CN102933915A

CN102933915A - 热泵的运转方法及热泵***

Info

Publication number: CN102933915A
Application number: CN2012800014893A
Authority: CN
Inventors: 林田岳
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2011-06-06
Filing date: 2012-05-14
Publication date: 2013-02-13
Also published as: US9494373B2; JPWO2012169116A1; US20130140015A1; WO2012169116A1; EP2719973B1; EP2719973A4; JP5927542B2; EP2719973A1

Abstract

一种热泵的运转方法，包括：信息取得步骤，按照每单位时间取得由发电装置发电的发电功率、由功率负荷消耗的负荷功率、以及发电功率与负荷功率之差分即剩余功率；运转控制步骤，使热泵按照追随每单位时间的剩余功率的增减而增减的功率来生成热，在运转控制步骤中，当在截止到当前的规定期间中所取得的剩余功率的变化量超过预先设定的阈值的情况下，降低热泵消耗的功率对所述剩余功率的追随度。

Description

热泵的运转方法及热泵***

技术领域

本发明涉及热泵***，其具有太阳能发电装置等发电装置、和热泵等消耗功率的设备。

背景技术

太阳能发电、风能发电等发电装置是以产生能源为目的的装置。例如，太阳能发电是将太阳光的能量转换为电能并供给家庭的自然能源发电装置，发电功率始终根据天气或气象条件的变化而变动。

热泵式热水供给装置是吸收大气的热量，利用电气将制冷剂压缩并加热，经由热交换器从水形成热水的装置，与过去的加热器式的电热水器相比是节能的热水供给装置。

具有发电装置的热泵式热水供给***利用这些组合而构成，向需要的家庭供给电能和热能。现有的具有过去的发电装置的热泵式热水供给***例如有专利文献1公开的***。

专利文献1记载的热泵式热水供给***由气象信息取得单元从服务器取得气象预测信息，在所取得的气象预测信息符合预先设定的条件的情况下，进行切换控制，将由CO₂热泵式热水供给装置煮沸热水用的功率的控制切换为利用太阳能发电的功率，而不是商用电力的深夜功率。由于利用自然能源的功率使热泵式热水供给装置工作，因而功率利用更高效而且节能，电费也低廉。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008－2702号公报

专利文献2：日本特开2006－158027号公报

发明概要

发明要解决的问题

但是，在专利文献1公开的技术中，在热泵式热水供给***的消耗功率低于太阳能发电的发电量时，将产生逆潮流功率，有可能导致***不稳定。

发明内容

本发明正是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种热泵的运转方法及热泵***，通过减小逆潮流功率来促进***的稳定，而且无损于经济性。

用于解决问题的手段

本发明的一个方式的热泵的运转方法是在这样的***中的所述热泵的运转方法，该***具有发电装置、使用由所述发电装置发电的功率而动作的功率负荷、和使用由所述发电装置发电的功率生成热的热泵。具体地讲，该热泵的运转方法包括：信息取得步骤，按照每单位时间取得由所述发电装置发电的发电功率、由所述功率负荷消耗的负荷功率、以及所述发电功率与所述负荷功率之差分即剩余功率；运转控制步骤，使所述热泵按照追随每单位时间的所述剩余功率的增减而增减的功率来产生成热。并且，在所述运转控制步骤中，当在截止到当前的规定期间中所取得的所述剩余功率的变化量超过预先设定的阈值的情况下，降低所述热泵消耗的功率对所述剩余功率的追随度。

另外，这些发明的全盘或者具体的方式也可以以***、方法、集成电路、计算机程序或者记录介质来实现，还可以以***、方法、集成电路、计算机程序或者记录介质的任意组合来实现。

发明效果

根据本发明，在剩余功率急剧变化的期间，通过降低热泵消耗的功率对剩余功率的追随度，能够取代许可发生若干的逆潮流或买电，防止热泵负荷功率的急剧变动，并使热泵稳定运转。

附图说明

图1是表示实施方式1的热泵式热水供给***的处理概况的图。

图2是表示实施方式1的热泵式热水供给***的结构的图。

图3是表示热泵式热水供给装置的具体结构的图。

图4是表示第1控制表的示例的图。

图5是表示第2控制表的示例的图。

图6是表示实施方式1的HP控制装置的数据流程的图。

图7是实施方式1的HP控制装置的功能框图。

图8是表示剩余功率履历的一例的图。

图9是由HP控制装置及热泵控制部执行的运转处理的流程图。

图10是由HP控制装置执行的消耗功率指令值的计算处理的流程图。

图11是由热泵控制部执行的控制参数的计算处理的流程图。

图12A是表示输入信息的一例的图。

图12B是表示第2控制表的示例的图。

图13A是表示第1次的线性插补的结果的图。

图13B是表示第2次的线性插补的结果的图。

图14是说明剩余功率的变化与计算出的消耗功率指令值的关系的图。

图15是表示由HP控制装置执行的消耗功率指令值的计算处理的另一个方式的流程图。

图16是用于说明在图15中的步骤S1207判定为“是”时的图。

图17是用于说明在图15中的步骤S1207判定为“否”时的图。

具体实施方式

（作为本发明的基础的见解）

在专利文献1公开的过去的热泵式热水供给***中，在确定热泵热水供给装置消耗的功率时，没有考虑根据始终变动的太阳能发电装置的功率和需要家庭的功率负荷计算出的剩余功率。太阳能发电已普及，在许多家庭中产生剩余功率，如果同时发生逆潮流功率，则***的电压上升，导致***不稳定。并且，在位于***的下游侧的需要家庭中，在***的电压较高时不能形成逆潮流，而必须抑制发电功率输出，使得太阳能发电装置发电的剩余功率被浪费。

另外，逆潮流的功率根据配电环境被变换为高压，在变换的过程中产生较大的变换损耗，并且在向其它需要家庭送电的过程中也产生送电损耗。因此，自家消耗所发电的功率从环境方面讲也比较好。

另外，也提出了专利文献2公开的装置。在该装置中，在发电量超过用电量时使热泵单元工作。在该运转中，热泵单元的消耗功率超过剩余功率，将导致购买不足部分的功率。其结果是，导致在热水可贮存量有限的水箱中贮存利用剩余功率及通过买电而加热的热水，不能有效地降低向***的逆潮流。并且，由于是在电费单价较高的白天买电，因而导致电费增加。

为了解决这种问题，本发明的一个方式的热泵的运转方法是在这样的***中的所述热泵的运转方法，该***具有发电装置、使用由所述发电装置发电的功率而动作的功率负荷、和使用由所述发电装置发电的功率生成热的热泵。具体地讲，该热泵的运转方法包括：信息取得步骤，按照每单位时间取得由所述发电装置发电的发电功率、由所述功率负荷消耗的负荷功率、以及所述发电功率与所述负荷功率之差分即剩余功率；运转控制步骤，使所述热泵按照追随每单位时间的所述剩余功率的增减而增减的功率来生成热。并且，在所述运转控制步骤中，当在截止到当前的规定期间中所取得的所述剩余功率的变化量超过预先设定的阈值的情况下，降低所述热泵消耗的功率对所述剩余功率的追随度。

根据上述结构，在剩余功率急剧变化的期间，通过降低热泵消耗的功率对剩余功率的追随度，能够取代许可发生若干的逆潮流或买电，防止热泵负荷功率的急剧变动，并使热泵稳定运转。

另外，也可以是，在所述运转控制步骤中，当在截止到当前的规定期间中所取得的所述剩余功率的变化量超过预先设定的阈值、而且所述负荷功率的变化量大于所述发电功率的变化量的情况下，降低所述热泵消耗的功率对所述剩余功率的追随度。

根据上述结构，通过也考虑剩余功率的变动原因来控制消耗功率指令值对剩余功率的追随度，能够一并做到抑制买电且有效地消耗剩余功率，以及使热泵稳定工作。

另外，也可以是，在所述运转控制步骤中，以使所述热泵消耗的功率接近此前刚取得的所述剩余功率的方式，控制所述热泵的运转。

另外，也可以是，在所述运转控制步骤中，在满足第1条件的情况下，以使所述热泵消耗的功率追随所述每单位时间的剩余功率的方式，控制所述热泵的运转，所述第1条件是指所述剩余功率超过预先设定的阈值的状态在截止到当前的规定时间内持续。

