JP2013170761A - 暖房装置の制御方法及び制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】特定の時間帯に総消費熱量を抑制すると共に、総消費熱量の抑制終了直後に総消費熱量のピークが生じるのを有効に防止する暖房装置の制御方法を提供する。
【解決手段】暖房装置の制御方法は、放熱抑制指示を熱供給源から取得する取得ステップ（Ｓ１０１）と、各々に１以上の暖房装置が属する複数のグループそれぞれに対して、当該グループに属する暖房装置の運転計画を立案する運転計画立案ステップ（Ｓ１０２、Ｓ１０３）と、立案されたグループ毎の運転計画を、複数の暖房装置それぞれの制御部に通知する通知ステップとを含み、運転計画立案ステップ（Ｓ１０３）では、放熱抑制時間帯における総消費熱量が抑制され、且つ複数のグループの間で放熱再開のタイミングが重ならないように、運転計画をグループ毎に立案する。
【選択図】図８

Description

本発明は、温水を用いた暖房装置の制御方法に関し、ラジエータや床暖房などの複数の暖房装置の制御方法に関するものである。
特許文献１には、従来の温水暖房装置が開示されている。特許文献１に開示されている温水暖房装置は、各部屋に設置されたラジエータにボイラから温水を供給することによって、部屋の室温を制御する。また、各ラジエータに供給される温水の流量は、バルブによって調整することができる。そして、各バルブは無線受信機を搭載し、リモートコントローラから受信した無線信号に従って、温水の流量を調整する。
ＤＥ４２２１０９４Ａ１号
しかしながら、特許文献１には、各部屋の室温を個別に制御できることが開示されているに留まり、集合住宅の全体最適化のための熱制御については、開示されていない。
そこで、本発明は、特定の時間帯に総消費熱量を抑制すると共に、総消費熱量の抑制終了直後に総消費熱量のピークが生じるのを有効に防止する暖房装置の制御方法及び制御装置を提供することを目的とする。
本発明の一形態に係る暖房装置の制御方法は、熱供給源から供給される熱を運転計画に従って放熱する複数の暖房装置を制御する方法である。具体的には、暖房装置の制御方法は、前記複数の暖房装置で消費される熱量の合計である総消費熱量を抑制すべき放熱抑制時間帯を示す放熱抑制指示を、前記熱供給源から取得する取得ステップと、前記取得ステップで前記放熱抑制指示を取得した場合に、各々に１以上の暖房装置が属する複数のグループそれぞれに対して、当該グループに属する暖房装置の前記運転計画を立案する運転計画立案ステップと、前記運転計画立案ステップで立案されたグループ毎の前記運転計画を、前記複数の暖房装置それぞれの制御部に通知する通知ステップとを含む。そして、前記運転計画立案ステップでは、放熱停止及び放熱再開のタイミングを示す情報を含む前記運転計画を、前記放熱抑制時間帯における前記総消費熱量が抑制され、且つ前記複数のグループの間で放熱再開のタイミングが重ならないように、グループ毎に立案する。
上記の方法によれば、放熱抑制時間帯における総消費熱量を抑制することができると共に、放熱抑制時間帯の終了直後に総消費熱量のピークが生じるのを有効に防止することができる。
さらに、該暖房装置の制御方法は、前記複数の暖房装置それぞれから取得した消費熱量に基づいて、前記複数の暖房装置それぞれを前記複数のグループのいずれかに振り分けるグルーピングステップを含んでもよい。
一例として、前記グルーピングステップでは、前記複数のグループそれぞれについて、当該グループに属する暖房装置の消費熱量の合計であるグループ消費熱量を算出し、前記複数のグループの間で前記グループ消費熱量の差異が所定の閾値より小さくなるように、前記複数の暖房装置それぞれを前記複数のグループのいずれかに振り分けてもよい。
そして、前記運転計画立案ステップでは、前記複数のグループのうちの第１のグループに属する暖房装置の放熱が再開されるのと入れ替わりに、前記第１のグループと異なる第２のグループに属する暖房装置の放熱が停止されるように、各グループの前記運転計画を立案してもよい。
他の例として、前記グルーピングステップでは、消費熱量が所定の閾値より大きい暖房装置を第１のグループに振り分け、消費熱量が前記所定の閾値以下の暖房装置を第２のグループに振り分けてもよい。
そして、前記運転計画立案ステップでは、前記第１のグループに属する暖房装置の運転が放熱再開後に定常状態に復帰するのと入れ替わりに、前記第２のグループに属する暖房装置の放熱が停止されるように、各グループの前記運転計画を立案してもよい。
また、前記グルーピングステップでは、前記取得ステップで前記放熱抑制指示が取得された時点における消費熱量に基づいて、前記複数の暖房装置それぞれを前記複数のグループのいずれかに振り分けてもよい。
また、前記グルーピングステップでは、過去の消費熱量の履歴のうち、本日の状況に近い日の前記放熱抑制時間帯における消費熱量に基づいて、前記複数の暖房装置それぞれを前記複数のグループのいずれかに振り分けてもよい。
また、前記グルーピングステップでは、過去の消費熱量の履歴のうち、本日の状況に近い日の深夜の時間帯における消費熱量に基づいて、前記複数の暖房装置それぞれを前記複数のグループのいずれかに振り分けてもよい。
また、前記グルーピングステップでは、過去の消費熱量の履歴のうち、最も寒い日の消費熱量に基づいて、前記複数の暖房装置それぞれを前記複数のグループのいずれかに振り分けてもよい。
本発明の一形態に係る制御装置は、熱供給源から供給される熱を運転計画に従って放熱する複数の暖房装置を制御する。具体的には、制御装置は、前記複数の暖房装置で消費される熱量の合計である総消費熱量を抑制すべき放熱抑制時間帯を示す放熱抑制指示を、前記熱供給源から取得する取得部と、前記取得部で前記放熱抑制指示を取得した場合に、各々に１以上の暖房装置が属する複数のグループそれぞれに対して、当該グループに属する暖房装置の前記運転計画を立案する運転計画部と、前記運転計画部で立案されたグループ毎の前記運転計画を、前記複数の暖房装置それぞれの制御部に通知する通知部とを備える。そして、前記運転計画部では、放熱停止及び放熱再開のタイミングを示す情報を含む前記運転計画を、前記放熱抑制時間帯における前記総消費熱量が抑制され、且つ前記複数のグループの間で放熱再開のタイミングが重ならないように、グループ毎に立案する。
本発明の一形態に係る暖房システム制御装置は、熱供給源から供給される熱を運転計画に従って放熱する複数の暖房装置を制御する。具体的には、暖房システム制御装置は、前記複数の暖房装置で消費される熱量の合計である総消費熱量を抑制すべき放熱抑制時間帯を示す放熱抑制指示を、前記熱供給源から取得する取得部と、前記取得部で前記放熱抑制指示を取得した場合に、各々に１以上の暖房装置が属する複数のグループそれぞれに対して、当該グループに属する暖房装置の前記運転計画を立案する運転計画部と、前記運転計画部で立案されたグループ毎の前記運転計画を、前記複数の暖房装置それぞれの制御部に通知する通知部とを備える。前記運転計画部で立案されたグループ毎の前記運転計画に従って、前記複数の暖房装置の運転をグループ毎に個別に制御する運転制御部とを備える。そして、前記運転計画部では、放熱停止及び放熱再開のタイミングを示す情報を含む前記運転計画を、前記放熱抑制時間帯における前記総消費熱量が抑制され、且つ前記複数のグループの間で放熱再開のタイミングが重ならないように、グループ毎に立案する。
一例として、該暖房システム制御装置は、前記取得部及び前記運転計画部を備える第１の制御装置と、前記運転制御部を備え、前記複数の暖房装置それぞれに設けられる第２の制御装置とで構成されてもよい。
本発明によれば、グループ毎に立案された運転計画に従って暖房装置を制御することにより、放熱抑制時間帯における総消費熱量を抑制することができると共に、放熱抑制時間帯の終了直後に総消費熱量のピークが生じるのを有効に防止することができる。
