JP6448463B2 - Water heater operation control device and program - Google Patents
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Description
本発明は、給湯器運転制御装置及びプログラム、特に、第1の給湯器及び第1の給湯器よりランニングコストが高いものの第1の給湯器より出湯能力のある第2の給湯器を併用する給湯システムにおける給湯器の運転制御に関する。 The present invention relates to a hot water heater operation control device and program, and in particular, a hot water heater that uses a second hot water heater that has a higher running cost than the first hot water heater and the first hot water heater and that has a hot water discharge capacity than the first hot water heater. The present invention relates to operation control of a water heater in a system.
従来から、ヒートポンプ式及び燃焼式という他熱源の給湯器を併用する給湯システムが存在する。ヒートポンプ式給湯器は、燃焼式給湯器に比べて出湯能力が下回るもののエネルギー消費効率が高いため、ランニングコストを抑えることができる。 Conventionally, there are hot water supply systems that use hot water heaters of other heat sources such as a heat pump type and a combustion type. Although the heat pump type hot water heater is less in hot water discharge capacity than the combustion type hot water heater, the energy consumption efficiency is high, so the running cost can be suppressed.
ところで、従来の給湯システムは、貯湯槽内の残湯量が所定量以下になると湯を自動的に作り始める。前述した併用式の給湯システムでは、ヒートポンプ式給湯器及び燃焼式給湯器それぞれに、異なる残湯量で起動信号を出力するセンサーを対応付けしている。貯湯槽内の残湯量が少なくなってくると、ランニングコストの低いヒートポンプ式給湯器が先に運転を開始する。そして、ヒートポンプ式給湯器の出湯能力以上に湯が消費され残湯量が更に少なくなると、出湯能力の高い燃焼式給湯器の運転が開始される。そして、残湯量が増え、貯湯槽内に設けられた満タンを検知するセンサーが停止信号を出力すると、ヒートポンプ式給湯器及び燃焼式給湯器は運転を停止する。 By the way, the conventional hot water supply system automatically starts making hot water when the amount of remaining hot water in the hot water storage tank falls below a predetermined amount. In the combined hot water supply system described above, a sensor that outputs a start signal with a different amount of remaining hot water is associated with each of the heat pump hot water heater and the combustion hot water heater. When the amount of remaining hot water in the hot water tank decreases, the heat pump water heater with low running cost starts operation first. And if hot water is consumed more than the tapping capacity of the heat pump type hot water heater and the remaining hot water amount is further reduced, the operation of the combustion type hot water heater having a high tapping capacity is started. And if the amount of hot water increases and the sensor which detects the full tank provided in the hot water storage tank outputs a stop signal, a heat pump type water heater and a combustion type water heater will stop operation.
ところで、給湯システムを利用する施設の利用形態や業務形態等から多くの湯が消費される時間帯はある程度決まってくる。例えば、ビジネスホテルでは、朝と夜の時間帯に湯が集中的に使用される。従って、例えば、ビジネスホテルの宿泊客により朝に湯が大量に消費されると燃焼式給湯器が運転を開始する。そして、湯は貯湯槽が満タンになるまで作られる。しかしながら、貯湯槽を満タンにした湯は、昼間ではあまり使用されず、夜に使用されることになる。 By the way, the time zone in which a lot of hot water is consumed is determined to some extent from the usage form, business form, etc. of the facility using the hot water supply system. For example, in a business hotel, hot water is intensively used in the morning and evening hours. Therefore, for example, when a large amount of hot water is consumed in the morning by a guest of a business hotel, the combustion water heater starts operation. And hot water is made until the hot water tank is full. However, hot water that fills the hot water tank is not used much in the daytime and is used at night.
このように、従来においては、残湯量が少なくなると、湯が使用される時間帯を考慮せずに満タンになるまで湯を作るよう給湯器を運転制御していた。 As described above, conventionally, when the amount of remaining hot water decreases, the hot water heater is operated and controlled so as to make hot water until the tank is full without considering the time zone in which the hot water is used.
もちろん、貯湯槽に貯めた湯は、いずれ使用することになるが、湯が使用されるまでの時間が長いと放熱によるロスが発生する。このため、貯湯槽内の湯の加熱のために給湯器を運転させる必要が生じ、これによりランニングコストが余計にかかってしまう可能性が生じてくる。 Of course, the hot water stored in the hot water tank will eventually be used, but if the time until the hot water is used is long, a loss due to heat dissipation occurs. For this reason, it is necessary to operate the water heater for heating the hot water in the hot water storage tank, and this may cause an extra running cost.
本発明は、湯が大量に使用される時間帯を考慮して第1及び第2の各給湯器を運用することを目的とする。 An object of this invention is to operate each 1st and 2nd water heater considering the time zone when hot water is used in large quantities.
