JP5659735B2

JP5659735B2 - Solar water heater system

Info

Publication number: JP5659735B2
Application number: JP2010265007A
Authority: JP
Inventors: 若山　義洋; 若山　　義洋; 峠田　直樹; 直樹峠田; 友範土屋; 市村　悟; 悟市村; 濱谷　佳和; 佳和濱谷
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2010-11-29
Filing date: 2010-11-29
Publication date: 2015-01-28
Anticipated expiration: 2030-11-29
Also published as: JP2012117688A

Description

この発明は太陽熱温水器システムに関し、より詳細には、太陽熱温水器に太陽光発電装置を併設してなる複合システムに関する。 The present invention relates to a solar water heater system, and more particularly, to a combined system in which a solar power generator is provided along with a solar water heater.

近時、環境にやさしいエネルギとして太陽熱が注目されており、太陽熱を利用した太陽熱温水器が広く一般家庭でも使用されるようになってきている。 Recently, solar heat has attracted attention as environmentally friendly energy, and solar water heaters using solar heat have been widely used in general households.

この種の太陽熱温水器は、周知のとおり、太陽光から得られる熱を集熱する太陽熱集熱パネルと、この太陽熱集熱パネルで集熱した熱を利用して生成した温水を貯湯する貯湯タンクとを主要部として構成されている。そして、太陽熱集熱パネルには、当該パネルの表面温度を検出するサーミスタ（温度センサ）が備えられており、このサーミスタで検出される温度（太陽熱集熱パネルの表面温度）が高くなると、太陽熱集熱パネルで加熱された熱媒を循環ポンプで強制循環させて、貯湯タンク内の湯水を加熱するように構成されている（たとえば、特許文献１参照）。 As is well known, this type of solar water heater is a solar heat collecting panel that collects heat obtained from sunlight, and a hot water storage tank that stores hot water generated by using the heat collected by the solar heat collecting panel. And the main part. The solar heat collection panel is provided with a thermistor (temperature sensor) for detecting the surface temperature of the panel, and when the temperature detected by the thermistor (surface temperature of the solar heat collection panel) increases, The heat medium heated by the heat panel is forcibly circulated by a circulation pump to heat the hot water in the hot water storage tank (see, for example, Patent Document 1).

特開平１０−３２５６１９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-325619

しかしながら、このような太陽熱温水器においては、太陽熱集熱パネルの表面温度を検出するサーミスタの故障検出が容易でなく、その検出方法についての改善が望まれていた。 However, in such a solar water heater, failure detection of the thermistor for detecting the surface temperature of the solar heat collecting panel is not easy, and improvement of the detection method has been desired.

すなわち、サーミスタの故障のなかには検出温度が正確でない中途半端な温度となる故障があるが、そのような故障の場合、その発見が困難である。 That is, among the thermistor failures, there is a failure in which the detected temperature is an inaccurate halfway temperature, but in the case of such a failure, it is difficult to find it.

また、サーミスタの故障検出に際して、循環経路内の熱媒には日射によって加熱され高温となっている部分と日射が当たらずに低温のままの部分があることに着目して、循環ポンプを作動させて、このときにサーミスタの検出温度に変化がなければサーミスタが故障していると判断する方法がある。しかし、日照状態によっては、循環経路内の熱媒が均一に一定の温度で安定している場合があり、そのような場合、循環ポンプを作動させてもサーミスタの検出温度に変化は現れないので、この方法では正常なサーミスタを故障と誤判定するおそれがある。 When detecting a thermistor failure, pay attention to the fact that the heat medium in the circulation path has a part that is heated by solar radiation and is hot, and a part that remains low without being exposed to solar radiation. At this time, if there is no change in the detected temperature of the thermistor, there is a method for determining that the thermistor has failed. However, depending on the sunshine condition, the heat medium in the circulation path may be uniformly stable at a constant temperature. In such a case, even if the circulation pump is operated, no change appears in the detected temperature of the thermistor. In this method, a normal thermistor may be erroneously determined as a failure.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、太陽熱温水器に併設される太陽光発電装置を利用して太陽熱集熱パネルの温度センサの故障判定を正確に行うことができる太陽熱温水器システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to break down a temperature sensor of a solar heat collection panel using a solar power generation device provided in combination with a solar water heater. The object is to provide a solar water heater system capable of accurately performing the determination.

上記目的を達成するため、本発明の太陽熱温水器システムは、太陽熱を集熱する太陽熱集熱パネルと、上記太陽熱集熱パネルによって集熱した熱を利用して生成した温水を貯湯する貯湯タンクを有する太陽熱温水器と、太陽光発電パネルと、上記太陽光発電パネルで発電した電力を所定の交流電力に変換するインバータを有する太陽光発電装置とを備え、上記太陽熱温水器の制御部が、上記太陽光発電装置の制御部との通信手段を備え、上記太陽熱温水器の制御部は、上記太陽熱温水器が備えるセンサの検出情報と、上記通信手段を介して上記太陽光発電装置の制御部から得られる太陽光発電パネルの発電状況に関する情報とに基づいて、上記センサの故障の有無を判定する制御構成を備えている。 In order to achieve the above object, a solar water heater system according to the present invention includes a solar heat collecting panel that collects solar heat, and a hot water storage tank that stores hot water generated by using heat collected by the solar heat collecting panel. A solar water heater, a solar power generation panel, and a solar power generation device having an inverter that converts electric power generated by the solar power generation panel into predetermined AC power, and the control unit of the solar water heater is the above A communication means with the control part of the solar power generator is provided , and the control part of the solar water heater is detected from the detection information of the sensor provided in the solar water heater and the control part of the solar power generator via the communication means. A control configuration for determining whether or not the sensor has failed is provided on the basis of the information regarding the power generation status of the obtained photovoltaic power generation panel .

