように、混合弁42の開度を調整する。一方、給湯コントローラ100は、タンク10から供給路40に供給される水の温度が、給湯設定温度より低い場合には、バーナ加熱装置60を作動させる。従って、供給路40を通過する水がバーナ加熱装置60によって加熱される。給湯コントローラ100は、温水利用箇所に供給される水の温度が、給湯設定温度と一致するように、バーナ加熱装置60の出力を制御する。
When the temperature of the water supplied from the
(特定の世帯における給湯の傾向)
続いて、図2を参照して、特定の世帯の生活サイクルを24時間(1日)単位で見る場合における、特定の世帯での給湯の傾向を説明する。本実施例における「特定の世帯」は、本実施例の給湯システム2が設置されている建物(一般家屋)で生活する世帯のことである。図2は、ある1日の間に、特定の世帯で給湯が行われる時間帯を模式的に示す図である。なお、本実施例は、給湯コントローラ100は、2:00を始点とする24時間を、1日を特定するための単位時間としている。
(Tendency of hot water supply in a specific household)
Subsequently, with reference to FIG. 2, the tendency of hot water supply in a specific household when the life cycle of a specific household is viewed in units of 24 hours (1 day) will be described. The "specific household" in this embodiment is a household living in a building (general house) in which the hot water supply system 2 of this embodiment is installed. FIG. 2 is a diagram schematically showing a time zone in which hot water is supplied to a specific household during a certain day. In this embodiment, the hot
特定の世帯では、例えば、6:00〜7:00に最初に給湯が行われる(図2の例では6:00)。最初の給湯は、例えば、朝食の用意や洗面のための給湯である。最初の給湯では、5L〜20L程度の温水が供給される。特定の世帯では、例えば、11:00〜12:00に二度目の給湯が行われる(図2の例では11:00)。二度目の給湯は、例えば、昼食の用意のための給湯である。二度目の給湯でも、5L〜20L程度の温水が供給される。特定の世帯では、例えば、20:00に三度目の給湯が行われる(図2の例では20:00)。三度目の給湯は、浴槽への湯張り運転である。本実施例では、特定の世帯は、毎日20:00に湯張り運転を開始するように予め設定している。湯張り運転では、150L〜180L程度の温水が供給される。特定の世帯では、例えば、23:00〜0:00に最後の給湯が行われる(図2の例ではおよそ23:00)。最後の給湯は、例えば、歯磨き等のための給湯である。最後の給湯では、5L〜10L程度の温水が供給される。最後の給湯は、0:00頃に終了する。 In a specific household, for example, hot water is first supplied from 6:00 to 7:00 (6:00 in the example of FIG. 2). The first hot water supply is, for example, hot water supply for preparing breakfast or washing the washbasin. In the first hot water supply, about 5 L to 20 L of hot water is supplied. In a specific household, for example, a second hot water supply is performed from 11:00 to 12:00 (11:00 in the example of FIG. 2). The second hot water supply is, for example, hot water supply for preparing lunch. Even in the second hot water supply, about 5 L to 20 L of hot water is supplied. In a specific household, for example, a third hot water supply is performed at 20:00 (20:00 in the example of FIG. 2). The third hot water supply is a hot water filling operation to the bathtub. In this embodiment, a specific household is preset to start the hot water filling operation at 20:00 every day. In the hot water filling operation, hot water of about 150 L to 180 L is supplied. In a particular household, for example, the last hot water supply is performed from 23:00 to 0:00 (approximately 23:00 in the example of FIG. 2). The last hot water supply is, for example, hot water supply for brushing teeth and the like. In the final hot water supply, about 5 L to 10 L of hot water is supplied. The last hot water supply ends around 0:00.
