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JP2023102870A - Hot water storage type water heater - Google Patents

Hot water storage type water heater Download PDF

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JP2023102870A
JP2023102870A JP2022003589A JP2022003589A JP2023102870A JP 2023102870 A JP2023102870 A JP 2023102870A JP 2022003589 A JP2022003589 A JP 2022003589A JP 2022003589 A JP2022003589 A JP 2022003589A JP 2023102870 A JP2023102870 A JP 2023102870A
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hot water
heating
water storage
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boiling operation
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JP2022003589A
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Japanese (ja)
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宗平 高橋
Sohei Takahashi
史郎 風間
Shiro Kazama
博 米谷
Hiroshi Maitani
悠介 佐藤
Yusuke Sato
翔登 平
Shoto Taira
啓祐 北尾
Keisuke Kitao
洋介 板橋
Yosuke Itabashi
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

To provide a hot water storage type water heater which can effectively utilize surplus power.SOLUTION: In a hot water storage type water heater 100 which is connected to a photovoltaic power generation device 200, a control device 4 can perform a standard heating boiling operation for operating a heat pump unit 1 at a first heating capacity H1, and operating a circulation pump 22 at a first rotation number N1, and a high-heating boiling operation for operating the heat pump unit 1 at a second heating capacity H2 which is higher than the first heating capacity H1, and operating the circulation pump 22 at a second rotation number N2 which is higher than the first rotation number N1, and when the surplus power of the photovoltaic power generation device 200 is larger than set power P1 which is set in advance, the control device also performs the high-heating boiling operation.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、貯湯式給湯機に関する。 The present disclosure relates to a storage hot water heater.

従来の貯湯式給湯機として、商用電源から供給された電力に加えて、自家発電装置により発電された電力を用いて、貯湯タンク内の湯水を加熱する沸上運転を実施するものがある。このような貯湯式給湯機として、例えば特許文献1には、自家発電装置により発電された電力が家庭内の消費電力よりも所定値以上大きくなった場合すなわち余剰電力が発生した場合、余剰電力で沸上運転を実施することで、余剰電力を消費するものが開示されている。 2. Description of the Related Art Some conventional hot water storage type water heaters perform a boiling-up operation in which hot water in a hot water storage tank is heated using power generated by an in-house power generator in addition to power supplied from a commercial power source. As such a hot water storage type water heater, for example, Patent Document 1 discloses that, when the electric power generated by a private electric power generator is larger than the electric power consumed in the home by a predetermined value or more, that is, when surplus electric power is generated, the surplus electric power is consumed by performing a boiling-up operation with the surplus electric power.

特開2004-194485号公報JP 2004-194485 A

しかしながら、特許文献1の貯湯式給湯機では、余剰電力の量によっては、沸上運転を行っても余剰電力が余り、余剰電力を有効に利用できない場合があった。 However, in the hot water storage type water heater of Patent Document 1, depending on the amount of surplus power, even if the boiling operation is performed, surplus power may not be used effectively.

本開示は、上述した問題を解決するためになされたもので、余剰電力を有効に利用することができる貯湯式給湯機を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a hot water storage type water heater that can effectively utilize surplus electric power.

本開示に係る貯湯式給湯機は、再生可能エネルギーを利用した発電装置と接続されている貯湯式給湯機であって、水を加熱する加熱装置と、加熱装置により加熱された水を貯留する貯湯タンクと、貯湯タンク内の水を加熱装置に送る循環ポンプと、加熱装置及び循環ポンプの動作を制御して貯湯タンク内の水を加熱する沸上運転を実施する制御装置と、を備え、制御装置は、加熱装置を第1加熱能力で動作させ、循環ポンプを第1回転数で動作させる標準加熱沸上運転と、加熱装置を第1加熱能力よりも高い第2加熱能力で動作させ、循環ポンプを第1回転数よりも高い第2回転数で動作させる高加熱沸上運転と、を実施可能であり、発電装置の余剰電力が予め設定された設定電力より大きい場合に、高加熱沸上運転を実施する。 A storage-type water heater according to the present disclosure is a storage-type water heater connected to a power generator that uses renewable energy, and includes a heating device that heats water, a hot-water storage tank that stores water heated by the heating device, a circulation pump that sends water in the hot-water storage tank to the heating device, and a control device that controls the operation of the heating device and the circulation pump to heat the water in the hot-water storage tank. A standard heating and boiling operation in which the operation is performed at the first rotation speed, and a high heating and boiling operation in which the heating device is operated at a second heating capability higher than the first heating capability and the circulation pump is operated at a second rotation speed higher than the first rotation speed can be performed, and the high heating and boiling operation is performed when the surplus power of the power generation device is larger than the preset power.

本開示に係る貯湯式給湯機によれば、発電装置の余剰電力が予め設定された設定電力より大きい場合、標準加熱沸上運転よりも加熱装置の加熱能力及び循環ポンプの回転数が高い高加熱沸上運転が実施される。これにより、余剰電力を有効に利用することができる。 According to the hot water storage type water heater according to the present disclosure, when the surplus power of the power generation device is greater than the preset power, the high heating and boiling operation is performed in which the heating capacity of the heating device and the rotation speed of the circulation pump are higher than those of the standard heating and boiling operation. As a result, surplus power can be effectively used.

実施の形態1に係る給湯システムの構成を示す図である。1 is a diagram showing the configuration of a hot water supply system according to Embodiment 1; FIG. 実施の形態1に係る貯湯式給湯機の動作を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing the operation of the hot water storage type water heater according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る給湯システムにおいて余剰電力の時刻に対する値を示す図である。4 is a diagram showing values of surplus electric power with respect to time in the hot water supply system according to Embodiment 1. FIG. (A)実施の形態1に係る貯湯式給湯機において、又は(B)比較例において、貯湯タンク内の水に与えられる熱量の時刻に対する値を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing values of the amount of heat given to water in a hot water storage tank with respect to time in (A) the hot water storage type hot water heater according to Embodiment 1 or (B) in a comparative example;

以下、図面を参照して本開示の実施の形態について説明する。なお、実施の形態に示す具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。また、以下の説明において、「湯水」及び「水」との表記は、その温度にかかわらず、冷水から熱湯までを含みうるものとする。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. It should be noted that specific numerical values and the like shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present disclosure unless otherwise specified. Also, in the following description, the notation of "hot water" and "water" can include cold water to hot water regardless of its temperature.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る給湯システム1000の構成を示す図である。図1に示すように、実施の形態1の給湯システム1000は、貯湯式給湯機100と、太陽光発電装置200と、パワーコンディショナ300とを備える。実施の形態1の給湯システム1000は、住宅等の施設に設けられる。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of hot water supply system 1000 according to Embodiment 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 1 , hot water supply system 1000 of Embodiment 1 includes hot water storage type hot water heater 100 , solar power generation device 200 , and power conditioner 300 . Hot water supply system 1000 of Embodiment 1 is provided in a facility such as a residence.

貯湯式給湯機100は、太陽光発電装置200により発電された電力と、図示しない外部の商用電源から供給される電力のいずれによっても動作可能なように電源供給される。貯湯式給湯機100の詳細な構成については後述する。 Storage-type water heater 100 is powered by both power generated by photovoltaic power generation device 200 and power supplied from an external commercial power source (not shown) so as to be operable. A detailed configuration of hot water storage type water heater 100 will be described later.

