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JP7528833B2 - Hot water supply control system - Google Patents
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  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Description

本開示は、給湯制御システムに関するものである。より具体的には対象エリアの複数の貯湯式給湯機を制御可能な給湯制御システムに関するものである。 This disclosure relates to a hot water supply control system. More specifically, it relates to a hot water supply control system capable of controlling multiple storage-type hot water heaters in a target area.

例えば、特許文献1には、対象エリアの複数の給湯機を制御する給湯制御システムが記載されている。この給湯制御システムは、対象エリアの複数の給湯機を複数のグループに分けて、異なるグループ間で、給湯機の消費電力のピーク時刻を互いにずらすように給湯機の運転を制御する。特許文献1には、消費電力のピーク時刻をずらす方法として、異なるグループ間で、給湯機の運転時間を互いにずらす方法、給湯機の圧縮機の運転周波数の増減周期の位相を互いにずらす方法、及び、圧縮機の運転を周期的に発停させる方法等が記載されている。 For example, Patent Document 1 describes a hot water supply control system that controls multiple hot water heaters in a target area. This hot water supply control system divides multiple hot water heaters in a target area into multiple groups and controls the operation of the hot water heaters so as to shift the peak power consumption times of the hot water heaters between different groups. Patent Document 1 describes methods for shifting the peak power consumption times, such as shifting the operating times of the hot water heaters between different groups, shifting the phases of the increase/decrease cycles of the operating frequency of the hot water heater compressors between groups, and periodically starting and stopping the operation of the compressors.

特開2014-126351号公報JP 2014-126351 A

特許文献1に記載の給湯制御システムのように、給湯機の運転時間あるいは圧縮機の運転の位相をずらす方法では、例えば、給湯機が複数台ある場合などには消費電力を十分に低減できない場合がある。この場合、対象エリアの電力供給に対して電力需要が上回る可能性がある。また、給湯機の圧縮機の運転を周期的に発停させる運転を行う場合、目標とする蓄熱量の沸き上げを完了させることができない可能性がある。 In a method of shifting the operation time of the water heater or the operation phase of the compressor, such as the hot water control system described in Patent Document 1, it may not be possible to sufficiently reduce power consumption, for example, when there are multiple water heaters. In this case, the power demand may exceed the power supply in the target area. Also, when the water heater compressor is operated by periodically starting and stopping the operation, it may not be possible to complete the heating of the target amount of stored heat.

本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、対象エリアの複数の貯湯式給湯機の消費電力のピークの増大を抑制しつつ、沸上運転において、必要とされる熱量を確保できるように改良された給湯制御システムを提供するものである。 This disclosure was made in consideration of the above problems, and provides an improved hot water supply control system that can ensure the required amount of heat during boiling operation while suppressing increases in peak power consumption of multiple storage-type hot water heaters in a target area.

本開示に係る給湯制御システムは、対象エリアに設置された複数の貯湯式給湯機を、複数のグループに分けるグループ決定部と、複数の貯湯式給湯機の運転を制御する運転制御手段と、を備える。貯湯式給湯機のそれぞれは、電力によって駆動され、加熱能力を変更可能な加熱手段と、加熱手段によって加熱された水を貯留する貯湯タンクと、を備え、加熱手段により目標貯湯量の水を沸き上げて、貯湯タンクに貯湯する沸上運転を実行するように構成されている。グループ決定部は、グループのそれぞれに、互いに異なる割当時間を、沸上運転を実行するための時間として割り当て、運転制御手段は、グループのそれぞれに属する貯湯式給湯機の沸上運転を、グループのそれぞれに割り当てられた割当時間の開始時刻に開始させると共に、貯湯式給湯機のいずれかにおける沸上運転が、当該貯湯式給湯機が属するグループに割り当てられた割当時間内に完了しないと推定される場合、沸上運転が完了しないと推定される当該貯湯式給湯機の加熱能力を上げる第1制御を実行するように構成され、かつ、運転制御手段は、グループのうち、あるグループを先行グループとし、先行グループの割当時間の次となるグループを後行グループとすると、先行グループに属する貯湯式給湯機のなかに、後行グループの割当時間の開始時刻までに、沸上運転が完了しない貯湯式給湯機である対象給湯機がある場合、対象給湯機の沸上運転を実行している沸上時間と、後行グループの割当時間とが重なる時間の間、対象給湯機の消費電力を低下させる第2制御を実行するように構成されている。 The hot water supply control system according to the present disclosure includes a group determination unit that divides a plurality of storage type hot water heaters installed in a target area into a plurality of groups, and an operation control unit that controls the operation of the plurality of storage type hot water heaters. Each of the storage type hot water heaters includes a heating unit that is driven by electricity and has a variable heating capacity, and a hot water storage tank that stores water heated by the heating unit, and is configured to perform a boiling operation in which a target amount of hot water is boiled by the heating unit and stored in the hot water storage tank. The group determination unit assigns different allocated times to each of the groups as the time for performing the boiling operation, and the operation control means is configured to start the boiling operation of the storage type water heaters belonging to each of the groups at the start time of the allocated time assigned to each of the groups, and when it is estimated that the boiling operation of any of the storage type water heaters will not be completed within the allocated time assigned to the group to which the storage type water heater belongs, to execute a first control to increase the heating capacity of the storage type water heater for which the boiling operation is estimated not to be completed , and the operation control means is configured to, when one of the groups is designated as a leading group and the group that follows the leading group's allocated time is designated as a trailing group, if there is a target water heater among the storage type water heaters belonging to the leading group that is a storage type water heater that does not complete the boiling operation by the start time of the allocated time of the trailing group, to execute a second control to reduce the power consumption of the target water heater during the time when the boiling time during which the target water heater is performing the boiling operation overlaps with the allocated time of the trailing group .