本実施例では、給湯コントローラ100は、特定の世帯において、給湯が行われる度に、給湯が開始された時刻と、給湯が終了した時刻と、を示す時刻情報と、供給された温水の量を示す供給量情報と、を記憶する。給湯コントローラ100は、1日分の時刻情報及び供給量情報を、特定の世帯の1日分の運転履歴として記憶する。本実施例では、給湯コントローラ100は、特定の世帯の過去7日分の運転履歴を記憶する。
In this embodiment, the hot
(給湯コントローラ100が24時間毎に行う処理)
続いて、給湯コントローラ100が、24時間毎(時刻が2:00になる毎)に実行する処理について説明する。上記の通り、本実施例では、給湯コントローラ100は、特定の世帯の過去7日分の運転履歴を記憶する。そのため、給湯コントローラ100は、24時間毎に、8日前の運転履歴を消去して、前日の運転履歴を新たに記憶する。
(Processing performed by the hot
Subsequently, the process executed by the hot
次いで、給湯コントローラ100は、特定の世帯の過去7日分の運転履歴から、過去7日間において、最初の給湯が開始された時刻のうち、最も早い時刻を特定する。以下では、この時刻を「給湯開始時刻S1」と呼ぶ。例えば、給湯コントローラ100は、6:00を給湯開始時刻S1として特定する(図2参照)。
Next, the hot
また、給湯コントローラ100は、特定の世帯の過去7日分の運転履歴から、過去7日間において、湯張り運転が開始された時刻のうち、最も早い時刻を特定する。以下では、この時刻を「湯張り開始時刻B1」と呼ぶ。上記の通り、本実施例では、特定の世帯は、毎日20:00に湯張り運転を開始するように予め設定している。例えば、給湯コントローラ100は、20:00を湯張り開始時刻B1として特定する(図2参照)。
Further, the hot
さらに、給湯コントローラ100は、特定の世帯の過去7日分の運転履歴から、過去7日間において、最後の給湯が終了した時刻のうち、最も遅い時刻を特定する。以下では、この時刻を「給湯終了時刻G1」と呼ぶ。例えば、給湯コントローラ100は、0:00を給湯終了時刻G1として特定する(図2参照)。
Further, the hot
さらに、給湯コントローラ100は、サーミスタ32が測定する温度TW(即ち、水道水の水温)に基づいて、第1の所定時間α、第2の所定時間β、及び、第3の所定時間γを特定する。
Further, the hot
図2に示すように、温度TWが21℃以上の場合、給湯コントローラ100は、第1の所定時間αとして「20分」を特定する。温度TWが13℃以上21℃未満の場合、給湯コントローラ100は、第1の所定時間αとして「30分」を特定する。温度TWが13℃未満の場合、給湯コントローラ100は、第1の所定時間αとして「45分」を特定する。給湯コントローラ100は、温度TWが高いほど、第1の所定時間αとして、短い時間を特定する。
As shown in FIG. 2, when the temperature TW is 21 ° C. or higher, the hot
同様に、図2に示すように、温度TWが21℃以上の場合、給湯コントローラ100は、第2の所定時間βとして「40分」を特定する。温度TWが13℃以上21℃未満の場合、給湯コントローラ100は、第2の所定時間βとして「50分」を特定する。温度TWが13℃未満の場合、給湯コントローラ100は、第2の所定時間βとして「60分」を特定する。給湯コントローラ100は、温度TWが高いほど、第2の所定時間βとして、短い時間を特定する。
Similarly, as shown in FIG. 2, when the temperature TW is 21 ° C. or higher, the hot
さらに同様に、図2に示すように、温度TWが21℃以上の場合、給湯コントローラ100は、第3の所定時間γとして「80分」を特定する。温度TWが13℃以上21℃未満の場合、給湯コントローラ100は、第3の所定時間γとして「50分」を特定する。温度TWが13℃未満の場合、給湯コントローラ100は、第3の所定時間γとして「40分」を特定する。給湯コントローラ100は、温度TWが高いほど、第3の所定時間γとして、長い時間を特定する。
Similarly, as shown in FIG. 2, when the temperature TW is 21 ° C. or higher, the hot
次いで、給湯コントローラ100は、給湯開始時刻S1から、特定された第1の所定時間αだけ前の時刻である第1のヒートポンプ作動時刻S0を特定する。本実施例では、給湯コントローラ100は、第1のヒートポンプ作動時刻S0が到来すると、後述の第1のヒートポンプ作動処理(図3参照)を開始する。
Next, the hot
また、給湯コントローラ100は、湯張り開始時刻B1から、特定された第2の所定時間βだけ前の時刻である第2のヒートポンプ作動時刻B0を特定する。本実施例では、給湯コントローラ100は、第2のヒートポンプ作動時刻B0が到来すると、後述の第2のヒートポンプ作動処理(図4参照)を開始する。
Further, the hot
さらに、給湯コントローラ100は、給湯終了時刻G1から、特定された第3の所定時間γだけ前の時刻であるヒートポンプ停止時刻G0を特定する。本実施例では、給湯コントローラ100は、後述の第2のヒートポンプ作動処理及び湯張り処理(図4、図5参照)が終了すると、後述のヒートポンプ停止処理(図6参照)を開始する。
Further, the hot
さらに、給湯コントローラ100は、特定の世帯の過去7日分の運転履歴から、特定の世帯において1日に利用される温水の平均総利用量を算出する。そして、給湯コントローラ100は、算出された平均総利用量に、10%上乗せした量(即ち、平均総利用量+10%)である閾値利用量を算出し、記憶しておく。なお、他の例では、閾値利用量は、平均総利用量以上の量であれば任意の量であってもよい。閾値利用量は、後述のヒートポンプ停止処理(図6のS84参照)において、ヒートポンプ50の停止可否を決定する際の基準値として利用される。
Further, the hot
(第1のヒートポンプ作動処理)
図3は、給湯コントローラ100が実行する第1のヒートポンプ作動処理の内容を示すフローチャートである。上記の通り、第1のヒートポンプ作動時刻S0が到来すると、給湯コントローラ100は、図3の処理を開始する。まず、S10では、給湯コントローラ100は、ヒートポンプ50が作動中であるか否か判断する。ヒートポンプ50が作動している場合、給湯コントローラ100はS10でYESと判断し、S12をスキップしてS14に進む。一方、ヒートポンプ50が作動していない場合、給湯コントローラ100はS10でNOと判断し、S12に進む。
(First heat pump operation process)