普通热泵在以较小的消耗功率运转时，产热效率极端降低。并且，从停止状态到能进行高效率运转需要花费时间。因此，如上所述，优选仅在剩余功率为热泵能够高效率运转的较大程度、而且能够期待被持续供给剩余功率直到热泵的运转稳定的状况下，使热泵的消耗功率追随剩余功率。

另外，也可以是，在所述信息取得步骤中，按照每单位时间来取得贮水箱内的热量，所述贮水箱贮存由所述热泵生成的热所加热后的热水。并且，也可以是，在所述运转控制步骤中，在满足所述第1条件以及第2条件的情况下，以使所述热泵消耗的功率追随所述每单位时间的剩余功率的方式，控制所述热泵的运转，所述第2条件是指此前刚取得的所述贮水箱内的热量为预先设定的上限值以下。

另外，也可以是，在所述运转控制步骤中，在满足所述第1条件和第2条件以及第3条件的情况下，以使所述热泵消耗的功率追随所述每单位时间的剩余功率的方式，控制所述热泵的运转，所述第3条件是指此前刚取得的所述贮水箱内的热量超过预先设定的下限值。

在贮水箱内的热量超过上限值的状况下，即使使热泵运转也不能预先蓄热所生成的热。并且，在贮水箱内的热量为下限值以下的情况下，无论有无剩余功率，都需要尽快使热泵运转并在贮水箱内蓄热。因此，优选仅在满足上述的第2条件和第2条件时，使热泵的消耗功率追随剩余功率。

另外，也可以是，所述***具有：生成热的所述热泵；贮存热水的贮水箱；以及利用由所述热泵生成的热将贮存在所述贮水箱中的热水加热的热交换器。并且，也可以是，在所述运转控制步骤中，还取得所述热泵周围的温度即外气温度、从所述贮水箱流入所述热交换器的热水的温度即进水温度、以及从所述热交换器供给所述贮水箱的热水的温度即煮沸温度，在所述热泵的周围是所述外气温度的情况下，使所述热泵消耗追随所述每单位时间的剩余功率的功率，并取得使所述进水温度的热水上升到所述煮沸温度所需要的所述热泵的控制参数，按照计算出的所述控制参数控制所述热泵的运转。

另外，也可以是，在所述运转控制步骤中，参照控制表来取得与输入信息对应的所述控制参数，所述控制表保存作为所述输入信息的所述热泵的消耗功率、所述外气温度、所述进水温度及所述煮沸温度、和与所述输入信息的组合对应的所述控制参数。

另外，也可以是，在所述控制表中保存有所述输入信息的离散值。并且，也可以是，在所述运转控制步骤中，在所取得的所述输入信息的组合未保存在所述控制表中的情况下，按照所述输入信息的组合对保存在所述控制表中的多个所述控制参数进行线性插补，由此取得对应的所述控制参数。

另外，也可以是，在所述运转控制步骤中，在不满足所述第1、第2及第3条件中至少一种条件的情况下，以消耗与所述热泵的额定功率相当的功率的方式控制所述热泵的运转。

本发明的另一个方式的热泵的运转方法是在这样的***中的所述热泵的运转方法，该***具有发电装置、使用由所述发电装置发电的功率而动作的功率负荷、和使用由所述发电装置发电的功率生成热的热泵。具体地讲，该热泵的运转方法包括：信息取得步骤，取得由所述发电装置发电的发电功率、由所述功率负荷消耗的负荷功率、以及所述发电功率与所述负荷功率之差分即剩余功率；运转控制步骤，将所述热泵为了生成热而消耗的功率作为消耗功率指令值发送给所述热泵，并控制所述热泵的运转。并且，在所述运转控制步骤中，在所述剩余功率为阈值以上的状态持续一定时间以上的情况下，以追随所述剩余功率的方式计算所述消耗功率指令值，还在所述剩余功率的变化量超过阈值的情况下，将所述消耗功率指令值之前的消耗功率指令值作为第2消耗功率指令值发送给所述热泵，在所述剩余功率的变化量未超过阈值的情况下，将所述消耗功率指令值作为第2消耗功率指令值发送给所述热泵。

另外，也可以是，在未取得所述消耗功率指令值的情况下，按照第1控制表计算控制参数，在已取得所述消耗功率指令值的情况下，根据具有所述消耗功率指令值的第2控制表计算控制参数。

本发明的一个方式的热泵***具有：发电装置；使用由所述发电装置发电的功率而动作的功率负荷；以及使用由所述发电装置发电的功率生成热的热泵。另外，该热泵***具有：信息取得部，按照每单位时间取得由所述发电装置发电的发电功率、由所述功率负荷消耗的负荷功率、以及所述发电功率与所述负荷功率之差分即剩余功率；运转控制部，使所述热泵按照追随每单位时间的所述剩余功率的增减而增减的功率来生成热。并且，当在截止到当前的规定期间中所取得的所述剩余功率的变化量超过预先设定的阈值的情况下，所述运转控制部降低所述热泵消耗的功率对所述剩余功率的追随度。

另外，也可以是，当在截止到当前的规定期间中所取得的所述剩余功率的变化量超过预先设定的阈值、而且所述负荷功率的变化量大于所述发电功率的变化量的情况下，所述运转控制部降低所述热泵消耗的功率对所述剩余功率的追随度。

另外，也可以是，所述运转控制部以使所述热泵消耗的功率接近此前刚取得的所述剩余功率的方式，控制所述热泵的运转。

另外，也可以是，在满足第1条件的情况下，所述运转控制部以使所述热泵消耗的功率追随所述每单位时间的剩余功率的方式，控制所述热泵的运转，所述第1条件是指所述剩余功率超过预先设定的阈值的状态在截止到当前的规定时间内持续。

另外，也可以是，所述信息取得部按照每单位时间来取得贮水箱内的热量，所述贮水箱贮存由所述热泵生成的热所加热后的热水。并且，也可以是，在满足所述第1条件以及第2条件的情况下，所述运转控制部以使所述热泵消耗的功率追随所述每单位时间的剩余功率的方式，控制所述热泵的运转，所述第2条件是指此前刚取得的所述贮水箱内的热量为预先设定的上限值以下。

另外，也可以是，在满足所述第1条件和第2条件以及第3条件的情况下，所述运转控制部以使所述热泵消耗的功率追随所述每单位时间的剩余功率的方式，控制所述热泵的运转，所述第3条件是指此前刚取得的所述贮水箱内的热量超过预先设定的下限值。

也可以是，该热泵***具有：生成热的所述热泵；贮存热水的贮水箱；以及利用由所述热泵生成的热将贮存在所述贮水箱中的热水加热的热交换器。并且，也可以是，所述运转控制部还取得所述热泵周围的温度即外气温度、从所述贮水箱流入所述热交换器的热水的温度即进水温度、以及从所述热交换器供给所述贮水箱的热水的温度即煮沸温度，在所述热泵的周围是所述外气温度的情况下，使所述热泵消耗追随所述每单位时间的剩余功率的功率，并取得使所述进水温度的热水上升到所述煮沸温度所需要的所述热泵的控制参数，按照计算出的所述控制参数控制所述热泵的运转。

另外，也可以是，所述运转控制部参照控制表来取得与输入信息对应的所述控制参数，所述控制表保存作为所述输入信息的所述热泵的消耗功率、所述外气温度、所述进水温度及所述煮沸温度、和与所述输入信息的组合对应的所述控制参数。

另外，也可以是，在所述控制表中保存有所述输入信息的离散值。并且，也可以是，在所取得的所述输入信息的组合未保存在所述控制表中的情况下，所述运转控制部按照所述输入信息的组合对被保存在所述控制表中的多个所述控制参数进行线性插补，由此取得对应的所述控制参数。

另外，也可以是，在不满足所述第1、第2及第3条件中至少一种条件的情况下，所述运转控制部以消耗与所述热泵的额定功率相当的功率的方式控制所述热泵的运转。

另外，也可以是，该热泵***具有：热泵式热水供给装置，其具有所述热泵、贮存热水的贮水箱、利用由所述热泵生成的热将贮存在所述贮水箱中的热水加热的热交换器、以及热泵控制部；HP控制装置，其是与所述热泵式热水供给装置分体构成的，具有所述信息取得部及所述运转控制部。

根据上述结构，能够使HP控制装置不仅进行热泵式热水供给装置的控制，而且也进行其它设备的控制。并且，当在需要控制消耗功率的环境下使用的情况下，仅设置热泵式热水供给装置即足以。

