JP5365358B2 - 電力負荷制御装置および電力負荷制御方法 - Google Patents
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Description
図1は電力負荷制御装置の配置図である。図1に示すように、住宅などの施設100は、再生可能エネルギーを利用した発電装置220と、電力負荷制御装置の例としてのヒートポンプ貯湯式給湯装置(以下単に「給湯装置240」という。)を備える。
上記構成の給湯装置240の動作について説明する。図4は動作を説明するフローチャートである。
図6は貯湯槽の湯水の温度分布を示した模式図である。図6(a)は、給湯装置240の通常動作であって、系統の夜間電力を利用した蓄熱が完了した後の貯湯槽262の湯水の温度分布である。図6(a)に示すように、貯湯槽262のほとんどが、一般的に利用しやすい温水(65℃前後)で満たされている。残りは、中程度の温度の湯水(60℃〜20℃)である。以降便宜的に中程度の温度の湯水を境界層温度の湯水と称する。
次に図7を用いて、貯湯槽262の給湯および給水の流れを説明する。従来からもヒートポンプ式給湯器では、貯湯槽262の上部から取り出した高温の湯と給水とを混合したり、中部から取り出した中温の湯を直接出湯したり、または中温の湯や高温の湯と給水とを混合して適温の湯水を生成したりすることにより、熱の効率化を図ることが行われている。
上記説明においては、ある施設100においての余剰電力をその施設で処理する構成について説明した。しかし現実には状況が様々であって、発電装置220の定格容量も様々であれば、貯湯槽262の大きさも様々である。したがって、ある施設100において発生した余剰電力を必ずしもその施設で解消できるとは限らない。
Claims (7)
- 再生可能エネルギーを利用した発電装置と、
湯水を加熱するヒートポンプと、
前記ヒートポンプで加熱された湯水を蓄える貯湯槽と、
現在の貯湯量と目標貯湯量とを比較する貯湯量比較部と、
前記ヒートポンプによる湯水の加熱温度を決定する温度決定部と、
前記ヒートポンプを前記温度決定部が決定した加熱温度となるように動作させる加熱制御部と、
前記発電装置の発電電力と該発電装置が設置された施設の消費電力とを比較して余剰電力を取得する余剰電力取得部と、
を備え、
前記加熱制御部は、余剰電力が存在する場合には、現在の貯湯量が目標貯湯量に達しているか否かにかかわらず前記ヒートポンプを動作させ、かつ、
前記温度決定部は、現在の貯湯量が目標貯湯量より多い場合の加熱温度を、現在の貯湯量が目標貯湯量より少ない場合の通常の加熱温度よりも高くすることを特徴とする電力負荷制御装置。 - 前記温度決定部は、前記余剰電力取得部が取得した余剰電力の量に応じて加熱温度を決定することを特徴とする請求項1に記載の電力負荷制御装置。
- 前記貯湯槽を上部、中部、下部と三分割した場合に、
前記ヒートポンプから前記貯湯槽の上部に接続された上部戻り配管と、
前記ヒートポンプから前記貯湯槽の中部に接続された中部戻り配管と、
前記ヒートポンプから前記上部戻り配管または中部戻り配管に切り替える切替弁と、
少なくとも前記貯湯槽の上部の温度を検知する温度検知部とを備え、
前記加熱制御部は、
前記ヒートポンプにおける加熱温度が前記貯湯槽の上部の温度よりも低い場合には、前記切替弁を前記中部戻り配管に切り替えることを特徴とする請求項1に記載の電力負荷制御装置。 - 前記貯湯槽を上部、中部、下部と三分割した場合に、
前記貯湯槽の上部から出湯する上部出湯配管と、
前記貯湯槽の中部から出湯する中部出湯配管と、
前記貯湯槽の下部から出湯する下部出湯配管と、
前記上部出湯配管と、前記中部出湯配管と、前記下部出湯配管と、給水配管からの湯水を混合して出湯温度を制御する出湯制御部とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の電力負荷制御装置。 - 蓄えるべき湯水の量を予測する目標貯湯量予測部をさらに備え、
目標貯湯量予測部は、ある時刻からその日のうちに使いきれる湯水の量を第1目標貯湯量として予測し、さらにある時刻で最低限必要な貯湯量を第2目標貯湯量として予測し、
前記貯湯量比較部は現在の貯湯量と前記第1および第2目標貯湯量とを比較して、
前記加熱制御部は、現在の貯湯量が前記第2目標貯湯量よりも少ない場合には余剰電力が存在しない場合であっても加熱を行い、かつ現在の貯湯量が前記第2目標貯湯量よりも多い場合であっても余剰電力が存在する場合には加熱を行い、
前記温度決定部は、現在の貯湯量が前記第1目標貯湯量より多い場合の加熱温度を、現在の貯湯量が前記第1目標よりも少ない場合の通常の加熱温度よりも高くすることを特徴とする請求項1に記載の電力負荷制御装置。 - 外部から貯湯すべき信号を受信する外部信号受信部を備え、
前記加熱制御部は、前記外部信号受信部が信号を受信することにより、余剰電力が存在するものとみなして動作することを特徴とする請求項1に記載の電力負荷制御装置。 - 再生可能エネルギーを利用した発電装置の発電電力と、該発電装置が設置された施設の消費電力とを比較して余剰電力を取得し、
現在の貯湯量と目標貯湯量とを比較し、
前記余剰電力が存在する場合には、現在の貯湯量が目標貯湯量に達しているか否かにかかわらず前記ヒートポンプを動作させ、かつ、現在の貯湯量が目標貯湯量より多い場合の加熱温度を、現在の貯湯量が目標貯湯量より少ない場合の通常の加熱温度よりも高くすることを特徴とする電力負荷制御方法。
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