JP7253363B2 - hot water system - Google Patents
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Description
本明細書に開示の技術は、給湯システムに関する。 The technology disclosed in this specification relates to a hot water supply system.
特許文献1には、水を沸き上げるヒートポンプと、沸き上げられた水を貯留するタンクと、を備える給湯システムが開示されている。この給湯システムは、ヒートポンプによって沸き上げられた水をタンクに貯留し、タンクに貯留されている当該水を給湯箇所に供給する。特許文献1の給湯システムでは、外気温度が所定の温度よりも低い場合には、ヒートポンプの駆動を禁止する。 Patent Document 1 discloses a hot water supply system that includes a heat pump that boils water and a tank that stores the boiled water. This hot water supply system stores water boiled by a heat pump in a tank, and supplies the water stored in the tank to a hot water supply location. In the hot water supply system of Patent Literature 1, driving of the heat pump is prohibited when the outside air temperature is lower than a predetermined temperature.
上記のように、給湯システムでは、種々の条件によって、ヒートポンプの駆動が禁止される禁止時間帯が存在する場合がある。ユーザが給湯を所望する時間帯に合わせて水の沸き上げを完了する完了予定時刻が予め定められている場合、水を沸き上げるべき時間帯が禁止時間帯に重複すると、ヒートポンプにより水を沸き上げることができず、ユーザが所望する量の給湯を行えないおそれがある。本明細書では、ヒートポンプの駆動が禁止される時間帯が存在する場合でも、ユーザが所望する給湯を行うことができる技術を提供する。 As described above, in the hot water supply system, there may be a prohibited time period during which the heat pump is prohibited from being driven depending on various conditions. When the scheduled completion time of boiling water is set in advance according to the time zone in which the user desires hot water supply, the water is boiled by the heat pump when the time zone in which the water should be boiled overlaps with the prohibited time zone. Therefore, the amount of hot water desired by the user may not be supplied. The present specification provides a technology that enables hot water supply as desired by the user even when there is a time period during which the heat pump is prohibited from being driven.
本明細書が開示する給湯システムは、外気から吸熱して水を沸き上げるヒートポンプと、前記ヒートポンプで沸き上げられた水を貯留するタンクと、燃料の燃焼によって水を沸き上げる補助熱源と、制御装置と、を備えている。前記ヒートポンプは、所定の条件を満たす場合に駆動が禁止される。前記制御装置は、学習処理と、前記学習処理の後に実行される沸上処理と、を実行可能に構成されている。前記学習処理では、前記制御装置が、前記ヒートポンプの駆動が禁止された禁止時間帯についての過去の実績に基づいて、前記ヒートポンプによる水の沸き上げを実行可能であると予想される沸上可能時間帯を決定する。前記沸上処理では、前記制御装置が、所定の給湯予定時刻に基づいて、前記ヒートポンプにより沸き上げられた水を前記タンクに貯留する完了予定時刻を決定し、前記学習処理において決定した前記沸上可能時間帯に前記ヒートポンプを駆動させることにより、沸き上げられた水を前記完了予定時刻よりも前に前記タンクに貯留する沸き上げ運転を実行する。前記制御装置は、前記学習処理において決定した前記沸上可能時間帯のうち、連続する前記沸上可能時間帯の長さが、前記ヒートポンプによる前記沸き上げ運転に要する必要沸上時間よりも短い場合には、前記沸き上げ運転を実行しない。 The hot water supply system disclosed in this specification includes a heat pump that absorbs heat from outside air to boil water, a tank that stores the water boiled by the heat pump, an auxiliary heat source that boils water by burning fuel, and a controller. and have. The heat pump is prohibited from being driven when a predetermined condition is satisfied. The control device is configured to be capable of executing a learning process and a boiling-up process that is executed after the learning process. In the learning process, the control device predicts that the heat pump is capable of boiling water based on the past record of the prohibition time period during which the heat pump is prohibited from being driven. determine the obi. In the boiling-up process, the control device determines a scheduled completion time for storing the water boiled by the heat pump in the tank based on a predetermined scheduled hot-water supply time, and determines the boiling-up determined in the learning process. By driving the heat pump during the possible time period, a boiling operation is executed in which the boiled water is stored in the tank before the scheduled completion time. When the length of the continuous boiling-up possible time zone among the boiling-up possible time zones determined in the learning process is shorter than the necessary boiling-up time required for the heating operation by the heat pump, the control device , the boiling operation is not performed .
上記の給湯システムでは、制御装置が、学習処理において、禁止時間帯についての過去の実績に基づき、予想される沸上可能時間帯を決定する。その後、制御装置が、沸上処理において、沸き上げられた水を貯留する完了予定時刻を決定し、学習処理において決定した沸上可能時間帯にヒートポンプを駆動させる。これにより、沸き上げられた水を完了予定時刻よりも前にタンクに貯留する。このように、制御装置は、過去の禁止時間帯の実績に基づいて給湯予定時刻よりも前の沸上可能時間帯に水の沸き上げを完了させる。このように、上記の給湯システムによれば、禁止時間帯を回避しながら、給湯予定時刻よりも前に水を沸き上げることができるため、ユーザが所望する給湯を行うことができる。また、制御装置は、連続する沸上可能時間帯の長さが、必要沸上時間よりも短い場合には、ヒートポンプにより必要な量の水を沸き上げることができないので、沸き上げ運転を実行しない。ユーザは、沸き上げ運転がキャンセルされた時間帯に給湯を行いたい場合には、タンク内の湯を使用せず、補助熱源を利用した燃焼給湯運転を行うことにより、給湯箇所にユーザが所望する量の湯を供給することができる。 In the above-described hot water supply system, the control device determines the expected boiling-up possible time period in the learning process based on the past record of the prohibited time period. After that, in the boiling process, the control device determines the scheduled completion time for storing the boiled water, and drives the heat pump during the boiling-up possible time period determined in the learning process. Thereby, the boiled water is stored in the tank before the scheduled completion time. In this way, the control device completes the boiling of water during the boiling-up possible time period before the scheduled hot water supply time based on the past record of the prohibited time period. As described above, according to the hot water supply system, it is possible to boil water before the scheduled hot water supply time while avoiding the prohibited time zone, so that the hot water supply desired by the user can be performed. Further, when the length of the continuous boiling-up possible time zone is shorter than the required boiling-up time, the control device does not perform the boiling-up operation because the heat pump cannot boil the required amount of water. . When the user wants to supply hot water during the time period during which the boiling operation is canceled, the hot water in the tank is not used, but the combustion hot water supply operation is performed using the auxiliary heat source. It can supply hot water.
本明細書が開示する別の給湯システムは、外気から吸熱して水を沸き上げるヒートポンプと、前記ヒートポンプで沸き上げられた水を貯留するタンクと、燃料の燃焼によって水を沸き上げる補助熱源と、制御装置と、を備えている。前記ヒートポンプは、所定の条件を満たす場合に駆動が禁止される。前記制御装置は、学習処理と、前記学習処理の後に実行される沸上処理と、を実行可能に構成されている。前記学習処理では、前記制御装置が、前記ヒートポンプの駆動が禁止された禁止時間帯についての過去の実績に基づいて、前記ヒートポンプによる水の沸き上げを実行可能であると予想される沸上可能時間帯を決定する。前記沸上処理では、前記制御装置が、所定の給湯予定時刻に基づいて、前記ヒートポンプにより沸き上げられた水を前記タンクに貯留する完了予定時刻を決定し、前記学習処理において決定した前記沸上可能時間帯のうち、前記完了予定時刻よりも所定時間前までの前記沸上可能時間帯に前記ヒートポンプを駆動させることにより、沸き上げられた水を前記完了予定時刻よりも前に前記タンクに貯留する沸き上げ運転を実行する。前記制御装置は、前記学習処理において決定した前記沸上可能時間帯が、前記完了予定時刻よりも前記所定時間前までに存在しない場合には、前記沸き上げ運転を実行しない。 Another hot water supply system disclosed in this specification includes a heat pump that absorbs heat from outside air to boil water, a tank that stores the water boiled by the heat pump, an auxiliary heat source that boils water by burning fuel, and a controller. The heat pump is prohibited from being driven when a predetermined condition is satisfied. The control device is configured to be capable of executing a learning process and a boiling-up process that is executed after the learning process. In the learning process, the control device predicts that the heat pump is capable of boiling water based on the past record of the prohibition time period during which the heat pump is prohibited from being driven. determine the obi. In the boiling-up process, the control device determines a scheduled completion time for storing the water boiled by the heat pump in the tank based on a predetermined scheduled hot-water supply time, and determines the boiling-up determined in the learning process. Boiled water is stored in the tank before the scheduled completion time by driving the heat pump during the boiling-up possible time period up to a predetermined time before the scheduled completion time. Execute the boiling operation. The control device does not perform the boiling operation when the boiling-up possible time period determined in the learning process does not exist by the predetermined time before the scheduled completion time.