FIG. 3 is a flowchart showing the contents of the first heat pump operation process executed by the hot
S12では、給湯コントローラ100は、サーミスタ16が測定する温度(即ち、タンク10の上部から30Lの位置の水温)が、所定の閾値TAより高いか否か判断する。
In S12, the hot
本実施例では、所定の閾値TAは、「沸き上げ設定温度−10℃」である。沸き上げ設定温度は、例えば47℃である。そのため、所定の閾値TAは、例えば37℃である。S12でYESと判断される場合、少なくとも、タンク10の上部から30Lの位置の水温は閾値TA(例えば37℃)より高い。上記の通り、タンク10の上部には、高温の水の層が形成され、下部には、低温の水の層が形成される。そのため、S12でYESと判断される場合には、タンク10の30Lの位置からタンク上部までの間には、沸き上げ設定温度(例えば47℃)に近い高温の温水が貯められている。即ち、S12でYESと判断される場合には、給湯開始時刻S1の近傍の時刻に行われる予定の最初の給湯に必要な量(5L〜20L程度)の温水がタンク10内に貯められていることを意味する。S12でYESと判断される場合、S18に進む。一方、S12でNOと判断される場合、S14に進む。
In this embodiment, the predetermined threshold value TA is “boiling set temperature −10 ° C.”. The boiling set temperature is, for example, 47 ° C. Therefore, the predetermined threshold value TA is, for example, 37 ° C. If YES is determined in S12, the water temperature at least 30 L from the top of the
S14では、給湯コントローラ100は、サーミスタ24が測定する温度(即ち、タンク10の下部から導出され、ヒートポンプ50を通過する前の水の水温)が、所定の閾値TBより高いか否か判断する。
In S14, the hot
本実施例では、所定の閾値TBは、「沸き上げ設定温度−5℃」である。沸き上げ設定温度は、例えば47℃である。そのため、所定の閾値TBは、例えば42℃である。S14でYESと判断される場合、タンク10の下部には、閾値TB(例えば42℃)より高い温度の温水が貯められていることになる。即ち、タンク10内の略全体に、沸き上げ設定温度に近い高温の温水が貯められていることになる。以下では、このようなタンク10の状態を「満蓄状態」と呼ぶ場合がある。S14でYESと判断される場合、S18に進む。一方、S14でNOと判断される場合、S16に進む。
In this embodiment, the predetermined threshold value TB is “boiling set temperature −5 ° C.”. The boiling set temperature is, for example, 47 ° C. Therefore, the predetermined threshold TB is, for example, 42 ° C. If YES is determined in S14, hot water having a temperature higher than the threshold TB (for example, 42 ° C.) is stored in the lower part of the
S16では、給湯コントローラ100は、ヒートポンプ50を作動させる。また、給湯コントローラ100は、循環ポンプ22を回転させる。即ち、給湯コントローラ100は、上記の蓄熱運転を開始する。これにより、タンク10の下部に存在する水がタンク水循環路20内に導入され、導入された水がヒートポンプ50によって加熱され、加熱された水がタンク10の上部に戻される。これにより、タンク10に高温の水が貯められる。なお、S16の時点で既にヒートポンプ50及び循環ポンプ22が作動している場合、給湯コントローラ100は、ヒートポンプ50及び循環ポンプ22を継続して作動させる。S16を終えると、S10に戻り、給湯コントローラ100は、ヒートポンプ50が作動中であるか否か判断する。この場合、給湯コントローラ100は、S10でYESと判断し、S14に進む。即ち、S16でヒートポンプ50を作動させた後は、給湯コントローラ100は、サーミスタ24が測定する温度が、所定の閾値TBより高くなること(即ちタンク10が満蓄状態になること)を監視する。サーミスタ24が測定する温度が所定の閾値TBより高くなる場合(S14でYES)、S18に進む。
In S16, the hot
S18では、給湯コントローラ100は、ヒートポンプ50及び循環ポンプ22を停止させる。上記の通り、S12でYESと判断される場合には、タンク10内には、既に最初の給湯に必要な量(5L〜20L程度)の温水が貯められているためである。また、S14でYESと判断される場合には、タンク10が満蓄状態であり、タンク10内には、当然に最初の給湯に必要な量(5L〜20L程度)の温水が貯められているためである。S18を終えると、給湯コントローラ100は、図3の処理を終了する。
In S18, the hot
図3の第1のヒートポンプ作動処理を開始した後、給湯開始時刻S1の近傍の時刻に、最初の給湯運転が実行されると、タンク10上部の温水が、供給路40を介して温水利用箇所に供給される。上記の通り、本実施例の給湯システム2では、給湯開始時刻S1において、タンク10内に、給湯に必要な量の温水を貯えておくことができる。即ち、第1の所定時間αは、その時間の間だけヒートポンプ50を作動させることによって、給湯開始時刻S1の時点で、タンク10内に、給湯に必要な量の温水を貯めることが可能となる時間である。
When the first hot water supply operation is executed at a time near the hot water supply start time S1 after starting the first heat pump operation process of FIG. 3, the hot water in the upper part of the
本実施例では、第1のヒートポンプ作動処理(図3)の終了後、第2のヒートポンプ作動時刻B0が到来するまでの間は、給湯コントローラ100は、タンク10内の温水量の減少状況(即ち、サーミスタ12〜19の検出温度)を監視しながら、必要に応じて随時ヒートポンプ50及び循環ポンプ22を作動させ、蓄熱運転及び給湯運転を行う。
