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JP6493010B2 - Operation time setting method for heat pump type hot water storage system - Google Patents
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JP6493010B2 - Operation time setting method for heat pump type hot water storage system - Google Patents

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JP6493010B2 JP2015125621A JP2015125621A JP6493010B2 JP 6493010 B2 JP6493010 B2 JP 6493010B2 JP 2015125621 A JP2015125621 A JP 2015125621A JP 2015125621 A JP2015125621 A JP 2015125621A JP 6493010 B2 JP6493010 B2 JP 6493010B2
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Description

本発明は、一括受電を行っている建物に設置された複数のヒートポンプ式貯湯装置の運転時間設定方法に関するものである。   The present invention relates to a method for setting an operating time of a plurality of heat pump hot water storage devices installed in a building that is performing collective power reception.

住宅等における熱源の1つとしてヒートポンプ式貯湯装置がある。ヒートポンプ式貯湯装置では、深夜時間帯(例えば23時〜7時)の電力を利用して湯水を生成し、生成した湯水を貯湯タンク(貯湯槽)に貯湯しておく。そして、貯湯された湯水を、日中、必要に応じて貯湯槽から給湯設備等に供給して使用する。   There is a heat pump hot water storage device as one of heat sources in a house or the like. In the heat pump hot water storage device, hot water is generated using electric power in the midnight time zone (for example, from 23:00 to 7:00), and the generated hot water is stored in a hot water storage tank (hot water storage tank). Then, the stored hot water is supplied from a hot water storage tank to a hot water supply facility or the like as needed during the day.

また近年、マンション等の集合住宅において一括受電方式の採用が進んでいる。一括受電方式では、デベロッパーや管理会社が、集合住宅全体で電力会社との高圧電力契約を行い、各戸の居住者は、デベロッパーや管理会社と低圧電力契約を行う。このような一括受電方式を採用することにより、電気料金を削減できるという利点がある。   In recent years, the collective power reception system has been increasingly adopted in apartment houses such as apartments. In the collective power receiving method, a developer or a management company makes a high-voltage power contract with an electric power company for the entire apartment house, and a resident of each house makes a low-voltage power contract with the developer or the management company. Adopting such a collective power reception system has the advantage of reducing the electricity bill.

一括受電方式では、電力会社との(高圧電力契約の)受電契約容量によって電気料金が変動する。このため、消費電力のピークを抑制する、換言すれば消費電力を平滑化することが、電気料金の更なる削減に重要な課題となる。消費電力のピークを抑制する手段としては、例えば特許文献1に開示されている貯湯式給湯装置がある。   In the collective power receiving method, the electricity rate varies depending on the power receiving contract capacity (with high voltage power contract) with the power company. For this reason, suppressing the peak of power consumption, in other words, smoothing power consumption, is an important issue for further reduction of the electricity bill. As means for suppressing the peak of power consumption, for example, there is a hot water storage type hot water supply apparatus disclosed in Patent Document 1.

特許文献1の貯湯式給湯装置では、深夜時間帯における沸き上げ運転の開始時間や停止時間が異なる第1運転モードおよび第2運転モードが設定されている。そして、決定手段によって、第1運転モードまたは第2運転モードのいずれにおいて沸き上げ運転を行うかが決定される。   In the hot water storage type hot water supply apparatus of Patent Document 1, a first operation mode and a second operation mode in which the start time and stop time of the boiling operation in the midnight time zone are set are set. Then, the determination unit determines whether the boiling operation is performed in the first operation mode or the second operation mode.

特開2014−137200号公報JP, 2014-137200, A

特許文献1の構成によれば、貯湯式給湯装置の運転時間が2パターンに分かれることにより、深夜時間帯における消費電力のピークは緩和されると考えられる。しかしながら、特許文献1の構成であると、やはり他の時間帯に比して深夜時間帯の消費電力が大きくなることには変わりがない。またマンション等の集合住宅では、深夜時間帯に沸き上げておいた湯水を日中に消費するため、湯水が不足すると夜間に追加で湯水を沸き上げることがある。このため、消費電力のピークは深夜時間帯に加えて夜間時間帯にも生じる。故に、より効果的に消費電力のピークを抑制する手段の開発が要請されていた。   According to the configuration of Patent Document 1, it is considered that the peak of power consumption in the midnight time zone is alleviated by dividing the operation time of the hot water storage type hot water supply device into two patterns. However, with the configuration of Patent Document 1, the power consumption in the midnight time zone is still greater than in other time zones. In apartments such as condominiums, hot water heated during midnight hours is consumed during the day, so if there is a shortage of hot water, additional hot water may be heated at night. For this reason, the peak of power consumption occurs in the night time zone in addition to the midnight time zone. Therefore, there has been a demand for the development of a means for suppressing the peak of power consumption more effectively.