上記の給湯システムでは、制御装置が、学習処理において、禁止時間帯についての過去の実績に基づき、予想される沸上可能時間帯を決定する。その後、制御装置が、沸上処理において、沸き上げられた水を貯留する完了予定時刻を決定し、学習処理において決定した沸上可能時間帯にヒートポンプを駆動させる。これにより、沸き上げられた水を完了予定時刻よりも前にタンクに貯留する。このように、制御装置は、過去の禁止時間帯の実績に基づいて給湯予定時刻よりも前の沸上可能時間帯に水の沸き上げを完了させる。このように、上記の給湯システムによれば、禁止時間帯を回避しながら、給湯予定時刻よりも前に水を沸き上げることができるため、ユーザが所望する給湯を行うことができる。また、水の沸き上げを完了予定時刻よりも前に完了させるとともに、当該沸き上げを必要以上に前倒ししない。従って、タンクに貯留された水の温度がタンクからの放熱により低下することを抑制することができる。さらに、制御装置は、沸上可能時間帯が、完了予定時刻よりも所定時間前までに存在しない場合には、沸き上げ運転を実行しない。すなわち、制御装置は、沸上可能時間帯と完了予定時刻との差が大きい場合には、タンクからの放熱により沸き上げた水の温度が低下してしまうため、沸き上げ運転を実行しない。ユーザは、沸き上げ運転がキャンセルされた時間帯に給湯を行いたい場合には、タンク内の湯を使用せず、補助熱源を利用した燃焼給湯運転を行うことにより、給湯箇所にユーザが所望する量の湯を供給することができる。 In the above-described hot water supply system, the control device determines the expected boiling-up possible time period in the learning process based on the past record of the prohibited time period. After that, in the boiling process, the control device determines the scheduled completion time for storing the boiled water, and drives the heat pump during the boiling-up possible time period determined in the learning process. Thereby, the boiled water is stored in the tank before the scheduled completion time. In this way, the control device completes the boiling of water during the boiling-up possible time period before the scheduled hot water supply time based on the past record of the prohibited time period. As described above, according to the hot water supply system, it is possible to boil water before the scheduled hot water supply time while avoiding the prohibited time zone, so that the hot water supply desired by the user can be performed. In addition, the boiling of water is completed before the scheduled completion time, and the boiling is not brought forward more than necessary. Therefore, it is possible to prevent the temperature of the water stored in the tank from lowering due to heat radiation from the tank. Further, the control device does not perform the boiling operation when the boiling-up possible time zone does not exist by a predetermined time before the scheduled completion time. That is, the control device does not perform the boiling operation when the difference between the boiling possible time zone and the scheduled completion time is large, because the temperature of the boiled water drops due to heat radiation from the tank. When the user wants to supply hot water during the time period during which the boiling operation is canceled, the hot water in the tank is not used, but the combustion hot water supply operation is performed using the auxiliary heat source. It can supply hot water.
上記の給湯システムでは、前記沸上処理では、前記制御装置が、前記完了予定時刻よりも前の時刻のうち、前記沸上可能時間帯の最も遅い時刻に、沸き上げられた水が前記タンクに貯留されるように、前記ヒートポンプを駆動させてもよい。このような構成では、水の沸き上げの前倒しを最小限にすることができる。従って、貯留された水の温度がタンクからの放熱により低下することをより抑制することができる。 In the above-described hot water supply system, in the boiling process, the control device causes the boiled water to flow into the tank at the latest time in the boiling possible time period among the times before the scheduled completion time. The heat pump may be driven so as to be stored. In such a configuration, the forward boiling of the water can be minimized. Therefore, it is possible to further suppress the temperature of the stored water from lowering due to heat radiation from the tank.
上記の給湯システムでは、前記ヒートポンプは、外気温度が所定温度未満である場合に駆動が禁止されてもよい。外気温度が比較的に低い場合、ヒートポンプによる水の沸き上げ能力が低下する。その結果、水を沸き上げるための消費電力が増大したり、所望の温度まで水を沸き上げることができないといった問題が生じ得る。上記の構成によれば、外気温度が比較的に低い場合にヒートポンプの駆動を禁止し、沸上可能時間帯に予め水を沸き上げておくことにより、消費電力を低減することができるとともに、ユーザが所望する温度の水を供給することができる。 In the hot water supply system described above, the heat pump may be prohibited from being driven when the outside air temperature is less than a predetermined temperature. When the outside air temperature is relatively low, the ability of the heat pump to boil water is reduced. As a result, problems such as an increase in power consumption for boiling water and an inability to boil water to a desired temperature may occur. According to the above configuration, it is possible to reduce power consumption by prohibiting the heat pump from being driven when the outside air temperature is relatively low and boiling water in advance during the boiling-up possible time zone. can supply water at the desired temperature.
上記の給湯システムでは、前記制御装置が、過去の給湯実績に基づいて前記所定の給湯予定時刻を特定してもよい。このような構成では、ユーザの給湯の傾向に基づいて給湯予定時刻を特定することができ、ユーザが自ら給湯予定時刻を設定することを要さないため、ユーザの利便性が向上する。 In the above hot water supply system, the control device may specify the predetermined scheduled hot water supply time based on past hot water supply performance. With such a configuration, the scheduled hot water supply time can be specified based on the hot water supply tendency of the user, and the user is not required to set the scheduled hot water supply time by himself/herself, thereby improving user convenience.