本发明的另一个方式的热泵***具有使用由发电装置发电的功率生成热的热泵、和控制所述热泵的HP控制装置。所述HP控制装置具有：信息取得部，取得由所述发电装置发电的发电功率、负荷功率、和***的状态；运转控制部，从根据所述发电功率和所述负荷功率计算出的剩余功率求出消耗功率指令值。并且，所述运转控制部在所述剩余功率为阈值以上的状态持续一定时间以上的情况下，以追随所述剩余功率的方式计算所述消耗功率指令值，在所述剩余功率的变化量超过阈值的情况下，将所述消耗功率指令值之前的消耗功率指令值作为第2消耗功率指令值发送给所述热泵，在所述剩余功率的变化量未超过阈值的情况下，将所述消耗功率指令值作为第2消耗功率指令值发送给所述热泵。

另外，也可以是，该热泵***具有功率分配装置，所述功率分配装置向所述HP控制装置的所述信息取得部发送所述负荷功率的信息和所述发电功率的信息。

另外，也可以是，该热泵***具有HP式热水供给装置，该HP式热水供给装置具有所述热泵和HP控制部。并且，也可以是，所述HP控制部具有根据所述消耗功率指令值计算运转参数的第1控制表、和根据额定运转计算运转参数的第2控制表。

另外，也可以是，这些发明的全盘或者具体的方式也可以以***、方法、集成电路、计算机程序或者记录介质来实现，还可以以***、方法、集成电路、计算机程序或者记录介质的任意组合来实现。

（实施方式1）

下面，参照附图说明本发明的实施方式。另外，下面说明的实施方式均用于示出本发明的一个具体示例。在下面的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接方式、步骤、步骤的顺序等仅是一例，其主旨不是限定本发明。并且，关于下面的实施方式的构成要素中、没有在表示最上位概念的独立权利要求中记载的构成要素，是作为任意的构成要素进行说明的。

首先，图1是表示本发明的实施方式1的热泵式热水供给***的处理的概况的流程图。

如图1所示，本发明的实施方式1的热泵式热水供给***首先取得从PV（太阳能发电装置：Photovoltaic）发电的功率供给住宅内的消耗功率后的功率即剩余功率（S101）。然后，热泵式热水供给***考虑剩余功率来确定想要使热泵消耗的功率（S102）。并且，热泵式热水供给***确定用于消耗所确定的功率的热泵的控制参数，按照该控制参数使热泵运转（S103）。

这样，通过以使热泵消耗接近剩余功率的功率的方式进行运转，能够有效地实现降低向***逆潮流的功率和抑制电费。

图2是说明具有发电装置的热泵式热水供给***2000的结构图。实施方式1的热泵式热水供给***2000如图2所示具有热泵式热水供给装置200、功率分配装置204、HP控制装置209、太阳能发电装置210。并且，功率分配装置204通过第1功率负荷205及功率计206与能源供应商207连接。

图2所示的能源供应商（供电源）207通过电力***对住宅供给电力。电力***是稳定地供给功率的电力***。功率计206测定通过电力***供给的被住宅消耗的功率的消耗量。并且，功率计206能够将由太阳能发电装置210发电的功率中、在住宅内未消耗而剩余的功率销售给***。

在图2所示的住宅中设置有第1功率负荷205、热泵式热水供给装置（第2功率负荷）200、HP控制装置209、太阳能发电装置210、功率分配装置204。

热泵式热水供给装置200至少具有热泵（产热部）201、热交换器202和贮水箱（蓄热部）203。由热泵201生成的热暂且在贮水箱203中蓄热，根据用户的请求来排放贮水箱203内的热水。即，热泵式热水供给装置200将由产热部生成并在蓄热部中蓄热的热散热。

太阳能发电装置210是将太阳光的能量转换为电能的装置，将太阳光的能量转换为电能，并将转换得到的功率（PV发电功率）输出给功率分配装置204。

功率分配装置204是从太阳能发电装置210和能源供应商（商用电源）207取得功率，并根据需要对热泵式热水供给装置200和第1功率负荷205分配功率的装置。热泵式热水供给装置200能够利用来自太阳能发电装置210的功率而动作，也能够利用从能源供应商207购买的功率（***功率）而动作。并且，功率分配装置204能够测量分配给热泵式热水供给装置200及第1功率负荷205的功率、即由热泵式热水供给装置200及第1功率负荷205消耗的功率。

功率分配装置204从太阳能发电装置210取得PV发电功率。并且，功率分配装置204测定由第1功率负荷205消耗的功率即负荷功率、和由热泵式热水供给装置200消耗的功率即热泵负荷功率。并且，在负荷功率与热泵负荷功率之和超过PV发电功率的情况下，通过功率计206取得从电力***购买的功率即买电功率。即，功率分配装置204取得PV发电功率和买电功率，分别向热泵式热水供给装置200供给热泵负荷功率，向第1功率负荷205供给负荷功率。并且，在PV发电功率超过负荷功率与热泵负荷功率之和的情况下，将剩余功率作为逆潮流功率输出给能源供应商207，并能够销售功率。

并且，在***的电压较高、不能进行剩余功率的逆潮流的情况下，功率分配装置204能够抑制与剩余功率相当的PV发电功率的输出。更具体地讲，在***的电压超过阈值（例如107V）的情况下，功率分配装置204停止通过功率计206向能源供应商207供给（销售）功率。

并且，功率分配装置204具有转换器和反相器，在输出如上所述取得的功率的情况下，配合输出所取得的功率的功率形式来进行电压以及AC/DC之间的转换。并且，功率分配装置204每隔一定时间向HP控制装置209输出由第1功率负荷205实际消耗的负荷功率、和由太阳能发电装置210实际发电的PV发电功率。

能源供应商207按照在需要家庭设置的功率分配装置204的需要来供给买电功率，在从功率分配装置204输入了逆潮流功率的情况下，将该功率经由电力***输出给其它需要家庭。

第1功率负荷205是需要家庭的功率负荷，例如指电视机、空调机、电冰箱、洗衣机、照明等使用从功率分配装置204供给的功率而动作的设备。并且，将这些设备使用的功率的总和定义为负荷功率。

图3是详细说明热泵式热水供给装置200的结构图。热泵式热水供给装置200主要由热泵201、热交换器202、贮水箱203、热泵控制部211、外气温度测定部212、进水温度测定部213构成。热泵式热水供给装置200从功率分配装置204接受功率供给而动作。

热泵201由未图示的以下部分构成：蒸发器，在外气与低温低压的液体制冷剂之间进行热交换，并生成低温低压的蒸汽制冷剂；马达驱动的压缩机，将低温低压的蒸汽制冷剂压缩为高温高压的蒸汽制冷剂；冷凝器，在高温高压的蒸汽制冷剂与循环的水（蓄热材料）之间进行热交换，并生成低温高压的液体制冷剂；膨胀阀，使低温高压的蒸汽制冷剂的压力下降，并生成低温低压的液体制冷剂；以及促进蒸发器中的制冷剂与外气的热交换的风扇等。

贮水箱203以热水方式贮存用于供给热水供给负荷的热量。在贮水箱203中始终填充有水。并且，在热泵201开始运转后，水从贮水箱203的底部流入热交换器202。热交换器202在从热泵201供给的高温的水（蓄热材料）与从贮水箱203供给的水之间进行热交换。并且，使被加热后的热水流入贮水箱203的上部。在本实施方式中，贮水箱203的容量为400L（单位：立升）。

热泵控制部211根据从HP控制装置209取得的消耗功率指令值（后述）和贮水箱203的状态，进行热泵式热水供给装置200整体的控制。另外，消耗功率指令值是指示想要使热泵消耗的功率的值，由HP控制装置209计算出。

热泵控制部211在没有从HP控制装置209取得消耗功率指令值的情况下（通常运转的情况下），根据当前的收费段和当前的贮水箱203的贮水量的状态，确定热泵201的运转方法。即，在低廉的深夜收费段使热泵201运转直到贮水箱203被充满热水，在除此以外的时间段，在贮水箱203的贮水量减少到一定量的情况下，使热泵201运转以便不至于断水。并且，确定从热交换器202输出的热水温度即煮沸（沸き上げ）温度，使得能够贮存供给一天的热水供给负荷的量的热水。