本発明に係る給湯器運転制御装置は、施設に湯を供給する第1の給湯器及び前記第1の給湯器よりランニングコストが高いものの前記第1の給湯器より出湯能力のある第2の給湯器を運用する給湯器運転制御装置において、前記施設における湯使用量実績データから、前記第1の給湯器の単位時間当たりの最大出湯量より単位時間当たりの湯使用量の多い時間帯を大量使用時間帯として特定する大量使用時間帯特定手段と、前記大量使用時間帯における湯使用量を目標貯湯量として算出する目標貯湯量算出手段と、前記第1の給湯器のみで湯を作った場合における前記大量使用時間帯の始期の貯湯量を推定貯湯量として算出する推定貯湯量算出手段と、前記推定貯湯量が前記目標貯湯量を下回る場合、前記推定貯湯量と前記目標貯湯量との差分から得られる不足貯湯量分の湯を作るために前記第2の給湯器を運転させるよう運転スケジュールを作成する運転スケジュール作成手段と、前記運転スケジュールに従い前記各給湯器の運転制御を行う運転制御手段と、を有することを特徴とする。 The hot water heater operation control device according to the present invention has a first hot water supplier that supplies hot water to a facility and a second hot water heater that has higher running cost than the first hot water heater, but has a hot water discharge capacity than the first hot water heater. In the hot water heater operation control device that operates the water heater, from the actual hot water usage amount data in the facility, a large amount of time zone in which the hot water usage amount per unit time is larger than the maximum hot water discharge amount per unit time of the first water heater In the case where the hot water is made only with the first hot water heater, the mass use time zone identifying means for identifying the time zone, the target hot water volume calculating means for calculating the hot water usage amount in the mass usage time zone as the target hot water storage amount, An estimated hot water storage amount calculating means for calculating an initial hot water storage amount of the large usage time zone as an estimated hot water storage amount, and when the estimated hot water storage amount is lower than the target hot water storage amount, a difference between the estimated hot water storage amount and the target hot water storage amount An operation schedule creating means for creating an operation schedule so as to operate the second water heater in order to make hot water corresponding to an insufficient amount of hot water obtained from the operation, and an operation control means for controlling the operation of each water heater in accordance with the operation schedule It is characterized by having.
また、前記運転スケジュール作成手段は、前記不足貯湯量及び前記第2の給湯器の出湯能力から前記第2の給湯器の運転時間を算出し、前記大量使用時間帯の始期から、算出した運転時間遡った時点に前記第2の給湯器の運転を開始させるよう運転スケジュールを作成することを特徴とする。 The operation schedule creation means calculates the operation time of the second water heater from the shortage hot water storage amount and the hot water discharge capacity of the second water heater, and calculates the operation time calculated from the beginning of the mass use time zone. An operation schedule is created so that the operation of the second water heater is started at the time of going back.
また、前記第1の給湯器はヒートポンプ式の給湯器であり、前記第2の給湯器は燃焼式の給湯器であることを特徴とする。 The first water heater is a heat pump type water heater, and the second water heater is a combustion type water heater.
本発明に係るプログラムは、施設に湯を供給する第1の給湯器及び前記第1の給湯器よりランニングコストが高いものの前記第1の給湯器より出湯能力のある第2の給湯器を運用するコンピュータを、前記施設における湯使用量実績データから、前記第1の給湯器の単位時間当たりの最大出湯量より単位時間当たりの湯使用量の多い時間帯を大量使用時間帯として特定する大量使用時間帯特定手段、前記大量使用時間帯における湯使用量を目標貯湯量として算出する目標貯湯量算出手段、前記第1の給湯器のみで湯を作った場合における前記大量使用時間帯の始期の貯湯量を推定貯湯量として算出する推定貯湯量算出手段、前記推定貯湯量が前記目標貯湯量を下回る場合、前記推定貯湯量と前記目標貯湯量との差分から得られる不足貯湯量分の湯を作るために前記第2の給湯器を運転させるよう運転スケジュールを作成する運転スケジュール作成手段、前記運転スケジュールに従い前記各給湯器の運転制御を行う運転制御手段、として機能させる。
The program according to the present invention operates a first water heater that supplies hot water to a facility and a second water heater that has higher running cost than the first water heater, but has a hot water discharge capacity than the first water heater. A mass usage time that specifies a time zone in which the amount of hot water used per unit time is larger than the maximum amount of hot water discharged per unit time of the first water heater as a mass usage time zone from the actual hot water usage data in the facility A zone specifying means, a target hot water storage amount calculating means for calculating the hot water usage amount in the mass usage time zone as a target hot water storage amount, and a hot water storage amount at the beginning of the mass usage time zone when hot water is made only with the first hot water heater An estimated hot water storage amount calculating means for calculating an estimated hot water storage amount; if the estimated hot water storage amount is less than the target hot water storage amount, an insufficient hot water storage amount obtained from a difference between the estimated hot water storage amount and the target hot water storage amount Operation schedule creating means for creating operation schedule so as to operate the second water heater to produce hot water, the operation control means for performing the operation control of the water heater in accordance with the operation schedule, to function as a.