図1~3を参照して、本実施形態の給湯システム1について説明する。図1に示すように、給湯システム1は、家屋100に設置される。給湯システム1は、ヒートポンプユニット4(以下、HPユニット4という。)と、タンクユニット6と、バーナユニット8を備えている。
A hot water supply system 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1 , hot water supply system 1 is installed in
家屋100は、屋内101と屋外102を隔てる壁103を備えている。また、家屋100は、分電盤2及び屋外コンセント9を備えている。分電盤2は屋内101に設置されており、屋外コンセント9は屋外102に設置されている。分電盤2と屋外コンセント9は、壁103を貫通するコンセント配線14によって電気的に接続されている。
A
分電盤2は、商用電源10に電気的に接続されている。家屋100には、電力系統から商用電源10を介して電力が供給される。図2に示すように、分電盤2は、主幹ブレーカ21と、複数の分岐ブレーカ22を備えている。商用電源10と主幹ブレーカ21は、電源配線23によって電気的に接続されている。主幹ブレーカ21と複数の分岐ブレーカ22は、分岐配線24によって電気的に接続されている。複数の分岐ブレーカ22のうち、分岐ブレーカ22aは、コンセント配線14によって屋外コンセント9に電気的に接続されている。分岐ブレーカ22a以外の分岐ブレーカ22(以下、その他の分岐ブレーカという。)は、それぞれ端末配線25によって対応する屋内101のコンセントや端末機器(不図示)に電気的に接続されている。
The
主幹ブレーカ21は、電源配線23から分岐配線24に流れる電流が所定の閾値を超えたときにその電流を遮断する機能を有している。分岐ブレーカ22aは、分岐配線24からコンセント配線14へ流れる電流が所定の閾値を超えたときにその電流を遮断する機能を有している。その他の分岐ブレーカは、分岐配線24から各端末配線25へ流れる電流が所定の閾値を超えたときにその電流を遮断する機能を有している。
The
屋外コンセント9は、2つのプラグを抜き差し可能なように構成されている。図1に示すように、屋外コンセント9には、第1の配線系統11のプラグと、第2の配線系統12のプラグが差し込まれている。第1の配線系統11は、電力線11aを備えている。電力線11aは、屋外コンセント9とHPユニット4を電気的に接続している。詳細には、図1に示すように、電力線11aは、屋外コンセント9からタンクユニット6の内部を通過してHPユニット4に接続されている。HPユニット4には、商用電源10から分電盤2及び屋外コンセント9を介して電力線11aによって電力が供給される。第2の配線系統12は、2つの電力線12a、12bを備えている。電力線12aは、屋外コンセント9とバーナユニット8を電気的に接続している。電力線12bは、バーナユニット8とタンクユニット6を電気的に接続している。タンクユニット6には、商用電源10から分電盤2及び屋外コンセント9を介して電力線12a、12bによって電力が供給される。
The
図3は、給湯システム1の概略構成を模式的に示す図である。HPユニット4は、ヒートポンプ40を備える。ヒートポンプ40は、外気から吸熱して水を加熱する(沸き上げる)熱源である。ヒートポンプ40は、圧縮機41と、凝縮器42と、膨張弁43と、蒸発器44を備えている。ヒートポンプ40は、冷媒(例えばフロン系冷媒)を、圧縮機41、凝縮器42、膨張弁43、蒸発器44の順に循環させることで、外気から吸熱して水を加熱する。圧縮機41は、冷媒を加圧して高温高圧にする。凝縮器42は、水との熱交換により冷媒を冷却する。膨張弁43は、冷媒を減圧して低温低圧にする。蒸発器44は、外気との熱交換により冷媒を加熱する。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the schematic configuration of the hot water supply system 1. As shown in FIG. The
HPユニット4はまた、除霜弁49と、除霜経路49aを備えている。除霜経路49aは、凝縮器42と膨張弁43との間と、膨張弁43と蒸発器44との間に膨張弁43をバイパスして接続されている。除霜弁49は、平常時は閉じられており、後述する除霜運転が実行されるときに開かれる。HPユニット4はさらに、凝縮器42に水を循環させる循環ポンプ45と、凝縮器42に流れ込む水の温度を検出する戻りサーミスタ46と、凝縮器42から流れ出る水の温度を検出する往きサーミスタ47と、外気温度を検出する外気温度サーミスタ48と、HPユニット4の各構成要素の動作を制御するHPコントローラ200を備えている。
The
タンクユニット6は、タンク30と、混合弁32と、バイパス制御弁34を備えている。タンク30は、外側が断熱材で覆われており、内部に水を貯える密閉型の容器である。タンク30は、ヒートポンプ40によって沸き上げられた水を貯留する。HPユニット4の循環ポンプ45が駆動すると、タンク30の底部から水が吸い出されて、凝縮器42へ送られる。凝縮器42で加熱されて高温となった水は、タンク30の頂部からタンク30内に戻される。ヒートポンプ40によって加熱された水がタンク30に流れ込むと、タンク30の内部には、低温の水の層の上に高温の水の層が積み重なった温度成層が形成される。タンク30には、タンク30内の上部の水の温度を検出する上部サーミスタ36と、タンク30内の中間部の水の温度を検出する中間部サーミスタ37と、タンク30内の下部の水の温度を検出する下部サーミスタ38が取り付けられている。
The
タンクユニット6には、給水経路71を介して水道水が供給される。給水経路71には、給水圧力を減圧する減圧弁73と、給水温度を検出する入水サーミスタ75が取り付けられている。給水経路71は、タンク30の底部に連通するタンク給水経路77と、混合弁32に連通するタンクバイパス経路79に分岐している。タンク給水経路77とタンクバイパス経路79には、それぞれ逆止弁51、52が取り付けられている。また、タンクバイパス経路79には、混合弁32に流入する水道水の流量を検出する水量センサ54が取り付けられている。タンク30の頂部と混合弁32は、タンク出湯経路56を介して連通している。タンク出湯経路56には、逆止弁58と、混合弁32に流入するタンク30からの水の流量を検出する出湯量センサ60が取り付けられている。出湯量センサ60は、タンク30から出湯される湯量を検出する。
Tap water is supplied to the
混合弁32は、タンクバイパス経路79から流れ込む水道水と、タンク出湯経路56から流れ込むタンク30からの水を混合して、第1給湯経路62に送り出す。混合弁32は、ステッピングモータによって弁を駆動し、タンクバイパス経路79側の開度(水側の開度)と、タンク出湯経路56側の開度(湯側の開度)を調整する。第1給湯経路62には、混合弁32から送り出される水の温度を検出する混合サーミスタ64が取り付けられている。
The mixing
タンクユニット6からは、第2給湯経路66を介して、台所やシャワー、カラン等の給湯箇所への給湯が行われる。第2給湯経路66には、給湯箇所へ供給される水の温度を検出する給湯出口サーミスタ68と、逆止弁70が取り付けられている。第1給湯経路62と第2給湯経路66との間は、給湯バイパス経路72によって連通している。給湯バイパス経路72には、バイパス制御弁34が取り付けられている。
Hot water is supplied from the
タンクユニット6の各経路には、電気式の凍結防止ヒータ(以下、ヒータという。)57a~57gが設けられている。給水経路71には、ヒータ57aが設けられている。タンク給水経路77には、ヒータ57bが設けられている。タンク出湯経路56には、ヒータ57cが設けられている。タンクバイパス経路79には、ヒータ57dが設けられている。第1給湯経路62には、ヒータ57eが設けられている。給湯バイパス経路72には、ヒータ57fが設けられている。第2給湯経路66には、ヒータ57gが設けられている。また、タンクユニット6は、外気温度を検出する外気温度サーミスタ59を備えている。
Each path of the
タンクユニット6はさらに、タンクコントローラ202を備えている。タンクコントローラ202は、タンクユニット6の各構成要素の動作を制御する。タンクコントローラ202は、メモリ203を備えている。メモリ203には、各種の情報が記憶されている。
バーナユニット8は、バーナ80と、熱交換器82と、バイパスサーボ84と、水量サーボ86と、湯はり弁88を備えている。バーナ80は、燃料ガスの燃焼によって熱交換器82を流れる水を加熱する補助熱源である。バーナ80には、不図示のガス供給管を介して燃料ガスが供給される。熱交換器82には、バーナ往路90を介して、タンクユニット6の第1給湯経路62からの水が流れ込む。熱交換器82を通過した水は、バーナ復路92を介して、タンクユニット6の第2給湯経路66へ流れ出る。バーナ往路90には、熱交換器82へ流れ込む水の流量を調整する水量サーボ86が取り付けられている。バーナ往路90とバーナ復路92の間は、バーナバイパス経路94を介して連通している。バーナ往路90とバーナバイパス経路94の接続部に、バイパスサーボ84が取り付けられている。バイパスサーボ84は、バーナ往路90からバーナバイパス経路94へ流れる水の流量を調整する。バーナ復路92には、熱交換器82から流れ出る水とバーナバイパス経路94からの水との合流水の温度を検出するバーナ給湯サーミスタ96が取り付けられている。バーナ復路92からは、湯はり経路98が分岐している。湯はり経路98には、湯はり弁88が取り付けられている。バーナユニット8からは、湯はり経路98を介して、給湯箇所である浴槽への湯はりが行われる。
The
バーナユニット8の各経路には、電気式の凍結防止ヒータ(以下、ヒータという。)93a~93fが設けられている。水量サーボ86よりも上流側のバーナ往路90には、ヒータ93aが設けられている。バイパスサーボ84よりも下流側のバーナ往路90には、ヒータ93bが設けられている。バーナバイパス経路94には、ヒータ93cが設けられている。バーナ復路92には、ヒータ93d、93eが設けられている。湯はり経路98には、ヒータ93fが設けられている。また、バーナユニット8は、外気温度を検出する外気温度サーミスタ95を備えている。
Each path of the
バーナユニット8はさらに、バーナコントローラ204と、リモコン206を備えている。バーナコントローラ204は、バーナユニット8の各構成要素の動作を制御する。リモコン206は、バーナコントローラ204と通信可能であるとともに、バーナコントローラ204を介してタンクコントローラ202と通信可能である。リモコン206は、スイッチやボタン等を介して、ユーザからの各種の操作入力を受け付ける。また、リモコン206は、表示や音声によってユーザに給湯システム1の設定や動作に関する各種の情報を通知する。
HPコントローラ200とタンクコントローラ202は、互いに通信可能である。タンクコントローラ202とバーナコントローラ204は、互いに通信可能である。従って、HPコントローラ200と、タンクコントローラ202と、バーナコントローラ204が協調して制御を行うことで、給湯システム1は、沸き上げ運転、給湯運転、凍結防止運転等の各種の動作を行うことができる。以下では、HPコントローラ200、タンクコントローラ202及びバーナコントローラ204を総称して、単にコントローラと呼ぶことがある。
次に、給湯システム1の動作について説明する。給湯システム1は、沸き上げ運転、給湯運転、凍結防止運転及び除霜運転を実行することができる。 Next, the operation of hot water supply system 1 will be described. The hot water supply system 1 can perform a boiling operation, a hot water supply operation, an anti-freezing operation, and a defrosting operation.