図１は、地域熱供給の仕組みを説明するための概略図である。 図２は、本発明の一形態に係る暖房システムの全体構成を示す概略図である。 図３は、各住居に設置される設備の例を示す図である。 図４Ａは、地域熱消費者が消費する熱量の推移を示す図である。 図４Ｂは、図４Ａのピーク時間帯に暖房装置を停止させた場合の熱量の推移を示す図である。 図５は、集合住宅の一例を示す図である。 図６は、図５に示される集合住宅の各部屋の室温の推移を示す図である。 図７は、実施の形態１に係る暖房システムの概略ブロック図である。 図８は、実施の形態１に係る暖房システムの制御処理を示すフローチャートである。 図９は、実施の形態１に係る暖房システム内で送受信される情報の例を示す図である。 図１０は、実施の形態１に係る暖房システムの制御方法を示すフローチャートである。 図１１は、実施の形態１に係るグルーピングの例を示す図である。 図１２は、実施の形態１に係る各グループのグループ消費熱量の推移の例を示す図である。 図１３は、実施の形態１に係る暖房システムの総消費熱量の推移の例を示す図である。 図１４は、変形例１に係る住居制御装置が保持する消費熱量の履歴のデータ構造の例を示す図である。 図１５は、変形例１に係る住居制御装置が消費熱量送信要求を受信した際の動作を示すフローチャートである。 図１６は、実施の形態２に係るグルーピングの例を示す図である。 図１７は、実施の形態２に係る各グループのグループ消費熱量の推移の例を示す図である。 図１８は、実施の形態２に係る暖房システムの総消費熱量の推移の例を示す図である。
以下、図面を参照して、本発明の一形態に係る暖房システム及び暖房システムの制御方法を説明する。なお、本発明は、請求の範囲の記載に基づいて特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、請求項に記載されていない構成要素は、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではない。すなわち、以下の実施の形態は、本発明のより好ましい形態を説明するものである。また、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。
まず、図１を参照して、本発明の一形態に係る暖房システムが適用される環境（インフラ）について説明する。図１は、地域熱供給の仕組みを説明するための概略図であって、地域熱供給業者（熱供給源）１００と地域熱消費者１１０との間で、温水が循環している様子を図示している。
地域熱供給業者１００とは、操業時に熱を発生させる事業者であって、例えば、工場１０１や発電所１０２等が該当する。すなわち、図１に示される工場１０１及び発電所１０２は、操業時に生じる廃熱を利用して生成した温水（例えば、加圧された１１０℃の温水）を流路に放出する。
なお、上記の例では、廃熱を利用して温水を生成しているが、これに限ることなく、地域熱消費者１１０に供給する温水を生成することを目的とする設備も図１の地域熱供給業者１００に含めることができる。また、人工的に生成された熱に限定されず、地熱等を利用して温水を生成してもよいことは言うまでもない。すなわち、地域熱供給業者１００は図１の例に限定されず、温水を安定して生成し、供給することのできるあらゆる設備が含まれる。
地域熱消費者１１０とは、地域熱供給業者１００で生成された温水を利用する設備であって、例えば、戸建て住宅（図示省略）や集合住宅１１１等が該当する。より具体的には、地域熱供給業者１００で生成された温水は、戸建て住宅や集合住宅１１１内の各部屋に設置される暖房装置及び給湯装置等で熱を消費され、再び地域熱供給業者１００に還流する。なお、地域熱消費者１１０は図１の例に限定されず、オフィス、商店、学校、病院等の熱を消費するあらゆる設備が含まれる。
図２及び図３を参照して、本発明の一形態に係る暖房システムの構成を説明する。図２は、本発明の一形態に係る暖房システムの全体構成を示す概略図である。図３は、暖房システムを構成する住居Ａ１に設置される設備の例を示す図である。
まず、暖房システムは、図２に示されるように、地域熱供給業者１００と、地域制御装置２１４と、複数の住居（暖房装置）とで構成される。なお、本明細書及び図面では、地域制御装置２１４をＣＥＭＳ（Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）サーバと表記することがある。また、本明細書及び図面では、「住居」、「部屋」、及び「暖房装置」は、同じ意味として用いられる場合がある。例えば、「住居」の語は、「住居に設置された暖房装置」を示す場合がある。
地域制御装置２１４は、複数の暖房装置の運転を制御する装置であって、１以上の地域（図２の例では、地域Ａ、Ｂ、Ｃの３地域）を管轄する。各地域には複数の住居が含まれ、各住居には１以上の暖房装置が設置される。具体的には、地域制御装置２１４は、暖房システム全体としての総消費熱量の抑制を要求するＳＯ信号を地域熱供給業者１００から取得し、ＳＯ信号に示される時間帯（以下「放熱抑制時間帯」又は「ＳＯ時間帯」と表記する）における暖房装置の運転計画をグループ毎に立案し、各住居に通知する。
ここで、「グループ」とは、１以上の住居（暖房装置）の集まりであって、地域制御装置２１４が後述する方法によってグルーピングを行う。例えば、各地域Ａ、Ｂ、Ｃをそれぞれ１つのグループとしてもよいし、各地域Ａ、Ｂ、Ｃの中をさらに細かくグループ化してもよい。さらには、異なる地域の住居が１つのグループに属するようにグループ化することも可能である。
また、住居Ａ１には、図３に示されるように、ラジエータ２０１と、バルブ２０２と、室温センサ２０３と、住居制御装置２０４と、熱交換器２１０と、熱計測部２１１と、外気温センサ２１２とが設置されている。なお、図３において、実線の矢印は温水の流れを表し、破線の矢印は情報（信号）の流れを表す。また、本明細書及び図面では、住居制御装置２０４をＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ ＥＭＳ）サーバと表記することがある。なお、図２に示される他の住居の構成も同様であるので、住居Ａ１についてのみ説明する。
ラジエータ２０１は、熱交換器２１０から供給される温水の熱を放熱することによって、部屋を暖房する。なお、ラジエータ２０１は、温水の熱を空気中に放熱するものであってもよいし、温水の熱で床を暖める床暖房であってもよい。また、ラジエータ２０１は、各部屋に１台ずつ設置されてもよいし、各部屋に複数台設置（図３の例では、２台ずつ設置されている）されてもよい。
バルブ２０２は、熱交換器２１０からラジエータ２０１に流入する温水の流量（すなわち、熱量）を制御する。このバルブ２０２は、住居制御装置２０４と通信する機能を有し、住居制御装置２０４からの指示に従って流量を変更することができる。例えば、特許文献１に開示されているように、無線受信機を搭載したバルブ（Ｔｈｅｒｍｏｓｔａｔｉｃ Ｒａｄｉａｔｏｒ Ｖａｌｖｅ：ＴＲＶ）を用いればよい。１つのバルブ２０２で１台のラジエータ２０１に流入する温水の流量を制御してもよいし、１つのバルブ２０２で複数台のラジエータ２０１に流入する温水の流量を制御してもよい。
室温センサ２０３は、部屋の室温を検出し、住居制御装置２０４に通知する。
住居制御装置２０４は、部屋に設置されているラジエータ２０１及びバルブ２０２（以下、これらを総称して「暖房装置」と表記する）を制御する。より具体的には、住居制御装置２０４は、ＳＯ時間帯において、地域制御装置２１４との間で情報交換を行なうことにより、地域制御装置２１４の指示に従って暖房装置の運転を制御する。一方、ＳＯ時間帯以外の時間帯において、住居制御装置２０４は、室温がユーザによって設定された設定温度に近づくように、暖房装置の運転を制御する。
なお、住居制御装置２０４は、暖房装置の運転モードとして、停止モード、第１のモード、及び第２のモードのいずれかを選択することができる。停止モードとは、放熱を完全に停止させる（又は、暖房システムの機能を維持するために必要な最小限の熱のみを放熱する）運転モードである。第１のモードとは、室温を予め設定された温度まで上昇させるのに必要な熱を放熱させる運転モードである。第２のモードとは、現在の室温を維持するのに必要な熱を放熱させる運転モードである。