In this embodiment, after the end of the first heat pump operation process (FIG. 3), until the second heat pump operation time B0 arrives, the hot
(第2のヒートポンプ作動処理)
図4は、給湯コントローラ100が実行する第2のヒートポンプ作動処理の内容を示すフローチャートである。上記の通り、第2のヒートポンプ作動時刻B0が到来すると、給湯コントローラ100は、図4の処理を開始する。まず、S30では、給湯コントローラ100は、サーミスタ24が測定する温度(即ち、タンク10の下部から導出され、ヒートポンプ50を通過する前の水の水温)が、所定の閾値TBより高いか否か(即ちタンク10が満蓄状態か否か)判断する。S30でYESと判断される場合、S38に進む。一方、S30でNOと判断される場合、S32に進む。
(Second heat pump operation process)
FIG. 4 is a flowchart showing the contents of the second heat pump operation process executed by the hot
S32では、給湯コントローラ100は、ヒートポンプ50を作動させる。また、給湯コントローラ100は、循環ポンプ22を回転させる。即ち、給湯コントローラ100は、上記の蓄熱運転を開始する。なお、S32の時点で既にヒートポンプ50及び循環ポンプ22が作動している場合、給湯コントローラ100は、ヒートポンプ50及び循環ポンプ22を継続して作動させる。S32を終えると、S34に進む。
In S32, the hot
一方、S38では、ヒートポンプ50及び循環ポンプ22を停止させる。上記の通り、S30でYESと判断される場合には、タンク10は満蓄状態である。そのため、それ以上、ヒートポンプ50及び循環ポンプ22を作動させる必要がない。S38を終えると、S34に進む。
On the other hand, in S38, the
S34では、給湯コントローラ100は、湯張り開始時刻B1が到来したか否か判断する。S34でYESと判断される場合、S36に進み、湯張り処理(図4参照)を開始する。一方、S34でNOの場合、S30に戻る。
In S34, the hot
本実施例では、図4の第2のヒートポンプ作動処理が開始された時点で、タンク10内に沸き上げ設定温度の温水が十分に貯められていない場合(例えば、サーミスタ12の測定温度が給湯設定温度以下である場合)には、上記のS32でヒートポンプ50を作動させた後、タンク10が満蓄状態になる前に、湯張り開始時刻B1が到来する(S34でYES)。即ち、本実施例では、給湯コントローラ100は、第2のヒートポンプ作動時刻B0にヒートポンプ50を作動させる(S32)と、湯張り開始時刻B1において、サーミスタ24が測定する温度が、所定の閾値TB未満になるように、第2の所定時間βを特定している。
In this embodiment, when the hot water of the boiling set temperature is not sufficiently stored in the
(湯張り処理)
上記の通り、湯張り開始時刻B1が到来すると、S36において、給湯コントローラ100は、湯張り処理を開始する。図5は、湯張り処理の内容を示すフローチャートである。なお、本実施例では、湯張り開始時刻B1が到来すると、自動的に湯張り処理が開始される例を説明するが、変形例では、ユーザによって所定の湯張り開始操作が行われる場合に、湯張り処理を開始してもよい。
(Hot water filling process)
As described above, when the hot water filling start time B1 arrives, the hot
図5のS50では、給湯コントローラ100は、湯張り運転を開始する。即ち、給湯コントローラ100は、浴槽の給湯栓を開き、浴槽への温水の供給を開始する。次いで、S52では、給湯コントローラ100は、ヒートポンプ50が作動中であるか否か判断する。上記の通り、湯張り開始時刻B1が到来した時点で、タンク10が満蓄状態でなかった場合には、ヒートポンプ50は継続して作動している。その場合、給湯コントローラ100はS52でYESと判断し、S58に進む。一方、湯張り開始時刻B1が到来した時点で、タンク10が満蓄状態であった場合には、ヒートポンプ50は停止している。その場合、給湯コントローラ100はS52でNOと判断し、S54に進む。
In S50 of FIG. 5, the hot
S54では、給湯コントローラ100は、サーミスタ19が測定する温度(即ち、タンク10の上部から70Lの位置の水の温度)と、サーミスタ24が測定する温度(即ち、タンク10の下部から導出され、ヒートポンプ50を通過する前の水の温度)と、のうちのどちらかが、所定の閾値TA以下になることを監視する。S54でYESの場合、S56に進む。S56では、給湯コントローラ100は、ヒートポンプ50を作動させるとともに、循環ポンプ22を回転させる。
In S54, the hot
続くS58では、給湯コントローラ100は、サーミスタ12が測定する温度(即ち、タンク10の上部から6Lの位置の水温)が、給湯設定温度以下になることを監視する。S58でYESと判断される場合には、タンク10内に貯められていた温水(給湯設定温度より高い温度の温水)の量が残り6L以下まで減少したことを意味する。以下では、この状態のことを「湯切れ状態」と呼ぶ場合がある。本実施例では、湯張り運転において、150L〜180Lの温水が必要とされる。上記の通り、本実施例では、タンク10の容量は100Lであるため、湯張り運転の途中で必ず湯切れ状態(S58でYES)が発生する。S58でYESと判断される場合(即ち、湯切れ状態の場合)、S60に進む。
In the following S58, the hot
S60では、給湯コントローラ100は、バーナ加熱装置60を作動させる。なお、この場合も、給湯コントローラ100は、ヒートポンプ50及び循環ポンプ22を継続して作動させる。この結果、浴槽には、ヒートポンプ50及びバーナ加熱装置60で加熱された温水が供給される。
In S60, the hot
次いで、S62では、給湯コントローラ100は、湯張り運転が完了することを監視する。所定量(例えば150L)の温水を浴槽に供給し終えると、給湯コントローラ100は、S62でYESと判断し、S64に進む。