本発明は、このような課題に鑑み、一括受電を行っている建物に設置された複数のヒートポンプ式貯湯装置において、深夜時間帯や夜間時間帯の消費電力のピークを抑制することができ、受電契約容量の低下、ひいては需要家の電気料金の削減を図ることが可能なヒートポンプ式貯湯装置の運転時間設定方法を提供することを目的としている。   In view of such a problem, the present invention can suppress the peak of power consumption in a midnight time zone or a night time zone in a plurality of heat pump hot water storage devices installed in a building that performs collective power reception. An object of the present invention is to provide a method for setting the operating time of a heat pump type hot water storage device that can reduce the contracted capacity and, in turn, reduce the electricity bill of consumers.

上記課題を解決するために、本発明にかかるヒートポンプ式貯湯装置の運転時間設定方法の代表的な構成は、一括受電を行っている建物に設置された複数のヒートポンプ式貯湯装置の運転時間設定方法であって、建物内の各戸の負荷の典型的な単位時間ごとの消費電力を予測し、各戸のヒートポンプ式貯湯装置の典型的な消費電力量を予測し、建物の電力契約の契約容量に基づいて所定のピーク値を設定し、所定のピーク値から負荷の典型的な単位時間ごとの消費電力を減算した単位時間ごとの余裕電力を算出し、余裕電力の領域を時間帯で分割することにより複数の時間枠を設定し、ピーク値を超えないように各戸のヒートポンプ式貯湯装置の典型的な消費電力量を複数の時間枠に割り振りするシミュレーション計算を行い、シミュレーション計算によって算出された運転時間を各戸のヒートポンプ式貯湯装置に設定することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a typical configuration of the operation time setting method of the heat pump hot water storage device according to the present invention is an operation time setting method of a plurality of heat pump hot water storage devices installed in a building that is receiving power collectively. It predicts the typical power consumption per unit time of the load of each door in the building, predicts the typical power consumption of the heat pump type hot water storage device of each door, and based on the contract capacity of the power contract of the building To calculate the marginal power per unit time by subtracting the typical power consumption per unit time of the load from the predetermined peak value, and divide the marginal power area by time zone Set multiple time frames and perform simulation calculation to allocate typical power consumption of heat pump hot water storage devices in each house to multiple time frames so that the peak value is not exceeded. And setting the operating time calculated by the emission calculating the heat pump type hot water storage device parentheses.

上記構成によれば、建物の各戸のヒートポンプ式貯湯装置の典型的な消費電力量を余裕電力の領域に設定された時間枠に割り振ることにより、消費電力のピークを低減することができる。したがって、深夜時間帯や夜間時間帯の消費電力のピークを抑制し、一括受電方式の受電契約容量の低下、ひいては需要家の電気料金の削減を図ることが可能となる。   According to the said structure, the peak of power consumption can be reduced by allocating the typical power consumption of the heat pump hot water storage apparatus of each house of a building to the time frame set to the area | region of surplus power. Therefore, it becomes possible to suppress the peak of power consumption in the midnight time zone or night time zone, to reduce the power receiving contract capacity of the collective power receiving method, and to reduce the electricity bill of the customer.

特に上記構成では、シミュレーション計算を行い、それによって算出された運転時間をヒートポンプ式貯湯装置に設定している。これにより、ヒートポンプ式貯湯装置の典型的な消費電力量を余裕電力の時間枠に効率的に割り振ることができる。したがって、上述した効果を更に高めることが可能となる。   In particular, in the above configuration, simulation calculation is performed, and the operation time calculated thereby is set in the heat pump hot water storage device. Thereby, the typical power consumption of a heat pump type hot water storage apparatus can be efficiently allocated to the time frame of surplus power. Therefore, the above-described effect can be further enhanced.

上記複数の時間枠について、時間枠の先頭を沸き上げ開始時とする設定と、時間枠の末尾を沸き上げ完了時とする設定を用いてシミュレーション計算を行うとよい。かかる構成によれば、各戸のヒートポンプ式貯湯装置の運転時間の沸き上げ開始時や沸き上げ完了時の時刻をそろえることができる。したがって、運転時間のパターン数を減らし、設定の簡略化を図ることが可能となる。   With respect to the plurality of time frames, the simulation calculation may be performed using a setting in which the beginning of the time frame is set to start boiling and a setting in which the end of the time frame is set to complete boiling. According to such a configuration, it is possible to align the time when the heating time of the heat pump type hot water storage device of each door starts and when the heating is completed. Therefore, the number of operation time patterns can be reduced and the setting can be simplified.

上記各戸のヒートポンプ式貯湯装置の1日の動作時間を2分割し、分割比率を変えながらシミュレーション計算を行うとよい。ただし、ヒートポンプ式貯湯装置の省エネ効果の観点から分割した際の運転時間を1時間以上確保することがよい。これにより、各戸のヒートポンプ式貯湯装置の消費電力量をより細分化して余裕電力の時間枠に割り振ることができる。なお、1日の動作時間を、特に従来の深夜時間帯(23時〜7時)における動作時間とし、夜間時間帯(17時〜23時)の動作時間帯(追加沸き上げ分)を除外してもよい。   The daily operation time of the heat pump hot water storage device of each door may be divided into two, and the simulation calculation may be performed while changing the division ratio. However, it is preferable to secure an operation time of 1 hour or more when divided from the viewpoint of the energy saving effect of the heat pump hot water storage device. Thereby, the electric power consumption of the heat pump hot water storage apparatus of each house can be further subdivided, and it can allocate to the time frame of surplus electric power. Note that the operating time of the day is the operating time in the conventional midnight time zone (23:00 to 7:00), excluding the night time zone (17:00 to 23:00). May be.