(沸き上げ運転)
沸き上げ運転では、給湯システム1は、ヒートポンプ40を駆動して、タンク30内の水を沸き上げる。沸き上げ運転は、例えば、リモコン206から沸き上げ運転の実行指示が入力されることをトリガとして実行されることもあるし、予め設定された沸き上げ運転の開始予定時刻の到来によって実行されることもあるし、上部サーミスタ36によって検出されるタンク30内の水温が所定温度(例えば、30℃)未満となったときに実行されることもある。沸き上げ運転が開始されると、コントローラは、圧縮機41を駆動して、圧縮機41、凝縮器42、膨張弁43、蒸発器44の順に冷媒を循環させるとともに、循環ポンプ45を駆動して、タンク30と凝縮器42の間で水を循環させる。これによって、タンク30の底部から吸い出された水は、凝縮器42において所定の目標温度(例えば、45℃)まで加熱されて、タンク30の頂部に戻される。所定の湯量が沸き上げられると、コントローラは沸き上げ運転を終了する。
(Boiling operation)
In the boiling operation, hot water supply system 1 drives
(給湯運転)
給湯運転では、給湯設定温度の水を給湯箇所へ供給する。コントローラは、水量センサ54で検出される流量と、出湯量センサ60で検出される流量を合算した流量(給湯流量ともいう。)が最低動作流量(例えば2.4L/分)以上となると、カランの開栓や湯はり等により給湯箇所への給湯が開始されたものと判断する。そして、コントローラは、上部サーミスタ36で検出される温度に応じて、以下の非燃焼給湯運転または燃焼給湯運転を実行する。
(hot water supply operation)
In the hot water supply operation, water at the hot water supply set temperature is supplied to the hot water supply location. When the sum of the flow rate detected by the water
上部サーミスタ36で検出される温度が給湯設定温度以上である場合、コントローラは、非燃焼給湯運転を実行する。非燃焼給湯運転では、コントローラは、バーナ80の燃焼運転を禁止するとともに、混合サーミスタ64で検出される温度が給湯設定温度となるように、混合弁32の開度を調整する。これによって、給湯箇所に給湯設定温度に温度調整された水が供給される。
When the temperature detected by the
上部サーミスタ36で検出される温度が給湯設定温度未満である場合、コントローラは、燃焼給湯運転を実行する。燃焼給湯運転では、コントローラは、バーナ80の燃焼運転を許可するとともに、混合サーミスタ64で検出される温度が、給湯設定温度よりもバーナ80の最小加熱能力の分だけ低い温度となるように、混合弁32の開度を調整する。この場合、タンク30の上部から供給される高温の水と、給水経路71から供給される低温の水が、混合弁32において混合された後、バーナ80によって給湯設定温度まで加熱されて、給湯箇所へ供給される。
If the temperature detected by the
上記の非燃焼給湯運転または燃焼給湯運転を実行中に、給湯流量が最低動作流量を下回ると、コントローラは、カランの開栓や浴槽への湯はりの終了等により給湯箇所への給湯が終了したものと判断して、給湯運転を終了する。 When the hot water supply flow rate falls below the minimum operating flow rate while the non-combustion hot water supply operation or the combustion hot water supply operation is being executed, the controller detects that the hot water supply to the hot water supply point has ended due to the opening of the faucet or the completion of hot water filling to the bathtub. It is judged as such and the hot water supply operation is terminated.
(凍結防止運転)
冬季などの外気温度が低い状態では、配管の内部で水が凍結してしまうことがある。配管の内部で水が凍結すると、沸き上げ運転と給湯運転を実行できない。そこで、給湯システム1は、水の凍結を防止する凍結防止運転を実行する。HPユニット4の外気温度サーミスタ48によって検出された外気温度が所定温度よりも低い場合、コントローラは、循環ポンプ45を所定時間にわたって駆動し、タンク30と凝縮器42の間で水を循環させる。これによって、タンク30内の水がタンク30と凝縮器42の間で循環し、循環経路の凍結を防止する。
(anti-freezing operation)
When the outside air temperature is low, such as in winter, water may freeze inside the pipes. If the water freezes inside the piping, the boiling operation and the hot water supply operation cannot be performed. Therefore, hot water supply system 1 performs an anti-freezing operation to prevent freezing of water. If the outside air temperature sensed by the outside
また、タンクユニット6の外気温度サーミスタ59によって検出された外気温度が所定温度よりも低い場合、コントローラは、ヒータ57a~57gを所定時間にわたってオンにして、タンクユニット6の各経路を加熱する。これによって、タンクユニット6の各経路内の水を加熱して凍結を防止する。
Further, when the outside air temperature detected by the outside
また、バーナユニット8の外気温度サーミスタ95によって検出された外気温度が所定温度よりも低い場合、コントローラは、ヒータ93a~93fを所定時間にわたってオンにして、バーナユニット8の各経路を加熱する。これによって、バーナユニット8の各経路内の水を加熱して凍結を防止する。
Further, when the outside air temperature detected by the outside
(除霜運転)
外気温度が低い状況において、ヒートポンプ40を駆動すると、蒸発器44に着霜してしまうことがある。蒸発器44に着霜すると、外気との熱交換率が低下し、ヒートポンプ40の加熱能力が低下する。そこで、給湯システム1は、蒸発器44を除霜する除霜運転を実行する。具体的には、コントローラは、一時的に除霜弁49を開くことにより、圧縮機41から吐出した高温の冷媒を凝縮器42に通過させ、冷媒が膨張弁43をバイパスして蒸発器44に流れるようにする。蒸発器44に高温の冷媒が流れることにより、蒸発器44が除霜される。
(defrosting operation)
When the
(沸き上げ運転の禁止判定処理)
次に、図4を参照して、HPユニット4による沸き上げ運転を禁止するのか否かを判断するための禁止判定処理について説明する。沸き上げ運転は、所定の条件を満たす場合に禁止される。すなわち、所定の条件を満たす場合には、ヒートポンプ40の駆動が禁止される。禁止判定処理は、所定の間隔(例えば、15分毎)で繰り返し実行される。
(Prohibition determination process for boiling operation)
Next, with reference to FIG. 4, prohibition determination processing for determining whether or not to prohibit the heating operation by the
S12において、コントローラは、HPユニット4が屋外コンセント9に接続されているのか否かを判断する。本実施形態では、HPユニット4が電力線11aによって屋外コンセント9に接続されている。このため、コントローラは、S12でYESと判断し、S14へ進む。コントローラは、HPユニット4が屋外コンセント9に接続されていない場合(S12でNO)にはS32へ進む。なお、S12でNOと判断される場合とは、例えば、HPユニット4が分岐配線24(図2参照)ではなく専用配線によって分電盤2に電気的に接続されている場合等である。
At S12, the controller determines whether the
S14において、コントローラは、HPユニット4の外気温度サーミスタ48により検出される外気温度が5℃未満であるのか否かを判断する。コントローラは、外気温度が5℃未満である場合(S14でYES)にはS16へ進み、外気温度が5℃以上である場合(S14でNO)にはS22へ進む。なお、S14の判断における外気温度の閾値は、上記温度(5℃)に限られない。当該閾値は、5℃より高くてもよいし、5℃より低くてもよい。
At S14, the controller determines whether the outside air temperature detected by the outside
S16において、コントローラは、メモリ203に記憶されている禁止フラグがONであるのか否かを判断する。禁止フラグは、沸き上げ運転が禁止されている状態を示す「ON」と、沸き上げ運転が禁止されていない(すなわち、許可されている)状態を示す「OFF」とのうちのいずれかの値を示す。コントローラは、禁止フラグがONである場合(S16でYES)にはS20へ進み、禁止フラグがOFFである場合(S16でNO)にはS18へ進む。S18では、コントローラは、禁止フラグをOFFからONに変更する。また、コントローラは、禁止フラグをOFFからONに変更した時刻をメモリ203に記憶する。
At S16, the controller determines whether the prohibition flag stored in the
S20において、コントローラは、HPユニット4による沸き上げ運転を禁止する。すなわち、コントローラは、ヒートポンプ40の駆動を禁止する。ヒートポンプ40の沸き上げ能力は、外気温度が低いほど低下する。したがって、外気温度が5℃未満である場合(S14でYES)、タンク30内の水を所定の目標温度(例えば、45℃)まで沸き上げるための消費電力が増大する。このため、コントローラは、外気温度が5℃未満である場合には、HPユニット4による沸き上げ運転を禁止する。
At S<b>20 , the controller prohibits the boiling operation by the
S14においてNOと判断される場合、コントローラはS22において、禁止フラグがONであるのか否かを判断する。コントローラは、禁止フラグがONである場合(S22でYES)にはS24へ進み、禁止フラグがOFFである場合(S22でNO)にはS28へ進む。 If NO is determined in S14, the controller determines in S22 whether or not the prohibition flag is ON. If the prohibition flag is ON (YES in S22), the controller proceeds to S24, and if the prohibition flag is OFF (NO in S22), the controller proceeds to S28.