すなわち、本発明の太陽熱温水器システムでは、太陽熱温水器の制御部に太陽光発電装置の制御部との通信手段を設けることによって、従来、相互に独立して運用されていた太陽熱温水器と太陽光発電装置について、それぞれの制御部同士が通信により情報を共有できるようにしている。 That is, in the solar water heater system of the present invention, a solar water heater and a solar water heater that have been conventionally operated independently of each other by providing a communication means with the controller of the solar power generation device in the controller of the solar water heater. About a photovoltaic device, each control part is made to share information by communication.

そして、太陽熱温水器の制御部は、上記通信手段を介して太陽光発電装置の制御部から太陽光発電パネルの発電状況の情報を得ることにより、太陽光発電パネルでの発電が行われているか否かを知ることができるので、このことから太陽熱温水器の制御部において日射の有無を判断する。そして、日射があると判断したときに、太陽熱温水器のセンサが日射のあるときに本来検出すべき状況を検出していなければ、その兆候から当該センサを故障と判定する。 And whether the control unit of the solar water heater obtains information on the power generation status of the solar power generation panel from the control unit of the solar power generation device via the communication means, thereby generating power in the solar power generation panel. Since it can know whether or not, the presence or absence of solar radiation is judged in the control part of a solar water heater from this. And when it judges that there is solar radiation, if the sensor of a solar water heater has not detected the condition which should be detected originally when there is solar radiation, it will determine that the sensor concerned is a failure from the indication.

また、本発明の太陽熱温水器システムは、太陽熱を集熱する太陽熱集熱パネルと、上記太陽熱集熱パネルによって集熱した熱を利用して生成した温水を貯湯する貯湯タンクを有する太陽熱温水器と、太陽光発電パネルと、上記太陽光発電パネルで発電した電力を所定の交流電力に変換するインバータを有する太陽光発電装置とを備え、上記太陽熱温水器の制御部が、上記太陽光発電装置の制御部との通信手段を備え、上記太陽熱温水器の制御部は、上記太陽熱集熱パネルの温度を検出する温度センサの検出情報と、上記通信手段を介して上記太陽光発電装置の制御部から得られる太陽光発電パネルの発電状況に関する情報とに基づいて、上記温度センサの故障の有無を判定する。 The solar water heater system of the present invention includes a solar heat collector panel that collects solar heat, and a solar water heater that has a hot water storage tank that stores hot water generated by using the heat collected by the solar heat collector panel. A solar power generation panel, and a solar power generation device having an inverter that converts electric power generated by the solar power generation panel into predetermined AC power, and the control unit of the solar water heater is The control unit of the solar water heater includes communication information with a control unit, the detection information of a temperature sensor that detects the temperature of the solar heat collecting panel, and the control unit of the solar power generation device via the communication unit Based on the information regarding the power generation status of the obtained photovoltaic power generation panel, the presence or absence of a failure of the temperature sensor is determined.

そして、本発明は好適な実施態様として、上記太陽熱温水器の制御部は、上記太陽光発電パネルの発電状況に関する情報に基づいて上記太陽熱集熱パネルに温度上昇が見込まれるか否かを判断するステップと、当該ステップで太陽熱集熱パネルの温度上昇が見込まれるにもかかわらず、上記温度センサの検出情報が温度上昇を示す所定条件を満たさない場合には上記温度センサの故障と判定するステップとを有するように構成される。 As a preferred embodiment of the present invention , the control unit of the solar water heater determines whether or not a temperature increase is expected in the solar heat collection panel based on information on the power generation status of the solar power generation panel. A step of determining a failure of the temperature sensor when the detection information of the temperature sensor does not satisfy a predetermined condition indicating a temperature increase, although a temperature increase of the solar heat collecting panel is expected in the step It is comprised so that it may have.

さらに、本発明は他の好適な実施態様として、上記太陽熱温水器の制御部は、上記太陽光発電パネルの発電状況に関する情報に基づいて上記太陽熱集熱パネルに温度上昇が見込まれるか否かを判断するステップと、当該ステップで太陽熱集熱パネルの温度上昇が見込まれると判断した場合に、所定時間ごとの上記温度センサの検出値を前回の検出値と比較して所定の温度上昇がなければ計数するカウンタを備え、このカウンタのカウント値が所定の基準値に達すると上記温度センサの故障と判定するステップとを有するように構成される。 Furthermore, as another preferred embodiment of the present invention, the control unit of the solar water heater determines whether or not a temperature increase is expected in the solar heat collection panel based on information on the power generation status of the solar power generation panel. If it is determined that a temperature increase of the solar heat collecting panel is expected in the step, the detected value of the temperature sensor every predetermined time is compared with the previous detected value, and there is no predetermined temperature increase A counter for counting, and determining that the temperature sensor has failed when the count value of the counter reaches a predetermined reference value.

そして、本発明においては、上記太陽光発電装置の太陽光発電パネルは、上記太陽熱集熱パネルと日射条件が同等となる位置に配設されていることを特徴とする。 And in this invention, the solar power generation panel of the said solar power generation device is arrange | positioned in the position where solar radiation conditions are equivalent to the said solar thermal collection panel.

本発明によれば、太陽熱温水器の制御部が太陽光発電装置の制御部との通信手段を備えていることから、太陽熱温水器の制御部は、太陽光発電装置の制御部から太陽光発電パネルでの発電状況に関する情報を取得して、太陽熱集熱パネルに日射があるか否かを判断することができるので、この判断に基づいて日射の有無によって検出値が変わるセンサの故障判定を行うことができ、センサ故障の有無を正確に判定できる。 According to the present invention, since the control unit of the solar water heater is provided with communication means with the control unit of the solar power generation device, the control unit of the solar water heater is Since it is possible to determine whether or not there is solar radiation on the solar heat collection panel by acquiring information on the power generation status at the panel, based on this determination, the failure determination of the sensor whose detection value changes depending on the presence or absence of solar radiation It is possible to accurately determine the presence or absence of a sensor failure.