Next, in S62, the hot
S64では、給湯コントローラ100は、S60で作動させたバーナ加熱装置60を停止させる。なお、この場合も、給湯コントローラ100は、ヒートポンプ50及び循環ポンプ22を所定時間継続して作動させる。S64を終えると、図5の湯張り処理が終了する。同時に、図4の処理も終了する。上記の通り、本実施例の給湯システム2では、湯張り開始時刻B1において、タンク10内に、湯張りのために必要な量の一部の温水を貯えておくことができる。即ち、第2の所定時間βは、その時間の間だけヒートポンプ50を作動させることによって、湯張り開始時刻B1の時点で、タンク10内に、必要な量の温水を貯めることが可能となる時間である。
In S64, the hot
また、上記の通り、給湯コントローラ100は、第2のヒートポンプ作動時刻B0にヒートポンプ50を作動させる(S32)と、湯張り開始時刻B1において、サーミスタ24が測定する温度が、所定の閾値TB未満になるように、第2の所定時間βを特定している。そのため、湯張り開始時刻B1が到来した時点で、タンク10が満蓄状態でない場合には、浴槽に温水の供給を開始した後も(図5のS50)、ヒートポンプ50を継続して作動させる(図5のS52でYES)。この場合、ヒートポンプ50で水を加熱してタンク10に貯めながら、浴槽に温水を供給することができる。一方、湯張り開始時刻B1において、ヒートポンプ50が停止している場合(図5のS52でNO)、後でヒートポンプ50を再度作動させる必要があり、時間がかかる(図5のS56)。また、湯張り開始時刻B1において、ヒートポンプ50が継続して作動している場合には(図5のS52でYES)、湯張り開始時刻B1において、ヒートポンプ50が停止している場合(図5のS52でNO)と比べて、ヒートポンプ50の停止及び再作動が頻繁に行われることを抑制することができる。即ち、ヒートポンプ50の停止及び再作動によるロスを減らしてエネルギー効率を高くすることができ、さらに、ヒートポンプ50の耐久性の低下を抑制することができる。
Further, as described above, when the hot
(ヒートポンプ停止処理)
図6は、給湯コントローラ100が実行するヒートポンプ停止処理の内容を示すフローチャートである。上記の通り、第2のヒートポンプ作動処理及び湯張り処理(図4、図5参照)が終了すると、給湯コントローラ100は、図6の処理を開始する。図6のヒートポンプ停止処理が開始されると、給湯コントローラ100は、S80〜S86の各監視を実行する。
(Heat pump stop processing)
FIG. 6 is a flowchart showing the contents of the heat pump stop process executed by the hot
S80では、給湯コントローラ100は、HEMSコントローラ300から取得した稼働データに基づいて、この時点における建物の電気機器200の消費電力量の値が、就寝時消費電力量以下の値を示すことを監視する。上記の通り、就寝時消費電力量は、建物内の人が就寝している場合の消費電力量の基準値である。給湯コントローラ100は、予めHEMSコントローラ300から就寝時消費電力量を示す情報を取得し、記憶している。この時点における消費電力量の値が、記憶されている就寝時消費電力量以下の値である場合、給湯コントローラ100は、S80でYESと判断する。S80でYESと判断される場合、建物内の人が就寝したことを示す就寝行動が行われたことを意味する。即ち、S80でYESと判断される場合は、特定の世帯においてこれ以降温水が利用されない可能性が高い。給湯コントローラ100は、S80でYESと判断すると、S88に進む。
In S80, the hot
S82では、給湯コントローラ100は、HEMSコントローラ300から取得した稼働データに基づいて、建物内のエアコン202のオフタイマーが設定されることを監視する。エアコン202のオフタイマーとは、エアコン202の運転を所定期間経過後に停止させるためのタイマーである。この時点において、エアコン202のオフタイマーが設定されている場合、給湯コントローラ100は、S82でYESと判断する。S82でYESと判断される場合も、建物内で就寝行動が行われたことを意味する。即ち、この場合も、特定の世帯においてこれ以降温水が利用されない可能性が高い。給湯コントローラ100は、S82でYESと判断すると、S88に進む。
In S82, the hot
S84では、給湯コントローラ100は、当日の積算温水利用量が、所定の閾値利用量を超えることを監視する。上記の通り、閾値利用量は、特定の世帯における1日の温水の平均総利用量に10%上乗せした量(即ち、平均総利用量+10%)である。閾値利用量は、給湯コントローラ100によって予め算出されて記憶されている。当日の積算温水利用量が閾値利用量を上回る場合、給湯コントローラ100は、S84でYESと判断する。通常、特定の世帯において1日に利用される温水の利用量は、閾値利用量におおよそ近似する。当日の積算温水利用量が閾値利用量を上回る場合(S84でYESと判断される場合)、その日はそれ以上温水が必要とされる可能性が低い。給湯コントローラ100は、S84でYESと判断すると、S88に進む。
In S84, the hot
S86では、給湯コントローラ100は、ヒートポンプ停止時刻G0が到来することを監視する。S80〜S84のいずれかでYESと判断される前に、ヒートポンプ停止時刻G0が到来した場合には、給湯コントローラ100は、S86でYESと判断し、S88に進む。
In S86, the hot
給湯コントローラ100は、S80〜S86のいずれかにおいてYESと判断されるまで、S80〜S86の各監視を繰り返し実行する。
The hot
S88では、給湯コントローラ100は、この時点でヒートポンプ50が作動中である場合に、ヒートポンプ50及び循環ポンプ22を停止させる。なお、S88の時点で、既にヒートポンプ50が停止している場合には、給湯コントローラ100は、そのままヒートポンプ50を停止させておく。給湯コントローラ100は、S88でヒートポンプ50を停止させると、次の日までヒートポンプ50を作動させない。従って、本実施例の給湯システム2では、S80〜S86のいずれにおいてYESと判断された場合であっても、特定済みの給湯終了時刻G1の時点では、タンク10内に過剰な温水が貯えられないようにすることができる。また、上記の第3の所定時間γは、その時間の間にヒートポンプ50を作動させないことにより、給湯終了時刻G1の時点で、タンク10内に、過剰な温水を貯えないようにすることが可能となる時間である。
In S88, the hot