S24において、コントローラは、禁止フラグをOFFからONに変更した時刻から1時間が経過したのか否かを判断する。コントローラは、禁止フラグをONに変更してから1時間が経過した場合(S24でYES)にはS26へ進み、禁止フラグをONに変更してから1時間が経過していない場合(S24でNO)にはS30へ進む。S26では、コントローラは、禁止フラグをONからOFFに変更する。 In S24, the controller determines whether or not one hour has passed since the prohibition flag was changed from OFF to ON. If one hour has passed since the prohibition flag was changed to ON (YES in S24), the controller proceeds to S26, and if one hour has not passed since the prohibition flag was changed to ON (NO in S24) ), the process proceeds to S30. In S26, the controller changes the prohibition flag from ON to OFF.
S28において、コントローラは、HPユニット4による水の沸き上げ運転を許可する。すなわち、コントローラは、ヒートポンプ40の駆動を許可する。
In S28, the controller permits the water boiling operation by the
一方、禁止フラグをONに変更してから1時間が経過していない場合(S24でNO)には、コントローラはS30において、HPユニット4による沸き上げ運転の禁止を継続する。外気温度は連続的に変化するため、沸き上げ運転を禁止する閾値温度(5℃)の前後を行き来する場合がある。このため、S18において禁止フラグをONに変更してから、短い間隔で再度外気温度の判断(S14)を行った場合、外気温度が一時的に5℃以上となったタイミングで沸き上げ運転が許可される場合がある。本実施形態では、沸き上げ運転の禁止後、上記の待機時間を設ける(S24)ことによって、このような外気温度の揺れに対する影響が抑制される。なお、上記の待機時間は1時間に限られない。当該待機時間は、1時間より長くてもよいし、外気温度の揺れによる影響を受けない程度に短くしてもよい。
On the other hand, if one hour has not passed since the prohibition flag was changed to ON (NO in S24), the controller continues prohibiting the boiling operation by the
一方、S12においてNOと判断される場合、コントローラは、S32において、HPユニット4の外気温度サーミスタ48により検出される外気温度が-7℃未満であるのか否かを判断する。コントローラは、外気温度が-7℃未満である場合(S32でYES)にはS34へ進み、外気温度が-7℃以上である場合(S32でNO)にはS36へ進む。なお、S32の判断における外気温度の閾値は、上記温度(-7℃)に限られない。当該閾値は、S14における閾値よりも低く設定されればよく、-7℃より高くてもよいし、-7℃より低くてもよい。
On the other hand, if the determination in S12 is NO, the controller determines in S32 whether the outside air temperature detected by the outside
S34において、コントローラは、HPユニット4による沸き上げ運転を禁止する。外気温度が-7℃未満である場合(S22でYES)、外気からの吸熱を十分に行うことができず、タンク30内の水を所定の目標温度(例えば、45℃)まで沸き上げることができない等の問題が生じ得る。このため、コントローラは、外気温度が-7℃未満である場合には、HPユニット4による沸き上げ運転を禁止する。一方、S36では、コントローラは、HPユニット4による沸き上げ運転を許可する。
At S<b>34 , the controller prohibits the boiling operation by the
上述したように、ヒートポンプ40は、所定の条件を満たす場合(図4のS12でYES且つS14でYES)に、その駆動が禁止される。コントローラは、ヒートポンプ40による沸き上げ運転が禁止された実績をメモリ203に記憶する。本実施形態では、上述した禁止判定処理が15分毎に実行されるため、例えば、図5に示すように、コントローラは、1日を15分毎の96ブロックに分割し、ヒートポンプ40の駆動が禁止された時間帯を禁止ブロックとして記憶し、ヒートポンプ40の駆動が許可された時間帯を許可ブロックとして記憶する。本実施形態では、コントローラは、過去3日分の禁止実績を記憶する。従って、コントローラは、24時間毎に、4日前の禁止実績を消去して、前日の禁止実績を記憶する。
As described above, the
(沸き上げ運転の開始予定時刻の特定)
本実施形態では、沸き上げ運転の開始予定時刻が、過去の給湯実績に基づいて特定される。コントローラは、特定の世帯の給湯の傾向に基づいて、沸き上げ運転の開始予定時刻を特定する。具体的には、コントローラは、特定の世帯において、給湯が行われる度に、給湯が開始された時刻と、給湯が終了した時刻と、を示す時刻情報と、供給された水の量を示す供給量情報と、を記憶する。コントローラは、1日分の時刻情報及び供給量情報を、特定の世帯の1日分の運転履歴として記憶する。本実施形態では、コントローラは、特定の世帯の過去7日分の運転履歴を記憶する。従って、コントローラは、24時間毎に、8日前の運転履歴を消去して、前日の運転履歴を記憶する。
(Specification of Scheduled Time to Start Boiling Operation)
In the present embodiment, the scheduled start time of the boiling operation is specified based on past hot water supply performance. The controller identifies the scheduled start time of the boiling operation based on the trend of hot water supply in a specific household. Specifically, every time hot water supply is performed in a specific household, the controller provides time information indicating the time when hot water supply started and the time when hot water supply ended, and supply time information indicating the amount of water supplied. store quantity information; The controller stores one day's worth of time information and supply amount information as one day's worth of driving history for a specific household. In this embodiment, the controller stores driving history for the past seven days for a particular household. Therefore, every 24 hours, the controller erases the driving history of eight days ago and stores the driving history of the previous day.
次いで、コントローラは、特定の世帯の過去7日分の運転履歴から、過去7日間における最初の給湯が開始された時刻のうち、最も早い時刻(以下、給湯開始時刻S1という。)を特定する。例えば、図6に示すように、コントローラは、6:00を給湯開始時刻S1として特定する。なお、最初の給湯では、5L~20L程度の水が供給される。 Next, the controller identifies the earliest hot water supply start time (hereinafter referred to as hot water supply start time S1) from the operation history of the specific household for the past seven days. For example, as shown in FIG. 6, the controller identifies 6:00 as the hot water supply start time S1. Incidentally, in the first hot water supply, about 5 L to 20 L of water is supplied.