本発明に係る太陽熱温水器システムの概略構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows schematic structure of the solar water heater system which concerns on this invention. 同太陽熱温水器システムの太陽光発電装置における日射情報の作成手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the production procedure of the solar radiation information in the solar power generation device of the solar water heater system. 同太陽熱温水器システムの太陽熱温水器における太陽熱集熱パネルの温度センサの故障判定手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the failure determination procedure of the temperature sensor of the solar thermal collector panel in the solar water heater of the solar water heater system.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明を適用した太陽熱温水器システムの概略構成を示している。図に示すように、本発明に係る太陽熱温水器システムは、太陽光発電装置１と、太陽熱温水器２とを主要部として備えている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration of a solar water heater system to which the present invention is applied. As shown in the figure, the solar water heater system according to the present invention includes a solar power generator 1 and a solar water heater 2 as main parts.

太陽光発電装置１は、周知のとおり、太陽光を利用して発電を行う装置であって、太陽からの日射を受けて発電する太陽光発電パネル３と、太陽光発電パネル３で発電した電力を所定の交流電力に変換するパワーコンディショナ４とを主要部として構成されている。 As is well known, the solar power generation device 1 is a device that generates power using sunlight, and generates power by receiving solar radiation from the sun, and the power generated by the solar power generation panel 3. And a power conditioner 4 for converting the power into predetermined AC power.

太陽光発電パネル３は、図示しない太陽電池モジュールを備えており、この太陽電池モジュールで発電された直流電力がパワーコンディショナ４に供給される。この太陽光発電パネル３は、たとえば家屋の屋根上など日照条件の良い場所に設置されており、太陽光発電パネル３とパワーコンディショナ４の間には送電用の電気配線（図示せず）が備えられている。 The solar power generation panel 3 includes a solar cell module (not shown), and DC power generated by the solar cell module is supplied to the power conditioner 4. The solar power generation panel 3 is installed in a place with good sunshine conditions, for example, on the roof of a house, and electrical wiring (not shown) for power transmission is provided between the solar power generation panel 3 and the power conditioner 4. Is provided.

パワーコンディショナ４は、太陽光発電パネル３で発電した直流電力を家庭等で利用できる交流電力に変換する装置であって、このパワーコンディショナ４には、直流電力を交流電力に変換するためのインバータ（図示せず）が備えられている。このインバータは太陽光発電パネル３を系統（商用電源）５に連系させる系統連系インバータで構成されており、太陽光発電パネル３で発電される電力で家庭内の電力需要を賄いつつ、太陽光発電パネル３での発電量が家庭内の電力需要に満たないときには商用電源（系統）５から電力供給を受けるとともに、太陽光発電パネル３の発電量が家庭内の電力需要を上回るときにはその余剰電力を系統５に供給する（逆潮流させる）機能を備えている。 The power conditioner 4 is a device that converts the DC power generated by the photovoltaic power generation panel 3 into AC power that can be used at home and the like. The power conditioner 4 is used to convert DC power into AC power. An inverter (not shown) is provided. This inverter is composed of a grid-connected inverter that links the photovoltaic power generation panel 3 to the grid (commercial power supply) 5, and uses the power generated by the photovoltaic power generation panel 3 to cover the power demand in the home. When the amount of power generated by the photovoltaic power generation panel 3 is less than the power demand in the home, power is supplied from the commercial power source (system) 5 and when the amount of power generated by the photovoltaic power generation panel 3 exceeds the power demand in the home, the surplus A function of supplying power to the system 5 (reverse power flow) is provided.

パワーコンディショナ４にはマイコンを制御中枢とする制御部６が備えられており、この制御部６によってパワーコンディショナ４の各部が制御されている。そして、本実施形態では、この制御部６には、後述する太陽熱温水器２の制御部１０との通信のための通信手段（図示せず）が備えられており、この通信手段を介して太陽熱温水器２の制御部１０と情報のやり取りができるようにされている。なお、本実施形態では、この制御部６は、後述する太陽熱温水器２のセンサ故障検出において太陽光発電装置１の制御部として機能するように制御プログラムが設定されている。 The power conditioner 4 is provided with a control unit 6 having a microcomputer as a control center, and the control unit 6 controls each part of the power conditioner 4. And in this embodiment, this control part 6 is equipped with the communication means (not shown) for communication with the control part 10 of the solar water heater 2 mentioned later, and solar heat is transmitted via this communication means. Information can be exchanged with the control unit 10 of the water heater 2. In the present embodiment, the control program is set so that the control unit 6 functions as a control unit of the solar power generation device 1 in detecting a sensor failure of the solar water heater 2 described later.

一方、太陽熱温水器２は、周知のとおり、太陽熱を利用して温水を生成する装置であって、上述した太陽光発電装置１とは別体とされ、かつ、太陽光発電装置１とは独立して（換言すれば、太陽光発電装置１の発電状況とは関係なく）温水の生成を行うように構成されており、図１に示すように、太陽熱を集熱する太陽熱集熱パネル７と、この太陽熱集熱パネル７で集熱した熱を利用して生成した温水を貯湯する貯湯タンク８とを主要部として備えている。 On the other hand, the solar water heater 2 is a device that generates hot water using solar heat, as is well known, and is separate from the above-described solar power generation device 1 and independent of the solar power generation device 1. (In other words, regardless of the power generation status of the solar power generation device 1), it is configured to generate hot water, and as shown in FIG. 1, a solar heat collecting panel 7 for collecting solar heat, A hot water storage tank 8 for storing hot water generated using the heat collected by the solar heat collecting panel 7 is provided as a main part.

