JP5126000B2 - Hot water storage water heater - Google Patents

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JP5126000B2 JP2008288092A JP2008288092A JP5126000B2 JP 5126000 B2 JP5126000 B2 JP 5126000B2 JP 2008288092 A JP2008288092 A JP 2008288092A JP 2008288092 A JP2008288092 A JP 2008288092A JP 5126000 B2 JP5126000 B2 JP 5126000B2
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Description

本発明は、沸き上げ熱源装置で沸き上げた給湯用水と太陽光熱源装置で集熱した給湯用水とを内部に貯留する貯湯タンクを備える貯湯式の給湯装置に関する。   The present invention relates to a hot water storage type hot water supply apparatus including a hot water storage tank that stores therein hot water supply water boiled by a boiling heat source apparatus and hot water supply water collected by a solar heat source apparatus.

従来技術として、下記特許文献１に開示された貯湯式給湯装置がある。この貯湯式給湯装置は、貯湯タンク内の給湯用水を沸き上げるヒートポンプユニットと、太陽光集熱器で太陽光を受光して加熱された集熱媒体により貯湯タンク内の給湯用水を加熱する太陽光熱源装置とを備えている。   As a prior art, there is a hot water storage type hot water supply device disclosed in Patent Document 1 below. This hot water storage type hot water supply device is composed of a heat pump unit that heats hot water in a hot water storage tank, and solar heat that heats the hot water in the hot water storage tank with a heat collecting medium that receives sunlight and is heated by a solar heat collector. Source device.

そして、過去に太陽光熱源装置により給湯用水を加熱した集熱実績熱量を翌日の天気予測情報に基づいて補正して翌日の集熱推定熱量を算出し、深夜時間帯に、一日の給湯用必要熱量から深夜時間帯開始時の残湯熱量および算出した集熱推定熱量を差し引いた熱量を加えるようにヒートポンプユニットを運転するようになっている。
特開２００６−１５３３８３号公報 And the heat collection actual heat amount that heated the hot water supply water by the solar heat source device in the past is corrected based on the weather forecast information of the next day, and the heat collection estimated heat amount of the next day is calculated. The heat pump unit is operated so as to add a heat quantity obtained by subtracting the remaining hot water heat quantity at the start of the midnight time zone and the calculated heat collection estimated heat quantity from the necessary heat quantity.
JP 2006-153383 A

しかしながら、集熱推定熱量と、太陽光熱源装置によって実際に集熱した集熱実績熱量とが相違している場合、例えば、集熱熱量が少なくなる方に天気予測が外れた場合（例えば、晴れと予測し実際には曇りや雨だった場合）には、貯湯タンク内の熱量が一日の給湯必要熱量に対して不足し、湯切れを発生する場合があるという問題がある。これに対し、湯切れを警戒して沸き上げ熱源装置であるヒートポンプユニットにより常時沸き上げ貯湯しておく熱量を増大させると、天気予測が的中した場合には過剰沸き上げとなり、放熱等によるロスが大きく効率が低下してしまう。   However, when the estimated heat collection heat amount differs from the actual heat collection heat amount actually collected by the solar heat source device, for example, when the weather prediction deviates to the direction where the heat collection heat amount decreases (for example, sunny If it is actually cloudy or rainy), the amount of heat in the hot water storage tank is insufficient with respect to the amount of heat required for hot water supply per day, and there is a problem that the hot water may run out. On the other hand, if the amount of heat that is constantly boiled and stored by the heat pump unit, which is a boiling heat source device, is warned against running out of hot water, excessive boiling will occur if the weather forecast is correct, and loss due to heat dissipation, etc. Will greatly reduce efficiency.

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、湯切れを防止するとともに沸き上げ熱源装置による過剰沸き上げを抑制することが可能な貯湯式給湯装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a hot water storage type hot water supply apparatus that can prevent hot water from running out and suppress excessive boiling by a boiling heat source apparatus.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
内部に給湯用水を貯えるための貯湯タンク（２１）と、
貯湯タンク（２１）内の給湯用水を沸き上げる沸き上げ熱源装置（２２）と、
太陽光集熱器（１１）で太陽光を受光して加熱された集熱媒体により貯湯タンク（２１）内の給湯用水を加熱する太陽光熱源装置（１０）と、
沸き上げ熱源装置（２２）の運転を制御する制御手段（２５）と、を備え、
制御手段（２５）が、
過去に前記太陽光熱源装置（１０）により給湯用水を加熱した集熱熱量に基づいて、前記太陽光熱源装置（１０）により給湯用水を加熱する当日の集熱推定熱量を設定し、
電力コストに基づいて定まる所定時間帯に、一日の給湯用必要熱量から電力コストに基づいて定まる所定時間帯開始時の残湯熱量および集熱推定熱量を減じた熱量を給湯用水に加えるように沸き上げ熱源装置（２２）の運転を制御する貯湯式給湯装置において、
制御手段（２５）は、
給湯使用熱量が他の時間帯より多い給湯ピーク時間帯の開始時刻よりも所定時間前に、集熱推定熱量と当日の集熱実績熱量との差に基づいて集熱不足熱量を算出し、
給湯ピーク時間帯の開始時刻までに、算出した集熱不足熱量に相当する熱量を沸き増すように沸き上げ熱源装置（２２）を運転することを特徴としている。 In order to achieve the above object, in the invention described in claim 1,
A hot water storage tank (21) for storing hot water supply water inside,
A boiling heat source device (22) for boiling hot water in the hot water storage tank (21);
A solar heat source device (10) that heats hot water in the hot water storage tank (21) with a heat collecting medium that receives sunlight and is heated by the solar heat collector (11);
Control means (25) for controlling the operation of the boiling heat source device (22),
The control means (25)
Based on the amount of heat collected by heating the hot water supply water by the solar heat source device (10) in the past, the heat collection estimated heat amount on the day of heating the hot water supply water by the solar heat source device (10) is set,
Heat is added to the hot water supply water at a predetermined time zone determined based on the power cost, which is obtained by subtracting the remaining hot water heat amount and the estimated heat collection heat amount at the start of the predetermined time zone determined based on the power cost from the required heat amount for hot water supply of the day In the hot water storage type hot water supply device for controlling the operation of the boiling heat source device (22),
The control means (25)
Calculate the heat collection insufficient heat amount based on the difference between the heat collection estimated heat amount and the actual heat collection heat amount on the day before the start time of the hot water supply peak time zone when the hot water use heat amount is higher than other time zones,
The boiling heat source device (22) is operated so as to increase the amount of heat corresponding to the calculated heat collection insufficient heat amount by the start time of the hot water supply peak time zone.

これによると、太陽光熱源装置によって実際に集熱した集熱実績熱量が集熱推定熱量より少なくなる方に外れた場合であっても、給湯ピーク時間帯が始まるまでに沸き上げ熱源装置（２２）の沸き増し運転により、集熱推定熱量が得られた場合と同等の熱量を確保することができ、給湯ピーク時間帯に湯切れすることを防止できる。また、集熱実績熱量が集熱推定熱量より少なく方に外れた場合の沸き上げ熱源装置（２２）の沸き増し運転は、給湯ピーク時間帯の開始時刻よりも所定時間前から給湯ピーク時間帯開始時刻までの間に集熱不足熱量を補うように行われるので、過剰沸き上げを抑制することもできる。   According to this, even when the actual heat collection amount actually collected by the solar heat source device deviates to be less than the estimated heat collection amount, the boiling heat source device (22 ), It is possible to secure the same amount of heat as when the estimated amount of heat collected is obtained, and it is possible to prevent the hot water from running out during the hot water supply peak time period. Further, when the actual heat collection heat amount deviates less than the estimated heat collection heat amount, the boiling heat source device (22) starts the boiling operation starting from the hot water supply peak time period from a predetermined time before the start time of the hot water supply peak time period. Since it is performed so as to compensate for the insufficient heat collection amount by the time, excessive boiling can be suppressed.

また、請求項２に記載の発明では、制御手段（２５）は、過去に太陽光熱源装置（１０）により給湯用水を加熱した集熱熱量を太陽光熱源装置（１０）により給湯用水が加熱される当日の天気予測情報に基づいて補正して、太陽光熱源装置（１０）により給湯用水を加熱する当日の集熱推定熱量を算出することを特徴としている。   Further, in the invention according to claim 2, the control means (25) is configured such that the hot water supply water is heated by the solar heat source device (10) by using the solar heat source device (10) as a heat collecting heat amount obtained by heating the hot water supply water by the solar heat source device (10) in the past. Correction based on the weather forecast information for the day, and calculating the estimated heat collection amount for the day when the hot water supply water is heated by the solar heat source device (10).

これによると、集熱熱量が少なくなる方に天気予測が外れた場合であっても、給湯ピーク時間帯が始まるまでに沸き上げ熱源装置（２２）の沸き増し運転により天気予測が当たった場合と同等の熱量を確保することができ、給湯ピーク時間帯に湯切れすることを防止できる。また、天気予測が外れた場合の沸き上げ熱源装置（２２）の沸き増し運転は、給湯ピーク時間帯の開始時刻よりも所定時間前から給湯ピーク時間帯開始時刻までの間に集熱不足熱量を補うように行われるので、過剰沸き上げを抑制することもできる。   According to this, even when the weather prediction is off to the side where the amount of collected heat is reduced, the weather prediction is hit by the heating operation of the boiling heat source device (22) before the hot water supply peak time period starts. An equivalent amount of heat can be secured, and hot water can be prevented from running out during the hot water supply peak hours. In addition, the heating operation of the boiling heat source device (22) when the weather prediction is out of the range is the heat collection insufficient heat amount between a predetermined time before the hot water supply peak time zone and the hot water supply peak time zone start time. Since it is performed so as to compensate, excessive boiling can be suppressed.

また、請求項３に記載の発明では、制御手段（２５）は、集熱不足熱量の上限を、一日の給湯用必要熱量から電力コストに基づいて定まる所定時間帯開始時の残湯熱量および当日の集熱実績熱量を減じた熱量とすることを特徴としている。   In the invention according to claim 3, the control means (25) sets the upper limit of the heat collection insufficient heat amount as the amount of remaining hot water at the start of a predetermined time period determined based on the power cost from the required amount of heat for hot water supply of the day and It is characterized by the amount of heat obtained by reducing the amount of heat collected on the day.

電力コストに基づいて定まる所定時間帯に沸き上げ熱源装置（２２）を運転しなくても集熱推定熱量を加えれば一日の給湯用必要熱量を超えてしまう場合には、天気予測が外れたときに集熱推定熱量と当日の集熱実績熱量との差に基づく集熱不足熱量を沸き増すように沸き上げ熱源装置（２２）を運転すると、一日の給湯用必要熱量を超える熱量を蓄えることになる。したがって、沸き上げ熱源装置（２２）が沸き増す集熱不足熱量に上限を設け、その上限値を一日の給湯用必要熱量から電力コストに基づいて定まる所定時間帯開始時の残湯熱量および当日の集熱実績熱量を減じた熱量とすれば、一日の給湯用必要熱量を超える過剰沸き上げを抑止することができる。   Even if the heating heat source device (22) is not operated during a predetermined time period determined based on the power cost, if the estimated amount of heat collected exceeds the required amount of heat for hot water supply in a day, the weather prediction is lost. When the heating heat source device (22) is operated so as to increase the heat collection insufficient heat quantity based on the difference between the heat collection estimated heat quantity and the actual heat collection heat quantity of the day, the heat quantity exceeding the necessary heat quantity for hot water supply in a day is stored. It will be. Therefore, an upper limit is set for the heat collection insufficient heat quantity that the boiling heat source device (22) boils, and the upper limit value is determined based on the power cost from the necessary heat quantity for hot water supply of the day, If the amount of heat obtained by reducing the actual amount of heat collected is overheating, it is possible to suppress excessive boiling that exceeds the amount of heat required for hot water supply per day.