そして、住居制御装置２０４は、バルブ２０２を通じてラジエータ２０１に供給される温水の流量を制御することによって、上記の各モードを相互に切り替えることができる。すなわち、第１のモードを選択した場合にラジエータ２０１に供給される温水の量（熱量）は、第２のモードを選択した場合にラジエータ２０１に供給される温水の量（熱量）より多くなる。
熱交換器２１０は、地域熱供給業者１００及び熱交換器２１０の間を循環する温水と、熱交換器２１０及びラジエータ２０１の間を循環する温水との間で熱交換を行なわせる設備であって、典型的には集合住宅１１１の地下に設置される。より具体的には、熱交換器２１０は、地域熱供給業者１００から流入する高温の温水と、ラジエータ２０１から流入する低温の温水との間で熱交換を行なう。そして、熱交換器２１０から地域熱供給業者１００に温度の下がった温水が還流し、熱交換器２１０から各部屋に温度の上がった温水が還流する。
熱計測部２１１は、熱交換器２１０で交換された熱量を計測する。具体的には、熱計測部２１１は、地域熱供給業者１００から熱交換器２１０に向かう高温の温水の温度（第１の温度）と、熱交換器２１０から地域熱供給業者１００に還流する低温の温水の温度（第２の温度）とを計測し、第１及び第２の温度の差に熱交換器２１０に流入する温水の流量を乗じることによって、熱交換器２１０で交換された熱量を計測する。なお、熱計測部２１１で計測された熱量は、例えば、集合住宅１１１に課金される地域熱の使用料の計算等に用いられる。
外気温センサ２１２は、集合住宅１１１の周囲の外気温度を検出し、住居制御装置２０４に通知する。
上記構成のように、本発明の一形態に係る暖房システムは、階層化された複数の制御装置によって制御される。なお、図２及び図３では、住居（暖房装置）毎に設置される住居制御装置２０４と、複数の暖房装置を統括する地域制御装置２１４との２階層の例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、住居が複数の部屋を有する集合住宅である場合、各部屋に設置される「ＨＥＭＳ」と、集合住宅（ビル）全体を統括する「ＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ＥＭＳ）」と、暖房システム全体を統括する「ＣＥＭＳ」との３階層にしてもよい。
次に、図４Ａ、図４Ｂ、図５、及び図６を参照して、上記の地域熱供給における課題を説明する。図４Ａ及び図４Ｂは、図１の地域熱消費者１１０が消費する熱量の推移を示す図である。図５は、集合住宅１１１の一例を示す図である。図６は、図５に示される集合住宅１１１の各部屋の室温の推移を示す図である。
例えば寒冷地の集合住宅においては、図４Ａに示されるように、暖房装置が消費する熱量（以下「暖房熱量」と表記する）は、１日を通してほぼ一定している。一方、給湯装置が消費する熱量（以下「給湯熱量」と表記する）は、１日のうちの所定の時間帯（図４Ａの例では、８時〜９時の間、及び２１時〜２２時の間）に集中し、それ以外の時間帯にはほとんど発生していない。その結果、図４Ａに示される例では、給湯熱量が集中する時間帯（以下「ピーク時間帯」と表記する）に消費熱量のピークが生じる。
図４Ａのように消費熱量にピークが生じる場合、地域熱供給業者１００は、そのピークに合わせた生熱能力を持たねばならない。また、地域熱供給業者１００は、ピーク時間帯に十分な温水を供給するために、割高な燃料（例えば、化石燃料）を用いて生熱しなければならない可能性がある。
そこで、上記の課題を解決するために、例えば、ピーク時間帯に全ての暖房装置を停止させることが考えられる。これにより、図４Ｂに示されるように、ピーク時間帯の暖房熱量が０になるので、消費熱量のピークが平準化される。
しかしながら、ピーク時間帯に全ての暖房装置を停止させた場合、下記のような新たな課題を生じる。例えば、図５に示されるように、３階建ての各階に４部屋ずつ計１２部屋ある集合住宅１１１を考えた場合、部屋の位置によって断熱性能（放熱性能）が異なるのが一般的である。より具体的には、６面のうちの４面が外気に接している部屋Ａ３と、６面のうちの３面が外気に接している部屋Ａ２と、６面のうち２面が外気に接している部屋Ｂ２とでは、部屋Ｂ２の断熱性能が最も高く、部屋Ａ２の断熱性が次に高く、部屋Ａ３の断熱性能が最も低い。
そのため、部屋Ａ２、Ａ３、Ｂ２に設置されている暖房装置を同時に停止させた場合の室温の変化は、部屋によって異なる。例えば、暖房装置を８時〜９時（図６では「停止時間帯」と表記する）まで停止させた場合の部屋Ａ２、Ａ３、Ｂ２の室温変化のシミュレーション結果を、図６に示す。なお、この集合住宅１１１各部屋の大きさは、幅１０メートル、奥行き７メートル、高さ２．５メートルとした。また、シミュレーションの前提となる外気温度の推移も図６に合わせて図示している。
図６を参照すれば明らかなように、停止時間帯における部屋Ａ２、Ａ３、Ｂ２の室温は、単調減少している。このとき、最も断熱性能の低い部屋Ａ３の室温低下速度が最も速く、最も断熱性能の低い部屋Ｂ２の室温低下速度が最も遅い。すなわち、停止時間帯の終了時刻である午前９時における室温は、部屋Ａ３が最も低く、部屋Ｂ３が最も高くなっている。このように、全ての部屋の暖房装置を一律に停止させると、部屋によって快適性が大きく異なる。
さらに、停止時間帯の終了時刻である午前９時の時点において、各部屋の暖房装置は、室温を当初の設定温度まで上昇させるために、一斉に運転を再開する。その結果、図４Ｂに示されるように、当初のピーク時間帯（８時〜９時、及び２１時〜２２時）の直後の時間帯（９時〜１０時、及び２２時〜２３時）に新たなピークが生じる。
（実施の形態１）
そこで、図７及び図８を参照して、上記の課題を解決するための暖房システム及び暖房システムの制御方法の一例を説明する。図７は、実施の形態１に係る暖房システムの概略ブロック図である。図８は、実施の形態１に係る暖房システムの制御処理を示すフローチャートである。
まず、本発明の一態様に係る暖房システム１０は、図７に示されるように、制御部２０と、複数の暖房装置３１、３２、３３、３４、３５、３６とを備える。暖房装置３１〜３６は、それぞれが別々の住宅（部屋）に設置され、地域熱供給業者１００から供給される熱を放熱することによって、設置された部屋を暖房する。以下、複数の暖房装置３１〜３６が図２に示される住居Ａ１〜Ａ６に設置されているものとして、説明する。
制御部２０は、地域熱供給業者１００との間で情報交換を行なうと共に、暖房装置３１〜３６の運転を個別に制御する。より具体的には、制御部２０は、取得部２１と、グルーピング部２２と、運転計画部２３と、運転制御部２４とを備える。
取得部２１は、放熱抑制指示（以下「ＳＯ（Ｓｈｕｔ Ｏｆｆ）信号」と表記する）を、地域熱供給業者１００から取得する（Ｓ１０１）。また、取得部２１は、各暖房装置３１〜３６から消費熱量及び各部屋の室温を取得し、外気温センサ（図５では図示省略）から各住居周辺の外気温を取得する。
なお、ＳＯ信号とは、暖房装置３１〜３６で消費される熱量の合計（総消費熱量）を抑制することを要求する信号である。このＳＯ信号には、消費熱量を抑制する時間帯（以下「ＳＯ時間帯」と表記する）を特定する情報、すなわち、ＳＯ時間帯の開始時刻（以下「ＳＯ開始時刻」と表記する。図６の例では、８時）及びＳＯ時間帯の終了時刻（以下「ＳＯ終了時刻」と表記する。図６の例では、９時）を特定する情報が含まれる。
グルーピング部２２は、暖房装置３１〜３６をグルーピングする（Ｓ１０２）。より具体的には、グルーピング部２２は、取得部２１で取得された暖房装置３１〜３６の消費熱量に基づいて、暖房装置３１〜３６を複数のグループのいずれかに振り分ける。グルーピングとは、例えばグループが３つであれば、複数の暖房装置３１〜３６をこの３つのグループのいずれかに振り分ける、という意味である。グルーピングの具体的な手法は後述する。
運転計画部２３は、取得部２１で取得されたＳＯ信号に基づいて、暖房装置３１〜３６の運転計画をグループ毎に立案する（Ｓ１０３）。例えば、グループが３つあればそれぞれのグループ毎に個別の運転計画を立案する。