太陽熱集熱パネル７は、日射を受けて集熱した熱で水や不凍液などの熱媒を加熱する集熱パネルであって、この集熱パネルで加熱された熱媒を熱源として貯湯タンク８内の湯水を加熱するように構成されている。具体的には、この太陽熱集熱パネル７には、該パネルの表面温度を検出する温度センサとしてサーミスタ９が備えられている。そして、このサーミスタ９で検出される温度が高くなると、太陽熱温水器２の制御部１０が、図示しない循環ポンプを作動させて、太陽熱集熱パネル７と熱交換器（図示せず）の一次側との間で熱媒を強制循環させて、熱交換器の二次側に接続される貯湯タンク８の湯水を加熱するようになっている。 The solar heat collection panel 7 is a heat collection panel that heats a heat medium such as water or antifreeze with heat collected by solar radiation. The heat collection panel 8 uses the heat medium heated by the heat collection panel as a heat source in the hot water storage tank 8. It is configured to heat the hot water. Specifically, the solar heat collecting panel 7 is provided with a thermistor 9 as a temperature sensor for detecting the surface temperature of the panel. And if the temperature detected by this thermistor 9 becomes high, the control part 10 of the solar water heater 2 will operate the circulation pump which is not shown in figure, and the primary side of the solar heat collection panel 7 and a heat exchanger (not shown) will be shown. The hot medium is forcibly circulated between the hot water and the hot water in the hot water storage tank 8 connected to the secondary side of the heat exchanger.

なお、この太陽熱集熱パネル７も上述した太陽光発電パネル３と同様に、たとえば家屋の屋根上など日照条件の良い場所に設置されるが、本実施形態では、この太陽熱集熱パネル７と太陽光発電パネル３とは日射条件が同等となる位置、たとえば、太陽光発電パネル３と同じ屋根の同一面上に隣接して配設される。 The solar heat collection panel 7 is also installed in a place with good sunshine conditions, for example, on the roof of a house, similar to the solar power generation panel 3 described above. In this embodiment, the solar heat collection panel 7 and the solar The photovoltaic panel 3 is disposed adjacent to a position where the solar radiation conditions are equivalent, for example, on the same surface of the same roof as the photovoltaic panel 3.

貯湯タンク８は、家庭内で使用する温水を貯留するタンクであって、この貯湯タンク８にはタンク内の湯水を上記熱交換器の二次側に循環させる循環配管（図示せず）が設けられており、上述した熱交換器の一次側での熱媒の強制循環により、この循環配管内の湯水が加熱され、貯湯タンク８に貯留されるようになっている。 The hot water storage tank 8 is a tank for storing hot water used in the home, and the hot water storage tank 8 is provided with a circulation pipe (not shown) for circulating the hot water in the tank to the secondary side of the heat exchanger. The hot water in the circulation pipe is heated and stored in the hot water storage tank 8 by the forced circulation of the heat medium on the primary side of the heat exchanger described above.

制御部１０は、マイコンを制御中枢とする太陽熱温水器２の制御手段であって、この制御部１０によって上記循環ポンプなどの太陽熱温水器２の各部が制御されている。そして、本実施形態では、この制御部１０には、太陽光発電装置１の制御部６との通信のための通信手段（図示せず）が備えられており、この通信手段を介して太陽光発電装置１の制御部６と情報のやり取りができるようにされている。すなわち、この制御部１０の通信手段と太陽光発電装置１の制御部６の通信手段とは通信ケーブルによって通信接続されている。なお、本実施形態では、この制御部１０には、後述する太陽熱温水器２のセンサ故障検出において太陽熱温水器２の制御部として機能するように制御プログラムが設定されている。 The control part 10 is a control means of the solar water heater 2 which uses a microcomputer as a control center, and each part of the solar water heater 2 such as the circulation pump is controlled by the control part 10. And in this embodiment, this control part 10 is equipped with the communication means (not shown) for communication with the control part 6 of the solar power generation device 1, and sunlight is transmitted via this communication means. Information can be exchanged with the control unit 6 of the power generation device 1. That is, the communication unit of the control unit 10 and the communication unit of the control unit 6 of the solar power generation device 1 are communicatively connected by a communication cable. In the present embodiment, a control program is set in the control unit 10 so as to function as a control unit of the solar water heater 2 in detecting a sensor failure of the solar water heater 2 described later.

しかして、このように構成された太陽熱温水器システムにおける太陽熱温水器２の故障検出について図２および図３に基づいて説明する。 Therefore, failure detection of the solar water heater 2 in the solar water heater system configured as described above will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

本発明に係る太陽熱温水器システムでは、太陽熱温水器２の制御部１０が太陽光発電装置１の制御部６との通信手段を備えていることを利用して、太陽熱温水器２の制御部１０は、当該通信手段を介して太陽光発電装置１の制御部６から得られる太陽光発電パネル３の発電状況に関する情報と、太陽熱温水器２に備えられたセンサの検出情報とに基づいて、当該センサの故障の有無を判定するように構成されている。 In the solar water heater system according to the present invention, the control unit 10 of the solar water heater 2 is utilized by the fact that the control unit 10 of the solar water heater 2 includes communication means with the control unit 6 of the photovoltaic power generator 1. Is based on the information regarding the power generation status of the solar power generation panel 3 obtained from the control unit 6 of the solar power generation device 1 via the communication means and the detection information of the sensor provided in the solar water heater 2. It is configured to determine the presence or absence of a sensor failure.

以下では、このセンサの故障の判定について、太陽熱集熱パネル７のサーミスタ９の故障判定を例に説明する。 Hereinafter, the determination of the failure of the sensor will be described by taking the determination of the failure of the thermistor 9 of the solar heat collecting panel 7 as an example.

サーミスタ９の故障検出にあたり、太陽光発電装置１の制御部６は、図２に示すように、太陽光発電パネル３の発電状況に関する情報として、太陽光発電パネル３が発電中か否かに対応した太陽光発電パネル３に日射があるかどうかの情報（以下、「日射情報」と称する）を送信するように構成されている。 When detecting the failure of the thermistor 9, the control unit 6 of the photovoltaic power generation apparatus 1 responds to whether the photovoltaic power generation panel 3 is generating power as information on the power generation status of the photovoltaic power generation panel 3 as shown in FIG. 2. The solar power generation panel 3 is configured to transmit information on whether or not there is solar radiation (hereinafter referred to as “sunlight information”).