また、請求項４に記載の発明では、制御手段（２５）は、当日の給湯ピーク時間帯の開始時刻よりも所定時間前までの太陽光熱源装置（１０）による集熱熱量を、予め設定した季節により変動する一日の集熱可能熱量に対する前記所定時間前までの集熱可能熱量の比率で除して、集熱不足熱量を算出するための集熱実績熱量とすることを特徴としている。   In the invention according to claim 4, the control means (25) presets the amount of heat collected by the solar heat source device (10) up to a predetermined time before the start time of the hot water supply peak time zone on that day. Dividing by the ratio of the heat collectable heat amount up to the predetermined time to the heat collectable heat amount per day that varies depending on the season, the heat collection actual heat amount for calculating the heat collection insufficient heat amount is used.

これによると、季節により集熱完了時刻が変動し、当日の給湯ピーク時間帯の開始時刻よりも所定時間前の時点で集熱が完了していない場合であっても、集熱完了時の集熱実績熱量を用いて集熱不足熱量を算出することができる。したがって、季節により集熱完了時刻が変動しても、過剰沸き上げを確実に抑制することができる。   According to this, even if the heat collection completion time fluctuates depending on the season and the heat collection is not completed at a predetermined time before the start time of the hot water supply peak time of the day, The heat collection insufficient heat quantity can be calculated using the actual heat quantity. Therefore, even if the heat collection completion time varies depending on the season, excessive boiling can be reliably suppressed.

また、請求項５に記載の発明では、沸き上げ熱源装置（２２）はヒートポンプ装置（２２）であることを特徴としている。ヒートポンプ装置（２２）を沸き上げ熱源装置とした場合には、沸き上げ熱源装置の時間当たりの出力が比較的小さく、沸き増しにも時間を要するため、給湯ピーク時間帯となってからの沸き増しでは湯切れを発生する可能性が増大する。したがって、沸き上げ熱源装置（２２）がヒートポンプ装置（２２）である貯湯式給湯装置では、集熱熱量が少なくなる方に天気予測が外れた場合であっても、給湯ピーク時間帯が始まるまでに沸き上げ熱源装置（２２）の沸き増し運転により天気予測が当たった場合と同等の熱量を確保することができるという本発明の効果は極めて大きい。   Moreover, in invention of Claim 5, a boiling heat source apparatus (22) is a heat pump apparatus (22), It is characterized by the above-mentioned. When the heat pump device (22) is a boiling heat source device, since the output per hour of the boiling heat source device is relatively small and it takes time to increase boiling, the boiling increase after the hot water supply peak time zone is reached. In this case, the possibility of running out of hot water increases. Therefore, in the hot water storage type hot water supply device in which the boiling heat source device (22) is the heat pump device (22), the hot water supply peak time zone is started even if the weather prediction is deviated in the direction where the heat collection heat amount decreases. The effect of the present invention is that the amount of heat equivalent to that obtained when the weather prediction is made by the heating operation of the boiling heat source device (22) can be secured.

なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   In addition, the code | symbol in the parenthesis attached | subjected to each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組み合せることも可能である。   A plurality of modes for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, parts corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. In the case where only a part of the configuration is described in each embodiment, the other parts of the configuration are the same as those described previously. In addition to the combination of parts specifically described in each embodiment, the embodiments may be partially combined as long as the combination is not particularly troublesome.

（第１の実施形態）
以下、本発明を適用した第１の実施形態における貯湯式給湯装置を図１ないし図４に基づいて説明する。図１は貯湯式給湯装置の全体構成を示す模式図、図２は給湯制御装置２５の温調給湯制御プログラム２５ａの制御処理を示すフローチャートである。 (First embodiment)
Hereinafter, a hot water storage type hot water supply apparatus according to a first embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a hot water storage type hot water supply apparatus, and FIG.

本実施形態の貯湯式給湯装置は、図１に示すように、太陽熱によって熱せられた集熱媒体（例えば、不凍液）で貯湯タンク２１内の給湯用水を加熱する太陽光熱源装置である太陽熱加熱装置１０と、ヒートポンプサイクルを有する沸き上げ熱源装置であるヒートポンプユニット（ヒートポンプ装置）２２により沸き上げられた給湯用水を出湯するヒートポンプ給湯装置（ヒートポンプ式給湯装置）２０とから構成されている。   As shown in FIG. 1, the hot water storage type hot water supply apparatus of the present embodiment is a solar heat heating apparatus that is a solar heat source apparatus that heats hot water in a hot water storage tank 21 with a heat collection medium (for example, an antifreeze) heated by solar heat. 10 and a heat pump hot water supply device (heat pump hot water supply device) 20 for discharging hot water supplied by a heat pump unit (heat pump device) 22 which is a boiling heat source device having a heat pump cycle.

太陽熱加熱装置１０は、建物の屋根などに設置される太陽熱集熱器（太陽光集熱器）１１、貯湯タンク２１内の給湯用水と集熱媒体とを熱交換する熱交換器１２、太陽熱で熱せられた集熱媒体を太陽熱集熱器１１より熱交換器１２に循環させる流体回路を形成する循環流体回路１４、および集熱制御手段である集熱制御装置１５を備えている。   The solar heating device 10 includes a solar heat collector (solar heat collector) 11 installed on the roof of a building, a heat exchanger 12 for exchanging heat between hot water in the hot water storage tank 21 and a heat collecting medium, and solar heat. A circulation fluid circuit 14 that forms a fluid circuit for circulating the heated heat collection medium from the solar heat collector 11 to the heat exchanger 12 and a heat collection control device 15 that is a heat collection control means are provided.

太陽熱集熱器１１は、内部に日射により熱せられる流体回路が形成されており、吸入口１１ａから吸い込んだ集熱媒体を流通させることで加熱されるようになっている。なお、流体回路の流体温度を検出する図示しない流体温サーミスタが設けられており、太陽熱集熱器１１の集熱媒体の温度情報を後述する集熱制御装置１５に出力するようになっている。   The solar heat collector 11 has a fluid circuit that is heated by solar radiation inside, and is heated by circulating a heat collection medium sucked from the suction port 11a. In addition, a fluid temperature thermistor (not shown) for detecting the fluid temperature of the fluid circuit is provided, and temperature information of the heat collection medium of the solar heat collector 11 is output to the heat collection control device 15 described later.

熱交換器１２は、貯湯タンク２１内の下方部に配設されたスパイラル状のチューブであって、そのチューブの内部に集熱媒体が循環するように構成されている。そして、循環流体回路１４には、集熱媒体を圧送する循環ポンプ１４ａが設けられており、集熱制御装置１５に電気的に接続して制御される。   The heat exchanger 12 is a spiral tube disposed at a lower portion in the hot water storage tank 21 and is configured such that a heat collection medium circulates inside the tube. The circulation fluid circuit 14 is provided with a circulation pump 14 a that pumps the heat collection medium, and is electrically connected to the heat collection control device 15 and controlled.

なお、貯湯タンク２１内には上方から下方に向かって、高温の湯、中温の湯、低温の湯の順に給湯用水が貯湯されているので、すなわち、下方ほど低温の湯水が貯湯されるので、熱交換器１２を貯湯タンク２１内の下方部に配設することによって低温の湯水を集熱媒体により加熱することができる。   In addition, since hot water for hot water is stored in the hot water storage tank 21 in the order of high temperature hot water, medium temperature hot water, and low temperature hot water from the upper side to the lower side, that is, lower temperature hot water is stored downward. By disposing the heat exchanger 12 in the lower part of the hot water storage tank 21, low temperature hot water can be heated by the heat collecting medium.

また、熱交換器１２の出入口近傍には、熱交換器１２に流通する出入口流体温（集熱媒体温）を検出する流体温センサ１２ａ、１２ｂと、熱交換器１２に流通する集熱媒体の流量を検出する流量カウンタ１２ｃとが設けられ、それぞれ流体温センサ１２ａ、１２ｂで検出された温度情報、および流量カウンタ１２ｃで検出された流量情報が集熱制御装置１５に出力するように電気的に接続されている。ここで、これらの流体温センサ１２ａ、１２ｂおよび流量カウンタ１２からなる構成が集熱熱量測定手段である。   Further, in the vicinity of the inlet / outlet of the heat exchanger 12, fluid temperature sensors 12 a and 12 b for detecting the inlet / outlet fluid temperature (heat collecting medium temperature) flowing through the heat exchanger 12 and the heat collecting medium flowing through the heat exchanger 12 are installed. A flow rate counter 12c for detecting the flow rate, and the temperature information detected by the fluid temperature sensors 12a and 12b and the flow rate information detected by the flow rate counter 12c are electrically output to the heat collecting control device 15, respectively. It is connected. Here, the configuration including these fluid temperature sensors 12a and 12b and the flow rate counter 12 is a heat collection calorie measuring means.

集熱制御手段である集熱制御装置１５は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵のＲＯＭ（図示せず）には、予め設定された集熱制御プログラム１５ａが収納されており、太陽熱集熱器１１の図示しない流体温サーミスタ、流体温センサ１２ａ、１２ｂからの温度情報、流量カウンタ１２ｃからの流量情報および図示しない操作盤に設けられた操作スイッチからの操作信号等に基づいて循環ポンプ１４ａを制御するように構成されている。   The heat collection control device 15 which is a heat collection control means is mainly composed of a microcomputer, and a preset heat collection control program 15a is stored in a built-in ROM (not shown). The circulation pump 14a is controlled based on temperature information from a fluid temperature thermistor (not shown) of the vessel 11, fluid temperature sensors 12a and 12b, flow rate information from the flow counter 12c, an operation signal from an operation switch (not shown), etc. Configured to control.

ヒートポンプ給湯装置２０は、内部に給湯用水を蓄える貯湯タンク２１、ヒートポンプサイクルからなり貯湯タンク２１内の給湯用水を循環させて沸き上げ運転するヒートポンプユニット２２、貯湯タンク２１の下部から吸い込んだ湯水をヒートポンプユニット２２に循環させて貯湯タンク２１の上部に戻す水回路を形成する循環水回路２３、および給湯制御手段である給湯制御装置２５を備えている。   The heat pump water heater 20 includes a hot water storage tank 21 that stores hot water supply water therein, a heat pump cycle that circulates the hot water supply water in the hot water storage tank 21 and performs a boiling operation, and hot water sucked from the lower portion of the hot water storage tank 21. A circulating water circuit 23 that forms a water circuit that circulates in the unit 22 and returns to the upper part of the hot water storage tank 21 and a hot water supply control device 25 that is a hot water supply control means are provided.

貯湯タンク２１は、耐食性に優れた金属製（例えば、ステンレス製）のタンクであり、外周部に図示しない断熱材が配置されており、高温の給湯水を長時間に渡って保温することができるようになっている。また、貯湯タンク２１は縦長形状であり、その底面には導入口２１ａが設けられ、この導入口２１ａには貯湯タンク２１内に水道水（市水）を導入する給水配管１３が接続されている。   The hot water storage tank 21 is a metal tank (for example, made of stainless steel) having excellent corrosion resistance, and a heat insulating material (not shown) is disposed on the outer peripheral portion, so that hot hot water can be kept warm for a long time. It is like that. The hot water storage tank 21 has a vertically long shape, and an introduction port 21a is provided on the bottom surface thereof, and a water supply pipe 13 for introducing tap water (city water) into the hot water storage tank 21 is connected to the introduction port 21a. .

給水配管１３には、導入される水道水の水圧が所定圧となるように調節するとともに、断水などにおける湯の逆流を防止する図示しない減圧逆止弁が設けられている。さらに、給水配管１３には温度検出手段である給水サーミスタ１３ａが設けられており、給水配管１３内の温度情報を給湯制御装置２５に出力するようになっている。   The water supply pipe 13 is provided with a pressure reducing check valve (not shown) that adjusts the water pressure of the introduced tap water to a predetermined pressure and prevents the backflow of hot water in the case of water interruption. Further, the water supply pipe 13 is provided with a water supply thermistor 13 a that is a temperature detecting means, and temperature information in the water supply pipe 13 is output to the hot water supply control device 25.