上記余裕電力のうち、一定の電力を所定時間継続して得ることができる領域を時間枠とするとよい。これにより、ヒートポンプ式給湯装置を動作させるための消費電力量を余裕電力の範囲内で確保することができる。   Of the above marginal power, a time frame may be an area in which constant power can be obtained continuously for a predetermined time. Thereby, the power consumption amount for operating a heat pump type hot water supply apparatus can be ensured within the range of surplus power.

本発明によれば、一括受電を行っている建物に設置された複数のヒートポンプ式貯湯装置において、深夜時間帯や夜間時間帯の消費電力のピークを抑制することができ、受電契約容量の低下、ひいては需要家の電気料金の削減を図ることが可能なヒートポンプ式貯湯装置の運転時間設定方法を提供することが可能である。   According to the present invention, in a plurality of heat pump hot water storage devices installed in a building that is performing collective power reception, it is possible to suppress the peak of power consumption in the midnight hours and night hours, and to reduce the power receiving contract capacity, As a result, it is possible to provide an operation time setting method for a heat pump hot water storage device that can reduce the electricity bill of the consumer.

本実施形態にかかるヒートポンプ式貯湯装置の運転時間設定方法について説明する概略図である。It is the schematic explaining the operating time setting method of the heat pump type hot water storage apparatus concerning this embodiment. 本実施形態にかかるヒートポンプ式貯湯装置の運転時間設定方法について説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the operation time setting method of the heat pump type hot water storage apparatus concerning this embodiment. 建物における消費電力のシミュレーション結果を例示した図である。It is the figure which illustrated the simulation result of the power consumption in a building. ステップS212のシミュレーション計算を説明する図である。It is a figure explaining the simulation calculation of step S212.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他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、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.

図1は、本実施形態にかかるヒートポンプ式貯湯装置の運転時間設定方法について説明する概略図である。以下、図1(b)に示す管理装置140を用いて本実施形態にかかるヒートポンプ式貯湯装置の運転時間設定方法を実行する場合を例示して説明する。また以下の説明では、ヒートポンプ式貯湯装置を貯湯装置120、その運転時間設定方法を単に運転時間設定方法と称する。   FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an operation time setting method of the heat pump hot water storage device according to the present embodiment. Hereinafter, the case where the operation time setting method of the heat pump hot water storage device according to the present embodiment is executed using the management device 140 shown in FIG. Further, in the following description, the heat pump hot water storage device is referred to as a hot water storage device 120, and the operation time setting method thereof is simply referred to as an operation time setting method.

図1(a)は全体構成を示す概略図であり、図1(b)は管理装置140の構成を示すブロック図である。図1(a)に示す集合住宅(以下、建物102と称する)では、電力会社(以下、電気事業者100と称する)から一括受電を行っている(高圧電力契約)。建物102には、9戸の住宅102aが入っていて、各住宅102aでは、建物102のデベロッパーや管理会社と低圧電力契約を行っている。   FIG. 1A is a schematic diagram showing the overall configuration, and FIG. 1B is a block diagram showing the configuration of the management device 140. In an apartment house (hereinafter referred to as a building 102) shown in FIG. 1 (a), power is collectively received from a power company (hereinafter referred to as an electric power company 100) (high voltage power contract). The building 102 includes nine houses 102a, and each house 102a has a low-voltage power contract with the developer and management company of the building 102.

図1(a)に示すように、各住宅102aには運転制御装置130が設置されている。また各住宅102a(各戸)には、負荷110および貯湯装置120(ヒートポンプ(HP)式貯湯装置)が設置されている。負荷110としては、住宅102aの室内に配置されている空調機やテレビ、冷蔵庫等の電気機器を例示することができる。貯湯装置120は、ヒートポンプによって生成した湯水を貯湯タンクに貯湯し、かかる湯水を給湯設備に供給する(不図示)。これらの負荷110および貯湯装置120は、LAN(Local Area Network)によって運転制御装置130に接続されている。すなわち、住宅102aでは、運転制御装置130によってHEMS(Home Energy Management System)が構築されている。   As shown to Fig.1 (a), the operation control apparatus 130 is installed in each house 102a. Each house 102a (each house) is provided with a load 110 and a hot water storage device 120 (heat pump (HP) hot water storage device). Examples of the load 110 include electric devices such as an air conditioner, a television set, and a refrigerator arranged in the room of the house 102a. The hot water storage device 120 stores hot water generated by a heat pump in a hot water storage tank, and supplies the hot water to a hot water supply facility (not shown). The load 110 and the hot water storage device 120 are connected to the operation control device 130 via a LAN (Local Area Network). That is, a HEMS (Home Energy Management System) is constructed by the operation control device 130 in the house 102a.