具体的には、図２に示すように、太陽光発電装置１の制御部６は、太陽光発電パネル３が発電中であるか否か（発電の有無）を判断する（図２ステップＳ１参照）。そして、太陽光発電パネル３が発電中であれば、上記日射情報として「日射あり」の情報を太陽熱温水器２の制御部１０に送信する（図２ステップＳ２参照）。一方、太陽光発電パネル３が発電中でなければ、上記日射情報として「日射なし」の情報を太陽熱温水器２の制御部１０に送信する（図２ステップＳ３参照）。なお、この判断とその結果の送信は、定期的（たとえば、数秒ないし数分ごと）に行われるようにされている。 Specifically, as shown in FIG. 2, the control unit 6 of the solar power generation device 1 determines whether or not the solar power generation panel 3 is generating power (whether or not power is generated) (see step S1 in FIG. 2). ). And if the solar power generation panel 3 is generating electric power, the information of "there is solar radiation" is transmitted to the control part 10 of the solar water heater 2 as said solar radiation information (refer FIG.2 step S2). On the other hand, if the solar power generation panel 3 is not generating power, information “no solar radiation” is transmitted as the solar radiation information to the control unit 10 of the solar water heater 2 (see step S3 in FIG. 2). This determination and the transmission of the result are performed periodically (for example, every few seconds to several minutes).

ここで、太陽光発電パネル３が発電中か否かに応じて日射情報を生成しているのは、太陽光発電パネル３は同パネル３に対して日射があるときに発電を行うようになっているので、太陽光発電パネル３が発電中であれば少なくとも太陽光発電パネル３には日射があることを意味しており、そして、本実施形態では、上述したように、太陽熱集熱パネル７はこの太陽光発電パネル３と日射条件が同等となる位置にあることから、太陽熱集熱パネル７にも日射があるとみなせるため、太陽光発電装置１の制御部６は発電の有無から日射の有無を判断して太陽熱温水器２の制御部１０に日射情報を供給するように構成されている。 Here, the solar power generation panel 3 generates solar radiation information depending on whether or not it is generating power. The solar power generation panel 3 generates power when there is solar radiation on the panel 3. Therefore, if the solar power generation panel 3 is generating power, it means that at least the solar power generation panel 3 has solar radiation, and in this embodiment, as described above, the solar heat collection panel 7 Since the solar radiation panel 3 and solar radiation conditions are at the same position, the solar heat collecting panel 7 can be regarded as having solar radiation. It is configured to determine the presence or absence and supply solar radiation information to the control unit 10 of the solar water heater 2.

なお、本実施形態では、日射の有無を太陽光発電装置１の制御部６で判断して太陽熱温水器２に送信するように構成した場合を示したが、太陽光発電装置１の制御部６からは太陽光発電パネル３が発電中であるか否かの情報だけを太陽熱温水器２の制御部１０に送信するようにして、日射の有無は太陽熱温水器２の制御部１０で判断するように構成してもよい。要は、太陽光発電装置１の制御部６から与えられる太陽光発電パネル３の発電状況に関する情報に基づいて、太陽熱温水器２の制御部１０が日射の有無を最終的に判断できる構成であればよい。 In addition, in this embodiment, the case where the presence or absence of solar radiation was judged by the control part 6 of the solar power generation device 1 and it transmitted to the solar water heater 2 was shown, However, The control part 6 of the solar power generation device 1 was shown. Is transmitted only to the control unit 10 of the solar water heater 2 whether or not the photovoltaic power generation panel 3 is generating power, and the control unit 10 of the solar water heater 2 determines whether or not there is solar radiation. You may comprise. The point is that the control unit 10 of the solar water heater 2 can finally determine the presence or absence of solar radiation based on the information regarding the power generation status of the solar power generation panel 3 given from the control unit 6 of the solar power generation device 1. That's fine.

これに対して、太陽熱温水器２の制御部１０では、図３に示す手順でサーミスタ９の故障の有無を判定する。 On the other hand, in the control part 10 of the solar water heater 2, the presence or absence of the failure of the thermistor 9 is determined in the procedure shown in FIG.

すなわち、太陽熱温水器２の制御部１０は、その通信手段を用いて太陽光発電装置１の制御部６から日射情報を受信すると（図３ステップＳ１参照）、受信した日射情報が「日射あり」であるか否かを判断する（図３ステップＳ２参照）。つまり、日射情報が「日射あり」の場合には、上述した通り太陽熱集熱パネル７にも日射があることになるので、この場合、太陽熱集熱パネル７の温度、換言すれば、サーミスタ９での検出温度に温度上昇が見込まれる。太陽熱温水器２の制御部１０は、日射情報に基づいてこの判断を行う。 That is, if the control part 10 of the solar water heater 2 receives solar radiation information from the control part 6 of the solar power generation device 1 using the communication means (see step S1 in FIG. 3), the received solar radiation information is “with solar radiation”. (See step S2 in FIG. 3). That is, when the solar radiation information is “with solar radiation”, the solar heat collection panel 7 also has solar radiation as described above. In this case, the temperature of the solar heat collection panel 7, in other words, the thermistor 9 Temperature rise is expected in the detected temperature. The control unit 10 of the solar water heater 2 makes this determination based on the solar radiation information.

そして、この判断の結果、日射情報が「日射なし」から「日射あり」になった場合には、太陽熱温水器２の制御部１０は、その時点でのサーミスタ９が検出した検出温度（今回温度）Ｔｈ１と、その直前にサーミスタ９が検出した検出温度（前回温度）Ｔｈ２とを比較する。 As a result of this determination, when the solar radiation information changes from “no solar radiation” to “with solar radiation”, the control unit 10 of the solar water heater 2 detects the detected temperature (current temperature) detected by the thermistor 9 at that time. ) Th1 is compared with the detected temperature (previous temperature) Th2 detected by the thermistor 9 immediately before it.