また、コントローラは、特定の世帯の過去7日分の運転履歴から、過去7日間における湯はり運転(すなわち、湯はり経路98を介した浴槽への給湯運転)が開始された時刻のうち、最も早い時刻(以下、湯はり開始時刻B1という。)を特定する。本実施例では、特定の世帯は、毎日20:00に湯はり運転を開始するように予め設定している。従って、図6に示すように、コントローラは、20:00を湯はり開始時刻B1として特定する。なお、湯はり運転では、150L~180L程度の水が供給される。 In addition, the controller selects from the operation history for the past 7 days of the specific household, the time when the hot water filling operation (that is, the hot water supply operation to the bathtub via the hot water filling route 98) was started in the past 7 days. An early time (hereinafter referred to as hot water filling start time B1) is specified. In this embodiment, a specific household is preset to start the hot water filling operation at 20:00 every day. Therefore, as shown in FIG. 6, the controller specifies 20:00 as the hot water filling start time B1. Incidentally, in the hot water filling operation, about 150L to 180L of water is supplied.
さらに、コントローラは、特定の世帯の過去7日分の運転履歴から、過去7日間における最後の給湯が終了した時刻のうち、最も遅い時刻(以下、給湯終了時刻G1という。)を特定する。例えば、図6に示すように、コントローラは、0:00を給湯終了時刻G1として特定する。 Further, the controller identifies the latest hot water supply end time (hereinafter referred to as hot water supply end time G1) from the operation history of the specific household for the past 7 days. For example, as shown in FIG. 6, the controller identifies 0:00 as the hot water supply end time G1.
次いで、コントローラは、給湯開始時刻S1より第1の特定時間αだけ前の時刻である第1沸き上げ開始予定時刻S0を特定する。また、コントローラは、湯はり開始時刻B1より第2の特定時間βだけ前の時刻である第2沸き上げ開始予定時刻B0を特定する。コントローラは、沸き上げ運転の開始予定時刻として、第1沸き上げ開始予定時刻S0及び第2沸き上げ開始予定時刻B0をメモリ203に記憶する。そして、メモリ203に記憶されている開始予定時刻が到来すると、コントローラは、沸き上げ運転を開始させる。
Next, the controller identifies a first scheduled boiling start time S0, which is a time earlier than the hot water supply start time S1 by a first specific time α. In addition, the controller specifies a second scheduled boiling start time B0 that is a second specified time β before the hot water filling start time B1. The controller stores the first scheduled boiling start time S0 and the second scheduled boiling start time B0 in the
(沸き上げ運転の実開始予定時刻の決定)
上述したように、給湯システム1は、特定した沸き上げ運転の開始予定時刻の到来によって沸き上げ運転を実行する。しかしながら、沸き上げ運転を実行すべき時間帯に外気温度が低いことに起因して沸き上げ運転が禁止されると、所定の湯量をタンク30に貯留することができない。そこで、本実施形態の給湯システム1では、ヒートポンプ40の駆動が禁止された時間帯についての過去の実績に基づいて、ヒートポンプ40による水の沸き上げを実行可能であると予想される時間帯(以下、沸上可能時間帯という。)及びヒートポンプ40による水の沸き上げを実行不可能であると予想される時間帯(以下、沸上禁止時間帯という。)を決定する学習処理をコントローラが実行する。また、コントローラは、学習処理の実行後に、沸上処理を実行する。沸上処理では、コントローラが、所定の給湯予定時刻に基づいて、沸き上げた水をタンク30に貯留する完了予定時刻を決定し、完了予定時刻よりも前の沸上可能時間帯にヒートポンプ40を駆動することによって所定の湯量をタンク30に貯留する。すなわち、コントローラは、沸き上げ運転を実行すべき時間帯が沸上禁止時間帯に重複する場合には、決定した沸上可能時間帯に沸き上げ運転を実行させるという条件のもと、給湯予定時刻に給湯が可能となるように完了予定時刻を決定し、完了予定時刻に沸き上げ運転が完了するように沸き上げ運転を実際に開始する実開始予定時刻を決定する。
(Determination of Scheduled Actual Start Time for Boiling Operation)
As described above, the hot water supply system 1 performs the boiling operation when the specified scheduled start time of the boiling operation arrives. However, if the boiling operation is prohibited due to the low outside air temperature during the time period during which the boiling operation should be performed, the
(実開始予定時刻決定処理)
以下、図7を参照して、HPユニット4による沸き上げ運転の実開始予定時刻を決定する処理について説明する。図7の処理は、例えば、上述した第1沸き上げ開始予定時刻S0及び第2沸き上げ開始予定時刻B0を特定する処理の後に実行される。まず、S40において、コントローラは、過去3日間の同時間帯それぞれにおける禁止実績をメモリ203から取得する。そして、S42において、コントローラは、過去3日間の同時間帯におけるブロックを比較し、許可ブロック数が禁止ブロック数よりも多いか否かを判断する。例えば、コントローラは、メモリ203に記憶されている禁止実績に基づいて、過去3日間の10:00から10:15までのブロックを比較する。この場合、図5に示すように、禁止ブロック数が2個であり、許可ブロック数が1個であるため、コントローラはS42でNOと判断する。コントローラは、上記の判断を各時間帯のすべてについて実行する。
(Actual scheduled start time determination process)
Hereinafter, the processing for determining the scheduled actual start time of the boiling operation by the
S42でYESと判断される場合(すなわち、禁止ブロック数<許可ブロック数である場合)、コントローラはS44において、当該時間帯を沸上可能時間帯に決定する。一方、S42でNOと判断される場合(すなわち、禁止ブロック数>許可ブロック数である場合)、コントローラはS46において、当該時間帯を沸上禁止時間帯に決定する。 If the determination in S42 is YES (that is, the number of prohibited blocks<the number of permitted blocks), the controller determines the time period as the boiling-up possible time period in S44. On the other hand, if it is determined NO in S42 (that is, if the number of prohibited blocks > the number of permitted blocks), the controller determines the time zone as the boiling prohibited time zone in S46.
次に、S48において、コントローラは、特定した沸き上げ運転の予定時間帯(例えば、図6に示す第2沸き上げ開始予定時刻B0から湯はり開始時刻B1の間の時間帯)が、S46で決定した沸上禁止時間帯に重複するのか否かを判断する。コントローラは、沸き上げ運転の予定時間帯が沸上禁止時間帯に重複する場合(S48でYES)にはS50へ進む。一方、沸き上げ運転の予定時間帯が沸上禁止時間帯に重複しない場合(S48でNO)には一連の処理を終了する。すなわち、沸き上げ運転の予定時間帯が、沸上禁止時間帯に重複しない場合には、当該予定時間帯にヒートポンプ40によって水を沸き上げることが可能であるため、コントローラは、新たに沸き上げ運転の開始予定時刻(すなわち、実開始予定時刻)を決定することなく処理を終了する。
Next, in S48, the controller determines the specified scheduled time period for the boiling operation (for example, the time period between the second scheduled boiling start time B0 and the hot water filling start time B1 shown in FIG. 6) in S46. It is determined whether or not it overlaps with the specified boiling prohibition time zone. If the scheduled time period for the boiling operation overlaps with the boiling prohibited time period (YES in S48), the controller proceeds to S50. On the other hand, if the scheduled time zone for the boiling operation does not overlap with the boiling prohibited time zone (NO in S48), the series of processes is terminated. That is, when the scheduled time period for the boiling operation does not overlap with the boiling prohibited time period, the water can be boiled by the
S50において、コントローラは、連続する沸上可能時間帯の長さが沸き上げ運転に要する時間(例えば、図6に示す第2の特定時間β等。以下、必要沸上時間という。)よりも長いか否かを判断する。コントローラは、連続する沸き上げ可能時間帯の長さが必要沸上時間よりも長い場合(S50でYES)にはS52へ進み、連続する沸上可能時間帯の長さが必要沸上時間よりも短い場合(S50でNO)にはS58へ進む。 In S50, the controller determines that the length of the continuous boiling time zone is longer than the time required for the boiling operation (for example, the second specific time β shown in FIG. 6, hereinafter referred to as the required boiling time). or not. If the length of the continuous boiling possible time zone is longer than the required boiling time (YES in S50), the controller proceeds to S52, and the continuous boiling possible time zone length is longer than the required boiling time. If it is shorter (NO in S50), proceed to S58.
S52において、コントローラは、沸上可能時間帯が完了予定時刻から12時間前以内であるのか否かを判断する。コントローラは、沸上可能時間帯が完了予定時刻から12時間前よりも前である場合(S52でNO)にはS54へ進み、完了予定時刻から12時間前以内である場合(S52でYES)にはS56へ進む。 In S52, the controller determines whether the boiling-up possible time period is within 12 hours before the scheduled completion time. If the boiling-up possible time period is earlier than 12 hours before the scheduled completion time (NO in S52), the controller proceeds to S54, and if it is within 12 hours before the scheduled completion time (YES in S52) goes to S56.