本開示の給湯制御システムによれば、対象エリアの電力供給に対して、電力需要が過剰になることを抑制することができるとともに、沸上運転において貯湯タンクに必要な熱量が確保できない事態となるのを抑制することができる。 The hot water supply control system disclosed herein can prevent excessive power demand in relation to the power supply in the target area, and can also prevent a situation in which the amount of heat required for the hot water tank during boiling operation cannot be secured.

本開示の実施の形態1に係る貯湯式給湯機の全体構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a storage type water heater according to embodiment 1 of the present disclosure; 本開示の実施の形態1に係る給湯制御システムのネットワーク構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing a network configuration of a hot water supply control system according to a first embodiment of the present disclosure. 本開示の実施の形態1に係る集中監視サーバの機能及び周辺機器との接続構成について説明するためのブロック図である。2 is a block diagram for explaining the functions of a centralized monitoring server according to the first embodiment of the present disclosure and a connection configuration with peripheral devices. FIG. 本開示の実施の形態1に係る給湯制御システムにおける重複抑制制御の概要を説明するためのタイミングチャートである。4 is a timing chart for explaining an overview of overlap suppression control in the hot water supply control system according to the first embodiment of the present disclosure. 本開示の実施の形態1に係る給湯制御システムにおける重複抑制制御の概要を説明するためのタイミングチャートである。4 is a timing chart for explaining an overview of overlap suppression control in the hot water supply control system according to the first embodiment of the present disclosure. 本開示の実施の形態1に係る給湯制御システムにおけるピーク抑制制御の概要を説明するためのタイミングチャートである。4 is a timing chart for explaining an overview of peak suppression control in the hot water supply control system according to the first embodiment of the present disclosure. 本開示の実施の形態1に係る給湯制御システムにおけるピーク抑制制御の概要を説明するためのタイミングチャートである。4 is a timing chart for explaining an overview of peak suppression control in the hot water supply control system according to the first embodiment of the present disclosure.

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。本実施の形態では、水の熱量は、例えば、水源から供給される水に等しい水温の水が持つ熱量に対する差として計算される。また、本実施の形態では、水の熱量を記述する場合、原則として、所定の基準給湯温度の湯が持っている熱量に換算したときの湯量[L]を単位として湯の熱量を記述する。なお、本開示において、単に「水」または「湯」と記載した場合には、低温の水から、高温の湯まで、あらゆる温度の液体の水が含まれうる。 The following describes the embodiment with reference to the drawings. The same reference numerals are used to designate common or corresponding elements in each drawing, and duplicate descriptions are simplified or omitted. In this embodiment, the calorific value of water is calculated as the difference in the calorific value of water at the same temperature as water supplied from a water source, for example. In addition, in this embodiment, when describing the calorific value of water, the calorific value of the water is described in principle in units of the amount of hot water [L] when converted into the calorific value of hot water at a predetermined reference hot water supply temperature. Note that in this disclosure, when simply referring to "water" or "hot water," this can include liquid water at any temperature, from low-temperature water to high-temperature hot water.

実施の形態1.
<貯湯式給湯機の全体構成>
図1は、実施の形態1に係る貯湯式給湯機の全体構成を示す模式図である。図1に示されるように、貯湯式給湯機1は、貯湯タンク10、加熱手段2、水ポンプ31、追焚きポンプ32、浴槽ポンプ33、湯栓温調弁41、追焚き熱交換器5、加熱往き配管301a、加熱戻り配管301b、給水配管302、高温導出配管303、温調配管304、湯栓配管305、浴槽往き配管306a、浴槽戻り配管306b、追焚き往き配管307a、追焚き戻り配管307b、リモコン101、及び、制御手段100等を備える。
Embodiment 1.
<Overall configuration of storage type water heater>
Fig. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a storage type hot water heater according to embodiment 1. As shown in Fig. 1, the storage type hot water heater 1 includes a hot water storage tank 10, a heating means 2, a water pump 31, a reheating pump 32, a bathtub pump 33, a hot water tap temperature control valve 41, a reheating heat exchanger 5, a heating forward pipe 301a, a heating return pipe 301b, a water supply pipe 302, a high-temperature outlet pipe 303, a temperature control pipe 304, a hot water tap pipe 305, a bathtub forward pipe 306a, a bathtub return pipe 306b, a reheating forward pipe 307a, a reheating return pipe 307b, a remote control 101, and a control means 100.

加熱手段2は、電力により駆動されて、導入された水を加熱して高温水に加熱する。本実施の形態において、加熱手段2は、ヒートポンプを用いて構成されるものであり、冷媒回路によって環状に接続された圧縮機、水冷媒熱交換器、膨張弁及び空気熱交換器等の機器を有する。ただし、加熱手段2は、ヒートポンプに限定されず、電力により駆動されて水を加熱できるものであれば、他の機器であってもよい。 The heating means 2 is driven by electricity and heats the introduced water to heat it into high-temperature water. In this embodiment, the heating means 2 is configured using a heat pump, and has devices such as a compressor, a water-refrigerant heat exchanger, an expansion valve, and an air heat exchanger that are connected in a ring shape by a refrigerant circuit. However, the heating means 2 is not limited to a heat pump, and may be other devices as long as they are driven by electricity and can heat water.