在通常运转的情况下，热泵控制部211使热泵201以额定功率（例如1000W）运转，以便从热泵201向贮水箱203供给一定的热量。在热泵控制部211中存储有如图4所示的第1控制表，该第1控制表被设定为根据热泵201的硬件特性来供给一定的热量。

图4是表示第1控制表的示例的图，在将进水温度、外气温度及煮沸温度作为输入信息进行输入时，能够取得压缩机频率、膨胀阀开度及水泵的泵流量作为输出信息。这些输出信息是在外气温度下将进水温度的水加热到煮沸温度所需要的热泵201的控制参数。

热泵控制部211在使热泵201进行通常运转时，从进水温度测定部213取得从贮水箱203流入热交换器202的水的温度（进水温度），从外气温度测定部212取得热泵201附近的外气温度。

外气温度测定部212是测定热泵201附近的外气温度的热敏电阻。进水温度测定部213是测定从贮水箱203流入热交换器202的水的温度的热敏电阻。

然后，热泵控制部211将所取得的进水温度和外气温度和由热泵控制部211自身确定的煮沸温度作为输入信息，并参照第1控制表对接近输入信息的值的多个列进行线性插补，并取得与输入信息对应的压缩机频率、膨胀阀开度及水泵的泵流量。并且，热泵控制部211按照该压缩机频率、膨胀阀开度及水泵的泵流量使热泵201运转，由此使热泵201消耗额定功率并产生规定的热量，即，将进水温度的水加热到煮沸温度。

另一方面，热泵控制部211在从HP控制装置209取得“消耗功率指令值”的情况下（追随运转的情况下），以使热泵负荷功率与“消耗功率指令值”相等的方式来控制热泵201的运转。在热泵控制部211中存储有如图5所示的第2控制表，该第2控制表被设定为根据热泵201的硬件特性而达到一定的热泵负荷功率的表。

热泵控制部211在使热泵201进行追随运转时，与通常运转的情况相同地，分别从进水温度测定部213取得进水温度、从外气温度测定部212取得外气温度。然后，热泵控制部211将所取得的进水温度及外气温度、消耗功率指令值及煮沸温度作为输入信息，并参照第2控制表对接近输入信息的多个列进行线性插补，并取得与输入信息对应的压缩机频率、膨胀阀开度及水泵的泵流量。并且，热泵控制部211按照该压缩机频率、膨胀阀开度及水泵（图3所示）的泵流量使热泵201运转，由此使热泵201消耗预期的功率（消耗功率指令值）并产生规定的热量，即，将进水温度的水加热到煮沸温度。

另外，在图5所示的第2控制表中，除追加了“消耗功率指令值（单位：W）”之外，与图4所示的第1控制表相同。并且，图5的示例中的消耗功率指令值是将最低值设为500W，以50W刻度进行设定，如550W、600W。并且，还设定有使热泵201消耗与该消耗功率指令值相当的功率的控制参数。

即，在第1控制表中，无论选择哪个控制参数，热泵201均以额定功率工作，而在第2控制表中，能够指定想要使热泵201消耗的功率（消耗功率指令值）来选择控制参数。

HP控制装置209是这样的装置，即按照图6的数据流程所示，考虑从功率分配装置204取得的负荷功率和PV发电功率、PV发电功率与负荷功率之差分即剩余功率、以及从热泵控制部211取得的水箱内热量，计算想要使热泵201消耗的功率即消耗功率指令值。

图7是详细说明HP控制装置209的结构图。HP控制装置209具有信息取得部209a、功率信息存储部209b、运转控制部209c。

信息取得部209a按照每单位时间（例如1分钟）取得在贮水箱203中蓄积的热量（水箱内热量）、由太阳能发电装置210发电的发电功率（PV发电功率）、由第1功率负荷205消耗的负荷功率、以及PV发电功率与负荷功率之差分即剩余功率。另外，本实施方式的信息取得部209a从热泵控制部211取得水箱内热量，从功率分配装置204取得PV发电功率及负荷功率，并亲自计算剩余功率。

功率信息存储部209b存储由信息取得部209a每隔1分钟取得的过去30分钟期间的PV发电功率及负荷功率的信息、以及由信息取得部209a每隔1分钟计算出的过去30分钟期间的剩余功率的信息（剩余功率履历）。所存储的各个功率信息的一例如图8所示。另外，剩余功率是从PV发电功率减去负荷功率而计算出的，在值为负的情况下设为零，在值为正的情况下计算为该值。

图8所示的剩余功率履历从30分钟前开始按照1分钟刻度保存有负荷功率（单位：W）、PV发电功率（单位：W）以及剩余功率（单位：W）。另外，剩余功率是按照10W单位通过从PV发电功率减去负荷功率而计算出的。但是，如9分钟前的示例那样，负荷功率超过PV发电功率时的剩余功率为0。此时，功率分配装置204利用从能源供应商207购买的功率来弥补不足部分。

另外，图8表示在各个时间由运转控制部209c计算出的消耗功率指令值的示例。消耗功率指令值按照50W单位进行设定，是切低（切り下げ）剩余功率使其成为单位50W而计算出的。例如，在10分钟前切低剩余功率（1010W），将消耗功率指令值设为1000W。

并且，将消耗功率指令值的最低值设为500W。即，如1分钟前那样，在四舍五入后的结果是不足500W的情况下，消耗功率指令值为0W。这是因为即使按照较低的消耗功率指令值使热泵201工作，运转效率也低。

并且，仅当在规定期间（最低剩余时间：例如15分钟）中持续着剩余功率超过阈值（最低消耗功率：例如500W）的状态的情况下，计算消耗功率指令值。即，虽然18分钟前的剩余功率超过阈值，但是由于在那之前的15分钟期间内为阈值以下（省略图示），因而18分钟前的消耗功率指令值为0。消耗功率指令值在其值确定后持续1分钟的期间。例如，12分钟前的消耗功率指令值为650W，在从12分钟前到接下来的11分钟前的1分钟内该值持续650W。然后，在接下来的11分钟前为850W，在截止到10分钟前的1分钟内持续该值。

功率信息存储部209b例如可以采用DRAM（Dynamic random accessmemory：动态随机存储器）、SDRAM（Synchronous Dynamic random accessmemory：同步动态随机存储器）、闪存、或者强电介质存储器等，只要是能够记录数据的单元，则可以采用任何单元。

运转控制部209c控制热泵201的运转，使得热泵201生成热而消耗的功率追随每单位时间的剩余功率的增减而增减。具体地讲，运转控制部209c考虑剩余功率履历和水箱内热量来计算想要使热泵201消耗的功率即消耗功率指令值，并发送给热泵控制部211。关于消耗功率指令值的具体计算方法将在后面进行说明。

在剩余功率履历及水箱内热量均满足规定的条件的情况下，运转控制部209c计算消耗功率指令值并发送给热泵控制部211。具体地讲，当在截止到当前的规定时间（最低剩余时间：15分钟）内持续着剩余功率超过预先设定的阈值（最低消耗功率：500W）的状态（第1条件）、当前的水箱内热量为预先设定的上限值（充足热量）以下（第2条件）、当前的水箱内热量超过预先设定的下限值（不足热量）（第3条件）的情况下，运转控制部209c计算消耗功率指令值并发送给热泵控制部211。

所谓最低消耗功率是指根据热泵201的依存于制冷剂的热泵循环特性，能够使热泵201的效率为一定值以上的最低的消耗功率。另外，所谓最低剩余时间是指能够期待稳定供给剩余功率的预先设定的时间。另外，所谓充足热量是指能够在贮水箱203中蓄热的热量的最大值（例如25000kcal），所谓不足热量与前述的通常运转的情况相同地，是指为了不至于产生断水而应该预先蓄热的最低限度的热量（例如5000kcal）。即，在贮水箱203内的热量低于不足热量时，为了避免断水，热泵201开始通常运转来进行蓄热，而不进行追随运转。

即，在热泵201仅消耗剩余功率并能够以一定值以上的效率连续运转直到在起动后效率变稳定（第1条件）的情况下，而且在热泵201还能够在贮水箱203中蓄热（第2条件）、没有达到快要断水程度的蓄热不足（第3条件）的情况下，运转控制部209c计算消耗功率指令值并发送给热泵控制部211。