電気事業者100には、建物102の各住宅102aに設置された貯湯装置120を管理する管理装置140が設置されている。図1(b)に示すように、管理装置140は、貯湯装置の運転時間の設定およびその際の演算を行う演算手段142、ならびに各種データを記憶するデータ記憶手段150を含んで構成される。なお、本実施形態では、演算手段142およびデータ記憶手段150は管理装置140に含まれる構成を例示するが、これに限定するものではなく、演算手段142およびデータ記憶手段150を別々の装置としてもよい。   The electric power company 100 is provided with a management device 140 that manages the hot water storage device 120 installed in each house 102 a of the building 102. As shown in FIG.1 (b), the management apparatus 140 is comprised including the calculation means 142 which performs the setting of the operation time of a hot water storage apparatus, and the calculation at that time, and the data storage means 150 which memorize | stores various data. In the present embodiment, the calculation unit 142 and the data storage unit 150 are exemplified as a configuration included in the management device 140, but the present invention is not limited to this, and the calculation unit 142 and the data storage unit 150 may be separate devices. Good.

データ記憶手段150は、負荷データ152、貯湯装置規格データ154および電力契約データ156を記憶する。負荷データ152は、各住宅102aの負荷110に関するデータである。具体的には、負荷110の種類やその消費電力量、その負荷110を使用する住人に関するデータ(人数や在宅時間等)などを例示することができる。貯湯装置規格データ154は、各住宅102aに設置されている貯湯装置120の規格に関するデータである。電力契約データ156は、建物102と電気事業者100との高圧電力契約の内容(契約容量等)に関するデータである。地域の標準気象データ158は、その地域の標準的な月ごとの外気温度、給水温度である。   The data storage unit 150 stores load data 152, hot water storage device standard data 154, and power contract data 156. The load data 152 is data related to the load 110 of each house 102a. Specifically, the type of load 110, its power consumption, data on residents who use the load 110 (number of people, time at home, etc.) can be exemplified. The hot water storage device standard data 154 is data relating to the standard of the hot water storage device 120 installed in each house 102a. The power contract data 156 is data relating to the content (contract capacity, etc.) of the high-voltage power contract between the building 102 and the electric power company 100. The regional standard weather data 158 is the standard monthly outside air temperature and water supply temperature of the region.

図2は、本実施形態にかかるヒートポンプ式貯湯装置の運転時間設定方法について説明するフローチャートである。以下、管理装置140の動作について詳述しながら、本実施形態にかかる運転時間設定方法、すなわち一括受電を行っている建物102に設置された貯湯装置120の運転時間設定方法についても併せて説明する。   FIG. 2 is a flowchart for explaining an operation time setting method of the heat pump hot water storage apparatus according to the present embodiment. Hereinafter, the operation time setting method according to the present embodiment, that is, the operation time setting method of the hot water storage device 120 installed in the building 102 that performs collective power reception will be described together with detailing the operation of the management device 140. .

本実施形態の運転時間設定方法では、管理装置140の演算手段142は、まずデータ記憶手段150に記憶されている負荷データ152を参照し、建物102内の各住宅102a(各戸)の負荷110の典型的な単位時間ごとの消費電力を予測する(ステップS202)。続いて演算手段142は、データ記憶手段150に記憶されている貯湯装置規格データ154および負荷データ152を参照し、各住宅102aの貯湯装置120の典型的な消費電力量(動作時間×消費電力)を予測する(ステップS204)。消費電力は地域の標準気象データ158から予測する。   In the operation time setting method of the present embodiment, the calculation unit 142 of the management device 140 first refers to the load data 152 stored in the data storage unit 150, and determines the load 110 of each house 102a (each house) in the building 102. The power consumption per typical unit time is predicted (step S202). Subsequently, the calculation unit 142 refers to the hot water storage device standard data 154 and the load data 152 stored in the data storage unit 150, and typical power consumption (operation time × power consumption) of the hot water storage device 120 of each house 102a. Is predicted (step S204). The power consumption is predicted from the local standard weather data 158.

図3は、建物102における消費電力のシミュレーション結果を例示した図である。上述したステップS202において各住宅102aの負荷110の典型的な消費電力を予測することにより、図3(a)に示すような負荷110の消費電力カーブ220(ベースカーブ)が算出される。そして、ステップS204において各住宅102aの貯湯装置120の典型的な消費電力量を予測することにより、貯湯装置120が動作することによって発生する深夜ピーク222a(早朝の4時から6時までの時間帯のピーク負荷)および夜間ピーク222b(夜間の21時から22時までの時間帯のピーク負荷)が予測される。   FIG. 3 is a diagram illustrating a simulation result of power consumption in the building 102. By predicting typical power consumption of the load 110 of each house 102a in step S202 described above, a power consumption curve 220 (base curve) of the load 110 as shown in FIG. 3A is calculated. Then, in step S204, by predicting the typical power consumption of the hot water storage device 120 of each house 102a, the midnight peak 222a (time zone from 4 to 6 in the early morning) generated by the operation of the hot water storage device 120 is estimated. Peak load) and night peak 222b (peak load in the time zone from 21:00 to 22:00 at night) are predicted.