加熱手段2の加熱能力の値は変更可能である。以下の説明では、加熱手段2の冷媒回路による加熱能力を、単に「加熱能力」と呼ぶ場合がある。加熱能力は、加熱手段2が時間当たりに水に与える熱量に相当する。加熱能力の単位は、例えばkW(キロワット)である。 The value of the heating capacity of the heating means 2 can be changed. In the following description, the heating capacity of the refrigerant circuit of the heating means 2 may be simply referred to as the "heating capacity". The heating capacity corresponds to the amount of heat that the heating means 2 provides to the water per hour. The unit of heating capacity is, for example, kW (kilowatts).

加熱手段2の圧縮機は、例えばインバータ制御式のDCブラシレスモータ等を備えた駆動装置(図示せず)により駆動される。この場合には、当該駆動装置により圧縮機の周波数(すなわち回転速度)を調整することで、圧縮機から吐出する冷媒の圧力及び温度を変化させたり、加熱能力の値を変更したりすることができる。ただし、貯湯式給湯機1は、このような駆動装置を用いたものに限られず、例えば、加熱手段2に複数台の圧縮機を搭載し、そのうちで稼動する圧縮機の台数を切り替えることで、吐出する冷媒の圧力及び温度、あるいは加熱能力の値を変更する構成であってもよい。 The compressor of the heating means 2 is driven by a drive device (not shown) equipped with, for example, an inverter-controlled DC brushless motor. In this case, the drive device can adjust the compressor frequency (i.e., rotation speed) to change the pressure and temperature of the refrigerant discharged from the compressor, or to change the value of the heating capacity. However, the hot water storage type water heater 1 is not limited to one that uses such a drive device, and may be configured, for example, to have multiple compressors installed in the heating means 2, and to change the pressure and temperature of the refrigerant discharged, or the value of the heating capacity, by switching the number of compressors in operation.

給水配管302は、水道等の水源から供給される低温水を貯湯タンク10の下部に導く。加熱往き配管301aは、貯湯タンク10の下部と、加熱手段2とを接続する。水ポンプ31は、加熱往き配管301aの途中に接続される。水ポンプ31の駆動により、貯湯タンク10内の下部の水が加熱手段2へ送られる。加熱手段2で加熱された高温水は、加熱戻り配管301bを通って、貯湯タンク10の上部に流入する。これにより貯湯タンク10内には、上側が高温で下側が低温になる温度成層が形成された状態で湯水が貯留される。 The water supply pipe 302 guides low-temperature water supplied from a water source such as a tap to the bottom of the hot water storage tank 10. The heating supply pipe 301a connects the bottom of the hot water storage tank 10 to the heating means 2. The water pump 31 is connected midway through the heating supply pipe 301a. When the water pump 31 is driven, the water in the bottom of the hot water storage tank 10 is sent to the heating means 2. The high-temperature water heated by the heating means 2 flows through the heating return pipe 301b into the top of the hot water storage tank 10. As a result, hot water is stored in the hot water storage tank 10 in a state where temperature stratification is formed, with the top being hot and the bottom being cold.

高温導出配管303は、貯湯タンク10の上部から導出させた高温水を湯栓温調弁41に送湯する。温調配管304は、給水配管302から分岐し、湯栓温調弁41に低温水を導く。湯栓温調弁41は、高温導出配管303からの高温水と、温調配管304からの低温水との混合割合を調節することで湯水の温度を調節する。湯栓温調弁41にて温度調節された湯水は、湯栓配管305を介して、蛇口及びシャワー等の湯栓(図示省略)から放出され、あるいは、浴槽6に注入されて湯はり又は足し湯が行われる。 The high-temperature discharge pipe 303 sends high-temperature water discharged from the top of the hot water storage tank 10 to the hot water tap temperature control valve 41. The temperature control pipe 304 branches off from the water supply pipe 302 and directs low-temperature water to the hot water tap temperature control valve 41. The hot water tap temperature control valve 41 adjusts the mixing ratio of the high-temperature water from the high-temperature discharge pipe 303 and the low-temperature water from the temperature control pipe 304 to adjust the temperature of the hot water. The hot water whose temperature has been adjusted by the hot water tap temperature control valve 41 is discharged from a hot water tap (not shown) such as a faucet or shower via the hot water tap pipe 305, or is injected into the bathtub 6 to fill the bathtub with water or add hot water.

追焚き熱交換器5は、貯湯タンク10の上部から導出される高温水と、浴槽6から取り出された浴槽水との間で熱交換を行うことで浴槽水を加熱する。浴槽戻り配管306bは、浴槽6内の浴槽水を追焚き熱交換器5に導く。浴槽往き配管306aは、追焚き熱交換器5で加熱された浴槽水を浴槽6に導く。浴槽ポンプ33は、浴槽戻り配管306bの途中に接続される。追焚き往き配管307aは、貯湯タンク10の上部の高温水を追焚き熱交換器5に導く。追焚き戻り配管307bは、追焚き熱交換器5で浴槽6からの浴槽水と熱交換して温度低下した湯を貯湯タンク10に導く。追焚きポンプ32は、追焚き戻り配管307bの途中に接続される。 The reheating heat exchanger 5 heats the bath water by exchanging heat between the high-temperature water drawn from the top of the hot water storage tank 10 and the bath water taken out of the bathtub 6. The bathtub return pipe 306b guides the bath water in the bathtub 6 to the reheating heat exchanger 5. The bathtub forward pipe 306a guides the bath water heated by the reheating heat exchanger 5 to the bathtub 6. The bathtub pump 33 is connected to the middle of the bathtub return pipe 306b. The reheating forward pipe 307a guides the high-temperature water at the top of the hot water storage tank 10 to the reheating heat exchanger 5. The reheating return pipe 307b guides the hot water whose temperature has been reduced by heat exchange with the bath water from the bathtub 6 in the reheating heat exchanger 5 to the hot water storage tank 10. The reheating pump 32 is connected to the middle of the reheating return pipe 307b.