在满足该第1～第3条件的情况下，即仅在能够维持热泵201的产热效率、还能够在贮水箱203中蓄热热量的状态、而且不至于断水的情况下，发送消耗功率指令值，如前面所述，使热泵201以消耗追随剩余功率的功率的方式进行运转。

下面，对本实施方式的热泵式热水供给***2000的动作的一例进行说明。作为前提，将当前时刻设为12时0分0秒，并假设热泵式热水供给***2000已经持续进行运转30分钟以上。并且，假设热泵控制部211将热泵201的煮沸温度确定为70℃。

图9是由HP控制装置209及热泵控制部211间隔1分钟而执行的运转处理的流程图。

首先，HP控制装置209进行消耗功率指令值的计算（S1101）。图10是由HP控制装置209执行的、消耗功率指令值的计算处理（S1101）的流程图。

首先，信息取得部209a将前一次的处理时刻与当前时刻进行比较，并判定从前一次的处理起是否经过了1分钟（S1201）。如前面所述，当前时刻是12时0分0秒，因而判定为与前一次的处理时刻相比，分钟的值发生变化（S1201：是）。

当在前述的步骤S1201为“是”的情况下，信息取得部209a更新在功率信息存储部209b中存储的剩余功率履历（S1202）。信息取得部209a从功率分配装置204取得过去1分钟期间的平均的负荷功率和过去1分钟期间的平均的PV发电功率。并且，信息取得部209a从所取得的PV发电功率减去负荷功率，在值为负值的情况下，将剩余功率设为零，在值为正值的情况下，将剩余功率设为该值。并且，信息取得部209a将在功率信息存储部209b中存储的剩余功率履历的最旧的30分钟前的值废弃，将最新的PV发电功率、负荷功率及剩余功率重新存储为1分钟前的值。

另一方面，在时刻中的分钟没有变化的情况下（S1201：否），不更新剩余功率履历。

然后，信息取得部209a取得在计算消耗功率指令值时使用的其它信息（S1203）。具体地讲，信息取得部209a从功率信息存储部209b取得剩余功率履历和此前的剩余功率，从热泵控制部211取得水箱内热量。并且，信息取得部209a将所取得的信息通知运转控制部209c。

然后，运转控制部209c判定剩余功率履历是否满足第1条件（S1204）。本实施方式的第1条件是指剩余功率超过最低消耗功率的状态连续并持续最低剩余时间以上。并且，在本实施方式中，将最低消耗功率设为500W，将最低剩余时间设为15分钟。例如，在从当前的剩余功率履历的1分钟前起到15分钟前的剩余功率的值全部超过500W的情况下，判定为剩余功率履历满足第1条件（S1204：是）。

然后，运转控制部209c判定水箱内热量是否满足第2及第3条件（S1205）。本实施方式的第2条件是指此前的水箱内热量为充足热量以下，第3条件是指此前的水箱内热量超过不足热量。并且，在本实施方式中，将充足热量设为25000kcal，将不足热量设为5000kcal。例如，在设此前的水箱内热量为10000kcal时，判定为水箱内热量满足第2及第3条件（S1205：是）。

另一方面，在剩余功率履历不满足第1条件（S1204：否）的情况下、或者水箱内热量不满足第2及第3条件（S1205：否）的情况下，运转控制部209c不计算消耗功率指令值，而结束处理。

当在前述的步骤S1205为“是”的情况下，即在全部满足第1～第3条件的情况下，运转控制部209c判定在截止到当前的规定期间中取得的剩余功率的变化量是否超过预先设定的阈值（S1206）。

另外，步骤S1206中的“规定期间”是指比第1条件中的“最低剩余时间”充分短的期间，例如约30秒～2分钟。另外，步骤S1206中的“阈值”是指根据热泵201能够追随的每单位时间的功率的变化量而设定的值，例如约为500W～1500W。并且，前述的“规定期间”和“阈值”是相互关联的，通常“规定期间”越短，“阈值”取越小的值。例如，将规定期间设为1分钟时的阈值能够设为1000W。另外，“规定期间”和“阈值”也可以不是一定值，而根据过去的剩余功率的推移等进行更新。

当在步骤S1206为“否”的情况下，运转控制部209c根据剩余功率计算消耗功率指令值，并发送给热泵控制部211（S1208）。具体地讲，运转控制部209c将此前（最新）的剩余功率设为消耗功率指令值。此处所讲此前的剩余功率是指图8的时刻列中1分钟前的时刻的剩余功率（W）的数值。因此，此前的剩余功率也能够设为图8的表中的最新的剩余功率。基于该此前（最新）的剩余功率的消耗功率指令值在取得后持续1分钟期间。

并且，不需要直接将剩余功率的值设为消耗功率指令值，也可以将消耗功率指令值设为比剩余功率略小的值。这是指例如在此前的剩余功率为650W的情况下，可以将消耗功率指令值设为630W。但是，不适合将消耗功率指令值设为比剩余功率大的值。

另一方面，当在步骤S1206为“是”的情况下，运转控制部209c不将此前的剩余功率作为消耗功率指令值，而是将前一次计算出的消耗功率指令值发送给热泵控制部211（S1209）。即，这种情况时的消耗功率指令值用于使热泵201的消耗功率暂时不追随剩余功率的增减（追随度下降）。在此对前一次计算出的消耗功率指令值的计算进行稍微具体的说明。作为前提，假设截止到时刻列2分钟前剩余功率的变动量被控制在阈值以内，并且时刻列1分钟前的剩余功率超过变动量的阈值。关于这种情况时的消耗功率指令值的计算，不是将1分钟前的剩余功率作为消耗功率指令值，而是将截止到此变动量被控制在阈值以内的2分钟前的消耗功率指令值继续作为消耗功率指令值。即，不是将最新的剩余功率作为消耗功率指令值，而是以使消耗功率指令值不追随剩余功率的方式，采用变动量在阈值以内时的过去得到的消耗功率指令值。

然后，返回到图9，热泵控制部211使用从HP控制装置209取得的消耗功率指令值进行计算热泵201的控制参数的处理（S1102）。图11是由热泵控制部211执行的热泵201控制参数的计算处理（S1102）的流程图。

首先，热泵控制部211判定是否已从HP控制装置209取得新的消耗功率指令值（S1301）。

然后，当在步骤S1301为“是”的情况下，热泵控制部211取得计算控制参数所需要的输入信息（S1302）。热泵控制部211从进水温度测定部213取得从贮水箱203供给热交换器202的水的进水温度，从外气温度测定部212取得热泵201附近的外气温度。另外，煮沸温度预先由热泵控制部211保存，消耗功率指令值已经从HP控制装置209取得。

然后，热泵控制部211参照第2控制表，取得与作为输入信息而取得的进水温度、外气温度、煮沸温度及消耗功率指令值对应的输出信息（S1303）。输入信息的一例如图12A所示，第2控制表的一例如图12B所示。在该示例中，作为输入信息是取得了消耗功率指令值1000W、进水温度13℃、外气温度11℃、煮沸温度70℃。参照第2控制表，关于消耗功率指令值和煮沸温度有与输入信息一致的值，但是关于进水温度和外气温度没有一致的值。

这样，由于在第2控制表中设定的值是离散值，因而当第2控制表中不存在与输入信息的组合完全一致的值的情况下，热泵控制部211通过线性插补来计算控制参数（S1304）。热泵控制部211利用输入信息对所参照的第2控制表中的多个列之间的输出信息进行线性插补，并取得与输入信息对应的输出信息。

利用图12A所示的输入信息对图12B所示的第2控制表进行线性插补后的结果的一例如图13A和图13B所示。

在该示例中，第1次的线性插补是对外气温度进行线性插补。通过利用外气温度（11℃）对图12B所示的第2控制表中只有外气温度不同的列之间的输出信息进行线性插补，计算出图13A的结果。即，图13A的第1列是对图12B的第1列和第2列进行线性插补后的结果，图13A的第2列是对图12B的第3列和第4列进行线性插补后的结果。

另外，使用图13A所示的第1次的线性插补的结果，对进水温度进行线性插补并作为第2次的线性插补。通过利用进水温度（13℃）对图13A中只有进水温度不同的列之间的输出信息进行线性插补，计算出图13B的结果。其结果是能够得到与图12A所示的输入信息对应的输出信息。即，通过使用该输出信息控制热泵201的运转（S1309），使热泵201消耗接近消耗功率指令值的功率。