一方、貯湯タンク２１の最上部には導出口２１ｂが設けられ、この導出口２１ｂには、貯湯タンク２１内に蓄えられた給湯用水のうち上部に貯留された高温の給湯用水を導出するための高温取り出し管２６（上部導出管）が接続されている。   On the other hand, a lead-out port 21b is provided at the uppermost part of the hot water storage tank 21, and the lead-out port 21b is for leading out the hot water for hot water stored in the upper portion of the hot water stored in the hot water storage tank 21. A high temperature take-out pipe 26 (upper lead-out pipe) is connected.

そして、高温取り出し管２６の経路途中には、図示しない逃がし弁が設けられた排出配管が接続しており、貯湯タンク２１内の圧力が所定圧以上に上昇した場合には、貯湯タンク２１内の給湯用水を外部に排出して、貯湯タンク２１などにダメージを与えないようになっている。   A discharge pipe provided with a relief valve (not shown) is connected in the middle of the path of the high temperature take-out pipe 26. When the pressure in the hot water storage tank 21 rises above a predetermined pressure, The hot water supply water is discharged to the outside so as not to damage the hot water storage tank 21 and the like.

また、図中に示す符号２７を付した構成は、貯湯タンク２１内に蓄えられた給湯用水のうち高温の給湯用水よりも湯温の低い中温の給湯用水を取り出すための中温取り出し配管（中間部導出管）であり、貯湯タンク２１の上下方向略中央部に接続している。   Further, the configuration denoted by reference numeral 27 shown in the figure is an intermediate temperature extraction pipe (intermediate portion) for extracting medium temperature hot water having a hot water temperature lower than that of high temperature hot water among hot water stored in the hot water storage tank 21. A lead-out pipe) and is connected to a substantially central portion of the hot water storage tank 21 in the vertical direction.

さらに、図中に示す符号２９を付した構成は、高温取り出し管２６と中温取り出し管２７との下流側合流部位に設けられた高中温混合弁であって、下流側の給湯用配管２８に流通する給湯用水の湯温を調節する温度調節弁である。高中温混合弁２９は、高温取り出し管２６側と中温取り出し管２７側との開口面積比を調節することで、高温取り出し管２６から取り出した高温の給湯用水と中温取り出し管２７から取り出した中温の給湯用水との混合比を調節するようになっている。   Further, a configuration denoted by reference numeral 29 shown in the drawing is a high / intermediate temperature mixing valve provided at a downstream side joining portion of the high temperature take-out pipe 26 and the intermediate temperature take-out pipe 27, and circulates in the downstream hot water supply pipe 28. This is a temperature control valve that adjusts the hot water temperature of the hot water supply. The high / medium temperature mixing valve 29 adjusts the opening area ratio between the high temperature take-out pipe 26 side and the medium temperature take-out pipe 27 side so that the hot water for hot water taken out from the high temperature take-out pipe 26 and the medium temperature taken out from the intermediate temperature take-out pipe 27 The mixing ratio with hot water is adjusted.

本例では、この高中温混合弁２９は、図示しない操作盤で操作された設定温度に対して、約５℃程度高い湯温の給湯用水を給湯用配管２８に流通させるようになっている。高中温混合弁２９は、給湯制御装置２５に電気的に接続されており、給湯用配管２８に設けられた図示しないサーミスタにより検出される温度情報に基づいてフィードバック制御されるようになっている。   In this example, the high / medium temperature mixing valve 29 circulates the hot water supply water having a hot water temperature of about 5 ° C. higher than the set temperature operated by an operation panel (not shown) through the hot water supply pipe 28. The high / medium temperature mixing valve 29 is electrically connected to the hot water supply control device 25 and is feedback-controlled based on temperature information detected by a thermistor (not shown) provided in the hot water supply pipe 28.

給湯用配管２８は、下流端が台所、浴室などの図示しない給湯水栓に通ずる給湯用配管であり、使用側端末までの経路途中には、給湯用混合弁３０、給湯サーミスタ２８ａ、流量カウンタ２８ｂが設けられている。   The hot water supply pipe 28 is a hot water supply pipe whose downstream end communicates with a hot water faucet (not shown) such as a kitchen or a bathroom. A hot water mixing valve 30, a hot water supply thermistor 28 a, and a flow rate counter 28 b are provided on the way to the use side terminal. Is provided.

給湯サーミスタ２８ａは給湯用配管２８内の温度情報を、流量カウンタ２８ｂは給湯用配管２８内の流量情報を、給湯制御装置２５に出力するようになっている。また、給湯用混合弁３０は、図示しない給湯水栓に出湯させる給湯用水の湯温を調節する温度調節弁であり、それぞれの開口面積比を調節することで、高中温混合弁２９で温度調節された給湯用水と水道水との混合比を調節して操作盤で操作された設定温度に調節するように制御される。   The hot water supply thermistor 28 a outputs temperature information in the hot water supply pipe 28, and the flow rate counter 28 b outputs flow information in the hot water supply pipe 28 to the hot water supply control device 25. The hot water mixing valve 30 is a temperature control valve that adjusts the temperature of hot water to be discharged from a hot water tap (not shown), and the temperature of the hot water mixing valve 29 is adjusted by adjusting the ratio of the respective opening areas. It is controlled to adjust the mixing ratio of the supplied hot water and tap water to the set temperature operated on the operation panel.

給湯用混合弁３０は、給湯制御装置２５に電気的に接続されており、給湯サーミスタ２８ｂにより検出される給湯用水の湯温に基づいてフィードバック制御されるようになっている。   The hot-water supply mixing valve 30 is electrically connected to the hot-water supply control device 25, and is feedback-controlled based on the hot-water temperature of the hot-water supply water detected by the hot-water supply thermistor 28b.

貯湯タンク２１の底面における導入口２１ａの近傍には、貯湯タンク２１内の水道水を吸入するための吸入口２１ｃが設けられ、貯湯タンク２１の上部には、貯湯タンク２１内に湯を吐出する吐出口２１ｄが設けられている。この吸入口２１ｃと吐出口２１ｄとは循環水回路２３で接続されており、循環水回路２３の一部は沸き上げ熱源装置であるヒートポンプユニット２２内に配置されている。   A suction port 21 c for sucking tap water in the hot water storage tank 21 is provided in the vicinity of the introduction port 21 a on the bottom surface of the hot water storage tank 21, and hot water is discharged into the hot water storage tank 21 above the hot water storage tank 21. A discharge port 21d is provided. The suction port 21c and the discharge port 21d are connected by a circulating water circuit 23, and a part of the circulating water circuit 23 is disposed in a heat pump unit 22 that is a boiling heat source device.

また、循環水回路２３のヒートポンプユニット２２内に配置された部分には、図示しない熱交換器が設けられており、吸入口２１ｃから吸入した貯湯タンク２１内の湯水を高温冷媒との熱交換により加熱し、吐出口２１ｄから貯湯タンク２１内に戻すことにより貯湯タンク２１内の給湯用水を沸き上げることができるようになっている。   Further, a heat exchanger (not shown) is provided in a portion of the circulating water circuit 23 arranged in the heat pump unit 22, and the hot water in the hot water storage tank 21 sucked from the suction port 21c is exchanged with the high-temperature refrigerant. The water for hot water supply in the hot water storage tank 21 can be boiled by heating and returning it from the discharge port 21d into the hot water storage tank 21.

なお、本実施形態のヒートポンプユニット２２は、図示しない圧縮機、放熱器、減圧器、蒸発器などのヒートポンプサイクルを構成する冷媒機能部品からなる例えば二酸化炭素を冷媒とする超臨界ヒートポンプである。この超臨界ヒートポンプとは、高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となるヒートポンプサイクルを言い、二酸化炭素以外に、エチレン、エタン、酸化窒素などを冷媒とするものであってもよい。二酸化炭素を冷媒とする超臨界ヒートポンプによれば、比較的高温（例えば、８５℃〜９０℃程度）の給湯水を沸き上げることができる。   In addition, the heat pump unit 22 of the present embodiment is a supercritical heat pump using, for example, carbon dioxide as a refrigerant, which includes refrigerant functional parts constituting a heat pump cycle such as a compressor, a radiator, a decompressor, and an evaporator (not shown). This supercritical heat pump refers to a heat pump cycle in which the refrigerant pressure on the high pressure side is equal to or higher than the critical pressure of the refrigerant, and may be ethylene, ethane, nitrogen oxide or the like as a refrigerant in addition to carbon dioxide. According to the supercritical heat pump using carbon dioxide as a refrigerant, hot water can be boiled at a relatively high temperature (for example, about 85 ° C. to 90 ° C.).

ヒートポンプユニット２２は、給湯制御装置２５からの制御信号により作動するとともに、作動状態を給湯制御装置２５に出力するようになっている。また、貯湯タンク２１の上部外壁面には、貯湯タンク２１内の上部の湯温を検出する出湯温度センサ２１ｅが設けられており、導出口２１ｂから導出される湯温の温度情報を後述する給湯制御装置２５に出力するようになっている。   The heat pump unit 22 is operated by a control signal from the hot water supply control device 25 and outputs an operating state to the hot water supply control device 25. Further, a hot water temperature sensor 21e for detecting the hot water temperature in the upper part of the hot water storage tank 21 is provided on the upper outer wall surface of the hot water storage tank 21, and temperature information of the hot water temperature derived from the outlet 21b is described later. The data is output to the control device 25.

貯湯タンク２１の外壁面には、複数の水位サーミスタ２４が縦方向にほぼ等間隔に配置され、貯湯タンク２１内に満たされた湯水の各水位レベルでの温度情報を給湯制御装置２５に出力するようになっている。これにより、水位サーミスタ２４からの温度情報に基づいて、貯湯タンク２１内上方の沸き上げられた給湯用水と貯湯タンク２１内下方の沸き上げられる前の水との温度境界位置を検出できるようになっている。   On the outer wall surface of the hot water storage tank 21, a plurality of water level thermistors 24 are arranged at substantially equal intervals in the vertical direction, and temperature information at each water level filled in the hot water storage tank 21 is output to the hot water supply control device 25. It is like that. As a result, based on the temperature information from the water level thermistor 24, it is possible to detect the temperature boundary position between the hot water supply water that has been boiled above the hot water storage tank 21 and the water that has not yet been boiled down inside the hot water storage tank 21. ing.

給湯制御装置２５は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵のＲＯＭ（図示せず）には、予め設定された給湯制御プログラムが設けられており、給水サーミスタ１３ａ、給湯サーミスタ２８ａ、出湯温度センサ２１ｅ、図示しない各種サーミスタなどからの温度情報および図示しない操作パネルからの操作信号等に基づいて、ヒートポンプユニット２２内のアクチュエータ類、高中温混合弁２９および給湯用混合弁３０などを制御するようになっている。   The hot water supply control device 25 is mainly composed of a microcomputer, and a built-in ROM (not shown) is provided with a preset hot water supply control program. The hot water supply thermistor 13a, the hot water supply thermistor 28a, the hot water temperature sensor 21e. Based on temperature information from various thermistors (not shown) and operation signals from an operation panel (not shown), the actuators in the heat pump unit 22, the high / medium temperature mixing valve 29, the hot water mixing valve 30 and the like are controlled. ing.

なお、給湯制御装置２５は、無線通信もしくは有線通信のいずれかで前述した集熱制御装置１５に接続されており、太陽熱加熱装置１０側の集熱情報が入力されるように構成されている。   The hot water supply control device 25 is connected to the heat collection control device 15 described above by either wireless communication or wired communication, and is configured to receive heat collection information on the solar heating device 10 side.

ところで、本実施形態の給湯制御装置２５では、給湯制御プログラムの他に、貯湯タンク２１内の給湯用水の沸き上げ運転を行なう温調給湯制御プログラム（沸き上げ貯湯制御プログラム）２５ａが設けられており、電力コストに基づいて定まる所定時間帯、具体的には電力料金が比較的安価な深夜時間帯（例えば、午後１１：００〜翌朝７：００）に沸き上げ運転を行なうようになっている。   By the way, in the hot water supply control device 25 of the present embodiment, in addition to the hot water supply control program, a temperature-controlled hot water supply control program (boiling hot water storage control program) 25a for performing a boiling operation of hot water in the hot water storage tank 21 is provided. The heating operation is performed in a predetermined time period determined based on the power cost, specifically, in the late-night time period (for example, 11:00 pm to 7:00 of the next morning) when the power rate is relatively low.