なお、深夜ピーク222aが発生する要因としては、各住宅102aに設置されている貯湯装置120が、住人が日中に使用する湯水を貯湯しておくために沸き上げ運転を行うことを想定している。また夜間ピーク222bが発生する要因としては、深夜に沸き上げた湯水を住人が日中に使用することにより湯水が不足したために追加で沸き上げ運転を行うことを想定している。   As a cause of the occurrence of the midnight peak 222a, it is assumed that the hot water storage device 120 installed in each house 102a performs a boiling operation in order to store hot water used by a resident during the day. Yes. In addition, it is assumed that the night peak 222b is generated by additionally performing a boiling operation because the resident uses the hot water boiled at midnight during the day and the hot water is insufficient.

図2に戻り、負荷110の消費電力および貯湯装置120の典型的な消費電力量を予測したら、演算手段142は、データ記憶手段150に記憶されている電力契約データ156を参照し、建物102の電力契約の契約容量に基づいて所定のピーク値を設定する(ステップS206)。図3(a)に示す例では、消費電力が最も高くなっている夜間ピーク222bの最大値を所定のピーク値224としている。   Returning to FIG. 2, after predicting the power consumption of the load 110 and the typical power consumption of the hot water storage device 120, the calculation means 142 refers to the power contract data 156 stored in the data storage means 150, and A predetermined peak value is set based on the contract capacity of the power contract (step S206). In the example shown in FIG. 3A, the maximum value of the night peak 222 b in which the power consumption is the highest is the predetermined peak value 224.

続いて演算手段142は、所定のピーク値224から負荷110の典型的な単位時間ごとの消費電力を減算することにより、単位時間ごとの余裕電力を算出する(ステップS208)。図3(a)に示す例では、単位時間ごとの余裕電力を積算することにより、消費電力カーブ220からピーク値224までの間の領域が余裕電力の領域となる。   Subsequently, the computing unit 142 calculates margin power per unit time by subtracting typical power consumption per unit time of the load 110 from the predetermined peak value 224 (step S208). In the example shown in FIG. 3A, the region between the power consumption curve 220 and the peak value 224 becomes the region of the surplus power by accumulating the surplus power for each unit time.

余裕電力を算出したら、演算手段142は、かかる余裕電力の領域を時間帯で分割することにより複数の時間枠を設定する(ステップS210)。図3(a)に示す例では、午前7時〜10時の時間帯に第1時間枠226aを、午前10時30分〜夕方17時30分の時間帯に第2時間枠226bを設定している。   After calculating the surplus power, the calculation unit 142 sets a plurality of time frames by dividing the surplus power area by the time zone (step S210). In the example shown in FIG. 3A, the first time frame 226a is set in the time zone from 7 am to 10 am, and the second time frame 226 b is set in the time zone from 10:30 am to 17:30 in the evening. ing.

ステップS210において時間枠を設定する際には、余裕電力のうち、一定の電力を所定時間継続して得ることができる領域を時間枠とするとよい。すなわち、時間枠は、図3(a)に示す第1時間枠226aおよび第2時間枠226bのように矩形になるように設定するとよい。これにより、貯湯装置120を動作させるための消費電力量を余裕電力の範囲内で確保することができる。   When setting a time frame in step S210, it is preferable to set a time frame as an area in which a certain amount of power can be obtained continuously for a predetermined period of time. That is, the time frame may be set to be rectangular like the first time frame 226a and the second time frame 226b shown in FIG. Thereby, the power consumption amount for operating the hot water storage device 120 can be secured within the range of the surplus power.

本実施形態の特徴として、上述した時間枠を設定したら、演算手段142は、各住宅102aの貯湯装置120の典型的な消費電力量を、ピーク値を超えないように複数の時間枠に割り振りするシミュレーション計算(板取計算)を実行する(ステップS212)。そして、貯湯装置120を設置または整備する作業員が、ステップS212のシミュレーション計算によって算出された運転時間のパターンを各住宅102aの貯湯装置120に設定する(ステップS214)。設定は個々の貯湯装置120に取り付けられているコントローラに対して行われる。具体例として、コントローラの液晶とボタンを使用して設定値を入力してもよい。他の例として、コントローラに設けられたディップスイッチを操作して、時刻と、沸き上げ開始または沸き上げ完了の区別を設定してもよい。   As a feature of the present embodiment, when the above-described time frame is set, the calculation unit 142 allocates the typical power consumption of the hot water storage device 120 of each house 102a to a plurality of time frames so as not to exceed the peak value. Simulation calculation (cutting calculation) is executed (step S212). Then, the worker who installs or maintains the hot water storage device 120 sets the operation time pattern calculated by the simulation calculation in step S212 in the hot water storage device 120 of each house 102a (step S214). Setting is performed for a controller attached to each hot water storage device 120. As a specific example, a set value may be input using a liquid crystal and a button of a controller. As another example, the dip switch provided in the controller may be operated to set the time and the distinction between the start of boiling or the completion of boiling.