另一方面，在没有取得新的消耗功率指令值的情况下（S1301：否），热泵控制部211判定是否使热泵201进行通常运转（S1305）。即，热泵控制部211如前面所述考虑当前的收费段和当前的贮水箱203的贮水量，确定是否使热泵201进行通常运转。具体地讲，在进行通常运转的情况下，在电费低廉的深夜时间段使热泵201运转直到贮水箱203被充满热水，在除此以外的时间段，在贮水箱203的贮水量减少到一定量的情况下，使热泵201运转以便不至于断水。

当在前述的步骤S1305为“是”的情况下，热泵控制部211取得计算控制参数所需要的输入信息（S1306），参照第1控制表（S1307），并根据需要进行线性插补（S1308），由此计算控制参数。另外，在步骤S1306～S1308的处理中，除了输入信息不包含消耗功率指令值以及使用第1控制表之外，与步骤S1302～S1304相同，因而省略详细说明。

另外，使用计算出的输出信息来控制热泵201的运转（S1309），使热泵201消耗额定功率，供给一定的热量。

另一方面，当在前述的步骤S1305为“否”的情况下，由于不进行热泵201的运转，因而热泵控制部211不计算热泵201的控制参数，而结束处理。

热泵控制部211使用通过以上的处理而计算出的控制参数来控制热泵201的运转。尤其是按照通过步骤S1302～S1304而计算出的控制参数来运转的热泵201所消耗的功率，是与由HP控制装置209计算出的消耗功率指令值相同或者与其接近的值。并且，消耗功率指令值按每单位时间被更新，其结果是，热泵201所消耗的功率（热泵负荷功率）追随每单位时间的消耗功率指令值的增减而增减。

但是，在消耗功率指令值的变化较大的情况下，热泵负荷功率不能完全追随消耗功率指令值的变化，也存在热泵负荷功率与消耗功率指令值在瞬间偏离的情况。即，热泵控制部211以使热泵负荷功率接近此前刚取得的消耗功率指令值（剩余功率）的方式来控制热泵201的运转。

在此，参照图14说明剩余功率的变化与计算出的消耗功率指令值的关系。

首先，在剩余功率的变化量为阈值以下的情况下（图10的步骤S1206为“否”），在图10的步骤S1208计算出的消耗功率指令值是与此前的剩余功率相同或者极其接近的值。即，图14的白底时间段中的消耗功率指令值忠实地追随剩余功率的增减（追随度较高）。其结果是，剩余功率的大部分被热泵201消耗，***逆潮流的功率变得极少。

另一方面，在剩余功率的变化量超过阈值的情况下（图10的步骤S1206为“是”），在图10的步骤S1209计算出的消耗功率指令值不是此前刚计算出的消耗功率指令值，而是与在其之前计算出的消耗功率指令值相同的值。即，图14中带阴影的时间段中的消耗功率指令值是暂时偏离剩余功率的值，其对剩余功率的追随度降低。其结果是，在剩余功率超过消耗功率指令值时产生逆潮流，在消耗功率指令值超过剩余功率时产生买电。

其中，剩余功率的急剧变化例如是在使吹风机或电子微波炉等第1功率负荷205工作或者停止的定时发生的。并且，该急剧变化如图14示例的那样在比较短的时间内收敛并恢复为原来的值，即往往是在短时间中成组地产生剩余功率的急剧的上升和下降。

另一方面，通常的热泵201能够追随的消耗功率的变化量大约是每1分钟最大200～300W。即，如果消耗功率指令值的变化量超过该值，则热泵201实际消耗的功率将不能追随消耗功率指令值，热泵负荷功率与消耗功率指令值暂时偏离。

更具体地讲，即使使消耗功率指令值追随如图14的区间（1）所示的剩余功率的急剧上升，热泵负荷功率也不能追随该值，而是产生延迟。其结果是产生逆潮流。并且，剩余功率的急剧上升在短时间内结束，在如图14的区间（2）所示剩余功率开始急剧下降时，热泵负荷功率是在缓慢上升的过程中，即使使消耗功率指令值追随该急剧下降，热泵负荷功率依旧不能追随。其结果是有可能产生买电。

这样，即使想要过分地使热泵负荷功率追随剩余功率的急剧变化，其结果也是不能完全追随而产生逆潮流或买电。因此，在剩余功率急剧变化的期间，HP控制装置209使消耗功率指令值暂时不追随剩余功率。即，不采用此前的剩余功率，而是采用在其之前的消耗功率指令值，使消耗功率指令值大致保持一定。其结果是，能够取代许可发生若干的逆潮流或买电，防止热泵负荷功率的急剧变动，并使热泵201稳定运转。

下面，对具有实施方式1的发电装置的热泵式热水供给***2000的效果进行说明。

热泵控制部211存储在通常运转时使用的第1控制表、和在使热泵负荷功率追随消耗功率指令值（剩余功率）时使用的第2控制表这两种表。该第2控制表是以使热泵负荷功率接近所输入的消耗功率指令值的方式事前根据实验等而生成的，并存储在热泵控制部211中。由此，能够追随诸如前述的消耗功率指令值的变动，实现抑制电费的运转。

并且，在剩余功率急剧变化的期间，通过使消耗功率指令值暂时不追随剩余功率，能够取代许可发生若干的逆潮流或买电，防止热泵负荷功率的急剧变动，并使热泵201稳定运转。

并且，HP控制装置209将满足截止到当前的剩余功率超过最低消耗功率的状态连续并持续最低剩余时间以上的条件（第1条件），作为输出消耗功率指令值的条件之一。关于该最低消耗功率，优选根据热泵201的依存于制冷剂的热泵循环特性，设定为能够使热泵201的效率为一定值以上的最低的消耗功率。由此，通过计算非常小的消耗功率指令值，能够防止热泵201由于循环特性恶化而以低效率运转。

另外，满足第1条件是指在截止到当前的一定期间（最低剩余时间）中稳定产生剩余功率，在从当前起稍后的期间中产生一定值以上的剩余功率的可能性比较大。热泵201通常从起动到达到额定运转需要花费时间，具有在那之前的时间内以较低的效率运转的问题。即，如果剩余功率不稳定，则热泵201在起动后马上停止，导致以较低的效率运转。因此，优选将第1条件的最低剩余时间设定为热泵201从起动到达到额定运转需要的时间。因此，能够防止热泵201以较低的效率运转。

如上所述，根据本实施方式的结构，通过采用具有太阳能发电装置210的热泵式热水供给***2000，能够有效地实现降低向***逆潮流的电量以及抑制电费。

以上对实施方式1的热泵式热水供给***2000进行了说明，但也可以是如下的方式。

作为发电装置的示例是说明了太阳能发电装置210，但也可以使用风能发电或燃料电池等其它发电装置。

另外，HP控制装置209位于热泵式热水供给装置200的外部，并兼备网关的功能，但也可以设置在热泵式热水供给装置200的内部或功率分配装置204的内部。并且，也可以使热泵式热水供给装置200或功率分配装置204具有HP控制装置209的运转控制功能。

另外，HP控制装置209及热泵控制部211以1分钟1次的频次进行运转控制，但也可以以0.01秒或1秒1次的频次进行处理。

另外，在图10中示出了仅在全部满足第1～第3条件时进入到步骤S1206的示例，但不限于此。即，也可以省略第1～第3条件中的一部分条件，仅利用其它条件来判定是否计算消耗功率指令值。例如，在设置有热泵式热水供给装置200的住宅中，在贮水箱203内的热量始终包含在充足热量及不足热量的范围内的情况下，通过省略第2及第3条件的判定，能够减轻运转控制部209c的处理负荷。在这种情况下，成为从图10的步骤S1204为“是”、跳过步骤S1205而进入到步骤S1206的流程。

（实施方式2）

下面，参照图15～图17说明本发明的实施方式2的热泵式热水供给***的动作。另外，省略与实施方式1的共同之处的详细说明，以实施方式2固有的内容为中心进行说明。

图15是表示图10的另一个实施方式的流程图。图15所示的流程图除了在步骤S1206之后追加了步骤S1207之外，其它与图10相同。即，当在步骤S1206为“是”的情况下，实施方式2的运转控制部209c将截止到当前的规定期间中的负荷功率的变化量和对应期间中的PV发电功率的变化量进行比较（S1207）。