太陽光発電装置200は、再生可能エネルギーを利用した発電装置の一例である。本実施の形態では、再生可能エネルギーを利用した発電装置として太陽光発電装置200を用いる例を説明するが、例えば風力発電装置、水力発電装置などの他の再生可能エネルギーを利用した発電装置を用いてもよい。 The solar power generation device 200 is an example of a power generation device using renewable energy. In the present embodiment, an example of using the solar power generation device 200 as a power generation device using renewable energy will be described, but a power generation device using other renewable energy such as a wind power generation device and a hydraulic power generation device may be used.

パワーコンディショナ300は、太陽光発電装置200で発電された直流電力を交流電力に変換して貯湯式給湯機100に供給する。 The power conditioner 300 converts the DC power generated by the photovoltaic power generation device 200 into AC power and supplies it to the hot water storage type water heater 100 .

貯湯式給湯機100の詳細な構成について説明する。貯湯式給湯機100は、ヒートポンプユニット1、貯湯ユニット2、リモコン装置3及び制御装置4を備える。 A detailed configuration of the hot water storage type water heater 100 will be described. A hot water storage type water heater 100 includes a heat pump unit 1 , a hot water storage unit 2 , a remote control device 3 and a control device 4 .

ヒートポンプユニット1は、貯湯ユニット2から導かれた湯水を加熱する加熱装置の一例である。本実施の形態では、加熱装置としてヒートポンプユニット1を用いる例を説明するが、ヒートポンプ式の加熱装置でなく、例えば燃料式または電気ヒータ式の加熱装置を用いてもよい。 The heat pump unit 1 is an example of a heating device that heats hot water led from the hot water storage unit 2 . In this embodiment, an example using the heat pump unit 1 as the heating device will be described, but instead of the heat pump type heating device, for example, a fuel type or electric heater type heating device may be used.

ヒートポンプユニット1は、圧縮機11、水冷媒熱交換器12、膨張弁13、空気熱交換器14及び冷媒配管15を備える。圧縮機11、水冷媒熱交換器12、膨張弁13及び空気熱交換器14が冷媒配管15によって環状に接続されることで、ヒートポンプサイクルが形成される。ヒートポンプユニット1は、水冷媒熱交換器12で、圧縮機11により圧縮された高温の冷媒と、貯湯ユニット2から導かれた湯水との間で熱交換を行うことにより、湯水を加熱する。 The heat pump unit 1 includes a compressor 11 , a water-refrigerant heat exchanger 12 , an expansion valve 13 , an air heat exchanger 14 and refrigerant pipes 15 . A heat pump cycle is formed by annularly connecting the compressor 11 , the water-refrigerant heat exchanger 12 , the expansion valve 13 , and the air heat exchanger 14 by the refrigerant pipe 15 . The heat pump unit 1 heats hot water by exchanging heat between the high-temperature refrigerant compressed by the compressor 11 and the hot water led from the hot water storage unit 2 in the water-refrigerant heat exchanger 12 .

ヒートポンプユニット1は、さらに、流入口16、流出口17、流入配管18及び流出配管19を備える。 The heat pump unit 1 further comprises an inlet 16 , an outlet 17 , an inlet pipe 18 and an outlet pipe 19 .

流入配管18は、流入口16と水冷媒熱交換器12の水入口とを接続する。流出配管19は、水冷媒熱交換器12の水出口と流出口17とを接続する。 The inflow pipe 18 connects the inflow port 16 and the water inlet of the water-refrigerant heat exchanger 12 . The outflow pipe 19 connects the water outlet of the water-refrigerant heat exchanger 12 and the outflow port 17 .

貯湯ユニット2は、貯湯タンク21、循環ポンプ22、給湯混合弁23、HP往き口24、HP戻り口25、給水口26、給湯口27、サーミスタ28a~28c及び各種配管51~58を備える。 The hot water storage unit 2 includes a hot water storage tank 21, a circulation pump 22, a hot water mixing valve 23, an HP outlet port 24, an HP return port 25, a water supply port 26, a hot water supply port 27, thermistors 28a-28c, and various pipes 51-58.

貯湯タンク21は、ヒートポンプユニット1で加熱された湯水を貯留する。貯湯タンク21内には、温度による水の密度の違いにより、上側が高温で下側が低温の温度成層が形成される。説明の便宜上、貯湯タンク21において、上側から順に上部、中間部、下部と称する。 The hot water storage tank 21 stores hot water heated by the heat pump unit 1 . In the hot water storage tank 21, temperature stratification is formed in which the upper side is high temperature and the lower side is low temperature due to the difference in water density depending on the temperature. For convenience of explanation, the hot water storage tank 21 will be referred to as an upper portion, an intermediate portion, and a lower portion in order from the upper side.

貯湯タンク21には、第一サーミスタ28a、第二サーミスタ28b及び第三サーミスタ28cが設けられる。第一サーミスタ28aは、貯湯タンク21の上部に設けられ、貯湯タンク21の上部の湯水の温度を検出する。第二サーミスタ28bは、貯湯タンク21の中間部に設けられ、貯湯タンク21の中間部の湯水の温度を検出する。第三サーミスタ28cは、貯湯タンク21の下部に設けられ、貯湯タンク21の下部の湯水の温度を検出する。各サーミスタ28a~28cは、貯湯タンク21内の水の温度を検出するタンク内温度検出部である。 The hot water storage tank 21 is provided with a first thermistor 28a, a second thermistor 28b and a third thermistor 28c. The first thermistor 28 a is provided above the hot water storage tank 21 and detects the temperature of hot water in the upper portion of the hot water storage tank 21 . The second thermistor 28 b is provided in the middle portion of the hot water storage tank 21 and detects the temperature of hot water in the middle portion of the hot water storage tank 21 . The third thermistor 28 c is provided below the hot water storage tank 21 and detects the temperature of hot water in the lower portion of the hot water storage tank 21 . Each thermistor 28 a to 28 c is an in-tank temperature detection unit that detects the temperature of the water in the hot water storage tank 21 .

貯湯タンク21の下部には、第一往き配管51の一端が接続される。第一往き配管51の他端は、HP往き口24に接続される。HP往き口24には、第二往き配管52の一端が接続される。第二往き配管52の他端は、ヒートポンプユニット1の流入口16に接続される。第一往き配管51の途中には、循環ポンプ22が設けられる。循環ポンプ22は、貯湯タンク21の下部の湯水をヒートポンプユニット1へ送る。 One end of a first outgoing pipe 51 is connected to the lower portion of the hot water storage tank 21 . The other end of the first going pipe 51 is connected to the HP going port 24 . One end of a second outgoing pipe 52 is connected to the HP outgoing port 24 . The other end of the second going pipe 52 is connected to the inlet 16 of the heat pump unit 1 . A circulation pump 22 is provided in the middle of the first going pipe 51 . The circulation pump 22 sends the hot water in the lower part of the hot water storage tank 21 to the heat pump unit 1 .

ヒートポンプユニット1の流出口17には、第一戻り配管53の一端が接続される。第一戻り配管53の他端は、貯湯ユニット2のHP戻り口25に接続される。HP戻り口25には、第二戻り配管54の一端が接続される。第二戻り配管54の他端は、貯湯タンク21の上部に接続される。第二戻り配管54の途中には、第一給湯配管55の一端が接続される。第一給湯配管55の他端は、給湯混合弁23に接続される。 One end of the first return pipe 53 is connected to the outflow port 17 of the heat pump unit 1 . The other end of the first return pipe 53 is connected to the HP return port 25 of the hot water storage unit 2 . One end of a second return pipe 54 is connected to the HP return port 25 . The other end of the second return pipe 54 is connected to the top of the hot water storage tank 21 . One end of the first hot water supply pipe 55 is connected to the middle of the second return pipe 54 . The other end of the first hot water supply pipe 55 is connected to the hot water supply mixing valve 23 .