図4は、ステップS212のシミュレーション計算を説明する図である。なお、図4では、深夜ピーク222aの貯湯装置120の典型的な消費電力量を第2時間枠226bに割り振る場合を例示して説明するが、夜間ピーク222bの貯湯装置120の典型的な消費電力量を第1時間枠226aや第2時間枠226bに割り振る際にも同様の処理を行う。   FIG. 4 is a diagram for explaining the simulation calculation in step S212. 4 exemplifies the case where the typical power consumption of the hot water storage device 120 at the midnight peak 222a is allocated to the second time frame 226b, the typical power consumption of the hot water storage device 120 at the night peak 222b is described. Similar processing is performed when assigning the amount to the first time frame 226a and the second time frame 226b.

図3(a)では、深夜ピーク222aの貯湯装置120の消費電力量は台形の領域で表現されているが、実際には、図4(a)に例示するように、複数の住宅102aの貯湯装置120の消費電力量(横長のバーで表示)を積算したものである。ステップS212のシミュレーション計算では、横長のバーで表現したような各住宅102aの貯湯装置120の消費電力量を、ピーク値を超えないように第1時間枠226aや第2時間枠226bに割り振る。   In FIG. 3A, the power consumption of the hot water storage device 120 at the midnight peak 222a is expressed in a trapezoidal region, but actually, as illustrated in FIG. 4A, the hot water storage of a plurality of houses 102a. The power consumption amount of the device 120 (displayed by a horizontally long bar) is integrated. In the simulation calculation in step S212, the power consumption of the hot water storage device 120 of each house 102a as expressed by a horizontally long bar is allocated to the first time frame 226a and the second time frame 226b so as not to exceed the peak value.

なお、図4(a)において横長のバー(長方形)で例示している貯湯装置120の消費電力量は、縦軸方向(高さ)は貯湯装置120の消費電力であり、横軸は時間(動作時間)である。そして、消費電力と時間の積、すなわち面積が貯湯装置120の消費電力量となる。ここで、貯湯装置120の消費電力(縦軸)は気温によって変動するが、本発明において貯湯装置120の設定値は年間もしくは期間ごとのピーク抑制をねらうため詳細な気温補正を行うのではなく、年間を通じた平均の消費電力、もしくは各期ごと(夏期・冬期・中間期)時の消費電力を用いてシミュレーションを行うとよい。   4A, the power consumption of the hot water storage device 120 illustrated by a horizontally long bar (rectangular shape) is the power consumption of the hot water storage device 120 in the vertical axis direction (height), and the horizontal axis is time ( Operating time). The product of power consumption and time, that is, the area, is the power consumption of the hot water storage device 120. Here, the power consumption (vertical axis) of the hot water storage device 120 varies depending on the temperature, but in the present invention, the set value of the hot water storage device 120 does not perform detailed temperature correction in order to aim at peak suppression for each year or period, It is better to perform simulations using average power consumption throughout the year, or power consumption during each period (summer, winter and intermediate periods).

本実施形態では、図4(a)に示すように、各住宅102aの貯湯装置120の1日の動作時間を2分割し(破線にて図示)、分割比率を変えながらシミュレーション計算を行う。これにより、各住宅102aの貯湯装置120の消費電力量が細分化される。したがって、貯湯装置120の消費電力量を割り振った際の時間枠における隙間を減らすことができ、貯湯装置120の消費電力量をより多く余裕電力の時間枠に割り振ることが可能となる。   In this embodiment, as shown in FIG. 4A, the daily operation time of the hot water storage device 120 of each house 102a is divided into two (shown by broken lines), and simulation calculation is performed while changing the division ratio. Thereby, the power consumption of the hot water storage device 120 of each house 102a is subdivided. Therefore, it is possible to reduce the gap in the time frame when the power consumption amount of the hot water storage device 120 is allocated, and it is possible to allocate more power consumption amount of the hot water storage device 120 to the time frame of surplus power.

貯湯装置120の消費電力量を余裕電力の時間枠に割り振る際には、図4(b)に例示するように、2分割した深夜ピーク222aの貯湯装置120の消費電力量(バー)を、第2時間枠226bに埋めていく(板取計算)。これにより、深夜ピーク222aの貯湯装置120の消費電力量が第2時間枠226bに収容される(割り振られる)。このような貯湯装置120の消費電力量を時間枠に割り振るシミュレーション計算を、分割比率を変えながら繰り返す。そして、シミュレーション計算によって各住宅102aの貯湯装置120の運転時間が算出されたら、その運転時間を貯湯装置120に設定する。   When allocating the power consumption amount of the hot water storage device 120 to the time frame of surplus power, the power consumption amount (bar) of the hot water storage device 120 of the midnight peak 222a divided into two is divided as shown in FIG. 4B. It fills in the 2-hour frame 226b (sampling calculation). Thereby, the power consumption of the hot water storage device 120 at the midnight peak 222a is accommodated (allocated) in the second time frame 226b. Such a simulation calculation for allocating the power consumption amount of the hot water storage device 120 to the time frame is repeated while changing the division ratio. And if the operation time of the hot water storage apparatus 120 of each house 102a is calculated by simulation calculation, the operation time will be set to the hot water storage apparatus 120.