并且，在负荷功率的变化量超过PV发电功率的变化量的情况下（步骤S1207：是），运转控制部209c不是将此前的剩余功率作为消耗功率指令值，而是将前一次的消耗功率指令值发送给热泵控制部211（S1209）。另一方面，在负荷功率的变化量为PV发电功率的变化量以下的情况下（步骤S1207：否），运转控制部209c将追随此前的剩余功率的消耗功率指令值发送给热泵控制部211（S1208）。

参照图16和图17说明实施方式2的效果。图16和图17是表示剩余功率、消耗功率指令值、PV发电功率及负荷功率的关系的图，是用于说明当在图15中的步骤S1207判定为“是”的情况（图16）和当在图15中的步骤S1207判定为“否”的情况（图17）的图。

首先，剩余功率是指PV发电功率与负荷功率的差分。即，剩余功率的急剧变动是根据PV发电功率或者负荷功率的急剧变动而产生的。更具体地讲，在PV发电功率基本一定、只有负荷功率急剧变动的情况下，在负荷功率基本一定、只有PV发电功率急剧变动的情况下，以及在PV发电功率和负荷功率相互反向地变动的情况下等，产生剩余功率的急剧变动。

其中，负荷功率的主要的变动原因是第1功率负荷205的起动或者停止。因此，负荷功率的变动例如通常是如图16所示急剧且在短时间内结束。因此，在负荷功率的变化量相对较大的情况下（图15中的步骤S1207为“是”），如在实施方式1中已经说明的那样，即使使消耗功率指令值追随剩余功率的变动，热泵负荷功率也是延迟追随。因此，在这种情况下，优选将前一次的消耗功率指令值发送给热泵控制部211，而不是根据最新的剩余功率计算出的消耗功率指令值（图15中的步骤S1209）（不追随）。

另一方面，PV发电功率的主要变动原因是天气的变化或者日出/日落等，PV发电功率的变动持续比较长的时间的可能性比较大。因此，PV发电功率的变动例如通常是如图17所示相比负荷功率比较缓慢且持续时间较长。因此，在这种情况下，优选将根据最新的剩余功率计算出的消耗功率指令值发送给热泵控制部211（追随）。

根据上述的结构，通过也考虑剩余功率的变动原因来控制消耗功率指令值对剩余功率的追随度，能够一并做到抑制买电且有效消耗剩余功率，以及使热泵201稳定工作。

在该实施方式2中，图15示出了仅在全部满足第1～第3条件时进入到步骤S1206的示例，但不限于此。即，也可以省略第1～第3条件中的一部分条件，仅利用其它条件来判定是否计算消耗功率指令值。例如，在设置有热泵式热水供给装置200的住宅中，在贮水箱203内的热量始终包含在充足热量及不足热量的范围内的情况下，通过省略第2及第3条件的判定，能够减轻运转控制部209c的处理负荷。在这种情况下，成为从图15的步骤S1204为“是”、跳过步骤S1205而进入到步骤S1206的流程。

另外，根据上述实施方式对本发明进行了说明，但本发明当然不限于上述实施方式。诸如以下所述的情况也包含在本发明中。

上述的各个装置具体地讲是由微处理器、ROM、RAM、硬盘单元、显示器单元、键盘、鼠标等构成的计算机***。在RAM或者硬盘单元中存储有计算机程序。微处理器按照计算机程序而动作，由此各个装置实现其功能。在此，计算机程序为了实现规定的功能，可以组合多个表示对计算机的指令的命令代码而构成。

也可以是，构成上述各个装置的构成要素的一部分或者全部由一个***LSI（Large Scale Integration：大规模集成电路）构成。***LSI可以是在一个芯片上集成多个构成部分制得的超多功能LSI，具体地讲，可以是包括微处理器、ROM、RAM等在内构成的计算机***。在RAM中存储有计算机程序。微处理器按照计算机程序而动作，由此***LSI实现其功能。

也可以是，构成上述各个装置的构成要素的一部分或全部由能够在各个装置上插拔的IC卡或者单体模块构成。IC卡或者模块是由微处理器、ROM、RAM等构成的计算机***。IC卡或者模块也可以包含上述的超多功能LSI。微处理器按照计算机程序而动作，由此IC卡或者模块实现其功能。该IC卡或者该模块可以具有反篡改性。

本发明也可以是以上所示的方法。并且，也可以是利用计算机实现这些方法的计算机***，还可以是由计算机程序构成的数字信号。

并且，本发明也可以将计算机程序或者数字信号记录在计算机可以读取的记录介质中，所述记录介质例如是软盘、硬盘、CD－ROM、MO、DVD、DVD－ROM、DVD－RAM、BD（Blu-ray Disc：蓝光光盘）、半导体存储器等。并且，本发明还可以是记录在这些记录介质中的数字信号。

并且，本发明也可以构成为经由电气通信线路、无线或者有线通信线路、以因特网为代表的网络、数据播放等，传输计算机程序或者数字信号。

并且，本发明也可以构成为具有微处理器和存储器的计算机***，存储器存储所述计算机程序，微处理器按照计算机程序而动作。

并且，也可以构成为将程序或者数字信号记录在记录介质中并传输，或者经由网络等传输程序或者数字信号，从而能够利用独立的其他计算机***来实施。

本发明也可以分别组合上述实施方式和上述变形例来实施。

以上参照附图说明了本发明的实施方式，本发明不限于图示的实施方式。在与本发明相同的范围内或者均等的范围内，均可以对图示的实施方式施加各种修改或变形。

产业上的可利用性

本发明的HP控制装置能够用作在热水供给***或者热水供给制热***等的运转中有助于电力***的稳定、抑制电费的装置。

标号说明

200热泵式热水供给装置；201热泵；202热交换器；203贮水箱；204、304功率分配装置；205第1功率负荷；206功率计；207能源供应商；209、309HP控制装置；209a、309a信息取得部；209b、309b功率信息存储部；209c、309c运转控制部；210太阳能发电装置；211热泵控制部；212外气温度测定部；213进水温度测定部；2000、3000热泵式热水供给***。

Claims

1.一种***中的热泵的运转方法，该***具有发电装置、使用由所述发电装置发电的功率而动作的功率负荷、和使用由所述发电装置发电的功率生成热的所述热泵，该热泵的运转方法包括：

信息取得步骤，按照每单位时间取得由所述发电装置发电的发电功率、由所述功率负荷消耗的负荷功率、以及所述发电功率与所述负荷功率之差分即剩余功率；

运转控制步骤，使所述热泵按照追随每单位时间的所述剩余功率的增减而增减的功率来生成热，

在所述运转控制步骤中，当在截止到当前的规定期间中所取得的所述剩余功率的变化量超过预先设定的阈值的情况下，降低所述热泵消耗的功率对所述剩余功率的追随度。

2.根据权利要求1所述的热泵的运转方法，在所述运转控制步骤中，当在截止到当前的规定期间中所取得的所述剩余功率的变化量超过预先设定的阈值、而且所述负荷功率的变化量大于所述发电功率的变化量的情况下，降低所述热泵消耗的功率对所述剩余功率的追随度。

3.根据权利要求1或2所述的热泵的运转方法，在所述运转控制步骤中，以使所述热泵消耗的功率接近此前刚取得的所述剩余功率的方式，控制所述热泵的运转。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的热泵的运转方法，在所述运转控制步骤中，在满足第1条件的情况下，以使所述热泵消耗的功率追随所述每单位时间的剩余功率的方式，控制所述热泵的运转，所述第1条件是指所述剩余功率超过预先设定的阈值的状态在截止到当前的规定时间内持续。

5.根据权利要求4所述的热泵的运转方法，在所述信息取得步骤中，按照每单位时间来取得贮水箱内的热量，所述贮水箱贮存由所述热泵生成的热所加热后的热水，

在所述运转控制步骤中，在满足所述第1条件以及第2条件的情况下，以使所述热泵消耗的功率追随所述每单位时间的剩余功率的方式，控制所述热泵的运转，所述第2条件是指此前刚取得的所述贮水箱内的热量为预先设定的上限值以下。

6.根据权利要求5所述的热泵的运转方法，在所述运转控制步骤中，在满足所述第1条件和第2条件以及第3条件的情况下，以使所述热泵消耗的功率追随所述每单位时间的剩余功率的方式，控制所述热泵的运转，所述第3条件是指此前刚取得的所述贮水箱内的热量超过预先设定的下限值。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的热泵的运转方法，所述***具有：生成热的所述热泵；贮存热水的贮水箱；以及利用由所述热泵生成的热将贮存在所述贮水箱中的热水加热的热交换器，