給湯混合弁23は、三方弁であり、湯側入口23a、水側入口23b及び出口23cを有する。給湯混合弁23の湯側入口23aには、第一給湯配管55が接続される。給湯混合弁23の水側入口23bには、第一給水配管56の一端が接続される。第一給水配管56の他端は、給水口26に接続される。給水口26は、水道等の水源に接続される。第一給水配管56の途中には、第二給水配管57の一端が接続される。第二給水配管57の他端は、貯湯タンク21の下部に接続される。給湯混合弁23の出口23cには、第二給湯配管58の一端が接続される。第二給湯配管58の他端は、給湯口27に接続される。給湯口27は、給湯負荷である蛇口、シャワー等の給湯端末に接続される。給湯混合弁23は、湯側入口23aから流入する水と水側入口23bから流入する水との混合比を調整することにより、出口23cから流出する水の温度を調整する。 The hot water mixing valve 23 is a three-way valve and has a hot water side inlet 23a, a cold water side inlet 23b and an outlet 23c. A first hot water supply pipe 55 is connected to the hot water side inlet 23 a of the hot water mixing valve 23 . One end of a first water supply pipe 56 is connected to the water side inlet 23 b of the hot water supply mixing valve 23 . The other end of the first water supply pipe 56 is connected to the water supply port 26 . The water supply port 26 is connected to a water source such as tap water. One end of a second water supply pipe 57 is connected to the middle of the first water supply pipe 56 . The other end of the second water supply pipe 57 is connected to the lower portion of the hot water storage tank 21 . One end of a second hot water supply pipe 58 is connected to the outlet 23 c of the hot water mixing valve 23 . The other end of the second hot water supply pipe 58 is connected to the hot water supply port 27 . The hot water supply port 27 is connected to a hot water supply terminal such as a faucet, a shower, etc., which is a hot water supply load. The hot water mixing valve 23 adjusts the temperature of the water flowing out from the outlet 23c by adjusting the mixing ratio of the water flowing in from the hot water side inlet 23a and the water flowing in from the water side inlet 23b.

リモコン装置3は、ユーザインタフェースの一例である。リモコン装置3は、例えば台所、リビング、浴室等の壁面に取り付けられる。リモコン装置3は、図示は省略するが、例えば、貯湯式給湯機100の状態に関する情報を表示する表示部と、貯湯式給湯機100に関する使用者からの操作を受け付ける操作部とを有する。なお、スマートフォンのような携帯情報端末がユーザインタフェースとしての機能を有するようにしてもよい。 The remote control device 3 is an example of a user interface. The remote control device 3 is attached, for example, to a wall surface of a kitchen, living room, bathroom, or the like. Although not shown, the remote control device 3 has, for example, a display unit that displays information about the state of the storage-type hot water heater 100 and an operation unit that accepts user's operations regarding the storage-type hot water heater 100 . Note that a mobile information terminal such as a smart phone may have a function as a user interface.

制御装置4は、貯湯ユニット2の内部に設けられる。制御装置4は、貯湯式給湯機100が備える各機器と電気的に接続される。具体的には、制御装置4は、ヒートポンプユニット1、リモコン装置3、循環ポンプ22、給湯混合弁23及びサーミスタ28a~28cと電気的に接続される。制御装置4は、その機能として、貯湯量比較部41、目標貯湯量設定部42、沸上条件決定部43、加熱制御部44及び余剰電力取得部45を有する。 Control device 4 is provided inside hot water storage unit 2 . Control device 4 is electrically connected to each device included in storage-type hot water heater 100 . Specifically, the control device 4 is electrically connected to the heat pump unit 1, the remote control device 3, the circulation pump 22, the hot water mixing valve 23 and the thermistors 28a to 28c. The control device 4 has, as its functions, a hot water storage amount comparison unit 41 , a target hot water storage amount setting unit 42 , a boiling condition determination unit 43 , a heating control unit 44 and a surplus power acquisition unit 45 .

貯湯量比較部41は、貯湯タンク21内の現在の貯湯量Q1と目標貯湯量Q2とを比較する。貯湯タンク21内の現在の貯湯量Q1は、貯湯タンク21内に現在蓄えられている熱量であり、サーミスタ28a~28cにより取得した貯湯タンク21内の温度分布を用いて算出される。つまり、貯湯量比較部41は、貯湯タンク21内の貯湯量を検出する貯湯量検出部としての機能も有する。目標貯湯量Q2は、貯湯タンク21内に蓄えられている必要のある熱量であり、後述の目標貯湯量設定部42により設定される。 The stored hot water amount comparison unit 41 compares the current stored hot water amount Q1 in the hot water storage tank 21 with the target stored hot water amount Q2. The current hot water storage amount Q1 in the hot water storage tank 21 is the amount of heat currently stored in the hot water storage tank 21, and is calculated using the temperature distribution in the hot water storage tank 21 obtained by the thermistors 28a to 28c. In other words, the stored hot water amount comparison unit 41 also has a function as a stored hot water amount detection unit that detects the amount of stored hot water in the hot water storage tank 21 . The target hot water amount Q2 is the amount of heat required to be stored in the hot water storage tank 21, and is set by a target hot water amount setting unit 42, which will be described later.

目標貯湯量設定部42は、目標貯湯量Q2を設定する。目標貯湯量設定部42は、目標貯湯量Q2を予め決められた値に設定してもよいし、例えば時間帯ごとの湯の使用実績や直近数日間の湯の使用実績、季節、気温などに基づいて日ごと又は時間帯ごとに異なる値に設定してもよい。 The target hot water amount setting unit 42 sets the target hot water amount Q2. The target stored hot water amount setting unit 42 may set the target stored hot water amount Q2 to a predetermined value, or may set different values for each day or time period based on, for example, hot water usage records for each time period, hot water usage records for the last few days, season, temperature, and the like.

沸上条件決定部43は、沸上運転におけるヒートポンプユニット1の加熱能力及び循環ポンプ22の回転数を決定する。沸上運転とは、貯湯タンク21内の水をヒートポンプユニット1により加熱して貯湯タンク21内に戻す運転である。また、ヒートポンプユニット1の加熱能力とは、単位時間当たりに水に与える熱量で表されるものである。 The boiling condition determination unit 43 determines the heating capacity of the heat pump unit 1 and the rotation speed of the circulation pump 22 in the boiling operation. The boiling operation is an operation in which the water in the hot water storage tank 21 is heated by the heat pump unit 1 and returned to the hot water storage tank 21 . Also, the heating capacity of the heat pump unit 1 is represented by the amount of heat given to water per unit time.

沸上条件決定部43は、沸上条件として、標準加熱能力及び高加熱能力を有する。標準加熱能力は、ヒートポンプユニット1の加熱能力を第1加熱能力H1とし、循環ポンプ22の回転数を第1回転数N1とする沸上条件である。高加熱能力は、ヒートポンプユニット1の加熱能力を第2加熱能力H2とし、循環ポンプ22の回転数を第2回転数N2とする沸上条件である。 The boiling condition determining unit 43 has standard heating capacity and high heating capacity as boiling conditions. The standard heating capacity is a boiling-up condition in which the heating capacity of the heat pump unit 1 is the first heating capacity H1 and the rotation speed of the circulation pump 22 is the first rotation speed N1. The high heating capacity is a boiling-up condition in which the heating capacity of the heat pump unit 1 is the second heating capacity H2 and the rotation speed of the circulation pump 22 is the second rotation speed N2.