運転計画部２３は、ＳＯ時間帯における総消費熱量を抑制し、且つＳＯ終了時刻直後の総消費熱量のピークが小さくなるように、各グループの運転計画を立案する。すなわち、地域制御装置２１４によって立案される各グループの運転計画は、ＳＯ時間帯の任意のタイミング（一斉でもよいし、グループ毎に異なってもよい）で暖房装置の放熱を一旦停止させ、グループ毎に異なるタイミング（ＳＯ時間帯でもよいし、ＳＯ終了時刻以降でもよい）で暖房装置の放熱を再開させる。運転計画の具体例は、後述する。運転計画部２３は、立案した運転計画を運転制御部２４に通知する。
運転制御部２４は、運転計画を運転計画部２３から受け取り、暖房装置３１〜３６の運転（放熱量）を制御する。具体的には、運転制御部２４は、運転計画部２３でグループ毎に立案された運転計画に従って暖房装置３１〜３６それぞれの運転を制御する（Ｓ１０４）。
なお、図７の取得部２１、グルーピング部２２、及び運転計画部２３の機能は、例えば、図３の地域制御装置２１４に実装される。一方、図７の運転制御部２４の機能は、例えば、図３の住居制御装置２０４に実装される。この場合、地域制御装置２１４は、運転計画部２３で立案されたグループ毎の運転計画を、複数の住居制御装置２０４それぞれに通知する通知部（図示省略）をさらに備える。但し、上記の役割分担は一例であって、本発明はこれに限定されない。
次に、図９〜図１３を参照して、実施の形態１に係る暖房システムの動作を説明する。図９は、実施の形態１に係る暖房システム内で送受信される情報の例を示す図である。図１０は、実施の形態１に係る暖房システムの制御方法を示すフローチャートである。図１１は、実施の形態１に係るグルーピングの例を示す図である。図１２は、実施の形態１に係る各グループのグループ消費熱量の推移の例を示す図である。図１３は、実施の形態１に係る暖房システムの総消費熱量の推移の例を示す図である。
地域熱供給業者１００は、地域制御装置２１４にＳＯ信号を送信する。ＳＯ信号には、ＳＯ開始時刻及びＳＯ終了時刻を特定するための情報が含まれている。なお、「ＳＯ開始時刻及びＳＯ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、「ＳＯ開始時刻：１９時、ＳＯ終了時刻：２１時」のように、ＳＯ開始時刻及びＳＯ終了時刻そのものであってもよいし、「ＳＯ開始時刻：１９時、ＳＯ時間：２時間」のように、ＳＯ開始時刻及びＳＯ時間帯の長さを表す情報であってもよい。
地域制御装置２１４は、地域熱供給業者１００からＳＯ信号を受信する。その後、地域制御装置２１４は、各住居の住居制御装置２０４から当該住居の消費熱量を受信する。その後、地域制御装置２１４は、各住居の住居制御装置２０４に運転計画を送信する。
この運転計画には、暖房装置の放熱を停止するタイミング（放熱停止時刻）と、放熱停止後に放熱を再開するタイミング（放熱再開時刻）とを示す情報が含まれる。放熱停止のタイミング及び放熱再開のタイミングの特定の仕方は特に限定されないが、例えば、上記で説明したＳＯ信号と同じように、「放熱停止時刻：１９時、放熱再開時刻：１９時３０分」という特定すればよい。
以下、複数の暖房装置のグルーピング方法の具体的な手法について説明する。
住居Ａ１〜Ａ６の室温設定温度が２０℃であり、各住居の住居制御装置２０４は、暖房装置を第２のモードで運転させることによって、室温を２０℃に維持している状態で、地域制御装置２１４（図７の取得部２１）は、地域熱供給業者１００からＳＯ信号を受信する（図１０のＳ２１０）。以下、ＳＯ信号に含まれるＳＯ開示時刻が１９時、ＳＯ終了時刻が２０時３０分であるとする。また、地域制御装置２１４は、ＳＯ開始時刻の所定時間前（例えば、２時間前の１７時）にＳＯ信号を受信するものとする。
次に、地域制御装置２１４（図７の取得部２１）は、暖房装置の消費熱量の送信要求（消費熱量送信要求）を、各住居Ａ１〜Ａ６の住居制御装置２０４に対して送信し、その応答として消費熱量を取得する（Ｓ２２０）。実施の形態１で地域制御装置２１４が取得する消費熱量は、住居制御装置２０４が消費熱量送信要求を受信した時点（言い換えれば、地域制御装置２１４がＳＯ信号を受信した時点の１７時）での実測値とする。
ここでは、図１１に示されるように、住居Ａ１の消費熱量が５０ｋＷ、住居Ａ２の消費熱量が１００ｋＷ、住居Ａ３の消費熱量が２０ｋＷ、住居Ａ４の消費熱量が６０ｋＷ、住居Ａ５の消費熱量が３０ｋＷ、住居Ａ６の消費熱量が４０ｋＷであるとする。この図１１は、住居毎に、１７時の時点での消費熱量、所属するグループ、放熱停止時刻、放熱再開時刻をまとめたものである。
次に、地域制御装置２１４（図７のグルーピング部２２）は、ステップＳ２２０で取得した各住居Ａ１〜Ａ６の消費熱量に基づいて、住居Ａ１〜Ａ６をグルーピングする（Ｓ２３０）。実施の形態１では、グループ消費熱量の差がグループ間で最も小さくなるように、住居Ａ１〜Ａ６それぞれを複数のグループのいずれかに振り分ける。なお、実施の形態１における「グループ消費熱量」とは、１つのグループに属する１以上暖房装置の消費熱量の合計を指す。
図１１の例では、消費熱量に基づいて、住居Ａ１〜Ａ６を３つのグループＧ１、Ｇ２、Ｇ３のいずれかに振り分ける。具体的には、住居Ａ１、Ａ３、Ａ５をグループＧ１に、住居Ａ４、Ａ６をグループＧ２に、住居Ａ２をグループＧ３に振り分けている。その結果、グループ消費熱量は、どのグループＧ１、Ｇ２、Ｇ３も１００ｋＷとなり、グループ間でのグループ消費熱量は等しくなる。
なお、図１１は、全てのグループＧ１、Ｇ２、Ｇ３のグループ消費熱量が完全に同一となる例であるが、本実施の形態１はこれに限定されない。すなわち、各グループＧ１、Ｇ２、Ｇ３のグループ消費熱量の差異（バラつき）が所定の閾値以内であればよく、グループ消費熱量の差異が最も小さい（理想的には０）ことが望ましい。
ここで、「差異が所定の閾値以内」とは、例えば、グループ消費熱量の最大値（例えば、１１０ｋＷ）と最小値（例えば、１００ｋＷ）との差が所定の閾値（例えば、１０ｋＷ）以内であってもよいし、グループ消費熱量の最大値（例えば、１１０ｋＷ）と最小値（例えば、１００ｋＷ）との比が所定の閾値（例えば、１０％）以内であってよい。
次に、地域制御装置２１４（図７の運転計画部２３）は、ＳＯ時間帯の運転計画をグループ毎に立案する（Ｓ２４０）。ここで立案される運転計画は、ＳＯ時間帯における総消費熱量を抑制し、且つＳＯ終了時刻直後の総消費熱量のピークを小さくするために、グループの間で放熱再開のタイミングが重ならないように調整される。
実施の形態１に係る地域制御装置２１４は、ＳＯ信号で特定されるＳＯ時間帯（１９時〜２０時３０分の間の９０分間）をグループ数で等分し、第１のグループに属する暖房装置の放熱が再開されるのと入れ替わりに、第２のグループに属する暖房装置の放熱が停止されるように、各グループの運転計画を立案する。
図１１の例では、グループ数が３（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３）であるため、各グループの放熱停止時間は３０分とする。そして、グループＧ１の放熱停止時刻を１９時、放熱再開時刻を１９時３０分とし、グループＧ２の放熱停止時刻を１９時３０分、放熱再開時刻を２０時とし、グループＧ３の放熱停止時刻を２０時、放熱再開時刻を２０時３０としている。そして、地域制御装置２１４は、上記の放熱停止時刻及び放熱再開時刻を含む運転計画を、各住居制御装置２０４に通知する。
なお、図１１の例では、グループ消費熱量が全グループで等しいため、ＳＯ時間帯をグループ数で等分し、各グループの放熱停止期間（放熱停止時刻から放熱再開時刻までの期間）を同じ長さに設定したが、グループ毎に放熱停止期間が異なってもよい。例えば、各グループのグループ消費熱量が異なる場合、ＳＯ時間帯をグループ消費熱量の逆数で比例配分してもよい。例えば、各グループのグループ消費熱量が、５０ｋＷ、１００ｋＷ、１５０ｋＷであり、ＳＯ時間帯が９０分であれば、放熱停止期間を、４５分、３０分、１５分に配分すればよい。一般的に、グループ消費熱量が大きいほど室温の低下率も大きい。そこで、グループ消費熱量が大きいグループの放熱停止期間を相対的に短く設定することにより、各グループの快適性を平準化することができる。