本発明によれば、湯が大量に使用される時間帯を考慮して第1及び第2の各給湯器を運用するようにしたので、給湯器のランニングコストの低減を図ることができる。 According to the present invention, since the first and second water heaters are operated in consideration of the time zone in which a large amount of hot water is used, the running cost of the water heater can be reduced.
また、湯が大量に使用される時間帯に合わせて必要量の湯を貯湯槽に貯めるようにしたので、貯湯槽内の湯の放熱によるロスを防ぐことができる。 In addition, since a necessary amount of hot water is stored in the hot water storage tank in accordance with a time zone in which a large amount of hot water is used, loss due to heat dissipation of the hot water in the hot water storage tank can be prevented.
以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施の形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る給湯器運転制御装置の一実施の形態である制御用コントローラを含む給湯システムの全体構成及び制御用コントローラのブロック構成を示した図である。なお、本実施の形態において説明に用いない構成要素については図から省略した。図1には、ヒートポンプ(HP)式給湯器1と、燃焼式給湯器2と、貯湯槽3と、制御用コントローラ10と、が示されている。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a hot water supply system including a controller for control, which is an embodiment of a hot water heater operation control device according to the present invention, and a block configuration of the controller for control. Note that components not used in the description in the present embodiment are omitted from the drawings. FIG. 1 shows a heat pump (HP)
本実施の形態における給湯システムは、上記のようにヒートポンプ式給湯器1及び燃焼式給湯器2という他熱源の給湯器を併用する。第1の給湯器として設けられたヒートポンプ式給湯器1は、第2の給湯器として設けられた燃焼式給湯器2と比較して、一般的に出湯能力(加熱能力)は低いもののエネルギー消費効率が高い。従って、本実施の形態における給湯システムでは、主としてヒートポンプ式給湯器1を運転(ベース運転)させ、ヒートポンプ式給湯器1だけでは湯の大量使用に対応できない場合に燃焼式給湯器2を補助的に運転させる。ヒートポンプ式給湯器1及び燃焼式給湯器2それぞれにおいて作られた湯は、同じ貯湯槽3に貯められ、給湯システムが設置された施設で使用される。制御用コントローラ10は、ヒートポンプ式給湯器1及び燃焼式給湯器2の運転制御を行う。
The hot water supply system in the present embodiment uses the hot water heaters of other heat sources such as the heat pump
図2は、本実施の形態における制御用コントローラ10に搭載されたコンピュータのハードウェア構成図である。本実施の形態において制御用コントローラ10に搭載されたコンピュータは、従前から存在する汎用的なハードウェア構成で実現できる。すなわち、コンピュータは、図2に示したようにCPU21、ROM22、RAM23、ハードディスクドライブ(HDD)24、各給湯器1,2を接続する給湯器インタフェース(IF)25、及び貯湯槽3からのセンサー出力信号を受信するセンサーインタフェース(IF)26を内部バス27に接続して構成される。
FIG. 2 is a hardware configuration diagram of a computer mounted on the
図1に戻り、本実施の形態における制御用コントローラ10は、残湯量取得部11、運転スケジュール作成処理部12、運転制御部13、湯使用量実績データ記憶部14及び運転スケジュール記憶部15を有している。残湯量取得部11は、貯湯槽3の中に取り付けられたセンサーからの出力信号を受信することによって貯湯槽3の残湯量を取得する。センサーは、従前と同様でよく、具体的には、ヒートポンプ式給湯器1の運転を開始させるためのONセンサー、燃焼式給湯器2の運転を開始させるためのONセンサー及び貯湯槽3が満タンになったことでヒートポンプ式給湯器1及び燃焼式給湯器2の運転を停止させるためのOFFセンサーが取り付けられていてよい。但し、詳細は後述するように残湯量が少なくなったことをONセンサーが検知したとしても、従来のようにヒートポンプ式給湯器1及び燃焼式給湯器2の運転を開始させるよう制御するわけではない。ONセンサーは、残湯量の検出のために用いる。なお、本実施の形態でいう「満タン」というのは、貯湯槽3に貯まっている湯が使用できる温度(通常は60℃以上)になっている状態で貯湯槽3を満たしている状態をいう。貯湯槽3を満たしているというのは、厳密にはOFFセンサーの位置まで湯が貯まっている状態をいう。
Returning to FIG. 1, the
運転スケジュール作成処理部12は、大量使用時間帯特定手段、目標貯湯量算出手段、推定貯湯量算出手段及び運転スケジュール作成手段として設けられている。つまり、運転スケジュール作成処理部12は、湯使用量実績データから、予め設定した閾値より単位時間当たりの湯使用量の多い時間帯を大量使用時間帯として特定する。本実施の形態では、予め設定した閾値として、ヒートポンプ式給湯器1の単位時間当たりの最大出湯量を設定する。そして、その大量使用時間帯における湯使用量を目標貯湯量として算出し、更にヒートポンプ式給湯器1のみで湯を作った場合における大量使用時間帯の始期の貯湯量を推定貯湯量として算出する。そして、推定貯湯量が目標貯湯量を下回る場合、推定貯湯量と目標貯湯量との差分から得られる不足貯湯量分の湯を作るために燃焼式給湯器2を運転させるよう運転スケジュールを作成する。運転制御部13は、運転スケジュール作成処理部12により作成された運転スケジュールに従い各給湯器1,2の運転制御を行う。