ここで、第2加熱能力H2は第1加熱能力H1よりも高く、第2回転数N2は第1回転数N1よりも高い。第1加熱能力H1は、レジオネラ菌などの雑菌の繁殖を抑制するために水を例えば65℃に加熱する加熱能力である。また、第1加熱能力H1が水の加熱温度を65℃とする加熱能力である場合、第2加熱能力H2は水の加熱温度を65℃より高い温度とする加熱能力である。高加熱能力は、標準加熱能力と比べて、循環ポンプ22の回転数を高くして貯湯タンク21内の水を攪拌しつつ、ヒートポンプユニット1による水の加熱温度を上げることで、貯湯タンク21内のすべての水の温度が、レジオネラ菌などの雑菌の繁殖を抑制することのできる除菌可能温度、例えば65℃以上となるようにする沸上条件である。 Here, the second heating capacity H2 is higher than the first heating capacity H1, and the second rotation speed N2 is higher than the first rotation speed N1. The first heating capacity H1 is a heating capacity for heating water to, for example, 65° C. in order to suppress the propagation of bacteria such as Legionella. Further, when the first heating capacity H1 is a heating capacity for heating water to a temperature of 65°C, the second heating capacity H2 is a heating capacity for heating water to a temperature higher than 65°C. The high heating capacity is a boiling condition in which the temperature of all the water in the hot water storage tank 21 is raised to a sterilizable temperature, e.g., 65° C. or higher, which can suppress the propagation of bacteria such as Legionella by raising the temperature of the water heated by the heat pump unit 1 while stirring the water in the hot water storage tank 21 by increasing the rotation speed of the circulation pump 22 compared to the standard heating capacity.

なお、沸上条件決定部43は、第2加熱能力H2及び第2回転数N2を予め定められた値に決定してもよいし、太陽光発電装置200の余剰電力の量に応じた値に決定してもよい。例えば、余剰電力の量が多いときの方が、余剰電力の量が少ないときよりも、第2加熱能力H2及び第2回転数N2の値を大きくするようにしてもよい。 The boiling condition determination unit 43 may determine the second heating capacity H2 and the second rotation speed N2 to be predetermined values, or may be determined to values according to the amount of surplus power of the photovoltaic power generation device 200. For example, when the amount of surplus power is large, the values of the second heating capacity H2 and the second rotation speed N2 may be made larger than when the amount of surplus power is small.

また、沸上条件決定部43は、第2加熱能力H2及び第2回転数N2を、貯湯タンク21内の現在の貯湯量Q1と目標貯湯量Q2との差に応じて決定してもよい。例えば、現在の貯湯量Q1と目標貯湯量Q2との差が大きいときの方が、差が小さいときよりも、第2加熱能力H2及び第2回転数N2の値を大きくするようにしてもよい。 Further, the boiling condition determination unit 43 may determine the second heating capacity H2 and the second rotation speed N2 according to the difference between the current hot water amount Q1 in the hot water storage tank 21 and the target hot water amount Q2. For example, when the difference between the current hot water amount Q1 and the target hot water amount Q2 is large, the values of the second heating capacity H2 and the second rotation speed N2 may be made larger than when the difference is small.

また、沸上条件決定部43は、第2加熱能力H2及び第2回転数N2を、太陽光発電装置200の余剰電力の量、及び貯湯タンク21内の現在の貯湯量Q1と目標貯湯量Q2との差の両方に基づいて決定してもよい。 Further, the boiling condition determination unit 43 may determine the second heating capacity H2 and the second rotation speed N2 based on both the amount of surplus power of the solar power generation device 200 and the difference between the current hot water amount Q1 and the target hot water amount Q2 in the hot water storage tank 21.

加熱制御部44は、沸上条件決定部43が決定した沸上条件でヒートポンプユニット1及び循環ポンプ22の動作を制御して沸上運転を実施する。なお、標準加熱能力で行う沸上運転を標準加熱沸上運転と称し、高加熱能力で行う沸上運転を高加熱沸上運転と称する。つまり、標準加熱沸上運転は、ヒートポンプユニット1を第1加熱能力H1で動作させ、循環ポンプ22を第1回転数N1で動作させる運転であり、高加熱沸上運転は、ヒートポンプユニット1を第1加熱能力H1よりも高い第2加熱能力H2で動作させ、循環ポンプ22を第1回転数N1よりも高い第2回転数N2で動作させる運転である。 The heating control unit 44 performs the boiling operation by controlling the operations of the heat pump unit 1 and the circulation pump 22 under the boiling conditions determined by the boiling condition determination unit 43 . The boiling-up operation performed with the standard heating capacity is called the standard heating boiling-up operation, and the boiling-up operation with the high heating capacity is called the high heating boiling-up operation. That is, the standard heating/boiling operation is an operation in which the heat pump unit 1 is operated at a first heating capacity H1 and the circulation pump 22 is operated at a first rotation speed N1, and the high heating/boiling operation is an operation in which the heat pump unit 1 is operated at a second heating capability H2 higher than the first heating capability H1 and the circulation pump 22 is operated at a second rotation speed N2 higher than the first rotation speed N1.

余剰電力取得部45は、太陽光発電装置200により発電された電力と、給湯システム1000が設置された施設の消費電力とを取得して、太陽光発電装置200の余剰電力を取得する。余剰電力取得部45は、例えば、太陽光発電装置200の発電電力から施設の消費電力を差し引くことで余剰電力を算出する。 Surplus power acquisition unit 45 acquires the power generated by photovoltaic power generation device 200 and the power consumption of the facility in which hot water supply system 1000 is installed, and acquires the surplus power of photovoltaic power generation device 200 . The surplus power acquisition unit 45 calculates surplus power by, for example, subtracting the power consumption of the facility from the power generated by the photovoltaic power generation device 200 .

なお、貯湯量比較部41、目標貯湯量設定部42、沸上条件決定部43、加熱制御部44及び余剰電力取得部45の機能は、例えばプロセッサがメモリに記憶された制御プログラムを実行することにより実現される。 The functions of the stored hot water amount comparison unit 41, the target stored hot water amount setting unit 42, the boiling condition determination unit 43, the heating control unit 44, and the surplus power acquisition unit 45 are realized, for example, by the processor executing a control program stored in the memory.

次に、本実施の形態の貯湯式給湯機100の沸上運転に関する動作について説明する。 Next, the operation of the hot water storage type water heater 100 of the present embodiment relating to the boiling operation will be described.

沸上運転において、加熱制御部44は、ヒートポンプユニット1及び循環ポンプ22を動作させる。これにより、貯湯タンク21の下部から取り出された水は、第一往き配管51及び第二往き配管52を通ってヒートポンプユニット1に送られる。ヒートポンプユニット1で加熱された水は、第一戻り配管53及び第二戻り配管54を通って貯湯タンク21の上部に流入する。 In the boiling operation, the heating control section 44 operates the heat pump unit 1 and the circulation pump 22 . Thereby, the water taken out from the lower part of the hot water storage tank 21 is sent to the heat pump unit 1 through the first going pipe 51 and the second going pipe 52 . The water heated by the heat pump unit 1 flows into the upper part of the hot water storage tank 21 through the first return pipe 53 and the second return pipe 54 .