次に、各住居制御装置２０４は、地域制御装置２１４から取得した運転計画に従って、暖房装置の運転を制御する（Ｓ２５０）。図１１の運転計画に従って暖房装置の運転を制御した場合の各グループのグループ消費熱量（実線）及び室温（一点鎖線）の推移を図１２に、暖房システム全体の総消費熱量（実線）の推移を図１３に示す。なお、図１２において、上段はグループＧ１のグループ消費熱量及び室温の推移を、中段はグループＧ２のグループ消費熱量及び室温の推移を、下段はグループＧ３のグループ消費熱量及び室温の推移を示している。
まず、ＳＯ開始時刻（１９時）までの間の各グループＧ１、Ｇ２、Ｇ３のグループ消費熱量は、図１２に示されるように、１００ｋＷで一定している。また、暖房システムの総消費熱量は、図１３に示されるように、３００ｋＷで一定している。これは、各住居制御装置２０４が、室温を２０℃に保つために、暖房装置を第２のモードで運転させた結果である。
次に、ＳＯ開始時刻（＝グループＧ１の放熱停止時刻）である１９時になると、グループＧ１に属する各住居Ａ１、Ａ３、Ａ５の住居制御装置２０４は、暖房装置の運転を第２のモードから停止モードに切り替える（すなわち、バルブ２０２を閉じる）。これにより、グループＧ１のグループ消費熱量は０となり、グループＧ１に属する各住居Ａ１、Ａ３、Ａ５の室温は徐々に低下する。一方、グループＧ２、Ｇ３に属する各住居Ａ２、Ａ４、Ａ６の暖房装置は、第２のモードで運転を継続する。その結果、暖房システムの総消費熱量は、３００ｋＷから２００ｋＷに低下する。
次に、グループＧ１の放熱再開時刻（＝グループＧ２の放熱停止時刻）である１９時３０分になると、グループＧ１に属する各住居Ａ１、Ａ３、Ａ５の住居制御装置２０４は、暖房装置の運転を停止モードから第１のモードに切り替える（すなわち、バルブ２０２を開く）。これにより、グループＧ１のグループ消費熱量は第２のモードの時より大きい１５０ｋＷとなり、グループＧ１に属する各住居Ａ１、Ａ３、Ａ５の室温は徐々に上昇する。
また、これと同時に、グループＧ２に属する各住居Ａ４、Ａ６の住居制御装置２０４は、暖房装置の運転を第２のモードから停止モードに切り替える。これにより、グループＧ２のグループ消費熱量は０となり、グループＧ２に属する各住居Ａ４、Ａ６の室温は徐々に低下する。一方、グループＧ３に属する住居Ａ２の暖房装置は第２のモードで運転を継続する。
その結果、暖房システムの総消費熱量は、グループＧ１での増加量（１５０ｋＷ）とグループＧ２での減少量（１００ｋＷ）の差分（５０ｋＷ）だけ増加する。すなわち、１９時３０の時点で、総消費熱量が２００ｋＷから２５０ｋＷに増加する。
そして、グループＧ１に属する各住居Ａ１、Ａ３、Ａ５の室温が設定温度（２０℃）に達すると（図１２の例では１９時４５分）、住居制御装置２０４は、暖房装置の運転を第１のモードから第２のモードに切り替える（すなわち、バルブ２０２を絞る）。これにより、グループＧ１のグループ消費熱量は１５０ｋＷから１００ｋＷに減少し、グループＧ１に属する各住居Ａ１、Ａ３、Ａ５の室温は２０℃に維持される。その結果、総消費熱量は、２５０ｋＷから２００ｋＷに減少する。
次に、グループＧ２の放熱再開時刻（＝グループＧ３の放熱停止時刻）である２０時になると、グループＧ２に属する各暖房装置の放熱が再開されるのと同時に、グループＧ３に属する暖房装置の放熱が停止される。ここでの処理は図１２の１９時３０分の処理と共通するので、再度の説明は省略する。さらにその後、グループＧ２に属する各住居Ａ４、Ａ６の室温が設定温度（２０℃）に達すると（図１２の例では２０時１５分）、当該グループに属する暖房装置の運転が第１のモードから第２のモードに切り替えられる。ここでの処理は図１２の１９時４５分の処理と共通するので、再度の説明は省略する。
次に、グループＧ３の放熱再開時刻（＝ＳＯ終了時刻）である２０時３０になると、グループＧ３に属する暖房装置の運転が停止モードから第１のモードに切り替えられる。これにより、グループＧ３のグループ消費熱量は１５０ｋＷとなり、グループＧ３に属する住居Ａ２の室温は徐々に上昇する。一方、グループＧ１、Ｇ２に属する各暖房装置は既に第２のモードで運転している。その結果、この時点での総消費熱量（３５０ｋＷ）は、一時的に、ＳＯ開始時刻以前の水準（３００ｋＷ）を超える。
そして、グループＧ３に属する住居Ａ２の室温が設定温度（２０℃）に達すると（図１２の例では２０時４５分）、グループＧ３に属する暖房装置の運転が第１のモードから第２のモードに切り替えられる。その結果、総消費熱量は、ＳＯ開始時刻以前の水準（３００ｋＷ）に戻る。
図１３を参照すれば明らかなように、ＳＯ時間帯における総消費熱量は、ＳＯ開始時刻以前の水準（３００ｋＷ）を常に下回っている。すなわち、本実施の形態１に係る暖房システムの制御方法によれば、ＳＯ時間帯における総消費熱量を有効に抑制することができる。
そこで、例えば、図４Ａに示されるピーク時間帯をＳＯ時間帯とすれば、集合住宅１１１全体で消費される熱量（総消費熱量）にピークが生じるのを有効に防止することができる。その結果、地域熱供給業者１００にとっては、ピーク時間帯に必要な熱量を賄うために、割高な燃料を用いて生熱する必要がなくなるメリットを享受できる。
また、図１３の例では、ＳＯ終了時刻直後の１５分間（２０時３０〜２０時４５分）に総消費熱量にピークが生じる。しかしながら、全ての住宅Ａ１〜Ａ６の暖房装置の放熱をＳＯ終了時刻に一斉に再開した場合の総消費熱量は４５０ｋＷとなる。この場合の総消費熱量の推移を図１３の二点鎖線で示している。この二点鎖線の推移から、暖房装置の放熱を一斉に再開した場合は、本実施の形態１の場合よりも遥かに大きなピークが生じることがわかる。すなわち、本実施の形態１に係る暖房システムの制御方法によれば、ＳＯ終了時刻直後に生じる総消費熱量のピークを小さくすることができる。図１３の２０時３０分から２０時４５分の「網掛け部分」がピークの減少分に相当する。
なお、図１２の例において、暖房装置を第１のモードで運転させた時のグループ消費熱量を１５０ｋＷ、放熱を再開してから室温が設定温度に達するまでの時間を１５分として説明したが、これは一例であって、これらは、様々な要因によって変化することは言うまでもない。
また、図１２の例では、グループＧ１の放熱再開及びグループＧ２の放熱停止のタイミングが１９時３０分で完全に一致している例を示したが、この２つのタイミングは、必ずしも厳密に一致する必要はない。グループＧ２の放熱再開及びグループＧ３の放熱停止のタイミング（２０時）についても同様である。
例えば、図１２及び図１３では、消費熱量が瞬間的に変化しているように図示しているが、実際にはある程度の時間をかけて変化する。そこで、例えば、この消費熱量の変化している時間内に、グループＧ１の放熱再開のタイミングと、グループＧ２の放熱停止のタイミングとが一部重なればよい。
具体的には、グループＧ１のグループ消費熱量が上昇し始めてから１５０ｋＷに達するまでの間に、グループＧ２のグループ消費熱量を減少させ始めてもよい（すなわち、グループＧ１の放熱再開のタイミングが僅かに早い）。または、グループＧ２のグループ消費熱量が減少し始めてから０になるまでの間に、グループＧ１のグループ消費熱量を上昇させ始めてもよい（すなわち、グループＧ２の放熱停止のタイミングが僅かに早い）。
さらに、図１２の例では、各住居の設定温度を同一として説明したが、設定温度は住居毎に異なっていてもよい。また、各グループに属する住居の室温の変化を同一として説明したが、室温の変化は住居毎にバラバラである可能性がある。その場合、暖房装置を第１のモードで運転させた時に設定温度に達するタイミングが部屋毎にばらつくので、グループＧ１の１９時４５分、グループＧ２の２０時１５分、グループＧ３の２０時４５分のタイミングでのグループ消費熱量は、段階的に減少することになる。
なお、実施の形態１では、図１０のステップＳ２２０において、地域制御装置２１４は、住居制御装置２０４が消費熱量送信要求を受信したタイミング（１７時）で測定した消費熱量を取得する例を説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されない。