The operation schedule
湯使用量実績データ記憶部14には、貯湯槽3の残湯量の遷移等から施設における湯の使用量の実績データが蓄積される。運転スケジュール記憶部15には、運転スケジュール作成処理部12により作成された運転スケジュールが記憶される。
The hot water usage record
制御用コントローラ10における各構成要素11〜13は、制御用コントローラ10に搭載されたコンピュータと、コンピュータに搭載されたCPU21で動作するプログラムとの協調動作により実現される。また、各記憶部14,15は、制御用コントローラ10に搭載されたHDD24にて実現される。あるいは、RAM23又は外部にある記憶手段をネットワーク経由で利用してもよい。
Each
また、本実施の形態で用いるプログラムは、通信手段により提供することはもちろん、CD−ROMやUSBメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して提供することも可能である。通信手段や記録媒体から提供されたプログラムはコンピュータにインストールされ、コンピュータのCPUがプログラムを順次実行することで各種処理が実現される。 Further, the program used in this embodiment can be provided not only by communication means but also by storing it in a computer-readable recording medium such as a CD-ROM or USB memory. The program provided from the communication means or the recording medium is installed in the computer, and various processes are realized by the CPU of the computer sequentially executing the program.
本実施の形態における給湯システムは、ビジネスホテルなど業務の形態によって湯が消費される時間帯がある程度固定的である施設に設置される場合を想定している。例えば、ビジネスホテルでは、宿泊客によって湯は、朝及び夜に集中して使用される。もちろん、昼間も清掃等によって使用されるが、その使用量は、朝及び夜と比較すると相対的に少量である。センサーからの出力信号により貯湯槽3内の残湯量が少なくなったことが検知されると、運転制御部13は、ヒートポンプ式給湯器1又は燃焼式給湯器2の少なくとも一方の運転を開始して湯を作るように制御するが、本実施の形態における運転制御部13は、運転スケジュール作成処理部12により作成された運転スケジュールに従って各給湯器1,2の運転制御を行うことを特徴としている。
The hot water supply system in the present embodiment is assumed to be installed in a facility such as a business hotel where the time zone in which hot water is consumed is fixed to some extent depending on the form of business. For example, in business hotels, hot water is concentrated and used in the morning and evening by guests. Of course, it is used during the daytime by cleaning or the like, but the amount used is relatively small compared to morning and evening. When it is detected by the output signal from the sensor that the amount of hot water in the
以下、本実施の形態における運転スケジュールの作成処理の基本的な処理の流れ(基本的な考え方)について図3に示したフローチャートを用いて説明する。運転スケジュールが作成される前では、特に説明しない限り燃焼式給湯器2の運転は停止させており、ヒートポンプ式給湯器1のみを運転させるものとする。1時間当たりの最大出湯量は、ヒートポンプ式給湯器1は0.7m3、燃焼式給湯器2は1.2m3とする。
Hereinafter, the basic process flow (basic concept) of the operation schedule creation process in the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Before the operation schedule is created, the operation of the combustion
運転スケジュール作成処理部12は、湯使用量実績データ記憶部14に蓄積されている湯使用量実績データを解析することで、通常の営業日における典型的な湯の使用状態を求める。具体的には、1時間を単位時間として、1時間当たりの湯使用量を算出する。この算出した結果、すなわち各時間の湯使用量を図4に示す。また、図5は、図4に示した湯使用量をグラフ形式にて示した図である。運転スケジュール作成処理部12は、このように1時間当たりの湯使用量を求め、そして大量使用時間帯を特定する(ステップ110)。「大量使用時間帯」というのは、1時間における湯使用量が予め設定された閾値、本実施の形態ではヒートポンプ式給湯器1の最大出湯量(0.7m3)を越えている時間帯のことをいう。図5によると、6〜8時及び18〜22時が大量使用時間帯に該当する。なお「6〜8時」というのは、6時台から8時台、つまり6時00分から8時59分の3時間を意味する。同様に、「18〜22時」というのは、18時台から22時台、つまり18時00分から22時59分の5時間を意味する。