S54において、コントローラは、沸上可能時間帯が午前2時以降であるのか否かを判断する。コントローラは、沸上可能時間帯が午前2時以降である場合(S54でYES)にはS56へ進み、午前2時よりも前である場合(S54でNO)にはS58へ進む。 In S54, the controller determines whether or not the boiling-up possible time zone is after 2:00 am. If the boiling possible time period is after 2:00 am (YES in S54), the controller proceeds to S56, and if it is before 2:00 am (NO in S54), the controller proceeds to S58.
S56において、コントローラは、S44で決定した沸上可能時間帯に沸き上げ運転を実行することを決定する。例えば、本実施形態では、第2沸き上げ開始予定時刻B0が19:00(図6参照)である一方、図5に示すように、19:00以降は沸上禁止時間帯に決定されている。したがって、コントローラは、図6の破線で示すように、沸上可能時間帯である17:45以前に、湯はり運転のための沸き上げ運転を実行するように決定する。具体的には、コントローラは、17:45以前に沸き上げ運転が完了するように沸き上げ運転を実際に開始する実開始予定時刻を決定する。このとき、コントローラは、完了予定時刻(すなわち、湯はり開始時刻B1)よりも前の時刻のうち、沸上可能時間帯の最も遅い時刻(すなわち、17:45)に所定の湯量(例えば、150L~180L)の沸き上げが完了するように実開始予定時刻を決定してもよい。コントローラは、S56の処理を実行すると、一連の処理を終了する。 At S56, the controller determines to perform the boiling operation during the boiling possible time period determined at S44. For example, in the present embodiment, while the second scheduled boiling start time B0 is 19:00 (see FIG. 6), as shown in FIG. . Therefore, the controller determines to perform the boiling operation for the hot water filling operation before 17:45, which is the boiling possible time zone, as indicated by the dashed line in FIG. Specifically, the controller determines the scheduled actual start time for actually starting the boiling operation so that the boiling operation will be completed before 17:45. At this time, the controller sets a predetermined amount of hot water (for example, 150 L) at the latest time (i.e., 17:45) in the boiling possible time zone among the times before the scheduled completion time (i.e., hot water filling start time B1). The scheduled actual start time may be determined so that the boiling of 180 L) is completed. After executing the process of S56, the controller ends the series of processes.
S58において、コントローラは、特定した沸き上げ運転の予定をキャンセルする。必要沸上時間が沸上可能時間帯よりも長い場合(S50でNO)には、HPユニット4を利用して水を沸き上げることができない。また、沸上可能時間帯と完了予定時刻との差が大きい場合(S52でNO)、タンク30からの放熱により沸き上げた水の水温が低下してしまう。このような場合には、コントローラは、沸き上げ運転の実開始予定時刻を決定することなく、沸き上げ運転の予定をキャンセルする。なお、予定がキャンセルされた時間帯にユーザが給湯を行う場合には、燃焼給湯運転を行うことにより、給湯箇所にユーザが所望する量の湯を供給することができる。コントローラは、S58の処理を実行すると、一連の処理を終了する。
In S58, the controller cancels the specified boiling operation schedule. If the required boiling time is longer than the boiling possible time zone (NO in S50), the
上述したように、本実施形態の給湯システム1では、コントローラが、沸き上げ運転が禁止された禁止時間帯についての過去の実績(図5参照)に基づいて、予想される沸上可能時間帯及び沸上禁止時間帯を決定する(図7のS44、S46)。その後、コントローラは、特定した沸き上げ運転の予定時間帯が沸上禁止時間帯に重複する場合(S48でYES)には、決定した沸上可能時間帯にヒートポンプ40を駆動して沸き上げ運転を実行させる(S56)。これにより、沸き上げられた水を完了予定時刻よりも前にタンク30に貯留する。このように、コントローラは、過去の禁止実績に基づいて給湯予定時刻よりも前の沸上可能時間帯に水の沸き上げを完了させる。従って、沸き上げ運転の予定時間帯が過去の実績に基づく沸上禁止時間帯と重複する場合であっても、ユーザが所望する給湯を適切に行うことができる。
As described above, in the hot water supply system 1 of the present embodiment, the controller determines the expected boiling possible time zone and A boiling prohibition time zone is determined (S44, S46 in FIG. 7). Thereafter, when the specified scheduled time zone for the boiling operation overlaps with the boiling prohibited time zone (YES in S48), the controller drives the
また、給湯システム1では、HPユニット4が屋外コンセント9に接続されている状況(図4のS12でYES)において、外気温度が5℃未満であるとき(S14でYES)にHPユニット4による沸き上げ運転を禁止する(S20)。また、HPユニット4が屋外コンセント9に接続されていない状況(S12でNO)においては、外気温度が-7℃未満であるとき(S32でYES)にHPユニット4による沸き上げ運転を禁止する(S34)。このため、外気温度が比較的低いことに起因する、消費電力の増大や所望の温度まで水を沸き上げられないといった問題を抑制しながら、ユーザが所望する給湯を行うことができる。
Further, in the hot water supply system 1, in a situation where the
また、給湯システム1では、過去の給湯実績に基づいて沸き上げ運転の予定時間帯を特定する(図6参照)。そして、当該予定時間帯が沸上禁止時間帯に重複する場合(図7のS48)には、特定した予定時間帯よりも前の沸上可能時間帯にHPユニット4により自動的に水を沸き上げる。このように、給湯システム1では、ユーザが日常生活を送る中で沸き上げ運転が実行される時間帯が最適化される。従って、ユーザが自ら沸き上げ運転を実行する時間帯等を設定する必要がなく、ユーザの利便性が向上する。
Further, in the hot water supply system 1, the scheduled time period for the boiling operation is specified based on the past hot water supply performance (see FIG. 6). When the scheduled time zone overlaps with the boiling prohibited time zone (S48 in FIG. 7), the
また、給湯システム1では、沸上可能時間帯が完了予定時刻から12時間前以内である場合(S52でYES)には、当該沸き上げ可能時間帯にHPユニット4により沸き上げ運転を実行する(S56)。さらに、沸き上げの完了予定時刻よりも前の時刻のうち、沸上可能時間帯の最も遅い時刻に水の沸き上げが完了するように沸き上げ運転の実開始予定時刻を決定する。すなわち、給湯システム1では、水の沸き上げの前倒しを最小限にする。このため、タンク30からの放熱により水温が低下することが抑制される。また、給湯システム1では、沸上可能時間帯が午前2時以降である場合(S54でYES)には、当該沸上可能時間帯にHPユニット4により沸き上げ運転を実行する(S56)。深夜帯は電気料金が安い。また、このような時間帯にはユーザが睡眠中であることが多く、給湯等による電力を使用する頻度が低いことが想定される。このため、割安な深夜電力を利用して水を沸き上げることができるとともに、主幹ブレーカ21の閾値電流を超えることが抑制される。
Further, in the hot water supply system 1, if the boiling possible time zone is within 12 hours before the scheduled completion time (YES in S52), the
また、給湯システム1では、HPユニット4による水の沸き上げ運転が禁止されている場合(S50でNO、S54でNO)には、予定をキャンセルする。
Further, in the hot water supply system 1, when the water boiling operation by the
(対応関係)
コントローラが、「制御装置」の一例である。外気温度が5℃未満である場合、が、「所定の条件を満たす場合」の一例である。湯はり開始時刻B1が、「所定の給湯予定時刻」の一例である。-5℃未満が、「所定温度未満」の一例である。12時間前が、「所定時間前」の一例である。17:45が、「沸上可能時間帯の最も遅い時刻」の一例である。バーナ80が、「補助熱源」の一例である。
(correspondence relationship)
A controller is an example of a "controller." The case where the outside air temperature is less than 5° C. is an example of “the case where a predetermined condition is satisfied”. The hot water filling start time B1 is an example of the "predetermined scheduled hot water supply time". Less than -5°C is an example of "less than a predetermined temperature". Twelve hours ago is an example of "predetermined time ago". 17:45 is an example of "the latest time in the boiling-up possible time zone".