以下、ステップＳ２２０で取得する消費熱量のバリエーションを、変形例１〜３として説明する。なお、以下の変形例１〜３に係る住居制御装置２０４は、予め測定しておいた消費熱量の過去の履歴から、地域制御装置２１４に送信すべき消費熱量を選択する点で共通する。
（変形例１）
図１４及び図１５を参照して、実施の形態１の変形例１に係る暖房システムの制御方法を説明する。図１４は、変形例１に係る住居制御装置２０４が保持する消費熱量の履歴のデータ構造の例を示す図である。図１５は、変形例１に係る住居制御装置２０４が消費熱量送信要求を受信した際の動作を示すフローチャートである。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。
まず、図１４を参照して、住居制御装置２０４（図７の運転制御部２４）は、暖房装置の消費熱量を単位時間毎に測定し、測定した消費熱量を記憶部（図示省略）に記憶させておく。図１４の例では、１時間毎に測定した消費熱量と、測定時に外気温センサ２１２から取得した外気温度と、測定時における暖房装置の設定温度とを対応付けて保持している。ここで、図１４に保持される消費熱量は、その時刻における消費熱量としているが、例えば、当該時間帯の平均消費熱量であってもよいし、当該時間帯のピーク消費熱量（消費熱量の最大値）であってもよい。
そして、住居制御装置２０４は、地域制御装置２１４から消費熱量送信要求を受信すると（Ｓ３０１）、入力パラメータに対応する消費熱量を、保持している過去の履歴から検索し（Ｓ３０２）、見つかった消費熱量を地域制御装置２１４に送信する（Ｓ３０３）。
ここで、変形例１に係る入力パラメータは、ＳＯ時間帯（例えばＳＯ開始時刻の１９時）と、ＳＯ時間帯における予想外気温度（１９時における外気温）と、本日（暖房装置の運転を制御する日）の曜日とである。ＳＯ時間帯は、例えば、地域制御装置２１４が消費熱量送信要求に含めて住居制御装置２０４に送信する。１９時における外気温度は、例えば、住居制御装置２０４が気象予報データから取得する。本日の曜日は、消費熱量送信要求に含めてもよいし、住居制御装置２０４の内部時計を用いてもよい。
そして、住居制御装置２０４は、与えられた入力パラメータに近い日時の消費熱量を、過去の消費熱量の履歴から抽出する。上記の例の場合、住居制御装置２０４は、例えば、入力パラメータとして与えられた曜日と同じ曜日の履歴のうち、ＳＯ時間帯（１９時）の予想外気温度が図１４の外気温度に最も近い日を選択し、選択した日のＳＯ時間帯における消費熱量を抽出する。ここではＳＯ時間帯をＳＯ開始時刻の１９時としたが、ＳＯ時間帯を１９時から２０時であった場合は、図１４では消費熱量が複数存在する。この場合には、例えば、それらの平均値を送信してもよいし、それらのピーク値（大きい方）を送信しても良い。
また、予想される外気温度に最も近い日が複数存在する場合は、本日に近い日（最近の日付）を選択するのが望ましい。
上記構成によれば、消費熱量の過去の履歴から本日の状況に近い日の消費熱量を抽出することができる。その結果、地域制御装置２１４において、ＳＯ時間帯に実際に消費される熱量に近い値を用いて、適切にグルーピングを行うことが可能となる。なお、「本日の状況に近い日」とは、具体的には、外気温度が近い日は暖房装置の使用量が類似している可能性が高く、同じ曜日は生活パターンが類似している可能性が高いということを指す。
なお、上記の例では、外気温度、ＳＯ時間帯、及び曜日を入力パラメータとして用いたが、必ずしも全てを用いる必要はない。曜日を省略した場合は、例えば、履歴のうち、ＳＯ時間帯の外気温度が現在の外気温度に最も近い日を選択し、選択した日のＳＯ時間帯における消費熱量を抽出すればよい。また、外気温度を省略した場合は、例えば、先週の同じ曜日のＳＯ時間帯における消費熱量を抽出すればよい。
また、上記の入力パラメータに代えて（又は加えて）他の入力パラメータを用いてもよい。例えば、曜日に代えて、本日の日付を入力パラメータに含めてもよい。この場合、先月の同じ日のＳＯ時間帯における消費熱量を抽出すればよい。
（変形例２）
次に、実施の形態１の変形例２を説明する。変形例２は、変形例１のＳＯ時間帯に代えて、深夜の時間帯（例えば、午前３時）を入力パラメータに含めている。以下、変形例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。
変形例１では、消費熱量の過去の履歴のうち、本日の状況に近い日のＳＯ時間帯における消費熱量を抽出する。しかしながら、ＳＯ時間帯には、暖房熱量だけでなく給湯熱量も消費されている可能性が高い。その場合、地域制御装置２１４は、給湯熱量の分だけ実際より大きい消費熱量を取得することになる。一方、図４Ａに示されるように、暖房熱量は、１日のうちのどの時間帯でもほぼ一定している。
そこで、変形例２では、変形例１のＳＯ時間帯に代えて、深夜の時間帯（例えば、午前３時）を入力パラメータとして用いる。深夜の時間帯は、給湯熱量を消費していない可能性が高く、仮に使用していたとしても極めて少量であると考えられる。そこで、この時間の消費熱量を取得することにより、純粋な暖房熱量のみに基づいて、グルーピングを行うことが可能となる。
住居制御装置２０４は、地域制御装置２１４から消費熱量送信要求を受信すると（Ｓ３０１）、その日の午前３時における消費熱量を、保持している過去の履歴から検索し（Ｓ３０２）、見つかった消費熱量を地域制御装置２１４に送信する（Ｓ３０３）。地域制御装置２１４は集まった午前３時の消費熱量に基づいて、住居をグルーピングする。
変形例２は、住居制御装置２０４が暖房熱量と給湯熱量とを分けて測定することができないような場合に、特に有利な効果を奏する。一方、住居制御装置２０４が暖房熱量と給湯熱量とを分けて測定することができる場合には、変形例１の方が適していると言える。
（変形例３）
次に、実施の形態１の変形例３を説明する。変形例３は、消費熱量の過去の履歴のうちの最も寒い日（外気温度が最も低い日）の消費熱量を抽出し、この消費熱量に基づいてグルーピングするものである。このグルーピング方法により、暖房装置３１〜３６を予めグルーピングしておけば、必ずしもＳＯ時間帯の放熱制御を行うたびにグルーピングを行う必要はない。以下、変形例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。
典型例として、住居制御装置２０４は、昨年の最も寒い日（最寒日）の消費熱量を過去の履歴から抽出し、地域制御装置２１４に送信する。最寒日のどの消費熱量を用いるかは特に限定されないが、例えば、変形例１のようにＳＯ時間帯の消費熱量であってもよいし、変形例２のように深夜の時間帯の消費熱量であってもよいし、その日の最大の消費熱量であってもよい。すなわち、変形例３に係るグルーピング部２２は、１年に１回だけグルーピングを行えばよい。
また、最寒日は、昨年１年間の履歴の中から選択することに限定されない。例えば、過去の所定の期間（例えば、１１月〜３月）の履歴の中から選択してもよいし、先月１ヶ月の履歴の中から選択してもよいし、今月の履歴の中から選択してもよい。履歴を過去に遡って最寒日を探索するほど、適切な消費熱量が抽出できる可能性が高まる。
（実施の形態２）
次に、図１６〜図１８を参照して、実施の形態２に係る暖房システムの制御方法を説明する。図１６は、実施の形態２に係るグルーピングの例を示す図である。図１７は、実施の形態２に係る各グループのグループ消費熱量の推移の例を示す図である。図１８は、実施の形態２に係る暖房システムの総消費熱量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。
まず、実施の形態２に係る暖房システムの制御方法は、図１０のステップＳ２３０において、消費熱量の近い暖房装置同士を同じグループに振り分ける点で、実施の形態１と相違する。その結果、実施の形態２では、消費熱量の大きい暖房装置のみが属するグループと、消費熱量の小さい暖房装置のみが属するグループとができることになる。