すなわち、日射情報が「日射なし」から「日射あり」に変わるということは、太陽熱集熱パネル７に対して実際に日射が生じたことを意味するので、通常であれば、日射が継続するに伴ってサーミスタ９の検出温度は徐々に上昇することになる。そのため、上記今回温度Ｔｈ１と前回温度Ｔｈ２とを比較すると、今回温度Ｔｈ１が前回温度Ｔｈ２よりも高くなるはずであり、今回温度Ｔｈ１が前回温度Ｔｈ２よりも低いか、あるいは同じであれば、サーミスタ９は故障していると判定できる。 In other words, the fact that the solar radiation information changes from “no solar radiation” to “with solar radiation” means that solar radiation has actually occurred on the solar heat collecting panel 7. Accordingly, the detected temperature of the thermistor 9 gradually increases. Therefore, when the current temperature Th1 is compared with the previous temperature Th2, the current temperature Th1 should be higher than the previous temperature Th2. If the current temperature Th1 is lower than or equal to the previous temperature Th2, the thermistor 9 Can be determined to be malfunctioning.

ここで、上記サーミスタ９で温度検出の間隔（換言すれば、前回温度Ｔｈ２の検出から今回温度Ｔｈ１の検出までの時間的間隔）としては、たとえば数秒から十数分程度の一定間隔（つまり、所定時間ごとの温度検出）が採用される。これは、今回温度Ｔｈ１の検出と前回温度Ｔｈ２の検出との間隔があまりに短すぎると、日射によりサーミスタ９の検出温度が上昇する前に今回温度Ｔｈ１を検出することになってしまうので、日射による温度上昇をとらえることができる程度の間隔になるようにするためである。 Here, the temperature detection interval of the thermistor 9 (in other words, the time interval from the detection of the previous temperature Th2 to the detection of the current temperature Th1) is, for example, a fixed interval (ie, a predetermined interval) of about several seconds to ten and several minutes. Temperature detection every hour) is adopted. This is because if the interval between the detection of the current temperature Th1 and the detection of the previous temperature Th2 is too short, the current temperature Th1 is detected before the detection temperature of the thermistor 9 rises due to solar radiation. This is because the intervals are such that the temperature rise can be detected.

そして、この判定に関して、本実施形態では、判定の正確性を期すために、温度上昇判定用の閾値Ｙを設定し、今回温度Ｔｈ１から前回温度Ｔｈ２を減算した結果がこの閾値Ｙを超えているか否かを判断するようにしている。つまり、太陽熱温水器２の制御部１０は、（Ｔｈ１−Ｔｈ２）≦閾値Ｙの判定を行い（図３ステップＳ３参照）、この関係が成立する場合（つまり、今回温度Ｔｈ１から前回温度Ｔｈ２を減算した結果が閾値Ｙ以下の場合）には、サーミスタ９に故障のおそれがあると判定する。 With regard to this determination, in the present embodiment, in order to ensure the accuracy of the determination, a threshold value Y for temperature rise determination is set, and the result of subtracting the previous temperature Th2 from the current temperature Th1 exceeds this threshold value Y. Judgment is made whether or not. That is, the control unit 10 of the solar water heater 2 determines (Th1−Th2) ≦ threshold Y (see step S3 in FIG. 3), and when this relationship is established (that is, subtracts the previous temperature Th2 from the current temperature Th1). If the result is equal to or less than the threshold Y), it is determined that the thermistor 9 may be broken.

そして、このように故障のおそれがあると判定された場合であっても、本実施形態では直ちに故障と確定せずに、そのような状況が複数回繰り返した場合に故障と確定するようにしている。そのため、本実施形態では、故障判定確定用のカウンタを制御部１０に備えており、（Ｔｈ１−Ｔｈ２）≦閾値Ｙの関係が成立した場合には、このカウンタの計数（カウント値）を加算（カウント値＋１）するようにしている（図３ステップＳ４参照）。 And even if it is determined that there is a possibility of failure in this way, in this embodiment, it is not immediately determined as a failure, but when such a situation is repeated a plurality of times, it is determined as a failure. Yes. For this reason, in this embodiment, the control unit 10 is provided with a counter for determining failure determination, and when the relationship of (Th1-Th2) ≦ threshold Y is satisfied, the count (count value) of this counter is added ( Count value + 1) (see step S4 in FIG. 3).

なお、本実施形態では、サーミスタ９の故障判定にあたり、上述したようにカウンタを設けて、サーミスタ９に故障のおそれがある場合の回数をカウントするように構成しているので、上記図３ステップＳ３からステップＳ４の処理は、あらかじめ設定された所定回数だけ（または一定時間が経過するまで）繰り返し行うように設定される。 In the present embodiment, when determining the failure of the thermistor 9, the counter is provided as described above, and the number of times when the thermistor 9 is likely to fail is counted, so step S3 in FIG. To S4 are set so as to be repeated a predetermined number of times set in advance (or until a predetermined time elapses).

つまり、日射情報が「日射なし」から「日射あり」に変わった当初に今回温度Ｔｈ１と前回温度Ｔｈ２の第１回目の比較が行われ（該当する場合は、カウンタの計数の加算がされ）、この１回目の比較が終了すると続いて第２回目の比較が上述したサーミスタ９の温度検出間隔の後に行われる。この２回目の比較では、サーミスタ９が新たに検出した温度を新たな今回温度Ｔｈ１とし、先の比較の際に今回温度とされていた温度を前回温度Ｔｈ２として今回温度Ｔｈ１と前回温度Ｔｈ２の比較と必要であればカウンタの計数加算が行われる。そして、この一連の処理が所定回数だけ（または一定時間が経過するまで）繰り返し行われる。 In other words, the first comparison between the current temperature Th1 and the previous temperature Th2 is performed at the beginning when the solar radiation information changes from “no solar radiation” to “with solar radiation” (if applicable, the counter is incremented). When the first comparison is completed, the second comparison is performed after the temperature detection interval of the thermistor 9 described above. In this second comparison, the temperature newly detected by the thermistor 9 is set as the new current temperature Th1, and the temperature that was set as the current temperature in the previous comparison is set as the previous temperature Th2, and the comparison between the current temperature Th1 and the previous temperature Th2 is performed. If necessary, the counter is incremented. Then, this series of processes is repeated a predetermined number of times (or until a predetermined time elapses).