この沸き上げ運転は、深夜時間帯に達すると各水位サーミスタ２４、温度センサからの温度情報に基づいて、ヒートポンプユニット２２を作動させて貯湯タンク２１内の下部の低温の水を加熱して高温（例えば８５℃の湯）の給湯用水として蓄えておく。従って、深夜時間帯終了時（例えば、午前７：００）には、一日に使用する給湯用必要熱量に応じた貯湯量が貯湯タンク２１内に蓄えられる。ただし、深夜時間帯以外において、予め設定した貯湯量を超過して使用したときは、所定の最低貯湯量以下となったときに沸き増し運転がなされるように設定されている。   In this boiling operation, when the midnight time zone is reached, the heat pump unit 22 is operated based on the temperature information from each water level thermistor 24 and temperature sensor to heat the low temperature water in the lower part of the hot water storage tank 21 to a high temperature ( For example, it is stored as hot water for 85 ° C. hot water. Accordingly, at the end of the midnight time zone (for example, 7:00 am), the hot water storage amount corresponding to the necessary amount of heat for hot water supply used in a day is stored in the hot water storage tank 21. However, when it is used outside the midnight hours exceeding the preset amount of stored hot water, it is set so that the boiling operation is performed when the amount of stored hot water becomes less than the predetermined minimum amount of stored hot water.

次に、本発明の要部となる図２に示す温調給湯制御プログラム２５ａの制御処理に基づいて作動を説明する。図２に示すように、まず、制御手段である給湯制御装置２５は、第１所定時刻になったか否かを判定する（ステップ２１０）。例えば、現在時刻が、電力コストに基づいて定まる所定時間帯である深夜時間帯の開始時刻である午後１１：００に達したと判断すると、温調給湯制御プログラム２５ａの制御処理を開始する。   Next, the operation will be described based on the control processing of the temperature-controlled hot water supply control program 25a shown in FIG. 2 which is a main part of the present invention. As shown in FIG. 2, first, the hot water supply control device 25, which is a control means, determines whether or not a first predetermined time has come (step 210). For example, if it is determined that the current time has reached 11:00 pm, which is the start time of a midnight time zone that is a predetermined time zone determined based on the power cost, the control processing of the temperature-controlled hot water supply control program 25a is started.

そして、各水位サーミスタ２４からの温度、水位情報、および、集熱制御装置１５から集熱情報のうち集熱熱量ＳＱを読み込む（ステップ２２０）。ここで、集熱熱量ＳＱは、太陽熱集熱器１１で集熱した集熱媒体で貯湯タンク２１内の給湯用水を加熱した熱量を示すものであり、太陽熱加熱装置１０を制御する集熱制御装置１５内に設けられた集熱熱量演算手段により求められた集熱熱量ＳＱが読み込まれるものである。   Then, the heat collection heat amount SQ is read from the temperature and water level information from each water level thermistor 24 and the heat collection information from the heat collection control device 15 (step 220). Here, the heat collection heat amount SQ indicates the amount of heat obtained by heating the hot water supply water in the hot water storage tank 21 with the heat collection medium collected by the solar heat collector 11, and the heat collection control device that controls the solar heat heating device 10. The heat collection heat quantity SQ obtained by the heat collection heat quantity calculation means provided in 15 is read.

例えば、太陽熱で熱せされた集熱媒体の温度が、貯湯タンク２１内の熱交換器１２近傍の湯温に対し温度差が所定温度以上になると、循環ポンプ１４ａが作動して太陽熱集熱器１１で熱せされた集熱媒体が熱交換器１２に循環される。これにより、貯湯タンク２１内の給湯用水が加熱される。そして、その温度差が所定温度以下に達すると循環ポンプ１４ａが停止して集熱媒体での加熱を停止するようになっている。   For example, when the temperature of the heat collection medium heated by solar heat is equal to or higher than a predetermined temperature with respect to the hot water temperature in the vicinity of the heat exchanger 12 in the hot water storage tank 21, the circulation pump 14 a is activated and the solar heat collector 11. The heat collection medium heated in step 1 is circulated to the heat exchanger 12. Thereby, the hot water supply water in the hot water storage tank 21 is heated. And if the temperature difference reaches below predetermined temperature, the circulation pump 14a will stop and the heating with a heat collecting medium will be stopped.

このときに、集熱制御装置１５では、流体温センサ１２ａ、１２ｂおよび流量カウンタ１２ｃで検出された温度、流量情報に基づいて、熱交換器１２から出力される単位時間当たりの加熱量を集熱熱量演算手段により求めて累積して、一日あたりの集熱熱量ＳＱとして学習して記憶している。   At this time, the heat collection control device 15 collects the heating amount per unit time output from the heat exchanger 12 based on the temperature and flow rate information detected by the fluid temperature sensors 12a and 12b and the flow rate counter 12c. It is obtained and accumulated by the calorific value calculating means, and is learned and stored as the collected heat amount SQ per day.

そして、一日あたりの集熱熱量ＳＱを直近の所定期間分（例えば１０日分、あるいは１週間分ないし２週間分）記憶しておいて、ステップ２２０にて、集熱熱量ＳＱを読み込むときに、過去所定期間分のデータに基づいて最大値を求めて読み込むようにしている。直近の所定期間の集熱熱量うちの最大値を求めることで、季節変動を加味した晴天時の集熱熱量ＳＱを比較的容易に得ることができる。   Then, the heat collection heat amount SQ per day is stored for the most recent predetermined period (for example, 10 days, or 1 week to 2 weeks), and when the heat collection heat amount SQ is read in step 220 The maximum value is obtained and read based on data for a predetermined period in the past. By obtaining the maximum value of the amount of heat collected during the most recent predetermined period, the amount of heat collected SQ during sunny weather with seasonal variations can be obtained relatively easily.

ステップ２２０を実行したら、インターネットもしくはＦＭ多重通信等を介して、天気予測情報を図示しない天気予測情報取得手段で取得し、取得した翌日昼間（給湯用水を使用する当日昼間）の天気予測情報を読み込む（ステップ２３０）。ここでは、通信手段を介して外部から天気予測情報を取得していたが、例えば、大気圧センサを備え、この大気圧センサから得られる圧力値の変化に応じて天気予測情報を自ら生成するものであってもよい。   When step 220 is executed, the weather prediction information is acquired by the weather prediction information acquisition means (not shown) via the Internet or FM multiplex communication, and the acquired weather prediction information for the next daytime daytime (daytime using hot water supply water) is read. (Step 230). Here, the weather prediction information is acquired from the outside through the communication means, but for example, an atmospheric pressure sensor is provided, and the weather prediction information is generated by itself according to a change in the pressure value obtained from the atmospheric pressure sensor. It may be.

ステップ２３０を実行したら、一日の給湯用必要熱量Ｑ２を求める（ステップ２４０）。この給湯用必要熱量Ｑ２は翌日に使用する給湯の用途に供する給湯用水の必要熱量を求めるものであり、本実施形態では、給湯用配管２８から出湯される温度調節された給湯用水の熱量を、給水サーミスタ１３ａ、給湯サーミスタ２８ａ、流量カウンタ２８ｂなどで検出された温度、流量情報に基づいて単位時間当たりの給湯熱量を求めて累積して、一日あたりの給湯用必要熱量Ｑ２として給湯制御装置２５で学習して記憶している。   When step 230 is executed, a required amount of heat Q2 for hot water supply per day is obtained (step 240). The required amount of heat for hot water supply Q2 is to obtain the required amount of heat of hot water for use in the hot water supply to be used the next day. In this embodiment, the amount of heat of the hot water supplied from the hot water supply pipe 28 is adjusted. Based on the temperature and flow rate information detected by the hot water supply thermistor 13a, the hot water supply thermistor 28a, the flow rate counter 28b, etc., the hot water supply heat amount per unit time is obtained and accumulated, and the hot water supply control device 25 as the necessary heat amount Q2 for hot water supply per day is accumulated. Learn and remember at.

そして、一日あたりの給湯用必要熱量Ｑ２を少なくとも直近の所定期間分（例えば１０日分、あるいは１週間分ないし２週間分）にわたって記憶しておいて、ステップ２７０にて給湯用必要熱量Ｑ２を求めるときに、直近の過去所定期間分のデータに基づいて平均値を求めるようにしている。   Then, the necessary amount of heat Q2 for hot water supply per day is stored for at least the most recent predetermined period (for example, for 10 days, or for one week to two weeks), and in step 270, the necessary amount of heat Q2 for hot water supply is stored. When obtaining, the average value is obtained based on the data for the most recent predetermined period.

そして、次に、残熱熱量Ｑ１を求める（ステップ２５０）。この残熱熱量Ｑ１はステップ２１０の第１所定時刻における給湯用水の未使用分の貯湯熱量であって、例えば、所定温度（例えば、６０℃程度）以上の給湯用水の熱量を求めるものであり、ステップ２２０で取得した各水位サーミスタ２４からの温度、水位情報に基づいて求める。   Next, a residual heat quantity Q1 is obtained (step 250). This residual heat quantity Q1 is the stored hot water quantity of unused hot water at the first predetermined time in step 210, and for example, obtains the quantity of hot water at a predetermined temperature (for example, about 60 ° C.) or more, Obtained based on the temperature and water level information from each water level thermistor 24 acquired in step 220.

ステップ２５０までを実行したら、ステップ２３０で読み込んだ天気予測情報から、集熱熱量ＳＱを補正する補正係数Ｋを算出する（ステップ２６０）。例えば、天気予測情報が晴れの場合には補正係数Ｋ＝１、曇りの場合には補正係数Ｋ＝０．５、雨降りの場合には補正係数Ｋ＝０と決定する。   When step 250 is executed, a correction coefficient K for correcting the heat collection heat amount SQ is calculated from the weather prediction information read in step 230 (step 260). For example, the correction coefficient K = 1 is determined when the weather prediction information is clear, the correction coefficient K = 0.5 is determined when it is cloudy, and the correction coefficient K = 0 is determined when it is raining.

したがって、ステップ２６０で算出した補正係数Ｋをステップ２２０で求めた晴天時の集熱熱量ＳＱに乗じることで、給湯用水を使用する当日昼間に集熱できると推定される集熱推定熱量（予測集熱熱量）Ｋ・ＳＱが算出できる。   Therefore, by multiplying the correction coefficient K calculated in step 260 by the heat collection heat amount SQ at the time of fine weather obtained in step 220, the heat collection estimated heat amount (predicted collection) estimated to be able to collect heat in the daytime using hot water supply water. Heat quantity) K · SQ can be calculated.

このように、補正係数Ｋは、晴天時の集熱熱量ＳＱを補正するものであるので、ステップ２２０では、集熱熱量ＳＱを読み込むときに、直近の過去所定期間にわたる一日あたりの集熱熱量の実績値を、それぞれ当日の天気実績に基づく補正係数Ｋで除して（雨天時は除く）、それらの平均値を算出して、晴天時の集熱熱量ＳＱとするものであってもよい。これによれば、直近の過去所定期間の一日当たりの集熱熱量最大値を用いる場合よりも、算出処理は複雑になるものの、季節変動を加味した晴天時の集熱熱量ＳＱを精度よく得ることができる。   Thus, since the correction coefficient K corrects the heat collection heat amount SQ in a fine weather, in step 220, when the heat collection heat amount SQ is read, the heat collection heat amount per day over the most recent past predetermined period. May be divided by the correction coefficient K based on the weather performance of the day (except during rainy weather), and the average value thereof may be calculated as the heat collection heat quantity SQ during sunny weather. . According to this, although the calculation process is more complicated than when using the maximum heat collection heat amount per day for the most recent past predetermined period, the heat collection heat amount SQ in fine weather with seasonal variations can be obtained with high accuracy. Can do.