例えば、実施の形態２に係る地域制御装置２１４は、各住居Ａ１〜Ａ６から図１６に示される消費熱量を取得したとする。そして、地域制御装置２１４は、消費熱量が第１の閾値（例えば、１００ｋＷ）より大きい住居Ａ５をグループＧ１に、消費熱量が第１の閾値以下で、且つ第１の閾値より小さい第２の閾値（７５ｋＷ）より大きい住居Ａ２、Ａ６をグループＧ２に、消費熱量が第２の閾値以下の住居Ａ１、Ａ３、Ａ４をグループＧ３に振り分ける。
その結果、グループＧ１はグループ消費熱量が最も大きいグループとなり、グループＧ２はグループ消費熱量が中程度のグループとなり、グループＧ３はグループ消費熱量が最も小さいグループとなる。なお、実施の形態３に係る「グループ消費熱量」とは、１つのグループに属する暖房装置の消費熱量の平均値を指す。
次に、実施の形態２に係る暖房システムの制御方法は、図１０のステップＳ２４０において、暖房装置を第１のモードで運転させるタイミングがグループ間で重ならないように、各グループの運転計画を立案する。言い換えれば、実施の形態２で立案される運転計画は、第１のグループに属する暖房装置の運転が放熱再開後に定常状態に復帰（すなわち、第１のモードから第２のモードに切り替えられる）するのと入れ替わりに、第１のグループと異なる第２のグループに属する暖房装置の放熱が再開されるように調整される。
図１６の例では、ＳＯ開始時刻を１９時、ＳＯ終了時刻を１９時３０分とした場合に、全てのグループＧ１、Ｇ２、Ｇ３の放熱停止時刻を１９時とし、グループＧ１の放熱再開時刻を１９時３０分、グループＧ２の放熱再開時刻を１９時４５分、グループＧ３の放熱再開時刻を２０時としている。
すなわち、実施の形態２では、ＳＯ開始時刻に全ての暖房装置の放熱を一斉に停止させ、ＳＯ終了時刻以後にグループ消費熱量の大きいグループから順（Ｇ１→Ｇ２→Ｇ３）に時間差で放熱を再開させる。なお、図１６の例では、各グループの放熱再開のタイミングを１５分ずつずらしているが、この時間は、各住居の室温が設定温度に達するまでの時間に応じて変化する。
図１６の運転計画に従って暖房装置の運転を制御した場合の各グループのグループ消費熱量（実線）及び室温（一点鎖線）の推移を図１７に、暖房システム全体の総消費熱量（実線）の推移を図１８に示す。なお、図１７において、上段はグループＧ１のグループ消費熱量及び室温の推移を、中段はグループＧ２のグループ消費熱量及び室温の推移を、下段はグループＧ３のグループ消費熱量及び室温の推移を示している。本来、室温の推移は、同じグループに属していても住居毎に異なるが、説明を簡単にするために、同じグループに属する住居の室温の推移は同じと仮定して説明する。
まず、ＳＯ開始時刻（１９時）までの間の各グループＧ１、Ｇ２、Ｇ３のグループ消費熱量は、図１７に示されるように、それぞれ１３５ｋＷ、９０ｋＷ、４５ｋＷで一定している。また、暖房システムの総消費熱量は、図１８に示されるように、２７０ｋＷで一定している。これは、各住居制御装置２０４が、室温を２０℃に保つために、暖房装置を第２のモードで運転させた結果である。
次に、ＳＯ開始時刻（＝グループＧ１、Ｇ２、Ｇ３の放熱停止時刻）である１９時になると、全ての住居Ａ１〜Ａ６の住居制御装置２０４は、暖房装置の運転を第２のモードから停止モードに切り替える。これにより、グループＧ１、Ｇ２、Ｇ３のグループ消費熱量はいずれも０となり、全ての住居Ａ１〜Ａ５の室温は徐々に低下する。この状態は、ＳＯ終了時刻である１９時３０分まで継続する。
ここで、各住居Ａ１〜Ａ５の室温低下率（図１７の一点鎖線の傾き）は、グループ毎に異なる。具体的には、グループ消費熱量が大きいグループＧ１に属する住居Ａ５の室温低下率が最も大きく、グループ消費熱量が中程度のグループＧ２に属する住居Ａ２、Ａ６の室温低下率が次に高くで、グループ消費熱量が小さいグループＧ３に属する住居Ａ１、Ａ３、Ａ４の室温低下率は最も小さい。すなわち、ＳＯ終了時刻における室温は、図１７に示されるように、グループＧ１に属する住居Ａ５が最も低く、グループＧ２に属する住居Ａ２、Ａ６が次に低く、グループＧ３に属する住居Ａ１、Ａ３、Ａ４が最も高い。
次に、グループＧ１の放熱再開時刻（＝ＳＯ終了時刻）である１９時３０分になると、グループＧ１に属する住居Ａ５の住居制御装置２０４は、暖房装置の運転を停止モードから第１のモードに切り替える。これにより、グループＧ１のグループ消費熱量は第２のモードの時より大きい２７０ｋＷとなり、グループＧ１に属する住居Ａ５の室温は徐々に上昇する。一方、グループＧ２、Ｇ３のグループ消費熱量は、０の状態が継続する。その結果、暖房システムの総消費熱量は、グループＧ１での増加量（２７０ｋＷ）だけ増加する。すなわち、１９時３０の時点で、総消費熱量が０ｋＷから２７０ｋＷに増加する。
そして、グループＧ１に属する住居Ａ５の室温が設定温度（２０℃）に達すると（図１７の例では１９時４５分）、住居制御装置２０４は、暖房装置の運転を第１のモードから第２のモードに切り替える。これにより、グループＧ１のグループ消費熱量は２７０ｋＷから１３５ｋＷに減少し、グループＧ１に属する住居Ａ５の室温は２０℃に維持される。
一方、これと同時に、グループＧ２に属する住居Ａ２、Ａ６の住居制御装置２０４は、暖房装置の運転を停止モードから第１のモードに切り替える。これにより、グループＧ２のグループ消費熱量は第２のモードの時より大きい１８０ｋＷとなり、グループＧ２に属する住居Ａ２、Ａ６の室温は徐々に上昇する。
その結果、暖房システムの総消費熱量は、グループＧ２での増加量（１８０ｋＷ）とグループＧ１での減少量（１３５ｋＷ）の差分（４５ｋＷ）だけ増加する。すなわち、１９時４５の時点で、総消費熱量が２７０ｋＷから３１５ｋＷに増加する。
次に、グループＧ２に属する住居Ａ２、Ａ６の室温が設定温度（２０℃）に達すると（図１７の例では２０時）、グループＧ２に属する各暖房装置の運転が第１のモードから第２のモードに切り替えられ、グループＧ３に属する暖房装置の運転が停止モードから第１のモードに切り替えられる。ここでの処理は図１７の１９時４５分の処理と共通するので、再度の説明は省略する。その結果、暖房システムの総消費熱量は、グループＧ２での減少量（４５ｋＷ）とグループＧ３での増加量（４５ｋＷ）とが相殺されて、変化しない。
次に、グループＧ３に属する住居Ａ１、Ａ３、Ａ４の室温が設定温度（２０℃）に達すると（図１７の例では２０時１５分）、グループＧ３に属する暖房装置の運転が第１のモードから第２のモードに切り替えられる。その結果、暖房システムの総消費熱量は、ＳＯ開始時刻以前の水準（２７０ｋＷ）に戻る。
実施の形態２においては、ＳＯ時間帯に全ての暖房装置の放熱を停止させるので、ＳＯ時間帯における総消費熱量の低減量は実施の形態１より遥かに大きくなる。また、各グループの放熱再開のタイミングをずらしたことにより、ＳＯ終了時刻直後に総消費熱量のピークが生じるのを有効に防止することができる。
より具体的には、実施の形態２では、先に放熱を再開したグループに属する暖房装置が定常状態に復帰（第１のモードから第２のモードへの切り替え）するのと入れ替わりに、次のグループが放熱を再開する。これにより、先のグループのグループ消費熱量の減少量と、次のグループのグループ消費熱量の増加量とが相殺されるので、ＳＯ終了時刻直後の総消費熱量のピークを低減することができる。なお、先のグループが定常状態に復帰するタイミングと、次のグループが放熱を再開するタイミングとが厳密に一致していなくてもよいのは、実施の形態１と同様である。
一方、図１７を参照すれば、各住居Ａ１〜Ａ６の室温の低下幅は実施の形態１の場合よりも大きくなるので、ユーザの快適性は実施の形態１よりも劣る。しかしながら、実施の形態２では、グループ消費熱量の高いグループ（すなわち、温度低下率の高いグループ）から順に放熱を再開させることにより、特定のグループに属する住居の室温が極端に下がり過ぎるのを有効に防止することができる。その結果、暖房システム全体で快適性を平準化することができる。
（その他の実施の形態）
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。
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ある。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。