The operation schedule
続いて、運転スケジュール作成処理部12は、各大量使用時間帯における湯使用量を目標貯湯量として算出する(ステップ120)。更に、運転スケジュール作成処理部12は、各大量使用時間帯直前の少量使用時間帯における貯湯量を推定貯湯量として算出する(ステップ130)。ここで、「少量使用時間帯」というのは、大量使用時間帯と大量使用時間帯との間の時間帯のことをいう。図5に示した例によると、6〜8時の大量使用時間帯直前の少量使用時間帯は23時〜5時であり、18〜22時の大量使用時間帯直前の少量使用時間帯は9時〜17時である。
Subsequently, the operation schedule
まず、6〜8時の大量使用時間帯に着目すると、少量使用時間帯(23時〜5時)の7時間において、給湯システムは、ヒートポンプ式給湯器1のみを運転させることで、大量使用時間帯の始期である6時00分までに0.7m3×7時間=4.9m3の湯を作り、貯湯槽3に貯めることが可能である。つまり、推定貯湯量は4.9m3である。一方、6〜8時の大量使用時間帯における湯の使用量は0.8+1.9+1.4=4.1m3である。つまり、目標貯湯量は4.1m3である。
First, paying attention to the large usage time zone from 6 to 8 o'clock, the hot water supply system operates only the heat
従って、推定貯湯量は目標貯湯量以上あるので(ステップ140でN)、運転スケジュール作成処理部12は、少量使用時間帯において目標貯湯量になるまでヒートポンプ式給湯器1のみを運転させるよう運転スケジュールを作成し、運転スケジュール記憶部15に登録する(ステップ180)。なお、4.1m3の湯は、4.1/0.7=5.86、すなわち、ヒートポンプ式給湯器1を約5時間52分運転させれば目標貯湯量の湯を作ることができるので、0時8分からヒートポンプ式給湯器1の運転を開始させるようにしてもよい。運転制御部13は、運転スケジュール記憶部15に登録された運転スケジュールに従ってヒートポンプ式給湯器1を運転させる。ここでは、燃焼式給湯器2を運転させる必要はないので運転させない。
Accordingly, since the estimated hot water storage amount is equal to or greater than the target hot water storage amount (N in Step 140), the operation schedule
以上のようにして、ランニングコストの低減を図る。なお、ヒートポンプ式給湯器1からの出湯量が目標貯湯量に達したかどうかは、ヒートポンプ式給湯器1の運転制御又は貯湯槽3のセンサーからの出力信号により把握可能である。
As described above, the running cost is reduced. Whether or not the amount of hot water discharged from the heat pump
次に、18〜22時の大量使用時間帯に着目すると、少量使用時間帯(9時〜17時)の9時間において、給湯システムは、ヒートポンプ式給湯器1のみを運転させることで、大量使用時間帯の始期である18時00分までに0.7m3×9時間=6.3m3の湯を作り、貯湯槽3に貯めることが可能である。つまり、推定貯湯量は6.3m3である。一方、18〜22時の大量使用時間帯における湯の使用量は0.8+1.3+2.0+2.0+1.8=7.9m3である。つまり、目標貯湯量は7.9m3である。
Next, paying attention to the large-scale use time zone from 18:00 to 22:00, the hot-water supply system operates only the heat pump
従って、推定貯湯量は目標貯湯量を下回るので(ステップ140でY)、運転スケジュール作成処理部12は、ヒートポンプ式給湯器1のみの運転では湯が不足するため、燃焼式給湯器2との併用が必要であると判断する。
Accordingly, since the estimated hot water storage amount is lower than the target hot water storage amount (Y in step 140), the operation schedule
ここで、不足する貯湯量は、7.9−6.3=1.8m3であり、燃焼式給湯器2の出湯能力は1時間当たり1.2m3である。従って、運転スケジュール作成処理部12は、不足分の貯湯量を補うための燃焼式給湯器2の運転時間を1.8/1.2=1.5時間と算出する(ステップ150)。つまり、少量使用時間帯(9時〜17時)の9時間の間で燃焼式給湯器2を1.5時間運転させればよいことがわかる。
Here, the insufficient hot water storage amount is 7.9−6.3 = 1.8 m 3 , and the hot water discharge capacity of the combustion
ところで、6.3m3の湯量は、大量使用時間帯の始期である18時00分までに用意されていればよい。従って、運転スケジュール作成処理部12は、18時00分から燃焼式給湯器2の運転時間(1.5時間)遡った時点である16時30分を燃焼式給湯器2の運転の開始時刻と決定する(ステップ160)。
By the way, the amount of hot water of 6.3 m 3 only needs to be prepared by 18:00, which is the start of the large-scale use time zone. Therefore, the operation schedule
この結果、運転スケジュール作成処理部12は、少量使用時間帯(9時〜17時)においてヒートポンプ式給湯器1を常時運転させると共に、燃焼式給湯器2の運転を16時30分から17時59分まで運転させる運転スケジュールを作成し、運転スケジュール記憶部15に登録する(ステップ170)。運転制御部13は、運転スケジュール記憶部15に登録された運転スケジュールに従ってヒートポンプ式給湯器1を運転させる。
As a result, the operation schedule