上記説明したように、本実施形態のヒートポンプ式貯湯装置の運転時間設定方法では、ピーク時間帯の貯湯装置120の消費電力量をシミュレーション計算によって余裕電力の時間枠に割り振る。これにより、例えば図3(a)の深夜ピーク222aおよび夜間ピーク222bにおける貯湯装置120の消費電力量は、図3(b)に示すように日中の第1時間枠226aおよび第2時間枠226bに効率的に割り振られ、消費電力のピーク値224が抑制される。したがって、一括受電方式の受電契約容量を下げることができ、需要家の電気料金の削減を図ることが可能となる。   As described above, in the operation time setting method of the heat pump type hot water storage device of the present embodiment, the power consumption amount of the hot water storage device 120 in the peak time zone is allocated to the time frame of surplus power by simulation calculation. Thereby, for example, the power consumption of the hot water storage device 120 at the midnight peak 222a and the nighttime peak 222b in FIG. 3A is the first time frame 226a and the second time frame 226b during the day as shown in FIG. 3B. The peak value 224 of power consumption is suppressed. Therefore, it is possible to reduce the power receiving contract capacity of the collective power receiving method, and to reduce the electricity charge of the consumer.

なお上記の一連の処理(シミュレーション計算および貯湯装置120の設定変更など)を実行するタイミングとしては、入居時はもちろんのこと、貯湯装置120のメンテナンスを行うとき、および年次更新のように定期的に全戸一斉に再実行することが考えられる。   Note that the above-described series of processing (simulation calculation, setting change of the hot water storage device 120, etc.) is performed not only when moving in, but also during maintenance of the hot water storage device 120, and periodically such as annual update. It is possible to re-execute all units at once.

また更に好ましくは、ステップS212では、複数の時間枠それぞれについて、時間枠の先頭を沸き上げ開始時とする設定と、時間枠の末尾を沸き上げ完了時とする設定を用いてシミュレーション計算を行うとよい。本実施形態の図4(b)においても、図4(a)に示す貯湯装置120の消費電力量(バー)を、沸き上げ開始時(消費電力の先端)を深夜ピーク222aの先端に一致させるパターンと、貯湯装置120の沸き上げ完了時(消費電力の後端)を深夜ピーク222aの後端に一致させるパターンに分けて割り振っている。   Still more preferably, in step S212, for each of the plurality of time frames, the simulation calculation is performed using a setting in which the beginning of the time frame is set to start boiling and a setting in which the end of the time frame is set to completion of boiling. Good. Also in FIG. 4 (b) of the present embodiment, the power consumption (bar) of the hot water storage device 120 shown in FIG. 4 (a) is matched with the tip of the midnight peak 222a at the start of boiling (tip of power consumption). The pattern and the pattern in which the boiling completion of the hot water storage device 120 (the rear end of power consumption) is made to coincide with the rear end of the midnight peak 222a are allocated.

例えば、板取計算においては、時間枠に対して消費電力量のバーを任意の時間に運転開始または運転完了させることが考えられる。しかしこのような処理を行うと、各戸の貯湯装置120の運転開始時間および運転完了時間がまちまちとなり、運転時間のパターンが最大で貯湯装置120の台数とおなじになる。これに対し、消費電力量の先端が時間枠の先頭に揃うように、または消費電力の後端が時間枠の末尾に揃うように板取計算を行えば、運転パターンは、時間枠の数×時間枠の先頭または末尾(2パターン)×先端揃えまたは後端揃え(2パターン)となる。すなわち、任意の時間に運転開始または運転完了させる場合と比べると、運転時間のパターン数を減らすことができるため、設定の簡略化を図ることが可能となる。特にディップスイッチを用いて設定を行う場合には、運転時間のパターンは少ない方が好ましい。   For example, in the planing calculation, it is conceivable that the operation of the bar of the power consumption amount is started or completed at an arbitrary time for the time frame. However, when such processing is performed, the operation start time and operation completion time of the hot water storage device 120 of each house are different, and the maximum operation time pattern is the same as the number of the hot water storage devices 120. On the other hand, if the boarding calculation is performed so that the front end of the power consumption is aligned with the beginning of the time frame or the rear end of the power consumption is aligned with the end of the time frame, the operation pattern is the number of time frames x time The beginning or end of the frame (2 patterns) × tip alignment or trailing edge alignment (2 patterns). That is, since the number of operation time patterns can be reduced as compared with the case where the operation is started or completed at an arbitrary time, the setting can be simplified. In particular, when setting is performed using a dip switch, it is preferable that the operation time pattern is small.