貯湯タンク10には、高さ方向に間隔をおいて、貯湯温度センサ501a~501fが設けられている。貯湯温度センサ501a~501fの出力により貯湯タンク10内の温度分布を検出することで、貯湯タンク10の残湯量及び蓄熱量を把握することができる。なお、図示の構成では、貯湯温度センサ501a~501fの個数を6個としているが、貯湯温度センサの個数はこれに限定されるものではなく、貯湯タンク10の内部の温度分布を測定するのに充分な数の温度センサが設置されていればよい。 Hot water storage tank 10 is provided with hot water storage temperature sensors 501a-501f spaced apart in the vertical direction. By detecting the temperature distribution inside hot water storage tank 10 using the output of hot water storage temperature sensors 501a-501f, the amount of remaining hot water and the amount of stored heat in hot water storage tank 10 can be grasped. Note that in the illustrated configuration, the number of hot water storage temperature sensors 501a-501f is six, but the number of hot water storage temperature sensors is not limited to this, and it is sufficient that a sufficient number of temperature sensors are installed to measure the temperature distribution inside hot water storage tank 10.

加熱戻り配管301bには、加熱手段2の下流側にて、加熱された高温水の温度を検知する加熱温度センサ502が設けられている。給水配管302には、給水温度を検知する給水温度センサ504が設けられている。貯湯タンク10の上部には、貯湯タンク10から導出される高温水の温度を検知する導出温度センサ503が設けられている。湯栓配管305には、湯栓に供給される湯温を検知する湯栓温度センサ505が設けられている。浴槽戻り配管306bには、浴槽6から追焚き熱交換器5に流れ込む浴槽戻り温度を検知する浴槽戻り温度センサ506が設けられている。なお、この浴槽戻り温度センサ506は、定期的に浴槽ポンプ33を運転させることで浴槽温度を検知する手段として利用してもよい。追焚き戻り配管307bには、追焚き熱交換器5から貯湯タンク10に戻る湯の温度(即ち、追焚き戻り温度)を検知する追焚き戻り温度センサ507が設けられている。なお、追焚き戻り温度は、センサでの検知に代えて、追焚きポンプ32の回転速度、浴槽ポンプ33の回転速度、高温水導出温度、及び、浴槽戻り温度等から推定してもよい。湯栓配管305には、需要端側で使用される湯量を検知する湯栓流量センサ601が設けられている。 The heating return pipe 301b is provided with a heating temperature sensor 502 downstream of the heating means 2 to detect the temperature of the heated high-temperature water. The water supply pipe 302 is provided with a water supply temperature sensor 504 to detect the water supply temperature. The upper part of the hot water storage tank 10 is provided with an outlet temperature sensor 503 to detect the temperature of the high-temperature water discharged from the hot water storage tank 10. The hot water tap pipe 305 is provided with a hot water tap temperature sensor 505 to detect the temperature of the hot water supplied to the hot water tap. The bathtub return pipe 306b is provided with a bathtub return temperature sensor 506 to detect the bathtub return temperature flowing from the bathtub 6 to the reheating heat exchanger 5. The bathtub return temperature sensor 506 may be used as a means for detecting the bathtub temperature by periodically operating the bathtub pump 33. The reheating return pipe 307b is provided with a reheating return temperature sensor 507 to detect the temperature of the hot water returning from the reheating heat exchanger 5 to the hot water storage tank 10 (i.e., the reheating return temperature). Instead of detecting the reheat return temperature with a sensor, the reheat return temperature may be estimated from the rotation speed of the reheat pump 32, the rotation speed of the bathtub pump 33, the high-temperature water outlet temperature, and the bathtub return temperature. The hot water tap piping 305 is provided with a hot water tap flow rate sensor 601 that detects the amount of hot water used on the demand side.

制御手段100とリモコン101とは、有線又は無線により双方向に通信可能に接続されている。制御手段100とリモコン101とはネットワークを介して通信可能でもよい。リモコン101は、ユーザーインターフェースの例である。リモコン101は、情報を表示する表示部と、ユーザー等の人間(以下単に「ユーザー」とする)が操作可能な操作部とを有する。リモコン101は、表示部及び操作部の両方の機能を有するタッチスクリーンを備えてもよい。 The control means 100 and the remote control 101 are connected to each other via wire or wirelessly so that they can communicate bidirectionally. The control means 100 and the remote control 101 may also be able to communicate via a network. The remote control 101 is an example of a user interface. The remote control 101 has a display unit that displays information, and an operation unit that can be operated by a person such as a user (hereinafter simply referred to as a "user"). The remote control 101 may be equipped with a touch screen that has the functions of both the display unit and the operation unit.