以上、本実施例の給湯システム2の構成及び動作について説明した。本実施例では、図6のヒートポンプ停止処理において、給湯コントローラ100は、建物内で就寝行動が行われたと判断される場合(即ちS80又はS82でYESの場合)に、ヒートポンプ停止時刻G0が到来する前であってもヒートポンプ50を停止させることができる(S88)。通常、就寝行動が行われた(即ち、建物内の人が就寝した)後は、当該建物内で温水が必要とされる可能性は低い。そのため、建物内で就寝行動が行われた可能性が高く、それ以降温水が必要とされる可能性が低い状況では、ヒートポンプ停止時刻G0の到来を待つことなく早期にヒートポンプ50を停止させることで、ヒートポンプ停止時刻G0が到来するまでヒートポンプ50が無駄に動作する事態を防止することができる。従って、ヒートポンプ50の無駄な動作を抑制し、タンク10内に利用されない熱が無駄に蓄えられることを抑制することができる。
The configuration and operation of the hot water supply system 2 of this embodiment have been described above. In this embodiment, in the heat pump stop process of FIG. 6, when it is determined that the hot
また、本実施例では、図6のヒートポンプ停止処理において、給湯コントローラ100は、当日の積算温水利用量が閾値利用量を上回ると判断される場合(S84でYES)に、ヒートポンプ停止時刻G0が到来する前であってもヒートポンプ50を停止させることができる(S88)。通常、特定の世帯において1日に利用される温水の利用量は、過去の実績に基づいて算出された閾値利用量におおよそ近似する。そのため、当日の積算温水利用量が閾値利用量を上回る場合、その日はそれ以上温水が必要とされる可能性が低い。そのため、閾値利用量を上回る温水が既に利用され、それ以降温水が必要とされる可能性が低い状況では、ヒートポンプ停止時刻G0の到来を待つことなく早期にヒートポンプ50を停止させることで、ヒートポンプ停止時刻G0が到来するまでヒートポンプ50が無駄に動作する事態を防止することができる。従って、ヒートポンプ50の無駄な動作を抑制し、タンク10内に利用されない熱が無駄に蓄えられることを抑制することができる。
Further, in the present embodiment, in the heat pump stop process of FIG. 6, when the hot
特に、本実施例では、図6のS80において、給湯コントローラ100は、この時点における消費電力量が、記憶されている就寝時消費電力量以下である場合(S80でYES)に、就寝行動が行われたと判断し、ヒートポンプ50を停止させる(S88)。建物内において人が就寝している間は、大部分の電気機器200の電源がオフされ、建物の電気機器200全体の消費電力量(即ち就寝時消費電力量)が比較的低い値で安定する。即ち、本実施例の給湯システム2では、就寝行動が行われたか否かを適切に判断してヒートポンプ50を停止させることができる。
In particular, in this embodiment, in S80 of FIG. 6, the hot
また、本実施例では、図6のS82において、給湯コントローラ100は、エアコン202のオフタイマーが設定されている場合(S82でYES)に、就寝行動が行われたと判断し、ヒートポンプ50を停止させる(S88)。人が就寝する際、建物内のエアコン202の運転が所定期間経過後に自動的に停止されるようにオフタイマーが設定される場合がある。即ち、エアコン202のオフタイマーが設定される場合、就寝行動が行われた可能性が高いと言える。即ち、本実施例の給湯システム2では、就寝行動が行われたか否かを適切に判断してヒートポンプ50を停止させることができる。
Further, in this embodiment, in S82 of FIG. 6, when the off timer of the air conditioner 202 is set (YES in S82), the hot
また、本実施例の給湯システム2は、燃料を燃焼させた熱を用いて、タンク10から導出されて供給路40内を通過する温水を加熱するバーナ加熱装置60を備えている。そのため、タンク10内の温水を利用しても温水利用箇所で要求されている温度及び量の温水を準備できない状況(図5のS58でYESの場合参照)であっても、バーナ加熱装置60で温水を加熱することにより、要求されている温度及び量の温水を温水利用箇所に供給することができる(S60参照)。また、仮にヒートポンプ50を停止させた後で(図6のS88)、温水を温水利用箇所に供給しなければならない状況が発生した場合であっても、バーナ加熱装置60で温水を加熱することにより、温水を温水利用箇所に供給することができる。
Further, the hot water supply system 2 of the present embodiment includes a
本実施例と請求項の記載の対応関係を説明しておく。給湯コントローラ100及びHEMSコントローラ300が「制御装置」の一例である。運転履歴が「利用実績情報」の一例である。バーナ加熱装置60が「熱源機」の一例である。
The correspondence between this embodiment and the description of the claims will be described. The hot
(変形例1)上記の実施例では、バーナ加熱装置60は供給路40に介装されている。これに限られず、バーナ加熱装置60は、タンク10内の温水を加熱可能な位置に設けられていてもよい。例えば、タンク10に、上流端がタンク10の高さ方向中央付近に接続され、下流端がタンク10の上部に接続されているバーナ用循環路を設けておき、バーナ加熱装置60を、そのバーナ用循環路に介装させて設けてもよい。
(Modification 1) In the above embodiment, the
(変形例2)図6のヒートポンプ停止処理において、S80、S82の各監視処理のうちの一方を省略してもよい。また、S84の監視処理を省略してもよい。 (Modification 2) In the heat pump stop process of FIG. 6, one of the monitoring processes of S80 and S82 may be omitted. Further, the monitoring process of S84 may be omitted.