ステップ２６０までを実行したら、次に、必要沸き上げ熱量Ｑを算出する（ステップ２７０）。具体的には下記数式１より必要沸き上げ熱量Ｑを算出する。   After performing up to step 260, next, the required amount of heating heat Q is calculated (step 270). Specifically, the required amount of heating Q is calculated from the following formula 1.

（数式１）
Ｑ＝Ｑ２−Ｑ１−Ｋ・ＳＱ
すなわち、残湯熱量Ｑ１および集熱媒体で加熱できると予測される集熱推定熱量Ｋ・ＳＱを加味して給湯用必要熱量Ｑ２を確保するための必要沸き上げ熱量Ｑを算出している。 (Formula 1)
Q = Q2-Q1-K ・ SQ
That is, the necessary boiling heat quantity Q for securing the necessary heat quantity Q2 for hot water supply is calculated by taking into account the remaining hot water quantity Q1 and the estimated heat collection heat quantity K · SQ predicted to be heated by the heat collection medium.

ステップ２７０を完了したら、深夜時間帯の間に沸き上げを完了するように（好ましくは深夜時間帯の終了時刻直前に沸き上げを完了するように）、ヒートポンプユニット２２を駆動して、必要沸き上げ熱量Ｑを加えＱ＋Ｑ１の熱量を貯湯タンク２１の上部から貯湯するように沸き上げ運転を行う（ステップ２８０）。ここでは、必要沸き上げ熱量Ｑを比較的小さくできるので、ヒートポンプユニット２２の沸き上げ蓄熱運転における省エネルギー化を図ることができる。   When step 270 is completed, the heat pump unit 22 is driven to bring up the required boiling so that the boiling is completed during the midnight hours (preferably, the boiling is completed just before the end time of the midnight hours). A heating operation is performed so that the heat quantity Q is added and the heat quantity Q + Q1 is stored from the upper part of the hot water storage tank 21 (step 280). Here, since the required amount of heating heat Q can be made relatively small, energy saving can be achieved in the heating heat storage operation of the heat pump unit 22.

そして、深夜時間帯が終了して昼間になり、太陽光集熱器１１で太陽光を受光して太陽熱で熱せされた集熱媒体の温度が貯湯タンク２１内の熱交換器１２近傍の湯温よりも所定温度以上高くなると、循環ポンプ１４ａが作動して太陽熱集熱器１１で熱せされた集熱媒体が熱交換器１２に循環される。これにより、貯湯タンク２１内のヒートポンプユニット２２で沸き上げられた給湯用水よりも下方部の給湯用水が加熱され昇温される。   Then, after the midnight time period is over, it is daytime, the temperature of the heat collection medium received by the solar heat collector 11 and heated by solar heat is the hot water temperature in the vicinity of the heat exchanger 12 in the hot water storage tank 21. When the temperature is higher than the predetermined temperature, the circulation pump 14 a is activated and the heat collection medium heated by the solar heat collector 11 is circulated to the heat exchanger 12. Thereby, the hot water supply water of the lower part is heated and heated up rather than the hot water supply water boiled by the heat pump unit 22 in the hot water storage tank 21.

昼間時間帯において、給湯制御装置２５は、第２所定時刻になったか否かを判定する（ステップ２９０）。例えば、現在時刻が、給湯ピーク時間帯の開始時刻１７：００よりも所定時間前の時刻である１５：００に達したと判断すると、ステップ３００へ進む。ここで、給湯ピーク時間帯とは、給湯使用量が他の時間帯よりも多い時間帯であり、例えば、夕方から夜の間に湯を多く使用する１７：００〜２３：００とすることができる。   In the daytime period, the hot water supply control device 25 determines whether or not the second predetermined time has come (step 290). For example, if it is determined that the current time has reached 15:00, which is a predetermined time before the start time 17:00 of the hot water supply peak time zone, the process proceeds to step 300. Here, the hot water supply peak time zone is a time zone in which the amount of hot water used is larger than other time zones, and for example, 17:00 to 23:00, which uses a lot of hot water from the evening to the night, is used. it can.

ステップ３００では、当日のこれまでの（朝から１５時までの）集熱熱量を集熱制御装置１５から読み込み集熱実績熱量ＳＱｚとする。そして、ステップ２７０で用いた集熱推定熱量（予測集熱熱量）Ｋ・ＳＱを読み込み（ステップ３１０）、集熱不足熱量（不足集熱熱量）ΔＱｍｎｓを算出する（ステップ３２０）。具体的には下記数式２より集熱不測熱量ΔＱｍｎｓを算出する。   In step 300, the heat collection heat amount of the current day (from morning to 15:00) is read from the heat collection control device 15 and used as the heat collection actual heat amount SQz. Then, the heat collection estimated heat amount (predicted heat collection heat amount) K · SQ used in step 270 is read (step 310), and the heat collection insufficient heat amount (insufficient heat collection heat amount) ΔQmns is calculated (step 320). Specifically, the heat collection unmeasured heat amount ΔQmns is calculated from the following mathematical formula 2.

（数式２）
ΔＱｍｎｓ＝Ｋ・ＳＱ−ＳＱｚ
すなわち、集熱推定熱量Ｋ・ＳＱと集熱実績熱量ＳＱｚとの差から集熱不足熱量ΔＱｍｎｓを算出する。 (Formula 2)
ΔQmns = K · SQ-SQz
That is, the heat collection insufficient heat amount ΔQmns is calculated from the difference between the heat collection estimated heat amount K · SQ and the heat collection actual heat amount SQz.

ステップ３２０を実行したら、給湯ピーク時間帯の開始時刻までに集熱不足熱量ΔＱｍｎｓに相当する熱量を沸き増すようにヒートポンプユニット２２を駆動して、貯湯タンク２１の上部から貯湯する沸き増し運転を行う（ステップ３３０）。ただし、フローチャートには示していないが、ステップ３２０で算出した集熱不足熱量ΔＱｍｎｓが所定値未満と僅かである場合には、ヒートポンプユニット２２を効率的に運転できないため、ステップ３３０は行わない。   When step 320 is executed, the heat pump unit 22 is driven to increase the amount of heat corresponding to the insufficient heat collection amount ΔQmns by the start time of the hot water supply peak time period, and the boiling operation for storing hot water from the upper part of the hot water storage tank 21 is performed. (Step 330). However, although not shown in the flowchart, when the heat collection insufficient heat amount ΔQmns calculated in step 320 is as small as less than a predetermined value, the heat pump unit 22 cannot be operated efficiently, so step 330 is not performed.

給湯制御装置２５は、給湯ピーク時間帯の開始時刻（例えば、１７：００）において、貯湯タンク２１内の貯湯熱量が給湯ピーク時間帯の給湯使用熱量の学習値に対して不足していれば、ヒートポンプユニット２２を運転して不足熱量を沸き増す沸き増し運転を行うようになっている。   If the hot water storage heat amount in the hot water storage tank 21 is insufficient with respect to the learning value of the hot water use heat amount in the hot water supply peak time zone at the start time (for example, 17:00) of the hot water supply peak time zone, The heat pump unit 22 is operated to increase the deficient amount of heat, and the boiling increase operation is performed.

また、給湯制御装置２５は、貯湯タンク２１内の貯湯量が湯切れ防止のために予め設定した最低貯湯量（例えば５０Ｌ）を下回った場合には、時刻に係わらず最低貯湯量を確保するようにヒートポンプユニット２２の沸き増し運転を行うようになっている。   Further, the hot water supply control device 25 secures the minimum amount of hot water stored regardless of the time when the amount of hot water stored in the hot water storage tank 21 falls below a preset minimum amount of hot water stored (for example, 50 L) for preventing hot water shortage. The heat pump unit 22 is further heated.

なお、本実施形態では、制御手段である給湯制御装置２５で図２に示すフローの制御動作を行っていたが、制御ステップの一部を集熱制御装置１５側で行うものであってもよい。すなわち、制御手段は集熱制御装置１５および給湯制御装置２５であってもかまわない。   In this embodiment, the control operation of the flow shown in FIG. 2 is performed by the hot water supply control device 25 that is a control means, but a part of the control step may be performed by the heat collection control device 15 side. . That is, the control means may be the heat collection control device 15 and the hot water supply control device 25.

また、太陽熱加熱装置１０による集熱熱量ＳＱを集熱制御装置１５側で求め、給湯制御装置２５が集熱熱量ＳＱを読み込むように構成したが、これに限らず、集熱制御装置１５側で取得した集熱熱量測定手段である流体温センサ１２ａ、１２ｂおよび流量カウンタ１２ｃの検出値を、給湯制御装置２５が直接読み込んで、読み込まれた温度、流量情報に基づいて、単位時間当たりの加熱量を求めて累積し、一日あたりの集熱熱量ＳＱとして学習して記憶するようにしてもよい。そして、給湯制御装置２５側で一日あたりの集熱熱量ＳＱを所定期間分記憶しておいて、この所定期間分のデータにから最大値を求めてもよい。   Further, the heat collection heat amount SQ by the solar heating device 10 is obtained on the heat collection control device 15 side, and the hot water supply control device 25 is configured to read the heat collection heat amount SQ, but not limited to this, on the heat collection control device 15 side. The detected values of the fluid temperature sensors 12a and 12b and the flow rate counter 12c, which are the collected heat quantity measuring means, are directly read by the hot water supply control device 25, and the heating amount per unit time based on the read temperature and flow rate information. May be obtained and accumulated, and learned and stored as the heat collection heat amount SQ per day. Then, the heat collection heat amount SQ per day may be stored for a predetermined period on the hot water supply control device 25 side, and the maximum value may be obtained from the data for the predetermined period.

また、集熱実績熱量ＳＱｚについても、集熱熱量ＳＱと同様に、給湯制御装置２５が算出するものであってもよい。   Also, the heat collection actual heat amount SQz may be calculated by the hot water supply control device 25 in the same manner as the heat collection heat amount SQ.

上述の構成および作動によれば、制御手段である給湯制御装置２５は、給湯ピーク時間帯の開始時刻１７時よりも所定時間前である１５時に、天気予測情報に基づいて補正して予測した集熱推定熱量Ｋ・ＳＱと当日の集熱実績熱量ＳＱｚとの差から集熱不足熱量ΔＱｍｎｓを算出し、給湯ピーク時間帯の開始時刻１７時までに、算出した集熱不足熱量ΔＱｍｎｓ分を沸き増すようにヒートポンプユニット２２の沸き増し運転を行う。   According to the above-described configuration and operation, the hot water supply control device 25 serving as the control means corrects and predicts based on the weather prediction information at 15:00, which is a predetermined time before the start time 17:00 of the hot water supply peak time zone. Calculate the heat collection insufficient heat quantity ΔQmns from the difference between the estimated heat quantity K · SQ and the actual heat collection heat quantity SQz of the day, and increase the calculated heat collection insufficient heat quantity ΔQmns by 17:00 in the hot water supply peak time zone As described above, the heat pump unit 22 is reheated.

したがって、昼間時間帯に集熱熱量が少なくなる方に天気予測が外れた場合であっても、給湯ピーク時間帯が始まるまでにヒートポンプユニット２２の沸き増し運転により、天気予測が当たって予測通りの集熱ができた場合と同等の熱量を確保することができ、給湯ピーク時間帯に湯切れすることを防止できる。また、天気予測が外れた場合のヒートポンプユニット２２の沸き増し運転は、給湯ピーク時間帯の開始時刻よりも２時間前から給湯ピーク時間帯開始時刻までの間に集熱不足熱量ΔＱｍｎｓ分を補うように行われるので、過剰沸き上げを抑制することもできる。   Therefore, even if the weather prediction is off when the heat collection heat amount decreases in the daytime period, the weather prediction hits as predicted by the heating operation of the heat pump unit 22 before the hot water supply peak time period starts. The amount of heat equivalent to the case where heat can be collected can be secured, and hot water can be prevented from running out during the hot water supply peak time period. In addition, the heating operation of the heat pump unit 22 when the weather prediction is out of order compensates for the heat collection insufficient heat amount ΔQmns between two hours before the start time of the hot water supply peak time period and the start time of the hot water supply peak time period. Therefore, excessive boiling can be suppressed.