そして、このような図３ステップＳ３およびステップＳ４の処理が所定回数行われると、次に、太陽熱温水器２の制御部１０では、このカウンタのカウント値が所定の基準値Ｘを超えるかどうかを判断し（図３ステップＳ５参照）、基準値Ｘを超える場合には、サーミスタ９は故障していると確定する。つまり、本実施形態では、（Ｔｈ１−Ｔｈ２）≦閾値Ｙの関係が１回成立しただけでは故障と確定的な判定は行わず、Ｘ回繰り返されたときに、サーミスタ９に故障ありとの判定を確定させる。したがって、誤判定が少ない判定が可能になる。なお、上記基準値Ｘについては、Ｘ≧２となるように適宜設定される。 When the processes in steps S3 and S4 in FIG. 3 are performed a predetermined number of times, the control unit 10 of the solar water heater 2 next determines whether or not the count value of the counter exceeds a predetermined reference value X. If it is determined (see step S5 in FIG. 3) and the reference value X is exceeded, it is determined that the thermistor 9 has failed. In other words, in the present embodiment, if the relationship of (Th1−Th2) ≦ threshold Y is established once, a definite determination is not made as a failure, and it is determined that the thermistor 9 has a failure when it is repeated X times. To confirm. Therefore, a determination with few erroneous determinations can be performed. The reference value X is set as appropriate so that X ≧ 2.

しかして、このようにサーミスタ９の故障判定が確定した場合、太陽熱温水器２の制御部１０は、あらかじめ設定された所定の手順に従って当該故障の発生を外部に報知するように構成されている。たとえば、リモコンの表示部などにサーミスタ９が故障している旨を表示するなどの処理を行う。 Thus, when the failure determination of the thermistor 9 is thus determined, the control unit 10 of the solar water heater 2 is configured to notify the occurrence of the failure to the outside according to a predetermined procedure set in advance. For example, processing such as displaying that the thermistor 9 is broken on the display unit of the remote controller or the like is performed.

これに対して、太陽光発電装置１の制御部６から送信される日射情報が「日射なし」の場合（図３ステップＳ２で「Ｎｏ」の場合）には、太陽熱温水器２の制御部１０は、上記カウンタの計数をクリア（カウント値＝０に）する（図３ステップＳ７参照）。これは、本実施形態に示すサーミスタ９の故障判定は、上述したように、日射情報が「日射なし」から「日射あり」に変わったタイミングで行うので、故障判定が行われない日射のない状態ではカウンタのカウント値をクリアするようにしたためである。 On the other hand, when the solar radiation information transmitted from the control unit 6 of the photovoltaic power generator 1 is “no solar radiation” (in the case of “No” in step S2 in FIG. 3), the control unit 10 of the solar water heater 2 is used. Clears the count of the counter (count value = 0) (see step S7 in FIG. 3). This is because the failure determination of the thermistor 9 shown in the present embodiment is performed at the timing when the solar radiation information is changed from “without solar radiation” to “with solar radiation” as described above. This is because the count value of the counter is cleared.

また、今回温度Ｔｈ１と前回温度Ｔｈ２の比較において、（Ｔｈ１−Ｔｈ２）≦閾値Ｙの関係が成立しなかった場合、つまり、今回温度Ｔｈ１と前回温度Ｔｈ２の温度差が上記閾値Ｘよりも大きく、（Ｔｈ１−Ｔｈ２）＞閾値Ｙの関係が成立した場合（図３ステップＳ３で「Ｎｏ」の場合）には、太陽熱集熱パネル７に対する日射に伴ってサーミスタ９の検出温度（今回温度）Ｔｈ１が前回温度Ｔｈ２に比して順調に上昇している、つまり、正常に機能しているとみなせるので、この場合も、上記カウンタのカウント値はクリアするようにされている。 Further, in the comparison between the current temperature Th1 and the previous temperature Th2, if the relationship of (Th1−Th2) ≦ threshold Y is not satisfied, that is, the temperature difference between the current temperature Th1 and the previous temperature Th2 is larger than the threshold X, When the relationship of (Th1−Th2)> threshold Y is established (in the case of “No” in step S3 in FIG. 3), the detected temperature (current temperature) Th1 of the thermistor 9 with the solar radiation to the solar heat collecting panel 7 is Since the temperature rises smoothly compared to the previous temperature Th2, that is, it can be regarded as functioning normally, the count value of the counter is also cleared in this case.

このように、本実施形態に示す太陽熱温水器システムでは、太陽熱温水器２の制御部１０が、太陽光発電パネル３の発電状況に関する情報（日射情報）に基づいて太陽熱集熱パネル７に温度上昇が見込まれるか否かを判断し、温度上昇が見込まれる場合において、サーミスタ９がその兆候（温度上昇）をとらえていなければサーミスタ９の故障と判定するので、サーミスタ９の故障の兆候を確実にとらえることができる。 Thus, in the solar water heater system shown in this embodiment, the control unit 10 of the solar water heater 2 rises in temperature to the solar heat collection panel 7 based on information (sunlight information) regarding the power generation status of the solar power generation panel 3. When the temperature rise is expected, if the thermistor 9 does not detect the sign (temperature rise), it is determined that the thermistor 9 has failed. Can be captured.

しかも、その兆候を、カウンタを用いて複数回とらえたときにサーミスタ９の故障と確定するようにしているので、サーミスタ９の故障判定を正確に行うことができる。 In addition, since the indication is determined as a failure of the thermistor 9 when the counter is used to detect the indication multiple times, the failure determination of the thermistor 9 can be accurately performed.

なお、上述した実施形態は本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれらに限定されることなく発明の範囲内で種々の設計変更が可能である。 The above-described embodiments show preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to these, and various design changes can be made within the scope of the invention.