(変形例3)給湯コントローラ100が、建物内において就寝行動が行われたと判断するための手法は、図6のS80、S82の各監視による方法に限られず、これら以外の手法で判断してもよい。例えば、電気機器200が建物内に設けられたセンサやカメラ等の監視機器を含み、HEMSコントローラ300から給湯コントローラ100に供給される稼働データが、監視機器から取得される各種データを含んでもよい。その場合、給湯コントローラ100は、取得された稼働データ(即ち、監視機器から取得される各種データ)に基づいて、建物内の人が就寝したと思われる行動をとったと判断される場合に、ヒートポンプ停止時刻G0よりも前であってもヒートポンプ50を停止させるようにしてもよい。
(Modification 3) The method for the hot
(変形例4)上記の実施例では、HEMSコントローラ300が、24時間毎に、就寝時消費電力量を算出し、算出された就寝時消費電力量を給湯コントローラ100に供給している。これに限られず、給湯コントローラ100が、24時間毎に就寝時消費電力量を算出するようにしてもよい。
(Modification 4) In the above embodiment, the
(変形例5)給湯コントローラ100は、特定の世帯の過去7日分の運転履歴から、過去7日間において最初に給湯が開始された時刻の平均時刻を、給湯開始時刻S1として特定してもよい。同様に、給湯コントローラ100は、特定の世帯の過去7日分の運転履歴から、過去7日間において湯張りが開始された時刻の平均時刻を、湯張り開始時刻B1として特定してもよい。さらに、給湯コントローラ100は、特定の世帯の過去7日分の運転履歴から、過去7日間において最後に給湯運転が終了した時刻の平均時刻を、給湯終了時刻G1として特定してもよい。
(Modification 5) The hot
(変形例6)給湯コントローラ100は、温度TWが高くなるほど短い時間を特定するのであれば、上記の手法に限らず、任意の方法によって第1の所定時間αを特定してもよい。従って、例えば、給湯コントローラ100は、温度TWを用いて所定の計算を行い、第1の所定時間αを算出してもよい。同様に、給湯コントローラ100は、温度TWが高くなるほど短い時間を特定するのであれば、任意の方法によって第2の所定時間βを特定してもよい。また、給湯コントローラ100は、温度TWが高くなるほど長い時間を特定するのであれば、任意の方法によって第3の所定時間γを特定してもよい。
(Modification 6) The hot
(変形例7)給湯コントローラ100は、サーミスタ32が測定する温度TW(水温)に代えて、外気温センサ52が測定する外気温に基づいて、第1の所定時間α、第2の所定時間β、第3の所定時間γを特定してもよい。また、給湯コントローラ100は、サーミスタ32が測定する水温と外気温センサ52が測定する外気温とに基づいて、第1の所定時間α、第2の所定時間β、第3の所定時間γを特定してもよい。
(Modification 7) The hot
2 給湯システム
10 タンク
12 サーミスタ
14 サーミスタ
16 サーミスタ
18 サーミスタ
19 サーミスタ
20 タンク水循環路
22 循環ポンプ
24 サーミスタ
30 水道水導入路
30a 第1導入路
30b 第2導入路
31 水道水供給源
32 サーミスタ
40 供給路
42 混合弁
44 サーミスタ
50 ヒートポンプ
52 外気温センサ
60 バーナ加熱装置
100 給湯コントローラ
200 電気機器
202 エアコン
204 電子レンジ
206 冷蔵庫
208 テレビ
210 照明機器
300 HEMSコントローラ
2 Hot
Claims (4)
外気から吸熱するヒートポンプと、
前記ヒートポンプによって加熱された温水を蓄えるタンクと、
建物の温水利用箇所に前記タンク内の温水を供給する供給手段と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
過去の所定期間内において、温水の供給が終了した時刻を示す時刻情報を記憶し、
記憶された前記時刻情報に基づいて、24時間を単位とする単位時間における最後の温水の供給が終了するべき給湯終了時刻を決定し、
前記給湯終了時刻より特定時間だけ前の時刻であるヒートポンプ停止時刻が到来する場合に、前記ヒートポンプを停止させ、
前記制御装置は、さらに、
前記建物に配置されている電気機器の稼働状況に関係する稼働データを取得し、
前記過去の所定期間内において、前記単位時間毎に利用された温水の利用量を示す利用実績情報を記憶し、
取得された前記稼働データに基づいて、前記建物内の人が就寝したことを示す就寝行動が行われることを監視し、
前記ヒートポンプ停止時刻が到来する前に前記就寝行動が行われたと判断される場合に、前記ヒートポンプ停止時刻が到来する前に前記ヒートポンプを停止させ、
前記ヒートポンプ停止時刻が到来する前に、現在の前記単位時間における温水の利用量が前記利用実績情報に基づいて特定される閾値利用量を上回る場合に、前記ヒートポンプ停止時刻が到来する前に前記ヒートポンプを停止させる、
給湯システム。 It ’s a hot water supply system.