このように、本実施の形態においては、ヒートポンプ式給湯器1の運転では湯量が不足すると判断した場合、その不足分の湯量を補うために燃焼式給湯器2を運転させて必要な湯量(目標貯湯量)を作るようにする。そして、大量使用時間帯の開始時点において目標貯湯量の湯を作るように燃焼式給湯器2の運転開始時間を決定することで、貯湯槽3内の湯の放熱によるロスを防ぐ。換言すると、放熱によるロスを補うための給湯器の運転を消失することでランニングコストの低減につなげる。
As described above, in this embodiment, when it is determined that the amount of hot water is insufficient in the operation of the heat pump type
本実施の形態における運転スケジュールの作成処理の基本的な考え方は、以上の通りである。すなわち、本実施の形態では、ヒートポンプ式給湯器1をベース運転させる。そして、ヒートポンプ式給湯器1のみの運転では目標貯湯量の湯を作れない場合、不足分の湯量を補うために燃焼式給湯器2を運転させる。また、大量使用時間帯の開始直前で目標貯湯量に達するように燃焼式給湯器2の運転の開始時間を決定する。
The basic concept of the operation schedule creation processing in the present embodiment is as described above. That is, in this embodiment, the heat pump type
ところで、実際には少量使用時間帯においても湯は使用されることになるが、上記説明では少量使用時間帯における湯の使用については考慮しなかった。また、貯湯槽3の残湯量や大量使用時間帯におけるヒートポンプ式給湯器1の出湯に関しては言及しなかった。そこで、以下、この点を考慮した運転スケジュールの作成について説明する。
By the way, although hot water is actually used even during a small amount of use time, the above description did not consider use of hot water during a small amount of use. Further, no reference was made to the amount of remaining hot water in the hot
ステップ140において、まず、6〜8時の大量使用時間帯に着目すると、少量使用時間帯(23時〜5時)における推定貯湯量は、前述したように4.9m3である。一方、6〜8時の大量使用時間帯における湯の使用量は4.1m3なので目標貯湯量を4.1m3とした。しかし、実際には少量使用時間帯においても0.3+0.2+0.2+0.1+0.1+0.2+0.3=1.1m3の湯を使用しているので、目標貯湯量は合計5.5m3である。この結果、5.5−4.9=0.6m3の湯が不足する。 In Step 140, first, paying attention to the large use time zone from 6 to 8 o'clock, the estimated hot water storage amount in the small use time zone (23:00 to 5 o'clock) is 4.9 m 3 as described above. On the other hand, the amount of hot water used during the 6-8 o'clock large-scale use time period was 4.1 m 3, so the target hot water storage amount was 4.1 m 3 . However, since the hot water of 0.3 + 0.2 + 0.2 + 0.1 + 0.1 + 0.2 + 0.3 = 1.1 m 3 is actually used even in the small usage time zone, the target hot water storage amount is 5.5 m 3 in total. is there. As a result, 5.5-4.9 = 0.6 m 3 of hot water is insufficient.
ところで、0.6m3は、ヒートポンプ式給湯器1を(0.6/0.7)×60=約52分運転させれば作ることができる。従って、ヒートポンプ式給湯器1を22時08分から5時59分までの間、運転させればよい。上記説明によれば、不足分を補うために燃焼式給湯器2を運転させることになるが、ヒートポンプ式給湯器1を大量使用時間帯でも運転させるようにすれば、燃焼式給湯器2を運転させる必要はない。
By the way, 0.6 m 3 can be made by operating the heat pump
次に、18〜22時の大量使用時間帯に着目すると、少量使用時間帯(9時〜17時)における推定貯湯量は、前述したように6.3m3である。一方、18〜22時の大量使用時間帯における湯の使用量は7.9m3だが、実際には少量使用時間帯においても0.2+0.2+0.3+0.3+0.4+0.2+0.1+0.2+0.3=2.2m3の湯を使用しているので、目標貯湯量は合計7.9+2.2=10.1m3である。この結果、10.1−6.3=3.8m3の湯が不足する。 Next, paying attention to the large usage time zone from 18:00 to 22:00, the estimated hot water storage amount in the small usage time zone (9:00 to 17:00) is 6.3 m 3 as described above. On the other hand, the amount of hot water used in the large usage time zone from 18:00 to 22:00 is 7.9 m 3, but actually 0.2 + 0.2 + 0.3 + 0.3 + 0.4 + 0.2 + 0.1 + 0.2 + 0. Since hot water of 3 = 2.2 m 3 is used, the target hot water storage amount is 7.9 + 2.2 = 10.1 m 3 in total. As a result, 10.1−6.3 = 3.8 m 3 of hot water is insufficient.