たとえば、上述した実施形態では、太陽熱温水器２の制御部１０が、太陽光発電装置１の制御部６から得られる太陽光発電パネル３の発電状況に関する情報（日射情報）を利用して太陽熱集熱パネル７の温度を検出するサーミスタ９の故障を判定する場合を示したが、本発明は、太陽熱温水器２の制御部１０が、太陽光発電装置１の制御部６から得られる太陽光発電パネル３の発電状況に関する情報と、太陽熱温水器２に備えられたセンサの検出情報とに基づいて当該センサの故障の兆候をとらえて故障の有無を判定するように構成されるのであれば、上述したサーミスタ９以外のセンサの故障判定にも適用できる。 For example, in embodiment mentioned above, the control part 10 of the solar water heater 2 utilizes the information (sunlight information) regarding the electric power generation status of the solar power generation panel 3 obtained from the control part 6 of the solar power generation device 1 to collect solar heat. Although the case where the failure of the thermistor 9 that detects the temperature of the thermal panel 7 is determined has been shown, the present invention is a photovoltaic power generation in which the control unit 10 of the solar water heater 2 is obtained from the control unit 6 of the solar power generation device 1. If it is configured to detect the failure of the sensor based on the information on the power generation status of the panel 3 and the detection information of the sensor provided in the solar water heater 2, the above described The present invention can also be applied to failure determination of sensors other than the thermistor 9 that has been performed.

つまり、本発明は太陽光発電装置１で検出される日射があると判断できる情報に基づいて、太陽熱温水器２のセンサが日射があるときに示すのと異なる状態を検出していれば、当該センサを故障とみなすので、この考え方で故障が判定できるセンサ、たとえば、太陽熱集熱パネル７の熱媒の温度を検出する温度センサや、貯湯タンク８内の湯水の温度を検出する温度センサなどの故障検出についても適用することができる。また、さらに、センサに限らず、たとえば熱媒の循環経路に設けられる電磁弁が正常に動作するかの判定も可能である。 That is, the present invention is based on information that can be determined that there is solar radiation detected by the solar power generation device 1, and if the sensor of the solar water heater 2 detects a state different from that shown when there is solar radiation, Since the sensor is regarded as a failure, a sensor that can determine the failure based on this concept, such as a temperature sensor that detects the temperature of the heat medium of the solar heat collecting panel 7, a temperature sensor that detects the temperature of hot water in the hot water storage tank 8, etc. It can also be applied to failure detection. Furthermore, it is possible to determine whether the electromagnetic valve provided in the circulation path of the heat medium operates normally without being limited to the sensor.

また、上述した実施形態では、サーミスタ９の故障判定を、日射情報が「日射なし」から「日射あり」に変わったタイミングで行う場合を示したが、「日射あり」の状態が続いている場合であっても、たとえば、日の出から日中にかけての時間帯のように、太陽熱集熱パネル７の温度が上昇を続けるようなタイミングであれば、「日射あり」が続く状態でも上述した手順でサーミスタ９の故障検出を行うことができる。 In the above-described embodiment, the failure determination of the thermistor 9 is performed at the timing when the solar radiation information is changed from “without solar radiation” to “with solar radiation”, but the state of “with solar radiation” continues. However, if the temperature of the solar heat collecting panel 7 continues to rise as in the time zone from sunrise to daytime, for example, the thermistor can be operated in the above-described procedure even in a state where “with solar radiation” continues. Nine faults can be detected.

１太陽光発電装置
２太陽熱温水器
３太陽光発電パネル
４パワーコンディショナ
５系統
６太陽光発電装置の制御部
７太陽熱集熱パネル
８貯湯タンク
９サーミスタ（温度センサ）
１０太陽熱温水器の制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar power generation device 2 Solar water heater 3 Solar power generation panel 4 Power conditioner 5 System | strain 6 Solar power generation device control part 7 Solar thermal collection panel 8 Hot water storage tank 9 Thermistor (temperature sensor)
Control part of 10 solar water heaters

Claims

A solar heat collector that collects solar heat, and a solar water heater having a hot water storage tank that stores hot water generated by using the heat collected by the solar heat collector panel;
A solar power generation panel, and a solar power generation apparatus having an inverter that converts electric power generated by the solar power generation panel into predetermined AC power,
The control unit of the solar water heater includes communication means with the control unit of the solar power generation device,
The control unit of the solar water heater is based on detection information of a sensor included in the solar water heater and information on the power generation status of the solar panel obtained from the control unit of the solar power generation device via the communication unit. And a solar water heater system comprising a control configuration for determining whether or not the sensor has failed.

A solar heat collector that collects solar heat, and a solar water heater having a hot water storage tank that stores hot water generated by using the heat collected by the solar heat collector panel;
A solar power generation panel, and a solar power generation apparatus having an inverter that converts electric power generated by the solar power generation panel into predetermined AC power,
The control unit of the solar water heater includes communication means with the control unit of the solar power generation device,
The control unit of the solar water heater is the detection information of the temperature sensor that detects the temperature of the solar heat collection panel, and the power generation status of the solar power generation panel obtained from the control unit of the solar power generation device via the communication means The solar water heater system characterized by having the control structure which determines the presence or absence of the failure of the said temperature sensor based on the information regarding.

The controller of the solar water heater determines whether or not a temperature increase is expected in the solar heat collection panel based on information on the power generation status of the solar power generation panel, and in the step, the solar heat collection panel 3. The method according to claim 2 , further comprising a step of determining that the temperature sensor has failed when detection information of the temperature sensor does not satisfy a predetermined condition indicating an increase in temperature even though a temperature increase is expected. Solar water heater system as described.

The controller of the solar water heater determines whether or not a temperature increase is expected in the solar heat collection panel based on information on the power generation status of the solar power generation panel, and in the step, the solar heat collection panel When it is determined that a temperature increase is expected, the counter includes a counter that compares the detected value of the temperature sensor every predetermined time with the previous detected value and counts if there is no predetermined temperature increase. The solar water heater system according to claim 2 , further comprising a step of determining that the temperature sensor has failed when the reference value is reached.

The solar water heater according to any one of claims 1 to 4 , wherein the solar power generation panel of the solar power generation device is disposed at a position where solar radiation conditions are equivalent to the solar heat collection panel. system.