なお、本実施形態では、データ記憶手段150に記憶されている負荷データ152、貯湯装置規格データ154および電力契約データ156を参照して、負荷110および貯湯装置120の典型的な消費電力ならびに消費電力量を予測する構成を例示したが、これに限定するものではない。例えば、各住宅102aに設置されている運転制御装置130によって負荷110や貯湯装置120の消費電力の履歴データを取得し、それを用いることも可能である。これにより、典型的な消費電力のカーブを用いるよりもさらに精度の高い制御を行うことができる。さらには、転居する際に履歴データを記憶媒体に保存しておき、転居先でも当初から精度の高い制御を行うことが可能となる。   In the present embodiment, typical power consumption and power consumption of the load 110 and the hot water storage device 120 are referred to with reference to the load data 152, the hot water storage device standard data 154 and the power contract data 156 stored in the data storage means 150. Although the structure which estimates quantity was illustrated, it is not limited to this. For example, the history data of the power consumption of the load 110 and the hot water storage device 120 can be acquired by the operation control device 130 installed in each house 102a and used. This makes it possible to perform control with higher accuracy than using a typical power consumption curve. Furthermore, history data is stored in a storage medium when moving, and it is possible to perform highly accurate control from the beginning even at the new location.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

本発明は、一括受電を行っている建物に設置された複数のヒートポンプ式貯湯装置の運転時間設定方法、かかるヒートポンプ式貯湯装置の運転計画システムに利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for an operation time setting method for a plurality of heat pump hot water storage devices installed in a building that receives power collectively and an operation planning system for such heat pump hot water storage devices.

100…電気事業者、102…建物、102a…住宅、110…負荷、120…貯湯装置、130…運転制御装置、140…管理装置、142…演算手段、150…データ記憶手段、152…負荷データ、154…貯湯装置規格データ、156…電力契約データ、220…消費電力カーブ、222a…深夜ピーク、222b…夜間ピーク、224…ピーク値、226a…第1時間枠、226b…第2時間枠 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Electric power company, 102 ... Building, 102a ... Housing, 110 ... Load, 120 ... Hot water storage device, 130 ... Operation control device, 140 ... Management device, 142 ... Calculation means, 150 ... Data storage means, 152 ... Load data, 154 ... Hot water storage device standard data, 156 ... Electric power contract data, 220 ... Power consumption curve, 222a ... Midnight peak, 222b ... Night peak, 224 ... Peak value, 226a ... First time frame, 226b ... Second time frame

Claims (4)

一括受電を行っている建物に設置された複数のヒートポンプ式貯湯装置の運転時間設定方法であって、
前記建物内の各戸の負荷の典型的な単位時間ごとの消費電力を予測し、
前記各戸のヒートポンプ式貯湯装置の典型的な消費電力量を予測し、
前記建物の電力契約の契約容量に基づいて所定のピーク値を設定し、
前記所定のピーク値から前記負荷の典型的な単位時間ごとの消費電力を減算した単位時間ごとの余裕電力を算出し、
前記余裕電力の領域を時間帯で分割することにより複数の時間枠を設定し、
前記ピーク値を超えないように前記各戸のヒートポンプ式貯湯装置の典型的な消費電力量を前記複数の時間枠に割り振りするシミュレーション計算を行い、
前記シミュレーション計算によって算出された運転時間を各戸のヒートポンプ式貯湯装置に設定することを特徴とするヒートポンプ式貯湯装置の運転時間設定方法。
An operation time setting method for a plurality of heat pump hot water storage devices installed in a building that receives power collectively,
Predicting the typical power consumption per unit time of the load of each door in the building,
Predict the typical power consumption of the heat pump hot water storage device of each door,
Set a predetermined peak value based on the contracted capacity of the building power contract,
Calculate margin power per unit time by subtracting power consumption per unit time typical of the load from the predetermined peak value,
A plurality of time frames are set by dividing the area of the surplus power into time zones,
Perform a simulation calculation to allocate a typical power consumption of the heat pump hot water storage device of each door to the plurality of time frames so as not to exceed the peak value,
An operation time setting method for a heat pump type hot water storage device, wherein the operation time calculated by the simulation calculation is set in a heat pump type hot water storage device of each house.
前記複数の時間枠について、該時間枠の先頭を沸き上げ開始時とする設定と、時間枠の末尾を沸き上げ完了時とする設定を用いて前記シミュレーション計算を行うことを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ式貯湯装置の運転時間設定方法。   The simulation calculation is performed for the plurality of time frames by using a setting that sets the beginning of the time frame as the start of boiling and a setting that sets the end of the time frame as the completion of boiling. The operating time setting method of the heat pump type hot water storage device described in 1. 前記各戸のヒートポンプ式貯湯装置の1日の動作時間を2分割し、分割比率を変えながら前記シミュレーション計算を行うことを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ式貯湯装置の運転時間設定方法。   The operation time setting method for a heat pump type hot water storage apparatus according to claim 1, wherein the daily operation time of the heat pump type hot water storage apparatus of each door is divided into two and the simulation calculation is performed while changing the division ratio. 前記余裕電力のうち、一定の電力を所定時間継続して得ることができる領域を前記時間枠とすることを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ式貯湯装置の運転時間設定方法。   The operation time setting method for a heat pump hot water storage device according to claim 1, wherein an area in which a certain amount of electric power can be continuously obtained for a predetermined time is used as the time frame.
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