リモコン101の操作部は、貯湯式給湯機1の運転動作の指令及び設定値に関する操作入力を受け付ける入力手段としての機能を有する。ユーザーは、操作部を操作することで、貯湯式給湯機を遠隔操作したり、各種の設定などを行ったりすることができる。表示部は、ユーザーに情報を報知する報知手段としての機能を有する。本実施の形態におけるリモコン101は、表示部を報知手段として備えるが、変形例として、例えば音声案内装置のような他の報知手段を備えてもよい。リモコン101は、例えば台所、リビング、浴室などの壁に設置されたものでもよい。または、例えばスマートフォンのような携帯情報端末を、リモコン101のようなユーザーインターフェースとしての機能を有するように構成してもよい。複数のリモコン101が制御手段100に対して通信可能な構成であってもよい。 The operation unit of the remote control 101 functions as an input means for receiving operation inputs related to commands for operating the storage type hot water heater 1 and setting values. By operating the operation unit, the user can remotely operate the storage type hot water heater and perform various settings. The display unit functions as a notification means for notifying the user of information. The remote control 101 in this embodiment is equipped with a display unit as a notification means, but as a modified example, it may be equipped with other notification means such as a voice guidance device. The remote control 101 may be installed on a wall of, for example, a kitchen, living room, or bathroom. Alternatively, a mobile information terminal such as a smartphone may be configured to have a function as a user interface like the remote control 101. A configuration in which multiple remote controls 101 are capable of communicating with the control means 100 may be used.

制御手段100は、例えばマイクロコンピュータ等により構成され、ROM、RAM、不揮発性メモリ等を含む記憶部と、記憶部に記憶されたプログラムに基づいて演算処理を実行する演算処理装置(CPU)と、演算処理装置に対して外部の信号を入出力する入出力ポートとを備える。制御手段100は、上述した各センサで検知される情報等に基づいて、湯栓負荷、追焚き負荷、及び、貯湯タンク10内の蓄熱量又は残湯量等を算出する。また、制御手段100は、これらの情報及び算出値等、及び、リモコン101から入力される指令及び設定値に基づいて、加熱手段2、水ポンプ31、追焚きポンプ32、浴槽ポンプ33、及び、湯栓温調弁41等の動作を制御することで、貯湯式給湯機1の運転動作を制御する。制御手段100が実行する制御には、加熱手段2により沸き上げた水を貯湯タンク10に貯湯する沸上運転の制御が含まれる。 The control means 100 is, for example, a microcomputer or the like, and includes a storage unit including ROM, RAM, non-volatile memory, etc., a central processing unit (CPU) that executes calculation processing based on a program stored in the storage unit, and an input/output port that inputs and outputs external signals to and from the central processing unit. The control means 100 calculates the hot water tap load, the reheating load, and the amount of heat stored or remaining hot water in the hot water storage tank 10 based on the information detected by each of the above-mentioned sensors. In addition, the control means 100 controls the operation of the heating means 2, the water pump 31, the reheating pump 32, the bathtub pump 33, and the hot water tap temperature control valve 41 based on this information and calculated values, and on the commands and set values input from the remote control 101, thereby controlling the operation of the hot water storage type hot water heater 1. The control performed by the control means 100 includes control of the boiling operation in which the water boiled by the heating means 2 is stored in the hot water storage tank 10.

<給湯制御システムのネットワークの構成>
図2は、本実施の形態に係る給湯制御システムのネットワーク構成を示す模式図である。図2には、給湯制御システムが管理する対象エリア内にある複数の住戸X~Zが記載されている。対象エリアの住戸の数に限定はない。また、図2では、住戸Xのみに、住戸内のネットワーク構成を記載しているが、他の住戸Y及びZにも、同様のネットワーク構成が配置されている。
<Network configuration of hot water supply control system>
Fig. 2 is a schematic diagram showing the network configuration of the hot water supply control system according to this embodiment. Fig. 2 shows a plurality of dwelling units X to Z within a target area managed by the hot water supply control system. There is no limit to the number of dwelling units in the target area. Fig. 2 shows the network configuration within dwelling unit X only, but similar network configurations are also arranged in the other dwelling units Y and Z.

各住戸には、光回線終端装置701、集線装置702、及び、ルータ703が設けられる。光回線終端装置701は、ネットワーク709の終端に接続される。集線装置702は、いわゆるハブを構成しており、複数のLANケーブルを介して、ルータ703及びその他の機器に接続されている。その他の機器には、例えば、ホームサーバ708、パソコン705、及び、スマートフォン706等が含まれ得る。貯湯式給湯機1には、ルータ703に対応する通信アダプタ704がそれぞれ設けられている。貯湯式給湯機1の制御手段100は、通信アダプタ704及びルータ703等を介して光回線終端装置701と接続する。なお、通信アダプタ704及びルータ703は、無線接続方式であっても有線接続方式であってもよい。 Each residence is provided with an optical line terminal 701, a concentrator 702, and a router 703. The optical line terminal 701 is connected to the end of the network 709. The concentrator 702 constitutes a so-called hub, and is connected to the router 703 and other devices via multiple LAN cables. The other devices may include, for example, a home server 708, a personal computer 705, and a smartphone 706. The hot water storage type water heater 1 is provided with a communication adapter 704 corresponding to the router 703. The control means 100 of the hot water storage type water heater 1 is connected to the optical line terminal 701 via the communication adapter 704 and the router 703. The communication adapter 704 and the router 703 may be connected wirelessly or wired.