通常時、すなわち余剰電力がない場合においては、貯湯量比較部41により現在の貯湯量Q1が目標貯湯量Q2よりも少ないと判断された場合に、加熱制御部44は沸上運転を開始する。通常時においては、加熱制御部44は標準加熱沸上運転を実施する。 In normal times, that is, when there is no surplus electric power, the heating control unit 44 starts boiling operation when the stored hot water amount comparison unit 41 determines that the current stored hot water amount Q1 is smaller than the target stored hot water amount Q2. In normal times, the heating control unit 44 carries out the standard heating boiling operation.

また、本実施の形態では、余剰電力がある場合、現在の貯湯量Q1が目標貯湯量Q2より多い場合であっても沸上運転を実施する。余剰電力がある場合の貯湯式給湯機100の動作について図2を用いて説明する。図2は、実施の形態1に係る貯湯式給湯機100の動作を示すフローチャートである。図2の制御は、例えば、貯湯式給湯機100の電源が入った時に開始する。 Further, in the present embodiment, when there is surplus power, the boiling-up operation is performed even if the current hot water storage amount Q1 is larger than the target hot water storage amount Q2. The operation of storage-type water heater 100 when there is surplus power will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of storage-type water heater 100 according to Embodiment 1. As shown in FIG. The control in FIG. 2 is started, for example, when the storage-type water heater 100 is powered on.

ステップS1において、余剰電力取得部45は、太陽光発電装置200の余剰電力を取得し、余剰電力があるか否かを判定する。余剰電力がある場合にはステップS2に進み、余剰電力がない場合には「END」に進む。「END」に進むと、「START」に戻り、図2に示す制御が繰り返される。 In step S1, the surplus power acquisition unit 45 acquires surplus power of the photovoltaic power generation device 200 and determines whether or not there is surplus power. When there is surplus power, the process proceeds to step S2, and when there is no surplus power, the process proceeds to "END". If it progresses to "END", it will return to "START" and the control shown in FIG. 2 will be repeated.

ステップS2において、余剰電力取得部45は、余剰電力が、予め設定された設定電力P1より大きいか否かを判定する。設定電力P1は、標準加熱沸上運転に必要な電力P0以上で設定される値である。余剰電力が設定電力P1より大きい場合にはステップS3に進み、余剰電力が設定電力P1以下である場合にはステップS4に進む。 In step S2, the surplus power acquisition unit 45 determines whether or not the surplus power is greater than the preset power P1. The set electric power P1 is a value set to be equal to or higher than the electric power P0 required for the standard heating/boiling operation. If the surplus power is greater than the set power P1, the process proceeds to step S3, and if the surplus power is less than or equal to the set power P1, the process proceeds to step S4.

ステップS3において、加熱制御部44は、高加熱沸上運転を実施する。すなわち、加熱制御部44は、ヒートポンプユニット1を第2加熱能力H2で動作させ、循環ポンプ22を第2回転数N2で動作させる。ステップS3の処理が終わると、ステップS2に戻り、余剰電力が設定電力P1より大きい場合には再度ステップS3に進む。これにより、余剰電力が設定電力P1より大きい間は、高加熱沸上運転が継続される。ステップS2において、余剰電力が設定電力P1以下である場合にはステップS4に進む。 In step S3, the heating control unit 44 performs high heating boiling operation. That is, the heating control section 44 operates the heat pump unit 1 at the second heating capacity H2 and operates the circulation pump 22 at the second rotation speed N2. When the processing of step S3 is completed, the process returns to step S2, and when the surplus power is greater than the set power P1, the process proceeds to step S3 again. As a result, the high heating boiling operation is continued while the surplus power is greater than the set power P1. In step S2, when the surplus power is equal to or less than the set power P1, the process proceeds to step S4.

ステップS4において、加熱制御部44は、標準加熱沸上運転を実施する。すなわち、加熱制御部44は、ヒートポンプユニット1を第1加熱能力H1で動作させ、循環ポンプ22を第1回転数N1で動作させる。ステップS4の処理が終わると、ステップS1に戻り、余剰電力があり、かつ、余剰電力が設定電力P1以下である場合には再度ステップS4に進む。これにより、余剰電力があり、余剰電力が設定電力P1以下である間は、標準加熱沸上運転が継続される。 In step S4, the heating control unit 44 performs a standard heating boiling operation. That is, the heating control section 44 operates the heat pump unit 1 at the first heating capacity H1 and operates the circulation pump 22 at the first rotation speed N1. When the process of step S4 is completed, the process returns to step S1, and when there is surplus power and the surplus power is equal to or less than the set power P1, the process proceeds to step S4 again. As a result, there is surplus power, and the standard heating and boiling operation is continued while the surplus power is equal to or less than the set power P1.

なお、加熱制御部44は、高加熱沸上運転の実施中において、サーミスタ28a~28cにより検出した貯湯タンク21内のすべての水の温度が除菌可能温度(例えば65℃)以上になった場合には高加熱沸上運転を終了する。すなわち、加熱制御部44は、サーミスタ28a~28cにより検出した貯湯タンク21内のすべての水の温度が除菌可能温度以上になるまで高加熱沸上運転を実施する。 Note that the heating control unit 44 ends the high heating boiling operation when the temperature of all the water in the hot water storage tank 21 detected by the thermistors 28a to 28c reaches or exceeds the sterilization possible temperature (for example, 65 ° C.) during the high heating boiling operation. That is, the heating control unit 44 performs the high heating boiling operation until the temperature of all the water in the hot water storage tank 21 detected by the thermistors 28a to 28c reaches or exceeds the sterilization possible temperature.

図3及び図4を用いて、本実施の形態の貯湯式給湯機100で得られる効果について説明する。図3は、実施の形態1に係る給湯システム1000において余剰電力の時刻に対する値を示す図である。図4は、(A)実施の形態1に係る貯湯式給湯機100において、又は(B)比較例において、貯湯タンク21内の水に与えられる熱量の時刻に対する値を示す図である。 3 and 4, the effect obtained by the hot water storage type hot water heater 100 of the present embodiment will be described. FIG. 3 is a diagram showing values of surplus electric power with respect to time in hot water supply system 1000 according to Embodiment 1. In FIG. FIG. 4 is a diagram showing the value of the amount of heat given to the water in the hot water storage tank 21 with respect to time in (A) the hot water storage type hot water heater 100 according to Embodiment 1 or (B) the comparative example.

図3において、時刻T11~T14は昼間であり、時刻T11~T14において余剰電力が発生している。時刻T12~T13の間において、余剰電力が設定電力P1を超えている。つまり、時刻T12~T13の間では、余剰電力が標準加熱沸上運転に必要な電力P0を超えた状態であるため、標準加熱沸上運転では余剰電力を有効に利用できない。 In FIG. 3, times T11 to T14 are daytime, and surplus power is generated during times T11 to T14. Between times T12 and T13, the surplus power exceeds the set power P1. That is, between times T12 and T13, the surplus electric power exceeds the electric power P0 required for the standard heating and boiling operation, so the surplus electric power cannot be effectively used in the standard heating and boiling operation.