(変形例)
上述した実施形態において、HPユニット4が屋外コンセント9に接続されていない場合の処理(図4のS32、S34、S36)は実行されなくてもよい。
(Modification)
In the above-described embodiment, the processing (S32, S34, S36 in FIG. 4) when the
また、沸上禁止時間帯を決定する処理(図7のS46)、必要沸上時間と沸上可能時間帯を比較する処理(S50)、沸上可能時間帯の時刻を判断する処理(S52、S54)、沸き上げ運転の予定をキャンセルする処理(S58)は実行されなくてもよい。すなわち、コントローラは、実開始予定時刻決定処理において、S40、S42、S44、S48及びS56を少なくとも実行すればよい。 Further, the process of determining the boiling prohibited time zone (S46 in FIG. 7), the process of comparing the required boiling time and the boiling possible time zone (S50), the process of determining the time of the boiling possible time zone (S52, S54) and the process of canceling the scheduled boiling operation (S58) may not be executed. That is, the controller should execute at least S40, S42, S44, S48 and S56 in the scheduled actual start time determination process.
上述した実施形態では、外気温度が所定温度未満である場合にヒートポンプ40の駆動が禁止された。しかしながら、ヒートポンプ40の駆動が禁止される禁止時間帯は、例えば、ユーザによって設定されてもよい。また例えば、当該禁止時間帯は、単位当たりの電気料金が所定料金よりも高くなる時間帯であってもよい。この場合、図4のS14を「ユーザによって禁止された時間帯?」、「現在の電気料金は所定料金よりも高い?」と読み替えればよい。上記の変形例では、「ユーザによって禁止された時間帯」、「単位当たりの電気料金が所定料金よりも高い」が、「所定の条件」の一例である。
In the embodiment described above, driving of the
また、上述した実施形態では、過去の給湯実績に基づいて沸き上げ運転の終了予定時刻が特定され、それに応じて沸き上げ運転の開始予定時刻が特定された。しかしながら、沸き上げ運転の終了予定時刻、または沸き上げ運転の開始予定時刻は、例えば、ユーザによって設定されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the scheduled end time of the boiling operation is specified based on the past hot water supply performance, and the scheduled start time of the boiling operation is specified accordingly. However, the scheduled end time of the boiling operation or the scheduled start time of the boiling operation may be set by the user, for example.
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 The technical elements described in this specification or in the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims as of the filing. In addition, the techniques exemplified in this specification or drawings can simultaneously achieve a plurality of purposes, and achieving one of them has technical utility in itself.
1:給湯システム、2:分電盤、4:ヒートポンプユニット、6:タンクユニット、8:バーナユニット、9:屋外コンセント、10:商用電源、21:主幹ブレーカ、22:分岐ブレーカ、23:電源配線、24:分岐配線、25:端末配線、30:タンク、80:バーナ、100:家屋、200:HPコントローラ、202:タンクコントローラ、203:メモリ、204:バーナコントローラ、206:リモコン 1: hot water supply system, 2: distribution board, 4: heat pump unit, 6: tank unit, 8: burner unit, 9: outdoor outlet, 10: commercial power supply, 21: main breaker, 22: branch breaker, 23: power supply wiring , 24: branch wiring, 25: terminal wiring, 30: tank, 80: burner, 100: house, 200: HP controller, 202: tank controller, 203: memory, 204: burner controller, 206: remote control
Claims (5)
外気から吸熱して水を沸き上げるヒートポンプと、
前記ヒートポンプで沸き上げられた水を貯留するタンクと、
燃料の燃焼によって水を沸き上げる補助熱源と、
制御装置と、を備えており、
前記ヒートポンプは、所定の条件を満たす場合に駆動が禁止され、
前記制御装置は、学習処理と、前記学習処理の後に実行される沸上処理と、を実行可能に構成されており、
前記学習処理では、
前記制御装置が、前記ヒートポンプの駆動が禁止された禁止時間帯についての過去の実績に基づいて、前記ヒートポンプによる水の沸き上げを実行可能であると予想される沸上可能時間帯を決定し、
前記沸上処理では、
前記制御装置が、所定の給湯予定時刻に基づいて、前記ヒートポンプにより沸き上げられた水を前記タンクに貯留する完了予定時刻を決定し、前記学習処理において決定した前記沸上可能時間帯に前記ヒートポンプを駆動させることにより、沸き上げられた水を前記完了予定時刻よりも前に前記タンクに貯留する沸き上げ運転を実行し、
前記制御装置は、前記学習処理において決定した前記沸上可能時間帯のうち、連続する前記沸上可能時間帯の長さが、前記ヒートポンプによる前記沸き上げ運転に要する必要沸上時間よりも短い場合には、前記沸き上げ運転を実行しない、
給湯システム。 A hot water supply system,
A heat pump that absorbs heat from the outside air and boils water,
a tank for storing water boiled by the heat pump;
an auxiliary heat source for boiling water by combustion of fuel;
a control device and
the heat pump is prohibited from being driven when a predetermined condition is satisfied;
The control device is configured to be able to execute a learning process and a boiling process that is executed after the learning process,
In the learning process,
The control device determines a boiling-up possible time period during which the heat pump is expected to be able to boil water based on past records of prohibited time periods during which driving of the heat pump is prohibited, and
In the boiling process,
The control device determines a scheduled completion time for storing the water boiled by the heat pump in the tank based on a predetermined scheduled hot water supply time, and the heat pump during the boiling possible time period determined in the learning process. By driving the boiling operation to store the boiled water in the tank before the scheduled completion time,
If the length of the continuous boiling-up possible time zone among the boiling-up possible time zones determined in the learning process is shorter than the required boiling-up time required for the heating operation by the heat pump, the control device do not perform the boiling operation,
hot water system.
外気から吸熱して水を沸き上げるヒートポンプと、
前記ヒートポンプで沸き上げられた水を貯留するタンクと、
燃料の燃焼によって水を沸き上げる補助熱源と、
制御装置と、を備えており、
前記ヒートポンプは、所定の条件を満たす場合に駆動が禁止され、
前記制御装置は、学習処理と、前記学習処理の後に実行される沸上処理と、を実行可能に構成されており、
前記学習処理では、
前記制御装置が、前記ヒートポンプの駆動が禁止された禁止時間帯についての過去の実績に基づいて、前記ヒートポンプによる水の沸き上げを実行可能であると予想される沸上可能時間帯を決定し、
前記沸上処理では、
前記制御装置が、所定の給湯予定時刻に基づいて、前記ヒートポンプにより沸き上げられた水を前記タンクに貯留する完了予定時刻を決定し、前記学習処理において決定した前記沸上可能時間帯のうち、前記完了予定時刻よりも所定時間前までの前記沸上可能時間帯に前記ヒートポンプを駆動させることにより、沸き上げられた水を前記完了予定時刻よりも前に前記タンクに貯留する沸き上げ運転を実行し、
前記制御装置は、前記学習処理において決定した前記沸上可能時間帯が、前記完了予定時刻よりも前記所定時間前までに存在しない場合には、前記沸き上げ運転を実行しない、
給湯システム。 A hot water supply system,
A heat pump that absorbs heat from the outside air and boils water,
a tank for storing water boiled by the heat pump;
an auxiliary heat source for boiling water by combustion of fuel;
a control device and
the heat pump is prohibited from being driven when a predetermined condition is satisfied;
The control device is configured to be able to execute a learning process and a boiling process that is executed after the learning process,
In the learning process,
The control device determines a boiling-up possible time period during which the heat pump is expected to be able to boil water based on past records of prohibited time periods during which driving of the heat pump is prohibited;
In the boiling process,
The control device determines a scheduled completion time for storing the water boiled by the heat pump in the tank based on a predetermined scheduled hot water supply time, and out of the boiling possible time period determined in the learning process, By driving the heat pump during the boiling-up possible time zone up to a predetermined time before the scheduled completion time, a boiling operation is performed to store the boiled water in the tank before the scheduled completion time. death,
The control device does not perform the boiling operation when the possible boiling time period determined in the learning process does not exist before the predetermined time before the scheduled completion time.
hot water system.
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