対象エリアの複数の住戸の貯湯式給湯機1のそれぞれは、ネットワーク709を経由して、集中監視サーバ707と双方向に通信可能となっている。また、集中監視サーバ707は、各住戸の貯湯式給湯機1のユーザーが有するスマートフォン706等の携帯端末と通信可能に接続されている。ユーザーは、携帯端末によって、集中監視サーバ707との間で情報の送受信を行うことができる。なお、集中監視サーバ707は、ホームサーバ708を経由して各貯湯式給湯機1の制御手段100と通信可能に構成されていてもよい。 Each of the storage type water heaters 1 in the multiple dwelling units in the target area is capable of bidirectional communication with the centralized monitoring server 707 via the network 709. The centralized monitoring server 707 is also connected to be able to communicate with mobile terminals such as smartphones 706 owned by the users of the storage type water heaters 1 in each dwelling unit. The users can send and receive information to and from the centralized monitoring server 707 using their mobile terminals. The centralized monitoring server 707 may also be configured to be able to communicate with the control means 100 of each storage type water heater 1 via the home server 708.

<集中監視サーバの構成>
図3は、集中監視サーバ707の機能及び周辺機器との接続構成を示すブロック図である。図3に示されるように、集中監視サーバ707は、データ記憶部801を備えている。データ記憶部801は、対象エリアの貯湯式給湯機1に関する様々な情報を記憶する。たとえば、データ記憶部801は、対象エリアの貯湯式給湯機1の貯湯温度センサ501a~501fの出力データ、及び、給水温度センサ504の出力データ等の情報を記憶する。
<Configuration of centralized monitoring server>
Fig. 3 is a block diagram showing the functions of the centralized monitoring server 707 and the connection configuration with peripheral devices. As shown in Fig. 3, the centralized monitoring server 707 includes a data storage unit 801. The data storage unit 801 stores various information related to the hot water storage type hot water heater 1 in the target area. For example, the data storage unit 801 stores information such as output data of the hot water storage temperature sensors 501a to 501f of the hot water storage type hot water heater 1 in the target area and output data of the water supply temperature sensor 504.

集中監視サーバ707は、更に、グループ決定部802と運転制御部803とを備えている。これらは、個別にハードウェアとして存在するものではなく、集中監視サーバ707が有する記憶部(図示せず)記憶されたプログラムがプロセッサで実行されたときにソフトウェア的に実現されるものであってもよい。集中監視サーバ707は、以下に説明するグループ決定部802と運転制御部803が有する機能の他にも様々な機能を備えているが、それらについての図示は省略されている。 The centralized monitoring server 707 further includes a group determination unit 802 and an operation control unit 803. These do not have to exist as separate hardware, but may be realized in software when a program stored in a memory unit (not shown) of the centralized monitoring server 707 is executed by a processor. The centralized monitoring server 707 includes various functions in addition to the functions of the group determination unit 802 and operation control unit 803 described below, but these are not shown in the figures.

ところで、本実施の形態において、各貯湯式給湯機1は、一日の中で使用される必要熱量に相当する湯を、一日の中の決められた時間に沸き上げて、貯湯タンク10に貯湯しておく沸上運転を行うように設定されている。ここで、必要熱量は、例えば、過去の一定期間における給湯使用熱量のデータに基づいて決定される。この沸上運転における目標貯湯量は、必要熱量と貯湯タンク10の残湯量との差分に基づいて決定される。以下の説明では、単に「沸上運転」といった場合、貯湯タンク10に目標貯湯量の湯を貯湯するための沸上運転を意味するものとする。 In this embodiment, each hot water storage type water heater 1 is set to perform a boiling operation in which hot water equivalent to the required amount of heat used in a day is boiled at a set time during the day and stored in the hot water storage tank 10. Here, the required amount of heat is determined, for example, based on data on the amount of heat used for hot water supply over a certain period of time in the past. The target amount of hot water stored in this boiling operation is determined based on the difference between the required amount of heat and the amount of hot water remaining in the hot water storage tank 10. In the following explanation, when the term "boiling operation" is used simply, it is understood to mean a boiling operation for storing the target amount of hot water in the hot water storage tank 10.

集中監視サーバ707のグループ決定部802と運転制御部803とは、対象エリア内の貯湯式給湯機1における沸上運転の実行時に、対象エリアの需要電力が供給電力を超えないように、対象エリア内の各貯湯式給湯機1の沸上運転を管理する。以下、これについて説明する。 The group determination unit 802 and operation control unit 803 of the centralized monitoring server 707 manage the boiling operation of each storage type water heater 1 in the target area so that the power demand in the target area does not exceed the power supply when the boiling operation is being performed in the storage type water heater 1 in the target area. This is explained below.