この3.8m3は、ヒートポンプ式給湯器1を(3.8/0.7)=約5時間26分運転させれば作ることができる。従って、ヒートポンプ式給湯器1を3時34分から8時59分までの間、運転させれば不足分を補える計算になる。しかしながら、3時34分から5時59分までの間にヒートポンプ式給湯器1より作られる湯は、6〜8時の大量使用時間帯において使用される分である。つまり、6〜8時の3時間で作られる湯(0.7m3×3時間=2.1m3)は、18〜22時の大量使用時間帯のために使用できるが、大量使用時間帯にヒートポンプ式給湯器1を運転させたとしても3.8−2.1=1.7m3の湯が不足することになる。従って、燃焼式給湯器2を運転させる必要がある。
This 3.8 m 3 can be made by operating the heat pump
そこで、運転スケジュール作成処理部12は、不足分の貯湯量を補うための燃焼式給湯器2の運転時間を1.7/1.2=約1時間25分と算出し(ステップ150)、そして、18時00分から約1時間25分から遡った16時35分を燃焼式給湯器2の運転の開始時刻と決定する(ステップ160)。この結果、運転スケジュール作成処理部12は、ヒートポンプ式給湯器1を常時運転させ、燃焼式給湯器2を16時35分から17時59分まで運転させる運転スケジュールを作成する。
Therefore, the operation schedule
ところで、6〜8時の大量使用時間帯においては、ヒートポンプ式給湯器1を18時00分から22時07分までの間、運転させなくてもよい。つまり、ヒートポンプ式給湯器1は、この4時間7分の間に、4.1時間×0.7m3=約2.9m3の湯を作ることができる。従って、18〜22時の大量使用時間帯においては、不足分の1.7m3の湯を作るために燃焼式給湯器2を運転させるようにしたが、ヒートポンプ式給湯器1に前倒しで湯を作らせるようにすることによって燃焼式給湯器2を運転させないようにしてもよい。更に、2.9−1.7=1.2m3の湯を作らないで済む余地があるので、ヒートポンプ式給湯器1を24時間運転させずに1.2/0.7=約1時間43分、運転を停止させるようにしてもよい。
By the way, it is not necessary to operate the heat pump
以上のようにして、運転スケジュール作成処理部12は、少量使用時間帯における湯使用量を考慮した運転スケジュールを作成する。ただ、上記説明では、貯湯槽3にある残湯量を考慮していない。仮に、1.7m3以上の残湯量が貯湯槽3にあるのであれば、燃焼式給湯器2を運転させないようにしてもよい。
As described above, the operation schedule
基本的には、以上のようにして運転スケジュールをいったん作成すると、その後はその作成した運転スケジュールに従って各給湯器1,2の運転制御を行えばよい。上記説明では、通常の営業日の典型的な湯使用量のパターンに基づき運転スケジュールを作成する場合を例にして説明したので、通常の営業日であれば、上記のようにして作成した運転スケジュールに従って各給湯器1,2の運転制御を行えばよい。ただ、新たに取得される湯使用量実績データに基づいて前述した運転スケジュール作成処理を実行することで、運転スケジュールを適宜更新するようにしてもよい。
Basically, once the operation schedule is created as described above, the operation control of each of the
また、時節によって宿泊客の増減、客層、湯の使用頻度等が異なってくる。従って、年中同じパターンではなく時節によって運転スケジュールを切り替えるようにしてもよい。また、共同風呂の湯を入れ替える特異日等に合致した運転スケジュールのパターンを別途用意しておくのが好適である。 In addition, the increase or decrease in the number of guests, the customer base, the frequency of hot water usage, etc. vary depending on the time. Therefore, the driving schedule may be switched according to time rather than the same pattern throughout the year. In addition, it is preferable to separately prepare a pattern of an operation schedule that matches a specific date or the like for replacing hot water in a common bath.