ここで、図３および図４を用いて、本実施形態の作動例について説明する。図３および図４では、各時刻における貯湯タンク２１内の貯湯状態を模式的に示しており、貯湯タンク２１内の破線は、層状に積層された温度の異なる湯水の境界を示しており、破線が１本の場合は、上部が高温水で下部が低温水、破線が２本の場合は、上部が高温水、中間部が中温水で下部が低温水となっており、高温水と中温水とが給湯用に用いることができる熱量を有する湯水となっている。なお、比較例を示す図５においても同様である。   Here, the operation example of this embodiment is demonstrated using FIG. 3 and FIG. 3 and 4 schematically show the hot water storage state in the hot water storage tank 21 at each time, and the broken line in the hot water storage tank 21 shows the boundary of hot water with different temperatures stacked in layers. When there is one, the upper part is hot water and the lower part is cold water, and when there are two broken lines, the upper part is hot water, the middle part is medium hot water, and the lower part is cold water. And hot water having an amount of heat that can be used for hot water supply. The same applies to FIG. 5 showing the comparative example.

なお、図３では、昼間時間帯に天気予測が当たった場合（例えば天気予測が晴れで実際にも晴れであった場合）を示しており、図４および図５では昼間時間帯に天気予測が外れた場合（例えば天気予測が晴れで実際には雨であった場合）を示している。   Note that FIG. 3 shows a case where the weather prediction is applied during the daytime period (for example, when the weather prediction is clear and actually clear), and FIGS. 4 and 5 show the weather prediction during the daytime period. It shows a case where it deviates (for example, when the weather prediction is sunny and actually rainy).

本実施形態によれば、図３に示すように、深夜時間帯に昼間時間帯の予測集熱熱量分を差し引いた比較的少ない沸き上げを行い、昼間時間帯に天気予測が当たった場合には、１５時の時点で沸き上げ貯湯水の下方に予測集熱熱量分の湯水が貯湯されている。したがって、１７時の時点で一日の給湯必要熱量に基づいて給湯負荷が高い給湯ピーク時間帯の必要熱量がほぼ確保されており、１７時の時点で貯湯タンク２１内の貯湯熱量が給湯ピーク時間帯の給湯使用熱量の学習値に対して不足分があるのであれば不足熱量を沸き増して、給湯ピーク時間帯に湯切れを起こすことなく風呂の湯張りや給湯を行なうことができる。   According to the present embodiment, as shown in FIG. 3, a relatively small amount of heating is performed by subtracting the amount of heat collected during the daytime period from midnight, and when the weather is predicted during the daytime period, At the time of 15:00, hot water corresponding to the estimated amount of collected heat is stored below the heated hot water. Therefore, the required amount of heat in the hot water supply peak time zone when the hot water supply load is high is almost secured based on the daily required hot water supply heat amount at 17:00, and the amount of hot water stored in the hot water storage tank 21 at the time of 17:00 is the hot water supply peak time. If there is an insufficiency with respect to the learned value of the hot water use heat amount of the belt, the insufficient heat amount can be increased, and the bath can be refilled and hot water can be supplied without running out of hot water during the hot water supply peak time zone.

また、図４に示すように、深夜時間帯に昼間時間帯の予測集熱熱量分を差し引いた比較的少ない沸き上げを行い、昼間時間帯に天気予測が外れた場合には、１５時の時点で沸き上げ貯湯水の下方に予想集熱熱量分より熱量が少ない湯水が集熱貯湯されている、もしくは、集熱貯湯されていない（本例では集熱された貯湯水はない）。ところが、予測集熱熱量と集熱実績熱量との乖離分の不足熱量は、１５時から１７時までの間に沸き増しされる。したがって、１７時の時点では、天気予測が当たった場合と同等に、一日の給湯必要熱量に基づいて給湯負荷が高い給湯ピーク時間帯の必要熱量がほぼ確保されており、１７時の時点で貯湯タンク２１内の貯湯熱量が給湯ピーク時間帯の給湯使用熱量の学習値に対して不足分があるのであれば不足熱量を沸き増して、給湯ピーク時間帯に湯切れを起こすことなく風呂の湯張りや給湯を行なうことができる。   In addition, as shown in FIG. 4, when a relatively small amount of heating is performed by subtracting the amount of heat collected during the daytime during the midnight hours, and the weather forecast is off during the daytime hours, At the bottom of the boiling hot water storage water, hot water with less heat than the expected heat collection heat amount is collected or not collected (in this example, there is no collected hot water). However, the insufficient heat quantity corresponding to the difference between the predicted heat collection heat quantity and the actual heat collection heat quantity is increased between 15:00 and 17:00. Therefore, at the time of 17:00, as in the case of the weather prediction, the necessary amount of heat in the hot water supply peak time period when the hot water supply load is high is almost ensured based on the daily required amount of hot water supply. If the amount of stored hot water in the hot water storage tank 21 is insufficient with respect to the learning value of the hot water use heat amount during the hot water supply peak time period, the insufficient heat amount is increased, and the hot water in the bath without causing hot water shortage during the hot water supply peak time period. Tensioning and hot water supply can be performed.

これに対し、図２に示すステップ２９０〜３３０を行わない制御の場合には、図５に示すように、深夜時間帯に昼間時間帯の予測集熱熱量分を差し引いた比較的少ない沸き上げを行い、昼間時間帯に天気予測が外れた場合には、１７時の時点で沸き上げ貯湯水の下方に予想集熱熱量分より熱量が少ない湯水が集熱貯湯されている、もしくは、集熱貯湯されていない（本例では集熱された貯湯水はない）。したがって、１７時の時点で給湯負荷が高い給湯ピーク時間帯の必要熱量には大きく不足しており、１７時の時点で貯湯タンク２１内の貯湯熱量が給湯ピーク時間帯の給湯使用熱量の学習値に対して不足分があるので不足熱量を沸き増していくが、既に給湯ピーク時間帯に突入しており、給湯ピーク時間帯の風呂の湯張りや給湯等を行なう際に沸き増しが間に合わず、湯切れを発生してしまう。   On the other hand, in the case of control without performing steps 290 to 330 shown in FIG. 2, as shown in FIG. 5, relatively little boiling is performed by subtracting the estimated amount of heat collected during the daytime period from the midnight time period. If the weather forecast is off during the daytime, hot water with less heat than the estimated amount of collected heat is collected under the boiling hot water at 17:00, or the collected heat is stored (In this example, there is no hot water collected). Therefore, the required amount of heat in the hot water supply peak time zone when the hot water supply load is high at 17:00 is greatly insufficient, and the stored heat amount in the hot water storage tank 21 at 17:00 is the learned value of the hot water use heat amount in the hot water supply peak time zone. As there is a shortage, the amount of deficient heat will increase, but it has already entered the hot water supply peak time zone, and when the hot water filling and hot water supply etc. of the hot water supply peak time are done, the increase in boiling time is not in time, Causes running out of hot water.

このように、本実施形態によれば、昼間時間帯に天気予測が外れた場合であっても、給湯ピーク時間帯が始まる１７時までに沸き増しして、天気予測が当たって予測通りの集熱ができた場合と同等の熱量を確保することができ、給湯ピーク時間帯に湯切れすることを防止できる。   As described above, according to the present embodiment, even when the weather prediction is off during the daytime period, the temperature rises by 17:00 when the hot water supply peak time period starts, and the weather prediction hits and collects as predicted. It is possible to secure the same amount of heat as when heat is generated, and it is possible to prevent the hot water from running out during the hot water supply peak time period.

また、集熱推定熱量を直近の所定期間に太陽熱加熱装置１０により給湯用水に集熱した集熱実績熱量と給湯用水に集熱される当日の天気予測情報とに基づいて算出しているので、集熱実績熱量を天気予測情報により補正して季節変動を加味しつつ集熱推定熱量を精度よく算出することができる。   Moreover, since the estimated heat collection amount is calculated based on the actual heat collection amount collected in the hot water supply water by the solar heating device 10 in the most recent predetermined period and the weather forecast information of the day collected in the hot water supply water, It is possible to accurately calculate the estimated heat collection amount while correcting the actual heat amount by the weather prediction information and taking into account seasonal variations.

また、ヒートポンプユニット２２を沸き上げ熱源装置とする場合には、ヒートポンプは時間当たりの出力が比較的小さく、沸き増しにも時間を要するため、天気予測が外れた際に給湯ピーク時間帯となってからの沸き増しでは湯切れを発生する可能性が増大する。したがって、本実施形態のように、ヒートポンプユニット２２を沸き上げ熱源装置としている場合に、集熱熱量が少なくなる方に天気予測が外れた場合であっても、給湯ピーク時間帯が始まるまでにヒートポンプユニット２２の沸き増し運転により天気予測が当たった場合と同等の熱量を確保することができるという効果は極めて大きい。   Further, when the heat pump unit 22 is used as a heating heat source device, the heat pump has a relatively small output per hour and takes time to increase the boiling time. Increased boiling from increases the possibility of running out of hot water. Therefore, in the case where the heat pump unit 22 is a boiling heat source device as in the present embodiment, even if the weather prediction deviates in the direction where the heat collection heat amount is reduced, the heat pump is reached before the hot water supply peak time period starts. The effect that it is possible to ensure the same amount of heat as when the weather prediction is made by the additional heating operation of the unit 22 is extremely large.

また、太陽熱集熱器１１で熱せられた集熱媒体を蓄えるためのタンクを別に設ける必要がないことでその設置スペースが小さくできる。   Moreover, the installation space can be reduced because it is not necessary to provide a separate tank for storing the heat collection medium heated by the solar heat collector 11.

また、太陽熱加熱装置１０は、熱交換器１２から給湯用水に出力される集熱熱量ＳＱを測定する集熱熱量測定手段を流体温センサ１２ａ、１２ｂおよび流量カウンタ１２ｃで構成しており、熱交換器１２に流通する集熱媒体の温度、流量情報などから集熱熱量を容易に算出することができる。   In addition, the solar heating device 10 includes heat collecting heat quantity measuring means for measuring the heat collecting heat quantity SQ output from the heat exchanger 12 to the hot water supply water by the fluid temperature sensors 12a and 12b and the flow rate counter 12c. The amount of heat collected can be easily calculated from the temperature, flow rate information, etc. of the heat collection medium circulating in the vessel 12.

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について図６に基づいて説明する。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described based on FIG.

本第２の実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、給湯ピーク時間帯の開始時刻までに沸き増す集熱不足熱量に相当する熱量に上限を設け、過剰沸き上げを一層抑制している点が異なる。なお、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。   Compared to the first embodiment described above, the second embodiment sets an upper limit on the amount of heat that corresponds to the heat collection deficient heat that rises by the start time of the hot water supply peak time period, and further suppresses excessive boiling. Is different. In addition, about the part similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

図６に示すように、本第２の実施形態では、給湯制御装置２５は、ステップ２９０で第２所定時刻（例えば１５：００）に達したと判断すると、ステップ３００では、当日のこれまでの（朝から１５時までの）集熱熱量を集熱制御装置１５から読み込み集熱実績熱量ＳＱｚとする。そして、ステップ３１０で集熱推定熱量（予測集熱熱量）Ｋ・ＳＱを読み込み、集熱推定熱量Ｋ・ＳＱと集熱実績熱量ＳＱｚとの差（Ｋ・ＳＱ−ＳＱｚ）を算出する（ステップ３１２）。   As shown in FIG. 6, in the second embodiment, when the hot water supply control device 25 determines in step 290 that the second predetermined time (for example, 15:00) has been reached, in step 300, on the current day. The collected heat amount (from morning to 15:00) is read from the heat collection control device 15 and is used as the collected heat amount SQz. In step 310, the estimated heat collection amount (predicted heat collection amount) K · SQ is read, and the difference (K · SQ-SQz) between the estimated heat collection amount K · SQ and the actual heat collection amount SQz is calculated (step 312). ).