グループ決定部802は、1日のなかの特定の時間を割当時間ごとの複数の沸上時間グループに分類する。ここで、「1日のなかの特定の時間」とは、各貯湯式給湯機1において沸上運転を実行するのに適した時間であり。特定の時間は、例えば、貯湯式給湯機1以外の他の電気機器の消費電力が少ない時間帯に設定する。例えば、特定の時間は、深夜時間帯としてもよい。「深夜時間帯」は、一日のうちの他の時間帯に比べて電気料金単価が割安になる電力安価時間帯である。深夜時間帯に沸上運転を行い貯湯タンクに必要貯湯量の湯を貯湯しておくことで、電気料金を安くすることができる。沸上運転を実行するための特定の時間、及びそれ以外の時間帯の開始時刻及び終了時刻の情報は、例えば、データ記憶部801に記憶されている。 The group determination unit 802 classifies specific times in a day into a plurality of boiling time groups for each assigned time. Here, the "specific times in a day" are times suitable for performing boiling operation in each storage type water heater 1. The specific times are set, for example, to time periods when the power consumption of other electrical devices other than the storage type water heater 1 is low. For example, the specific times may be late night hours. The "late night hours" are low-cost electricity hours when the unit price of electricity is cheaper than other times of the day. By performing boiling operation during late night hours and storing the required amount of hot water in the hot water tank, electricity charges can be reduced. Information on the start time and end time of the specific times for performing boiling operation and other times is stored, for example, in the data storage unit 801.

割当時間は、各貯湯式給湯機1において沸上運転を実行するための時間である。従って、割当時間の長さは、各貯湯式給湯機1の定格の加熱能力での沸上運転に要する平均的な時間に基づいて決定される。割当時間は、開始時刻と終了時刻とによって定められる時間であり、各割当時間は互いに他の割当時間に重ならないように定められる。各割当時間は必ずしも連続していなくてもよいが、本実施の形態では、ある沸上時間グループの割当時間の終了時刻に、次の沸上時間グループの割当時間が開始するようにして、割当時間を連続して設定した場合について説明する。 The allocated time is the time for each storage type water heater 1 to perform boiling operation. Therefore, the length of the allocated time is determined based on the average time required for boiling operation at the rated heating capacity of each storage type water heater 1. The allocated time is determined by a start time and an end time, and each allocated time is set so that it does not overlap with other allocated times. Although each allocated time does not necessarily have to be consecutive, in this embodiment, a case will be described in which the allocated times are set consecutively, with the allocated time for one boiling time group starting at the end time of the allocated time for the next boiling time group.

グループ決定部802は、更に、対象エリアに配置され制御対象となる貯湯式給湯機1を、沸上時間グループと同数の複数のグループに分け、これを給湯機グループとする。給湯機グループの分類方法に限定はなく、対象エリアの貯湯式給湯機1を、単に登録順に分類してもよい。また、例えば、貯湯式給湯機1が沸上運転に際し使用すると予想される使用電力の給湯機グループごとの合計値が、異なる給湯機グループ間で同程度となるように分類する構成としてもよい。 The group determination unit 802 further divides the storage type water heaters 1 that are placed in the target area and are to be controlled into a number of groups equal in number to the boiling time groups, which are regarded as water heater groups. There is no limitation on the method of classifying the water heater groups, and the storage type water heaters 1 in the target area may simply be classified in the order of registration. In addition, for example, the classification may be configured so that the total value for the power consumption for each water heater group that is expected to be used by the storage type water heaters 1 during boiling operation is similar between different water heater groups.

また、沸上時間グループのグループ数や割当時間の長さ、及び、給湯機グループの分類や給湯機グループへの割当時間の割り当ては、スマートフォン706等のユーザーインターフェースを介して、ユーザーが任意に設定できる構成としてもよい。 The number of boiling time groups, the length of the assigned time, the classification of water heater groups, and the allocation of assigned time to water heater groups may be configured to be freely set by the user via a user interface such as a smartphone 706.

給湯機グループと沸上時間グループとは1対1で組み合わせられる。すなわち、1のグループは1の沸上時間グループと組み合わせられ、他の給湯機グループは、他の沸上時間グループと組み合わせられている。従って、同一の給湯機グループに属する貯湯式給湯機1には、同一の割当時間が割り当てられ、その割当時間は、他の給湯機グループに割り当てられる割当時間とは重ならない。 Water heater groups and boiling time groups are paired one-to-one. That is, one group is paired with one boiling time group, and other water heater groups are paired with other boiling time groups. Therefore, storage type water heaters 1 that belong to the same water heater group are assigned the same assigned time, and that assigned time does not overlap with assigned time assigned to other water heater groups.

運転制御部803は、タイマー機能を有しており、現在の時刻が、どの給湯機グループの割当時間にあるか等を判別できる。また、運転制御部803は、対象エリアにおける将来の気象予測情報(天気、室内温度、外気温度、湿度等)と、データ記憶部801に記憶された対象エリアの貯湯式給湯機1の貯湯温度センサ501a~501fの出力データ及び給水温度センサ504の出力データ等と、に基づいて沸上運転を制御する。なお、後述する沸上運転の制御の全部又は一部を、貯湯式給湯機1の制御手段100が行う構成としてもよい。 The operation control unit 803 has a timer function and can determine which hot water heater group's assigned time the current time falls in. The operation control unit 803 also controls the boiling operation based on future weather forecast information (weather, indoor temperature, outdoor temperature, humidity, etc.) for the target area and output data from the hot water storage temperature sensors 501a to 501f and the supply water temperature sensor 504 of the hot water storage type hot water heater 1 for the target area stored in the data storage unit 801. Note that the control of the boiling operation described below may be configured in whole or in part to be performed by the control means 100 of the hot water storage type hot water heater 1.