なお、本実施の形態では、大量使用時間帯を特定するための基準(閾値)として、ヒートポンプ式給湯器1の最大出湯量を用いた。これは、ヒートポンプ式給湯器1のみでの運転の可否を判断するのに好適だからである。ただ、運用により他の値を閾値として設定してもよい。
In the present embodiment, the maximum amount of hot water discharged from the heat pump type
また、本実施の形態では、第1の給湯器としてヒートポンプ式給湯器1を、第2の給湯器としてヒートポンプ式給湯器1よりランニングコストが高いものの出湯能力のある燃焼式給湯器2を、それぞれ用いた場合を例にして説明した。ただ、2つの給湯器として必ずしも異なる熱源の給湯器を用いる必要はなく、ランニングコストや出湯能力が異なる機種の同じ熱源の給湯器を併用する給湯システムにも適用可能である。また、本実施の形態では、2つの給湯器を用いるようにしたが、3以上の給湯器を併用する給湯システムにも適用可能である。この場合、ランニングコストが最も低い給湯器(第1給湯器)をベース運転させ、それだけでは湯量が不足する場合に次にランニングコストの低い給湯器(第2給湯器)を使用するようにし、それでも湯量が不足する場合に次にランニングコストの低い給湯器(第3給湯器)を使用するように各給湯器を運用する。
Moreover, in this Embodiment, the heat pump
1 ヒートポンプ式給湯器、2 燃焼式給湯器、3 貯湯槽、10 制御用コントローラ、11 残湯量取得部、12 運転スケジュール作成処理部、13 運転制御部、14 湯使用量実績データ記憶部、15 運転スケジュール記憶部、21 CPU、22 ROM、23 RAM、24 ハードディスクドライブ(HDD)、25 給湯器インタフェース(I/F)、26 センサーインタフェース(I/F)、27 内部バス。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記施設における湯使用量実績データから、前記第1の給湯器の単位時間当たりの最大出湯量より単位時間当たりの湯使用量の多い時間帯を大量使用時間帯として特定する大量使用時間帯特定手段と、
前記大量使用時間帯における湯使用量を目標貯湯量として算出する目標貯湯量算出手段と、
前記第1の給湯器のみで湯を作った場合における前記大量使用時間帯の始期の貯湯量を推定貯湯量として算出する推定貯湯量算出手段と、
前記推定貯湯量が前記目標貯湯量を下回る場合、前記推定貯湯量と前記目標貯湯量との差分から得られる不足貯湯量分の湯を作るために前記第2の給湯器を運転させるよう運転スケジュールを作成する運転スケジュール作成手段と、
前記運転スケジュールに従い前記各給湯器の運転制御を行う運転制御手段と、
を有することを特徴とする給湯器運転制御装置。 In a water heater operation control device that operates a first water heater that supplies hot water to a facility and a second water heater that has higher running capacity than the first water heater, although the running cost is higher than that of the first water heater,
Mass usage time zone specifying means for specifying, as a mass usage time zone, a time zone in which the hot water usage amount per unit time is larger than the maximum amount of hot water discharged per unit time of the first water heater from the actual hot water usage amount data in the facility When,
A target hot water storage amount calculating means for calculating a hot water usage amount in the mass use time zone as a target hot water storage amount;
Estimated hot water storage amount calculating means for calculating the hot water storage amount at the beginning of the mass usage time period when the hot water is made only with the first water heater as the estimated hot water storage amount;
When the estimated amount of stored hot water is lower than the target amount of stored hot water, an operation schedule for operating the second water heater to make hot water corresponding to an insufficient amount of stored hot water obtained from the difference between the estimated amount of stored hot water and the target amount of stored hot water. An operation schedule creation means for creating
Operation control means for controlling the operation of each water heater according to the operation schedule;
A water heater operation control device comprising:
前記施設における湯使用量実績データから、前記第1の給湯器の単位時間当たりの最大出湯量より単位時間当たりの湯使用量の多い時間帯を大量使用時間帯として特定する大量使用時間帯特定手段、
前記大量使用時間帯における湯使用量を目標貯湯量として算出する目標貯湯量算出手段、
前記第1の給湯器のみで湯を作った場合における前記大量使用時間帯の始期の貯湯量を推定貯湯量として算出する推定貯湯量算出手段、
前記推定貯湯量が前記目標貯湯量を下回る場合、前記推定貯湯量と前記目標貯湯量との差分から得られる不足貯湯量分の湯を作るために前記第2の給湯器を運転させるよう運転スケジュールを作成する運転スケジュール作成手段、
前記運転スケジュールに従い前記各給湯器の運転制御を行う運転制御手段、
として機能させるためのプログラム。 A computer that operates a first water heater that supplies hot water to a facility and a second water heater that has higher running cost than the first water heater, although the running cost is higher than that of the first water heater.
Mass usage time zone specifying means for specifying, as a mass usage time zone, a time zone in which the hot water usage amount per unit time is larger than the maximum amount of hot water discharged per unit time of the first water heater from the actual hot water usage amount data in the facility ,
Target hot water storage amount calculating means for calculating the hot water usage amount in the large volume usage time period as the target hot water storage amount;
Estimated hot water storage amount calculating means for calculating, as an estimated hot water storage amount, an initial hot water storage amount in the mass use time period when hot water is made only with the first water heater,
When the estimated amount of stored hot water is lower than the target amount of stored hot water, an operation schedule for operating the second water heater to make hot water corresponding to an insufficient amount of stored hot water obtained from the difference between the estimated amount of stored hot water and the target amount of stored hot water. Driving schedule creation means to create
Operation control means for controlling the operation of each water heater according to the operation schedule;
Program to function as.
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