在所述运转控制步骤中，

还取得：所述热泵周围的温度即外气温度、从所述贮水箱流入所述热交换器的热水的温度即进水温度、以及从所述热交换器供给所述贮水箱的热水的温度即煮沸温度，

在所述热泵的周围是所述外气温度的情况下，使所述热泵消耗追随所述每单位时间的剩余功率的功率，并取得使所述进水温度的热水上升到所述煮沸温度所需要的所述热泵的控制参数，

按照计算出的所述控制参数控制所述热泵的运转。

8.根据权利要求7所述的热泵的运转方法，在所述运转控制步骤中，参照控制表来取得与输入信息对应的所述控制参数，所述控制表保存作为所述输入信息的所述热泵的消耗功率、所述外气温度、所述进水温度及所述煮沸温度、和与所述输入信息的组合对应的所述控制参数。

9.根据权利要求8所述的热泵的运转方法，在所述控制表中保存有所述输入信息的离散值，

在所述运转控制步骤中，在所取得的所述输入信息的组合未保存在所述控制表中的情况下，按照所述输入信息的组合对保存在所述控制表中的多个所述控制参数进行线性插补，由此取得对应的所述控制参数。

10.根据权利要求6所述的热泵的运转方法，在所述运转控制步骤中，在不满足所述第1、第2及第3条件中至少一种条件的情况下，以消耗与所述热泵的额定功率相当的功率的方式控制所述热泵的运转。

11.一种***中的热泵的运转方法，该***具有发电装置、使用由所述发电装置发电的功率而动作的功率负荷、和使用由所述发电装置发电的功率生成热的热泵，该热泵的运转方法包括：

信息取得步骤，取得由所述发电装置发电的发电功率、由所述功率负荷消耗的负荷功率、以及所述发电功率与所述负荷功率之差分即剩余功率；

运转控制步骤，将所述热泵为了生成热而消耗的功率作为消耗功率指令值发送给所述热泵，并控制所述热泵的运转，

在所述运转控制步骤中，

在所述剩余功率为阈值以上的状态持续一定时间以上的情况下，以追随所述剩余功率的方式计算所述消耗功率指令值，

还在所述剩余功率的变化量超过阈值的情况下，将所述消耗功率指令值之前的消耗功率指令值作为第2消耗功率指令值发送给所述热泵，

在所述剩余功率的变化量未超过阈值的情况下，将所述消耗功率指令值作为第2消耗功率指令值发送给所述热泵。

12.根据权利要求11所述的热泵的运转方法，在未取得所述消耗功率指令值的情况下，按照第1控制表计算控制参数，

在已取得所述消耗功率指令值的情况下，根据具有所述消耗功率指令值的第2控制表计算控制参数。

13.一种热泵***，其具有：发电装置；使用由所述发电装置发电的功率而动作的功率负荷；以及使用由所述发电装置发电的功率生成热的热泵，该热泵***还具有：

信息取得部，按照每单位时间取得由所述发电装置发电的发电功率、由所述功率负荷消耗的负荷功率、以及所述发电功率与所述负荷功率之差分即剩余功率；以及

运转控制部，使所述热泵按照追随每单位时间的所述剩余功率的增减而增减的功率来生成热，

当在截止到当前的规定期间中所取得的所述剩余功率的变化量超过预先设定的阈值的情况下，所述运转控制部降低所述热泵消耗的功率对所述剩余功率的追随度。

14.根据权利要求13所述的热泵***，当在截止到当前的规定期间中所取得的所述剩余功率的变化量超过预先设定的阈值、而且所述负荷功率的变化量大于所述发电功率的变化量的情况下，所述运转控制部降低所述热泵消耗的功率对所述剩余功率的追随度。

15.根据权利要求13或14所述的热泵***，所述运转控制部以使所述热泵消耗的功率接近此前刚取得的所述剩余功率的方式，控制所述热泵的运转。

16.根据权利要求13～15中任意一项所述的热泵***，在满足第1条件的情况下，所述运转控制部以使所述热泵消耗的功率追随所述每单位时间的剩余功率的方式，控制所述热泵的运转，所述第1条件是指所述剩余功率超过预先设定的阈值的状态在截止到当前的规定时间内持续。

17.根据权利要求16所述的热泵***，所述信息取得部按照每单位时间来取得贮水箱内的热量，所述贮水箱贮存由所述热泵生成的热所加热后的热水，

在满足所述第1条件以及第2条件的情况下，所述运转控制部以使所述热泵消耗的功率追随所述每单位时间的剩余功率的方式，控制所述热泵的运转，所述第2条件是指此前刚取得的所述贮水箱内的热量为预先设定的上限值以下。

18.根据权利要求17所述的热泵***，在满足所述第1条件和第2条件以及第3条件的情况下，所述运转控制部以使所述热泵消耗的功率追随所述每单位时间的剩余功率的方式，控制所述热泵的运转，所述第3条件是指此前刚取得的所述贮水箱内的热量超过预先设定的下限值。

19.根据权利要求13～18中任意一项所述的热泵***，该热泵***具有：生成热的所述热泵；贮存热水的贮水箱；以及利用由所述热泵生成的热将贮存在所述贮水箱中的热水加热的热交换器，

所述运转控制部还取得所述热泵周围的温度即外气温度、从所述贮水箱流入所述热交换器的热水的温度即进水温度、以及从所述热交换器供给所述贮水箱的热水的温度即煮沸温度，

在所述热泵的周围是所述外气温度的情况下，所述运转控制部使所述热泵消耗追随所述每单位时间的剩余功率的功率，并取得使所述进水温度的热水上升到所述煮沸温度所需要的所述热泵的控制参数，

所述运转控制部按照计算出的所述控制参数控制所述热泵的运转。

20.根据权利要求19所述的热泵***，所述运转控制部参照控制表来取得与输入信息对应的所述控制参数，所述控制表保存作为所述输入信息的所述热泵的消耗功率、所述外气温度、所述进水温度及所述煮沸温度、和与所述输入信息的组合对应的所述控制参数。

21.根据权利要求20所述的热泵***，在所述控制表中保存有所述输入信息的离散值，

在所取得的所述输入信息的组合未保存在所述控制表中的情况下，所述运转控制部按照所述输入信息的组合对被保存在所述控制表中的多个所述控制参数进行线性插补，由此取得对应的所述控制参数。

22.根据权利要求18所述的热泵***，在不满足所述第1、第2及第3条件中至少一种条件的情况下，所述运转控制部以消耗与所述热泵的额定功率相当的功率的方式控制所述热泵的运转。

23.根据权利要求13～22中任意一项所述的热泵***，该热泵***具有：

热泵式热水供给装置，具有所述热泵、贮存热水的贮水箱、利用由所述热泵生成的热将贮存在所述贮水箱中的热水加热的热交换器、和热泵控制部；以及

HP控制装置，与所述热泵式热水供给装置分体构成，具有所述信息取得部及所述运转控制部。

24.一种热泵***，具有使用由发电装置发电的功率生成热的热泵、和控制所述热泵的HP控制装置，

所述HP控制装置具有：

信息取得部，取得由所述发电装置发电的发电功率、负荷功率、和***的状态；以及

运转控制部，从根据所述发电功率和所述负荷功率计算出的剩余功率求出消耗功率指令值，

所述运转控制部在所述剩余功率为阈值以上的状态持续一定时间以上的情况下，以追随所述剩余功率的方式计算所述消耗功率指令值，在所述剩余功率的变化量超过阈值的情况下，将所述消耗功率指令值之前的消耗功率指令值作为第2消耗功率指令值发送给所述热泵，在所述剩余功率的变化量未超过阈值的情况下，将所述消耗功率指令值作为第2消耗功率指令值发送给所述热泵。

25.根据权利要求24所述的热泵***，该热泵***具有功率分配装置，

所述功率分配装置向所述HP控制装置的所述信息取得部发送所述负荷功率的信息和所述发电功率的信息。

26.根据权利要求24所述的热泵***，该热泵***具有HP式热水供给装置，该HP式热水供给装置具有所述热泵和HP控制部，

所述HP控制部具有根据所述消耗功率指令值计算运转参数的第1控制表、和根据额定运转计算运转参数的第2控制表。