図4(B)には、比較例として、標準加熱沸上運転のみを実施する例を示す。図4(B)において、時刻T11~T14では余剰電力が発生しているため、余剰電力を用いて標準加熱沸上運転が実施される。標準加熱沸上運転では、貯湯タンク21内の水に単位時間あたりに熱量Qaが与えられる。なお、時刻T11~T12の間及び時刻T13からT14の間において余剰電力が標準加熱沸上運転に必要な電力P0を下回った時間では、単位時間あたりに貯湯タンク21内の水に与えられる熱量は熱量Qaを下回る。 FIG. 4B shows, as a comparative example, an example in which only standard heating and boiling operation is performed. In FIG. 4B, since surplus electric power is generated from time T11 to T14, the standard heating and boiling operation is performed using the surplus electric power. In the standard heating and boiling operation, the water in the hot water storage tank 21 is given a heat quantity Qa per unit time. Note that during times T11 to T12 and times T13 to T14 when the surplus electric power is less than the electric power P0 required for the standard heating and boiling operation, the amount of heat given to the water in the hot water storage tank 21 per unit time is less than the amount of heat Qa.

また、図4(B)において、時刻T0~T1は、夜間を示す。本実施の形態では、発電装置として太陽光発電装置200を用いているため、夜間である時刻T0~T1には余剰電力は発生しない。このため、時刻T0~T1において、現在の貯湯量Q1が目標貯湯量Q2よりも少ない場合には、外部の商用電源から供給される電力を用いて、標準加熱沸上運転が実施される。これにより、時刻T0~T1では、単位時間あたりに貯湯タンク21内の水に熱量Qaが与えられる。 Also, in FIG. 4B, times T0 to T1 indicate nighttime. In the present embodiment, since the photovoltaic power generation device 200 is used as the power generation device, surplus power is not generated during the nighttime hours T0 to T1. Therefore, when the current hot water storage amount Q1 is less than the target hot water storage amount Q2 during times T0 to T1, the standard heating and boiling operation is performed using the electric power supplied from the external commercial power supply. As a result, the amount of heat Qa is given to the water in the hot water storage tank 21 per unit time from time T0 to time T1.

一方、本実施の形態の貯湯式給湯機100では、図4(A)に示すように、余剰電力が設定電力P1を超える時刻T12~T13の間において、余剰電力を用いて高加熱沸上運転が実施される。高加熱沸上運転では、貯湯タンク21内の水に単位時間あたりに熱量Qbが与えられる。熱量Qbは、熱量Qaよりも大きい。このため、標準加熱沸上運転のみを実施する比較例と比較して、時刻T12~T13において貯湯タンク21内の水に与えられる熱量の総量が多くなる。これにより、余剰電力を有効に利用することができる。また、夜間において、比較例では時刻T0~T1において商用電源の電力を用いて沸上運転を実施していたところ、本実施の形態の貯湯式給湯機100では、昼間に発生した余剰電力を有効に利用することにより、時刻T0~T1よりも短い時刻T0~T2において沸上運転を実施することになる。このため、夜間における沸上運転の時間を短くすることができ、商用電源の電力使用量を節約することができる。 On the other hand, in the storage-type water heater 100 of the present embodiment, as shown in FIG. 4A, during the time T12 to T13 when the surplus power exceeds the set power P1, the surplus power is used to perform the high heating boiling operation. In the high heating boiling operation, the water in the hot water storage tank 21 is given a heat quantity Qb per unit time. The amount of heat Qb is greater than the amount of heat Qa. Therefore, the total amount of heat given to the water in the hot water storage tank 21 at times T12 to T13 is greater than in the comparative example in which only the standard heating and boiling operation is performed. As a result, surplus power can be effectively used. In addition, in the night time, in the comparative example, the heating operation is performed using the electric power of the commercial power supply from time T0 to T1, but in the hot water storage type water heater 100 of the present embodiment, by effectively using the surplus power generated in the daytime, the heating operation is performed at time T0 to T2, which is shorter than time T0 to T1. Therefore, it is possible to shorten the time of the boiling-up operation at night, and to save the power consumption of the commercial power source.

以上に説明した通り、実施の形態1の貯湯式給湯機100によれば、再生可能エネルギーを利用した発電装置(太陽光発電装置200が該当)と接続されている貯湯式給湯機100であって、水を加熱する加熱装置(ヒートポンプユニット1が該当)と、加熱装置により加熱された水を貯留する貯湯タンク21と、貯湯タンク21内の水を加熱装置に送る循環ポンプ22と、加熱装置及び循環ポンプ22の動作を制御して貯湯タンク21内の水を加熱する沸上運転を実施する制御装置4と、を備え、制御装置4は、加熱装置を第1加熱能力H1で動作させ、循環ポンプ22を第1回転数N1で動作させる標準加熱沸上運転と、加熱装置を第1加熱能力H1よりも高い第2加熱能力H2で動作させ、循環ポンプ22を第1回転数N1よりも高い第2回転数N2で動作させる高加熱沸上運転と、を実施可能であり、発電装置の余剰電力が予め設定された設定電力P1より大きい場合に、高加熱沸上運転を実施する。発電装置の余剰電力が設定電力P1より大きい場合に高加熱沸上運転を実施するため、単位時間あたりの消費電力量を大きくすることができ、余剰電力をより短時間で消費することができる。これにより、発電装置が設置された施設において余剰電力が発生した場合に、余剰電力を有効に利用することができ、系統への逆潮流を抑制することができる。 As described above, according to the hot water storage type water heater 100 of Embodiment 1, the hot water storage type water heater 100 is connected to a power generation device using renewable energy (solar power generation device 200 corresponds), and includes a heating device (heat pump unit 1) for heating water, a hot water storage tank 21 for storing the water heated by the heating device, a circulation pump 22 for sending water in the hot water storage tank 21 to the heating device, and the operation of the heating device and the circulation pump 22 is controlled. A control device 4 that performs a boiling-up operation for heating the water in the hot-water storage tank 21. The control device 4 can perform a standard heating-boiling operation in which the heating device is operated at a first heating capacity H1 and the circulation pump 22 is operated at a first rotation speed N1, and a high heating-boiling operation in which the heating device is operated at a second heating capability H2 higher than the first heating capability H1 and the circulation pump 22 is operated at a second rotation speed N2 higher than the first rotation speed N1, thereby generating power. When the surplus power of the device is greater than the preset power P1, the high heating boiling operation is performed. Since the high heating boiling operation is performed when the surplus power of the power generation device is greater than the set power P1, the power consumption per unit time can be increased, and the surplus power can be consumed in a shorter time. As a result, when surplus power is generated in the facility where the power generator is installed, the surplus power can be effectively used, and reverse power flow to the grid can be suppressed.

また、高加熱沸上運転では、標準加熱沸上運転と比較して、循環ポンプ22の回転数が高い。このため、貯湯タンク21内に積層状態で貯留されている上層側の高温水と下層側の低温水が攪拌され、下層側の水の温度が上昇する。これにより、ヒートポンプユニット1へ入水温度が上昇するため、ヒートポンプユニット1での目標加熱温度と入水温度との差が小さくなり、短時間で貯湯タンク21内の水の温度を上昇させることができる。 Further, in the high heating boiling operation, the rotation speed of the circulation pump 22 is higher than that in the standard heating boiling operation. Therefore, the high-temperature water on the upper layer side and the low-temperature water on the lower layer side, which are stored in a stacked state in the hot water storage tank 21, are agitated, and the temperature of the water on the lower layer side rises. As a result, the temperature of water entering the heat pump unit 1 rises, so that the difference between the target heating temperature in the heat pump unit 1 and the temperature of entering water becomes small, and the temperature of the water in the hot water storage tank 21 can be raised in a short time.