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（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、複数の構成要素を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。ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶さている。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、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
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いるとしてもよい。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は、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしてもよい。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。
本発明は、上記に示す方法であるとしてもよい。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あってもよいし、コンピュータプログラムからなるデジタル信号であってもよい。
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 Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどに記録してもよい。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あるとしてもよい。
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。
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、上記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。
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。
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。
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
本発明は、複数の暖房装置を備える暖房システムに有利に利用される。
１０ 暖房システム
２０ 制御部
２１ 取得部
２２ グルーピング部
２３ 運転計画部
２４ 運転制御部
３１，３２，３３，３４，３５，３６ 暖房装置
１００ 地域熱供給業者
１０１ 工場
１０２ 発電所
１１０ 地域熱消費者
１１１ 集合住宅
２０１ ラジエータ
２０２ バルブ
２０３ 室温センサ
２０４ 住居制御装置
２１０ 熱交換器
２１１ 熱計測部
２１２ 外気温センサ
２１４ 地域制御装置

Claims (11)

  1. 熱供給源から供給される熱を運転計画に従って放熱する複数の暖房装置を制御する暖房装置の制御方法であって、
    前記複数の暖房装置で消費される熱量の合計である総消費熱量を抑制すべき放熱抑制時間帯を示す放熱抑制指示を、前記熱供給源から取得する取得ステップと、
    前記取得ステップで前記放熱抑制指示を取得した場合に、各々に１以上の暖房装置が属する複数のグループそれぞれに対して、当該グループに属する暖房装置の前記運転計画を立案する運転計画立案ステップと、
    前記運転計画立案ステップで立案されたグループ毎の前記運転計画を、前記複数の暖房装置それぞれの制御部に通知する通知ステップとを含み、
    前記運転計画立案ステップでは、放熱停止及び放熱再開のタイミングを示す情報を含む前記運転計画を、前記放熱抑制時間帯における前記総消費熱量が抑制され、且つ前記複数のグループの間で放熱再開のタイミングが重ならないように、グループ毎に立案する
    暖房装置の制御方法。
  2. 該暖房装置の制御方法は、さらに、前記複数の暖房装置それぞれから取得した消費熱量に基づいて、前記複数の暖房装置それぞれを前記複数のグループのいずれかに振り分けるグルーピングステップを含む
    請求項１に記載の暖房装置の制御方法。
  3. 前記グルーピングステップでは、
    前記複数のグループそれぞれについて、当該グループに属する暖房装置の消費熱量の合計であるグループ消費熱量を算出し、
    前記複数のグループの間で前記グループ消費熱量の差異が所定の閾値より小さくなるように、前記複数の暖房装置それぞれを前記複数のグループのいずれかに振り分ける
    請求項２に記載の暖房装置の制御方法。
  4. 前記運転計画立案ステップでは、前記複数のグループのうちの第１のグループに属する暖房装置の放熱が再開されるのと入れ替わりに、前記第１のグループと異なる第２のグループに属する暖房装置の放熱が停止されるように、各グループの前記運転計画を立案する
    請求項３に記載の暖房装置の制御方法。
  5. 前記グルーピングステップでは、消費熱量が所定の閾値より大きい暖房装置を第１のグループに振り分け、消費熱量が前記所定の閾値以下の暖房装置を第２のグループに振り分ける
    請求項２に記載の暖房装置の制御方法。
  6. 前記運転計画立案ステップでは、前記第１のグループに属する暖房装置の運転が放熱再開後に定常状態に復帰するのと入れ替わりに、前記第２のグループに属する暖房装置の放熱が停止されるように、各グループの前記運転計画を立案する
    請求項５に記載の暖房装置の制御方法。
  7. 前記グルーピングステップでは、前記取得ステップで前記放熱抑制指示が取得された時点における消費熱量に基づいて、前記複数の暖房装置それぞれを前記複数のグループのいずれかに振り分ける
    請求項２〜６のいずれか１項に記載の暖房装置の制御方法。
  8. 前記グルーピングステップでは、過去の消費熱量の履歴のうち、本日の状況に近い日の前記放熱抑制時間帯における消費熱量に基づいて、前記複数の暖房装置それぞれを前記複数のグループのいずれかに振り分ける
    請求項２〜６のいずれか１項に記載の暖房装置の制御方法。
  9. 前記グルーピングステップでは、過去の消費熱量の履歴のうち、本日の状況に近い日の深夜の時間帯における消費熱量に基づいて、前記複数の暖房装置それぞれを前記複数のグループのいずれかに振り分ける
    請求項２〜６のいずれか１項に記載の暖房装置の制御方法。
  10. 前記グルーピングステップでは、過去の消費熱量の履歴のうち、最も寒い日の消費熱量に基づいて、前記複数の暖房装置それぞれを前記複数のグループのいずれかに振り分ける
    請求項２〜６のいずれか１項に記載の暖房装置の制御方法。
  11. 熱供給源から供給される熱を運転計画に従って放熱する複数の暖房装置を制御する制御装置であって、
    前記複数の暖房装置で消費される熱量の合計である総消費熱量を抑制すべき放熱抑制時間帯を示す放熱抑制指示を、前記熱供給源から取得する取得部と、
    前記取得部で前記放熱抑制指示を取得した場合に、各々に１以上の暖房装置が属する複数のグループそれぞれに対して、当該グループに属する暖房装置の前記運転計画を立案する運転計画部と、
    前記運転計画部で立案されたグループ毎の前記運転計画を、前記複数の暖房装置それぞれの制御部に通知する通知部とを備え、
    前記運転計画部では、放熱停止及び放熱再開のタイミングを示す情報を含む前記運転計画を、前記放熱抑制時間帯における前記総消費熱量が抑制され、且つ前記複数のグループの間で放熱再開のタイミングが重ならないように、グループ毎に立案する
    制御装置。
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