次に、一日の給湯用必要熱量Ｑ２から残湯熱量Ｑ１および集熱実績熱量ＳＱｚを減じた熱量（Ｑ２−Ｑ１−ＳＱｚ）を算出する（ステップ３１４）。そして、ステップ３１２で算出した熱量（Ｋ・ＳＱ−ＳＱｚ）と、ステップ３１４で算出した熱量（Ｑ２−Ｑ１−ＳＱｚ）とを比較し、小さい方を集熱不足熱量（不足集熱熱量）ΔＱｍｎｓとする（ステップ３２２）。   Next, a heat quantity (Q2-Q1-SQz) obtained by subtracting the remaining hot water heat quantity Q1 and the heat collection actual heat quantity SQz from the required hot water supply quantity Q2 for one day is calculated (step 314). Then, the heat quantity calculated in step 312 (K · SQ−SQz) and the heat quantity calculated in step 314 (Q2−Q1−SQz) are compared, and the smaller one is the heat collection insufficient heat quantity (insufficient heat collection heat quantity) ΔQmns. (Step 322).

ステップ３２２を実行したら、ステップ３３０へ進み、第１の実施形態と同様に沸き増し運転を行う。   If step 322 is performed, it will progress to step 330 and will perform a boiling increase operation similarly to 1st Embodiment.

第１の実施形態では、熱量（Ｋ・ＳＱ−ＳＱｚ）を集熱不足熱量（不足集熱熱量）ΔＱｍｎｓとしていたが、本第２の実施形態では、熱量（Ｋ・ＳＱ−ＳＱｚ）を集熱不足熱量（不足集熱熱量）ΔＱｍｎｓとするものの、これに、集熱不足熱量ΔＱｍｎｓの上限を熱量（Ｑ２−Ｑ１−ＳＱｚ）とするという制限を設けたことと同等となる。   In the first embodiment, the heat quantity (K · SQ−SQz) is set to the heat collection insufficient heat quantity (insufficient heat collection heat quantity) ΔQmns. However, in the second embodiment, the heat quantity (K · SQ−SQz) is collected. Although the amount of insufficient heat (insufficient heat collection amount) ΔQmns is set, this is equivalent to the restriction that the upper limit of the heat collection insufficient heat amount ΔQmns is set as the amount of heat (Q2-Q1-SQz).

深夜時間帯にヒートポンプユニット２２を運転しなくても集熱推定熱量Ｋ・ＳＱを加えれば一日の給湯用必要熱量Ｑ２を超えてしまう場合には、１５：００〜１７：００に集熱推定熱量Ｋ・ＳＱと当日の集熱実績熱量ＳＱｚとの差である集熱不足熱量ΔＱｍｎｓを沸き増すようにヒートポンプユニット２２を運転すると、一日の給湯用必要熱量Ｑ２を超える熱量を蓄えることになり、不必要な沸き増しを行うことになる。   Even if the heat pump unit 22 is not operated at midnight, if the estimated amount of heat K · SQ is added and the required amount of heat Q2 for hot water supply per day is exceeded, the heat collection is estimated at 15:00 to 17:00 When the heat pump unit 22 is operated so as to increase the heat collection insufficient heat quantity ΔQmns which is the difference between the heat quantity K · SQ and the actual heat collection heat quantity SQz on the day, the heat quantity exceeding the necessary heat quantity Q2 for hot water supply per day is stored. Unnecessary reheating is performed.

そこで、ヒートポンプユニット２２が沸き増す集熱不足熱量ΔＱｍｎｓに上限を設け、その上限値を給湯用必要熱量Ｑ２から残湯熱量Ｑ１および集熱実績熱量ＳＱｚを減じた熱量（Ｑ２−Ｑ１−ＳＱｚ）としている。これにより、給湯用必要熱量Ｑ２を超える過剰沸き上げを抑止することができる。   Therefore, an upper limit is set for the heat collection insufficient heat quantity ΔQmns that the heat pump unit 22 increases, and the upper limit value is set as a heat quantity (Q2-Q1-SQz) obtained by subtracting the remaining hot water heat quantity Q1 and the actual heat collection heat quantity SQz from the required hot water supply quantity Q2. Yes. Thereby, the excessive boiling over the required amount of heat Q2 for hot water supply can be suppressed.

上述の説明では、ステップ３２２でステップ３１２で算出した熱量（Ｋ・ＳＱ−ＳＱｚ）と、ステップ３１４で算出した熱量（Ｑ２−Ｑ１−ＳＱｚ）とを比較し、小さい方を集熱不足熱量ΔＱｍｎｓとしていたが、熱量の比較はこれに限定されるものではなく、これと同義の比較であればよい。   In the above description, the amount of heat (K · SQ−SQz) calculated in step 312 in step 322 is compared with the amount of heat (Q2−Q1−SQz) calculated in step 314, and the smaller one is defined as a heat collection insufficient heat amount ΔQmns. However, the comparison of heat quantity is not limited to this, and it may be a comparison with the same meaning.

集熱推定熱量Ｋ・ＳＱと熱量（Ｑ２−Ｑ１）とを比較して、熱量Ｋ・ＳＱの方が小さいときには熱量（Ｋ・ＳＱ−ＳＱｚ）を集熱不足熱量ΔＱｍｎｓとし、熱量（Ｑ２−Ｑ１）の方が小さいときには熱量（Ｑ２−Ｑ１−ＳＱｚ）を集熱不足熱量ΔＱｍｎｓとしてもよい。   Comparing the estimated heat collection amount K · SQ and the amount of heat (Q2−Q1), when the amount of heat K · SQ is smaller, the amount of heat (K · SQ−SQz) is set as the insufficient heat collection amount ΔQmns and the amount of heat (Q2−Q1) ) Is smaller, the heat quantity (Q2-Q1-SQz) may be set as the heat collection insufficient heat quantity ΔQmns.

また、ステップ２７０で算出した必要沸き上げ熱量Ｑが正値であるときには熱量（Ｋ・ＳＱ−ＳＱｚ）を集熱不足熱量ΔＱｍｎｓとし、必要沸き上げ熱量Ｑが負値であるときには熱量（Ｑ２−Ｑ１−ＳＱｚ）を集熱不足熱量ΔＱｍｎｓとしてもよい。   Further, when the required amount of heating Q calculated in step 270 is a positive value, the amount of heat (K · SQ-SQz) is set to a heat collection insufficient amount of heat ΔQmns, and when the required amount of heating Q is a negative value, the amount of heat (Q2−Q1). -SQz) may be the heat collection insufficient heat quantity ΔQmns.

また、ステップ２８０で沸き上げ運転を行ったときには熱量（Ｋ・ＳＱ−ＳＱｚ）を集熱不足熱量ΔＱｍｎｓとし、ステップ２８０で沸き上げ運転を行わなかったときには熱量（Ｑ２−Ｑ１−ＳＱｚ）を集熱不足熱量ΔＱｍｎｓとしてもよい。   Further, when the boiling operation is performed in step 280, the heat quantity (K · SQ-SQz) is set to the heat collection insufficient heat quantity ΔQmns, and when the boiling operation is not performed in step 280, the heat quantity (Q2-Q1-SQz) is collected. The insufficient heat quantity ΔQmns may be used.

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について図７に基づいて説明する。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG.

本第３の実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、季節により集熱完了時刻が変動することを考慮して、集熱不足熱量を算出するときに集熱が完了していなくても、集熱完了時の集熱実績熱量を用いて集熱不足熱量を算出して、過剰沸き上げを確実に抑制している点が異なる。なお、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。   Compared to the first embodiment described above, the third embodiment has been completed when heat collection shortage calorie is calculated in consideration of the fact that the heat collection completion time varies depending on the season. Even if it is not, the heat collecting insufficient heat amount is calculated using the heat collecting actual heat amount at the time of completion of heat collecting, and the excessive boiling is reliably suppressed. In addition, about the part similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

第１の実施形態では、ステップ３２０において、前述の数式２によりに集熱不測熱量ΔＱｍｎｓを算出していたが、本第３の実施形態では、当日の１５時時点での集熱実績熱量ＳＱｚを補正係数Ｋ２で除して一日の集熱実績熱量としている。本実施形態のステップ３２０では、具体的には下記数式３より集熱不測熱量ΔＱｍｎｓを算出する。   In the first embodiment, in step 320, the heat collection unexpected heat amount ΔQmns is calculated by the above-described equation 2, but in the third embodiment, the actual heat collection heat amount SQz at the time of 15:00 on that day is calculated. Divided by the correction coefficient K2, the actual heat collection amount per day is obtained. In step 320 of the present embodiment, specifically, a heat collection unexpected heat amount ΔQmns is calculated from the following mathematical formula 3.

（数式３）
ΔＱｍｎｓ＝Ｋ・ＳＱ−ＳＱｚ÷Ｋ２
ここで補正係数Ｋ２は、一日の集熱可能熱量に対する集熱集計時点（１５時時点）での集熱可能熱量の比であり、例えば図７に示すような月日（カレンダー）と補正係数Ｋ２との関係を予め設定してある。 (Formula 3)
ΔQmns = K · SQ−SQz ÷ K2
Here, the correction coefficient K2 is the ratio of the heat collectable heat amount at the time of heat collection (at 15:00) to the heat collectable heat amount of the day, for example, the date (calendar) as shown in FIG. 7 and the correction coefficient. The relationship with K2 is preset.

図７に示すように、秋分の日から春分の日までは、１５時までに集熱を完了する（１００％集熱する）ため補正係数Ｋ２を「１」としており、夏至の日を中心とする約２ヶ月間は、１５時までに集熱を８０％完了する（８０％集熱する）ため補正係数Ｋ２を「０．８」としている。   As shown in FIG. 7, the correction coefficient K2 is set to “1” to complete heat collection by 15:00 (collection of 100% heat) from the autumn day to the spring day, with the summer solstice day as the center. For about two months, the correction coefficient K2 is set to “0.8” in order to complete 80% heat collection (collect 80% heat) by 15:00.

また、春分の日から夏至の日1ヶ月前までは、１５時までに集熱を完了する比率に応じて補正係数Ｋ２を漸次減少させており、夏至の日１ヵ月後から秋分の日までは、１５時までに集熱を完了する比率に応じて補正係数Ｋ２を漸次増大させている。   In addition, from the spring equinox day to one month before the summer solstice, the correction factor K2 is gradually decreased according to the ratio of completing heat collection by 15:00, and from one month after the summer solstice to the autumn equinox day. The correction coefficient K2 is gradually increased according to the ratio of completing the heat collection by 15:00.

このように、１５時時点の集熱実績熱量ＳＱｚを予め設定した季節により変動する一日の集熱可能熱量に対する１５時までの集熱可能熱量の比率で除して補正し、集熱不測熱量ΔＱｍｎｓを算出するための真の集熱実績熱量としている。これにより、季節により集熱完了時刻が変動し、給湯ピーク時間帯の開始時刻１７時よりも所定時間前である１５時の時点で集熱が完了していない場合であっても、集熱完了時の集熱実績熱量を用いて集熱不足熱量を算出することができる。したがって、季節により集熱完了時刻が変動しても、過剰沸き上げを確実に抑制することができる。   In this way, the heat collection actual heat amount SQz at 15:00 is corrected by dividing by the ratio of the heat collection possible heat amount up to 15:00 with respect to the heat collection heat amount of the day that fluctuates depending on the preset season, and the heat collection unexpected heat amount The actual heat collection heat amount for calculating ΔQmns is used. As a result, the heat collection completion time varies depending on the season, and even if heat collection is not completed at 15:00, which is a predetermined time before the start time 17:00 of the hot water supply peak time zone, the heat collection is completed. The heat collection insufficient heat quantity can be calculated using the actual heat collection heat quantity at the time. Therefore, even if the heat collection completion time varies depending on the season, excessive boiling can be reliably suppressed.