また、実施の形態1の貯湯式給湯機100によれば、制御装置4は、高加熱沸上運転の実施中において、余剰電力が設定電力P1以下となった場合、高加熱沸上運転から標準加熱沸上運転に変更する。ここで、標準加熱沸上運転は、高加熱沸上運転よりも、循環ポンプ22の回転数が低くヒートポンプユニット1への入水流量が低い。このため、COP(Coefficient Of Performance:成績係数)は、高加熱沸上運転よりも標準加熱沸上運転の方が高い。したがって、余剰電力が設定電力P1以下となった場合には、高加熱沸上運転から高COPとなる標準加熱沸上運転に切り替えることができる。 Further, according to the hot water storage type water heater 100 of Embodiment 1, when the surplus electric power becomes equal to or less than the set electric power P1 during the high heating boiling operation, the control device 4 changes from the high heating boiling operation to the standard heating boiling operation. Here, in the standard boiling-up heating operation, the rotational speed of the circulation pump 22 is lower and the flow rate of water entering the heat pump unit 1 is lower than in the high-heating boiling operation. Therefore, the COP (Coefficient Of Performance) is higher in the standard heating and boiling operation than in the high heating and boiling operation. Therefore, when the surplus power becomes equal to or less than the set power P1, the high heating/boiling operation can be switched to the standard heating/boiling operation with a high COP.

また、実施の形態1の貯湯式給湯機100によれば、貯湯タンク21内の水の温度を検出するタンク内温度検出部(サーミスタ28a~28cが該当)を備え、制御装置4は、タンク内温度検出部により検出した貯湯タンク21内のすべての水の温度が除菌可能温度(例えば65℃)以上になるまで高加熱沸上運転を実施する。これにより、余剰電力を有効に利用しつつ、貯湯タンク21内の全体の除菌を行うことができる。 Further, according to the hot water storage type water heater 100 of Embodiment 1, the tank temperature detection unit (corresponding to the thermistors 28a to 28c) that detects the temperature of the water in the hot water storage tank 21 is provided. As a result, the entire inside of the hot water storage tank 21 can be sterilized while the surplus power is effectively used.

実施の形態1の変形例について説明する。 A modification of the first embodiment will be described.

実施の形態1では、余剰電力が設定電力P1より大きい場合に高加熱沸上運転を実施していた。しかし、制御装置4は、余剰電力が設定電力P1より大きく、かつ、貯湯量検出部(貯湯量比較部41が該当)により検出した貯湯タンク21内の現在の貯湯量Q1と目標貯湯量Q2との差よりも余剰電力により高加熱沸上運転で沸き上げ可能な熱量の方が多い場合に、高加熱沸上運転を実施するようにしてもよい。これにより、現在の貯湯量Q1と目標貯湯量Q2との差分に対して、余剰電力により高加熱沸上運転で沸き上げ可能な想定熱量の方が小さい場合には、高加熱沸上運転へ切り替えず、標準加熱沸上運転を継続することができる。 In the first embodiment, the high heating boiling operation is performed when the surplus power is greater than the set power P1. However, the control device 4 may perform the high heating/boiling operation when the surplus electric power is greater than the set electric power P1 and the amount of heat that can be heated by the high heating/boiling operation due to the surplus electric power is larger than the difference between the current amount of hot water Q1 in the hot water storage tank 21 detected by the hot water amount detection unit (the stored hot water amount comparison unit 41 corresponds to this) and the target amount of stored hot water Q2. As a result, when the assumed amount of heat that can be boiled by the high heating boiling operation due to the surplus power is smaller than the difference between the current hot water storage amount Q1 and the target hot water storage amount Q2, the standard heating and boiling operation can be continued without switching to the high heating boiling operation.

また、制御装置4は、余剰電力が設定電力P1より大きく、かつ、貯湯量検出部により検出した貯湯タンク21内の現在の貯湯量Q1と目標貯湯量Q2との差よりも余剰電力により標準加熱沸上運転で沸き上げ可能な熱量の方が多い場合に、標準加熱沸上運転を実施するようにしてもよい。これにより、現在の貯湯量Q1と目標貯湯量Q2との差分に対して、余剰電力により標準加熱沸上運転で沸き上げ可能な想定熱量の方が大きい場合には、高加熱沸上運転へ切り替えず、標準加熱沸上運転を継続することができる。 Further, the control device 4 may perform the standard heating and boiling operation when the surplus electric power is greater than the set electric power P1 and the amount of heat that can be boiled by the standard heating and boiling operation due to the surplus electric power is larger than the difference between the current amount of hot water Q1 in the hot water storage tank 21 detected by the hot water amount detection unit and the target amount of stored hot water Q2. Thus, when the estimated amount of heat that can be boiled by the standard heating and boiling operation due to the surplus electric power is larger than the difference between the current hot water storage amount Q1 and the target hot water storage amount Q2, the standard heating and boiling operation can be continued without switching to the high heating and boiling operation.

また、本実施の形態では、制御装置4は、貯湯ユニット2の内部に設けられていた。しかし、制御装置4は、貯湯ユニット2の内部でなく、貯湯ユニット2の外部に設置されていてもよい。また、制御装置4の機能を複数に分割してもよい。例えば、制御装置4の機能を、加熱制御部44と加熱制御部44以外の機能に分割し、加熱制御部44はヒートポンプユニット1に設け、加熱制御部44以外の機能は貯湯ユニット2に設ける構成にしてもよい。 Further, in the present embodiment, controller 4 is provided inside hot water storage unit 2 . However, the control device 4 may be installed outside the hot water storage unit 2 instead of inside the hot water storage unit 2 . Also, the functions of the control device 4 may be divided into a plurality of functions. For example, the functions of the control device 4 may be divided into the heating control unit 44 and functions other than the heating control unit 44, the heating control unit 44 may be provided in the heat pump unit 1, and the functions other than the heating control unit 44 may be provided in the hot water storage unit 2.

また、本実施の形態では、貯湯タンク21内の湯水の温度を検出するタンク内温度検出部として、3つのサーミスタ28a~28cを用いる例を説明したが、サーミスタは1つ又は2つであってもよいし、4つ以上であってもよい。少なくとも第三サーミスタ28cに相当するサーミスタを備えていればよい。すなわち、貯湯タンク21の下部の湯水の温度を検出するサーミスタを備えていれば、貯湯タンク21内で最も温度の低い湯水の温度を検出可能であるので、貯湯タンク21の下部の湯水の温度が除菌可能温度以上になった場合に貯湯タンク21内のすべての水の温度が除菌可能温度以上になったことを判断することができる。 Further, in the present embodiment, an example has been described in which the three thermistors 28a to 28c are used as the tank internal temperature detection unit for detecting the temperature of hot water in the hot water storage tank 21, but the number of thermistors may be one, two, or four or more. A thermistor corresponding to at least the third thermistor 28c may be provided. That is, if a thermistor for detecting the temperature of the hot water in the lower part of the hot water storage tank 21 is provided, it is possible to detect the temperature of the hot water with the lowest temperature in the hot water storage tank 21, so when the temperature of the hot water in the lower part of the hot water storage tank 21 becomes equal to or higher than the sterilizable temperature, it can be determined that the temperature of all the water in the hot water storage tank 21 has reached the sterilizable temperature or higher.