A heat pump that absorbs heat from the outside air,
A tank for storing hot water heated by the heat pump,
A supply means for supplying the hot water in the tank to the hot water utilization point of the building,
Equipped with a control device,
The control device is
Stores time information indicating the time when the hot water supply ended within a predetermined period in the past.
Based on the stored time information, the hot water supply end time at which the last hot water supply should be terminated in the unit time of 24 hours is determined.
When the heat pump stop time, which is a specific time before the hot water supply end time, arrives, the heat pump is stopped.
The control device further
Acquire operation data related to the operation status of the electrical equipment installed in the building,
The usage record information indicating the usage amount of the hot water used for each unit time within the predetermined period in the past is stored.
Based on the acquired operation data, it is monitored that a sleeping behavior indicating that a person in the building has fallen asleep is performed.
When it is determined that the sleeping behavior was performed before the heat pump stop time has arrived, the heat pump is stopped before the heat pump stop time has arrived .
If the amount of hot water used in the current unit time exceeds the threshold value specified based on the usage record information before the heat pump stop time arrives, the heat pump said before the heat pump stop time arrives. To stop
Hot water supply system.
外気から吸熱するヒートポンプと、
前記ヒートポンプによって加熱された温水を蓄えるタンクと、
建物の温水利用箇所に前記タンク内の温水を供給する供給手段と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
過去の所定期間内において、温水の供給が終了した時刻を示す時刻情報を記憶し、
記憶された前記時刻情報に基づいて、24時間を単位とする単位時間における最後の温水の供給が終了するべき給湯終了時刻を決定し、
前記給湯終了時刻より特定時間だけ前の時刻であるヒートポンプ停止時刻が到来する場合に、前記ヒートポンプを停止させ、
前記制御装置は、さらに、
前記建物に配置されている電気機器の稼働状況に関係する稼働データを取得し、
取得された前記稼働データに基づいて、前記建物内の人が就寝したことを示す就寝行動が行われることを監視し、
前記ヒートポンプ停止時刻が到来する前に前記就寝行動が行われたと判断される場合に、前記ヒートポンプ停止時刻が到来する前に前記ヒートポンプを停止させ、
前記電気機器は空調機器を含み、
前記制御装置は、取得された前記稼働データが、前記空調機器の運転を所定期間経過後に停止させるためのタイマーが設定されたことを示す場合に、前記就寝行動が行われたと判断する、
給湯システム。 It ’s a hot water supply system.
A heat pump that absorbs heat from the outside air,
A tank for storing hot water heated by the heat pump,
A supply means for supplying the hot water in the tank to the hot water utilization point of the building,
Equipped with a control device,
The control device is
Stores time information indicating the time when the hot water supply ended within a predetermined period in the past.
Based on the stored time information, the hot water supply end time at which the last hot water supply should be terminated in the unit time of 24 hours is determined.
When the heat pump stop time, which is a specific time before the hot water supply end time, arrives, the heat pump is stopped.
The control device further
Acquire operation data related to the operation status of the electrical equipment installed in the building,
Based on the acquired operation data, it is monitored that a sleeping behavior indicating that a person in the building has fallen asleep is performed.
When it is determined that the sleeping behavior was performed before the heat pump stop time has arrived, the heat pump is stopped before the heat pump stop time has arrived .
The electrical equipment includes air conditioning equipment.
The control device determines that the sleeping action has been performed when the acquired operation data indicates that a timer for stopping the operation of the air conditioner after a predetermined period has been set.
Hot water supply system.
請求項1又は2に記載の給湯システム。 In the control device, the acquired operation data is based on the power consumption of the electric equipment arranged in the building, which is the reference of the power consumption of the electric equipment when a person in the building is sleeping. When it is shown that it is equal to or less than the value of the power consumption at bedtime, it is determined that the above-mentioned bedtime action has been performed.
The hot water supply system according to claim 1 or 2.
請求項1から3のいずれか一項に記載の給湯システム。
Further equipped with a heat source machine that heats hot water using the heat generated by burning fuel.
The hot water supply system according to any one of claims 1 to 3.
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