夏場等において１５時時点で集熱が完了していない場合に、１５時時点での集熱実績熱量をそのまま用いると、１５時以降に集熱する熱量が考慮されず、１７時までに過剰沸き増しを行ってしまうが、この対策として集熱集計時刻を集熱完了時として給湯ピーク時間帯開始時刻に近づけ過ぎると、沸き増し時間が充分に確保できず、沸き増しが完了していない状態で給湯ピーク時間帯に突入し、湯切れを発生してしまう場合がある。本実施形態によれば、このような不具合の発生を防止することができる。   If heat collection at 15 o'clock is not completed in summer, etc., if the actual heat collection at 15 o'clock is used as is, the amount of heat collected after 15 o'clock will not be taken into account, and excess boiling will occur by 17 o'clock. As a countermeasure, if the heat collection time is too close to the start time of the hot water supply peak time zone as a countermeasure, sufficient boiling time cannot be secured, and boiling is not completed. There may be a case where a hot water supply peak time is reached and a hot water shortage occurs. According to the present embodiment, it is possible to prevent such a problem from occurring.

なお、ここでは、集熱集計から沸き増し開始を１５時に固定しているが、給湯ピーク時間帯の開始時刻までに沸き増し運転時間が確保できるのであれば、季節に応じて時刻をずらすものであってもよい。例えば、一年を通じて、一日の集熱可能熱量に対する集熱熱量割合が８０％となる時刻を、給湯ピーク時間帯の開始時刻１７時よりも所定時間前の時刻として変動させるものであってもよい。   Here, the start of heating is fixed at 15:00 from the heat collection, but if the heating time can be secured by the start time of the hot water supply peak time, the time will be shifted according to the season. There may be. For example, throughout the year, the time when the ratio of the heat collection heat amount to the heat collection heat amount per day is 80% may be changed as a time that is a predetermined time before the start time 17:00 of the hot water supply peak time zone. Good.

（他の実施形態）
上記各実施形態では、給湯制御装置２５は、過去に太陽熱加熱装置１０により給湯用水を加熱した集熱熱量を太陽熱加熱装置１０により給湯用水が加熱される当日の天気予測情報に基づいて補正して、太陽熱加熱装置１０により給湯用水を加熱する当日の集熱推定熱量を算出していたが、これに限らず、天気予測情報に基づかずに、例えば、一定の係数を常に集熱熱量に乗じること等で当日の集熱推定熱量を設定するものであってもよい。 (Other embodiments)
In each said embodiment, the hot water supply control apparatus 25 correct | amends the heat collection calorie | heat amount which heated the hot water supply water with the solar heating apparatus 10 in the past based on the weather prediction information on the day when the hot water supply water is heated with the solar heating apparatus 10. The heat collection estimated heat amount on the day when the hot water supply water is heated by the solar heating device 10 is calculated. However, the present invention is not limited to this. For example, a constant coefficient is always multiplied by the heat collection heat amount. For example, the estimated heat collection amount for the day may be set.

これによると、太陽熱加熱装置１０によって実際に集熱した集熱実績熱量が集熱推定熱量より少なくなる方に外れた場合であっても、給湯ピーク時間帯が始まるまでにヒートポンプ装置２２の沸き増し運転により、集熱推定熱量が得られた場合と同等の熱量を確保することができ、給湯ピーク時間帯に湯切れすることを防止できる。また、集熱実績熱量が集熱推定熱量より少なく方に外れた場合のヒートポンプ装置２２の沸き増し運転は、給湯ピーク時間帯の開始時刻よりも所定時間前から給湯ピーク時間帯開始時刻までの間に集熱不足熱量を補うように行われるので、過剰沸き上げを抑制することもできる。   According to this, even when the actual heat collection heat amount actually collected by the solar heating device 10 deviates to be less than the estimated heat collection heat amount, the heat pump device 22 is heated up until the hot water supply peak time period starts. The operation can secure the same amount of heat as when the estimated heat collection heat amount is obtained, and can prevent the hot water from running out during the hot water supply peak time period. In addition, the heating operation of the heat pump device 22 when the actual heat collection heat amount deviates less than the heat collection estimated heat amount is between a predetermined time before the hot water supply peak time zone and the hot water supply peak time zone start time. Therefore, excessive boiling can be suppressed.

また、上記各実施形態では、沸き上げ熱源装置であるヒートポンプユニット２２は、高圧側の冷媒圧力が臨界圧力を超える超臨界ヒートポンプサイクルを有する装置であったが、これに限定されるものではなく、高圧側冷媒圧力が臨界圧以下であるヒートポンプサイクルを備えるものであってもよい。また、沸き上げ熱源装置はヒートポンプ装置に限定されず、例えば電気ヒータによって給湯用水を沸き上げる熱源装置であってもかまわない。   Further, in each of the above embodiments, the heat pump unit 22 that is a boiling heat source device is a device having a supercritical heat pump cycle in which the refrigerant pressure on the high pressure side exceeds the critical pressure, but is not limited thereto, A heat pump cycle in which the high-pressure side refrigerant pressure is equal to or lower than the critical pressure may be provided. The boiling heat source device is not limited to a heat pump device, and may be a heat source device that boils hot water using an electric heater, for example.

本発明を適用した第１の実施形態における貯湯式給湯装置の全体構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the whole structure of the hot water storage type hot water supply apparatus in 1st Embodiment to which this invention is applied. 第１の実施形態における給湯制御装置２５の沸き上げ運転制御動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the boiling operation control operation of the hot water supply control apparatus 25 in 1st Embodiment. 第１の実施形態における貯湯式給湯装置の作動例を説明する図である。It is a figure explaining the operation example of the hot water storage type hot water supply apparatus in 1st Embodiment. 第１の実施形態における貯湯式給湯装置の作動例を説明する図である。It is a figure explaining the operation example of the hot water storage type hot water supply apparatus in 1st Embodiment. 比較例である貯湯式給湯装置の作動例を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the operation example of the hot water storage type hot-water supply apparatus which is a comparative example. 第２の実施形態における給湯制御装置２５の沸き上げ運転制御動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the boiling operation control operation | movement of the hot water supply control apparatus 25 in 2nd Embodiment. 第３の実施形態における月日と補正係数Ｋ２との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the date and the correction coefficient K2 in 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 太陽熱加熱装置（太陽光熱源装置）
１１ 太陽熱集熱器（太陽光集熱器）
１２ 熱交換器
１５ 集熱制御装置
２０ ヒートポンプ給湯装置
２１ 貯湯タンク
２２ ヒートポンプユニット（ヒートポンプ装置、沸き上げ熱源装置）
２５ 給湯制御装置（制御手段） 10 Solar heating device (solar heat source device)
11 Solar collector (solar collector)
12 heat exchanger 15 heat collection control device 20 heat pump hot water supply device 21 hot water storage tank 22 heat pump unit (heat pump device, boiling heat source device)
25 Hot water supply control device (control means)

Claims (5)

内部に給湯用水を貯えるための貯湯タンク（２１）と、
前記貯湯タンク（２１）内の給湯用水を沸き上げる沸き上げ熱源装置（２２）と、
太陽光集熱器（１１）で太陽光を受光して加熱された集熱媒体により前記貯湯タンク（２１）内の給湯用水を加熱する太陽光熱源装置（１０）と、
前記沸き上げ熱源装置（２２）の運転を制御する制御手段（２５）と、を備え、
前記制御手段（２５）が、
過去に前記太陽光熱源装置（１０）により給湯用水を加熱した集熱熱量に基づいて、前記太陽光熱源装置（１０）により給湯用水を加熱する当日の集熱推定熱量を設定し、
電力コストに基づいて定まる所定時間帯に、一日の給湯用必要熱量から前記所定時間帯開始時の残湯熱量および前記集熱推定熱量を減じた熱量を加えるように前記沸き上げ熱源装置（２２）の運転を制御する貯湯式給湯装置において、
前記制御手段（２５）は、
給湯使用熱量が他の時間帯より多い給湯ピーク時間帯の開始時刻よりも所定時間前に、前記集熱推定熱量と当日の集熱実績熱量との差に基づいて集熱不足熱量を算出し、
前記給湯ピーク時間帯の開始時刻までに前記集熱不足熱量に相当する熱量を沸き増すように前記沸き上げ熱源装置（２２）を運転することを特徴とする貯湯式給湯装置。 A hot water storage tank (21) for storing hot water supply water inside,
A boiling heat source device (22) for boiling hot water in the hot water storage tank (21);
A solar heat source device (10) for heating hot water supply water in the hot water storage tank (21) by a heat collecting medium heated by receiving sunlight with a solar heat collector (11);
Control means (25) for controlling the operation of the boiling heat source device (22),
The control means (25)
Based on the amount of heat collected by heating the hot water supply water by the solar heat source device (10) in the past, the heat collection estimated heat amount on the day of heating the hot water supply water by the solar heat source device (10) is set,
In the predetermined time zone determined based on the power cost, the boiling heat source device (22) is added so as to add a heat amount obtained by subtracting the remaining hot water heat amount at the start of the predetermined time zone and the estimated heat collection heat amount from the required heat amount for hot water supply of a day. ) In the hot water storage water heater that controls the operation of
The control means (25)
A predetermined amount of time before the start time of the hot water supply peak time period when the amount of heat used for hot water supply is higher than other time periods, and calculates a heat collection insufficient heat quantity based on the difference between the estimated heat collection heat quantity and the actual heat collection heat quantity of the day,
The hot water storage type hot water supply device, wherein the boiling heat source device (22) is operated so as to increase the amount of heat corresponding to the heat collection insufficient heat amount by the start time of the hot water supply peak time zone. 前記制御手段（２５）は、過去に前記太陽光熱源装置（１０）により給湯用水を加熱した集熱熱量を前記太陽光熱源装置（１０）により給湯用水が加熱される当日の天気予測情報に基づいて補正して、前記太陽光熱源装置（１０）により給湯用水を加熱する当日の集熱推定熱量を算出することを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯装置。   The said control means (25) is based on the weather prediction information on the day when the hot-water supply water is heated by the said solar-heat-source device (10) about the amount of heat collection which heated the hot-water supply water by the said solar-heat-source device (10) in the past. The hot water storage type hot water supply apparatus according to claim 1, wherein the heat collection estimated heat quantity on the day when the hot water supply water is heated by the solar heat source apparatus (10) is calculated. 前記制御手段（２５）は、前記集熱不足熱量の上限を、前記給湯用必要熱量から前記残湯熱量および前記集熱実績熱量を減じた熱量とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の貯湯式給湯装置。   The said control means (25) makes the upper limit of the said heat collection insufficient heat amount into the calorie | heat amount which reduced the said remaining hot water calorie | heat amount and the said heat collection actual calorie | heat amount from the said required heat amount for hot water supply, The Claim 1 or Claim The hot water storage type hot water supply apparatus according to 2. 前記制御手段（２５）は、当日の前記給湯ピーク時間帯の開始時刻よりも前記所定時間前までの前記太陽光熱源装置（１０）による集熱熱量を、予め設定した季節により変動する一日の集熱可能熱量に対する前記所定時間前までの集熱可能熱量の比率で除して、前記集熱不足熱量を算出するための前記集熱実績熱量とすることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の貯湯式給湯装置。   The control means (25) adjusts the amount of heat collected by the solar heat source device (10) up to the predetermined time before the start time of the hot water supply peak time zone on the day, which fluctuates according to a preset season. 2. The actual heat collection amount for calculating the heat collection insufficient heat amount is divided by a ratio of the heat collection possible heat amount up to the predetermined time to the heat collection possible heat amount to be the actual heat collection heat amount for calculating the heat collection insufficient heat amount. 4. The hot water storage type hot water supply apparatus according to any one of 3 above. 前記沸き上げ熱源装置（２２）は、ヒートポンプ装置（２２）であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の貯湯式給湯装置。   The hot water storage type hot water supply device according to any one of claims 1 to 4, wherein the boiling heat source device (22) is a heat pump device (22).
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