1 ヒートポンプユニット、2 貯湯ユニット、3 リモコン装置、4 制御装置、11 圧縮機、12 水冷媒熱交換器、13 膨張弁、14 空気熱交換器、15 冷媒配管、16 流入口、17 流出口、18 流入配管、19 流出配管、21 貯湯タンク、22 循環ポンプ、23 給湯混合弁、23a 湯側入口、23b 水側入口、23c 出口、24 HP往き口、25 HP戻り口、26 給水口、27 給湯口、28a 第一サーミスタ、28b 第二サーミスタ、28c 第三サーミスタ、41 貯湯量比較部、42 目標貯湯量設定部、43 沸上条件決定部、44 加熱制御部、45 余剰電力取得部、51 第一往き配管、52 第二往き配管、53 第一戻り配管、54 第二戻り配管、55 第一給湯配管、56 第一給水配管、57 第二給水配管、58 第二給湯配管、100 貯湯式給湯機、200 太陽光発電装置、300 パワーコンディショナ、1000 給湯システム。 1 heat pump unit 2 hot water storage unit 3 remote control device 4 control device 11 compressor 12 water refrigerant heat exchanger 13 expansion valve 14 air heat exchanger 15 refrigerant pipe 16 inlet 17 outlet 18 inlet pipe 19 outlet pipe 21 hot water storage tank 22 circulation pump 23 hot water mixing valve 23a hot water side inlet 23b water side inlet 23c outlet , 24 HP outlet, 25 HP return port, 26 water inlet, 27 hot water outlet, 28 a first thermistor, 28 b second thermistor, 28 c third thermistor, 41 hot water storage amount comparison unit, 42 target hot water storage amount setting unit, 43 boiling condition determination unit, 44 heating control unit, 45 surplus power acquisition unit, 51 first outgoing pipe, 52 second outgoing pipe, 53 first return Piping, 54 second return pipe, 55 first hot water supply pipe, 56 first water supply pipe, 57 second water supply pipe, 58 second hot water supply pipe, 100 hot water storage type water heater, 200 solar power generation device, 300 power conditioner, 1000 hot water supply system.

Claims (8)

再生可能エネルギーを利用した発電装置と接続されている貯湯式給湯機であって、
水を加熱する加熱装置と、
前記加熱装置により加熱された水を貯留する貯湯タンクと、
前記貯湯タンク内の水を前記加熱装置に送る循環ポンプと、
前記加熱装置及び前記循環ポンプの動作を制御して前記貯湯タンク内の水を加熱する沸上運転を実施する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記加熱装置を第1加熱能力で動作させ、前記循環ポンプを第1回転数で動作させる標準加熱沸上運転と、
前記加熱装置を前記第1加熱能力よりも高い第2加熱能力で動作させ、前記循環ポンプを前記第1回転数よりも高い第2回転数で動作させる高加熱沸上運転と、
を実施可能であり、
前記発電装置の余剰電力が予め設定された設定電力より大きい場合に、前記高加熱沸上運転を実施する、
貯湯式給湯機。
A hot water storage type water heater connected to a power generation device using renewable energy,
a heating device for heating water;
a hot water storage tank for storing water heated by the heating device;
a circulation pump for sending water in the hot water storage tank to the heating device;
a control device for performing a boiling operation for controlling the operation of the heating device and the circulation pump to heat the water in the hot water storage tank;
with
The control device is
a standard heating and boiling operation in which the heating device is operated at a first heating capacity and the circulation pump is operated at a first rotation speed;
a high heating boiling operation in which the heating device is operated at a second heating capacity higher than the first heating capacity and the circulation pump is operated at a second rotation speed higher than the first rotation speed;
can be implemented and
When the surplus power of the power generation device is greater than the preset power, the high heating boiling operation is performed.
Storage hot water heater.
前記貯湯タンク内の水の温度を検出するタンク内温度検出部を備え、
前記制御装置は、前記タンク内温度検出部により検出した前記貯湯タンク内のすべての水の温度が除菌可能温度以上になるまで前記高加熱沸上運転を実施する、
請求項1に記載の貯湯式給湯機。
A tank internal temperature detection unit that detects the temperature of water in the hot water storage tank,
The control device performs the high heating boiling operation until the temperature of all the water in the hot water storage tank detected by the tank internal temperature detection unit reaches or exceeds the sterilization possible temperature.
The hot water storage type water heater according to claim 1.
前記制御装置は、前記高加熱沸上運転の実施中において、前記余剰電力が前記設定電力以下となった場合、前記高加熱沸上運転から前記標準加熱沸上運転に変更する、
請求項1又は2に記載の貯湯式給湯機。
The control device changes from the high heating boiling operation to the standard heating boiling operation when the surplus electric power becomes equal to or less than the set electric power during the high heating boiling operation.
The hot water storage type water heater according to claim 1 or 2.
前記制御装置は、前記余剰電力の量に応じて前記第2加熱能力及び前記第2回転数を決定する、
請求項1から3のいずれか一項に記載の貯湯式給湯機。
The control device determines the second heating capacity and the second rotation speed according to the amount of the surplus power.
The storage-type water heater according to any one of claims 1 to 3.
前記貯湯タンク内の貯湯量を検出する貯湯量検出部を備え、
前記制御装置は、前記貯湯タンク内の現在の貯湯量と目標貯湯量との差に応じて前記第2加熱能力及び前記第2回転数を決定する、
請求項1から4のいずれか一項に記載の貯湯式給湯機。
A hot water storage amount detection unit that detects the amount of hot water stored in the hot water storage tank,
The control device determines the second heating capacity and the second rotation speed according to a difference between a current amount of hot water stored in the hot water tank and a target amount of hot water stored.
The hot water storage type water heater according to any one of claims 1 to 4.
前記貯湯タンク内の貯湯量を検出する貯湯量検出部を備え、
前記制御装置は、前記余剰電力が前記設定電力より大きく、かつ、前記貯湯タンク内の現在の貯湯量と目標貯湯量との差よりも前記余剰電力により前記高加熱沸上運転で沸き上げ可能な熱量の方が多い場合に、前記高加熱沸上運転を実施する、
請求項1から4のいずれか一項に記載の貯湯式給湯機。
A hot water storage amount detection unit that detects the amount of hot water stored in the hot water storage tank,
The control device performs the high heating and boiling operation when the surplus electric power is greater than the set electric power and the amount of heat that can be boiled by the high heating and boiling operation due to the surplus electric power is greater than the difference between the current amount of hot water stored in the hot water storage tank and the target amount of hot water stored.
The hot water storage type water heater according to any one of claims 1 to 4.
前記貯湯タンク内の貯湯量を検出する貯湯量検出部を備え、
前記制御装置は、前記余剰電力が前記設定電力より大きく、かつ、前記貯湯タンク内の現在の貯湯量と目標貯湯量との差よりも前記余剰電力により前記標準加熱沸上運転で沸き上げ可能な熱量の方が多い場合に、前記標準加熱沸上運転を実施する、
請求項1から4のいずれか一項に記載の貯湯式給湯機。
A hot water storage amount detection unit that detects the amount of hot water stored in the hot water storage tank,
The control device performs the standard heating and boiling operation when the surplus electric power is greater than the set electric power and the amount of heat that can be boiled by the standard heating and boiling operation due to the surplus electric power is greater than the difference between the current amount of hot water stored in the hot water storage tank and the target amount of hot water stored.
The hot water storage type water heater according to any one of claims 1 to 4.
前記発電装置は、太陽光発電装置である、
請求項1から7のいずれか一項に記載の貯湯式給湯機。
The power generation device is a solar power generation device,
The storage-type water heater according to any one of claims 1 to 7.
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