<重複抑制制御の動作>
更に、運転制御部803は、各給湯機グループに属する貯湯式給湯機1における沸上運転が、各給湯機グループに割り当てられた割当時間内に完了するか否かを推定する。そして、ある給湯機グループにおいて、割当時間内に沸上運転を完了できない貯湯式給湯機1があると推定した場合、第1制御として、後述する重複抑制制御を実行する。
<Operation of duplication suppression control>
Furthermore, the operation control unit 803 estimates whether the boiling operation in the storage type water heater 1 belonging to each water heater group will be completed within the allotted time allocated to each water heater group. Then, when it is estimated that there is a storage type water heater 1 in a certain water heater group that cannot complete the boiling operation within the allotted time, the operation control unit 803 executes the overlap suppression control described later as the first control.

図4及び図5は、本実施の形態の給湯制御システムの重複抑制制御の概要について説明するためのタイミングチャートである。図4は、重複抑制制御を実行しない場合の例であり、図5は、重複抑制制御を実行した場合の例を示す。図4及び図5の例では、グループ決定部802は、貯湯式給湯機1を給湯機グループA~Cに分け、給湯機グループA~Cのそれぞれに、沸上時間グループA~Cを組み合わせている。なお、図4及び図5では、給湯機グループA~Cのそれぞれに属する1つの貯湯式給湯機1の沸上運転を代表して記載しているが、給湯機グループA~Cのそれぞれに複数台の貯湯式給湯機1が属していてもよい。 Figures 4 and 5 are timing charts for explaining an overview of the overlap suppression control of the hot water supply control system of this embodiment. Figure 4 shows an example when overlap suppression control is not executed, and Figure 5 shows an example when overlap suppression control is executed. In the example of Figures 4 and 5, the group determination unit 802 divides the hot water storage type hot water heater 1 into hot water heater groups A to C, and combines boiling time groups A to C with each of the hot water heater groups A to C. Note that Figures 4 and 5 show the boiling operation of one hot water storage type hot water heater 1 belonging to each of the hot water heater groups A to C as a representative, but multiple hot water storage type hot water heaters 1 may belong to each of the hot water heater groups A to C.

運転制御部803は、沸上時間グループA~Cのいずれかの割当時間の開始時刻より所定時間前の時刻になった時点で、その割当時間が割り当てられた給湯機グループに属する貯湯式給湯機1の貯湯温度センサ501a~501f及び給水温度センサ504の記録情報をデータ記憶部801から取得する。更に、運転制御部803は、記録情報及び対象エリアの将来の気象予測情報と基づいて、その給湯機グループに属する貯湯式給湯機1それぞれに対し、通常の加熱能力で沸上運転を実行した場合に、設定された目標貯湯量の沸き上げを完了する沸上完了時刻を予測する。図4には、予測された沸上完了時刻が示されている。 The operation control unit 803 acquires from the data storage unit 801 the recorded information of the storage water temperature sensors 501a-501f and the supply water temperature sensor 504 of the storage type water heater 1 belonging to the water heater group to which the assigned time is assigned at a time a predetermined time before the start time of any of the assigned times of the boiling time groups A-C. Furthermore, based on the recorded information and future weather forecast information for the target area, the operation control unit 803 predicts the boiling completion time at which boiling of the set target stored water volume will be completed for each storage type water heater 1 belonging to that water heater group when boiling operation is performed at normal heating capacity. The predicted boiling completion time is shown in Figure 4.

図4に示される例では、給湯機グループAに属する貯湯式給湯機1の沸上完了時刻が、給湯機グループBの割当時間の開始時刻より後となることが予想されている。即ち、給湯機グループAの少なくとも1の貯湯式給湯機1では、沸上運転が割当時間内に完了しないことが予想される。給湯機グループBでも同様に、沸上運転が割当時間内に完了しない貯湯式給湯機1があることが予想される。 In the example shown in FIG. 4, the completion time of boiling of the storage type water heater 1 belonging to water heater group A is predicted to be after the start time of the allocated time of water heater group B. In other words, it is predicted that the boiling operation will not be completed within the allocated time in at least one storage type water heater 1 in water heater group A. Similarly, it is predicted that there is a storage type water heater 1 in water heater group B that will not complete the boiling operation within the allocated time.

この状態で、通常の加熱能力での沸上運転を実行すると、図4に示されるように、給湯機グループAと給湯機グループBとの間で沸上運転が重複する間、及び、給湯機グループBと給湯機グループCとの間で沸上運転が重複する間、対象エリア内の消費電力のピーク値が大きく上昇することが予想される。 In this state, if boiling operation is performed at normal heating capacity, as shown in Figure 4, it is expected that the peak value of power consumption in the target area will increase significantly while boiling operation overlaps between water heater group A and water heater group B, and while boiling operation overlaps between water heater group B and water heater group C.

運転制御部803は、このような消費電力の過度な上昇を抑制するため、重複抑制制御を実行する。具体的に、重複抑制制御は、割当時間内に沸上運転を完了できないと推定される貯湯式給湯機1の制御手段100に、重複抑制制御の実行を指示する制御信号を出力することで開始される。 The operation control unit 803 executes overlap suppression control to prevent such an excessive increase in power consumption. Specifically, overlap suppression control is started by outputting a control signal to the control means 100 of the hot water storage type water heater 1 that is estimated to be unable to complete the boiling operation within the allotted time, instructing the execution of overlap suppression control.

貯湯式給湯機1の制御手段100は、重複抑制制御の実行を指示する制御信号を受信すると、加熱手段2が有する加熱能力のうちの最大値が発揮されるように、加熱手段2の加熱能力を調整する。具体的に、例えば、加熱手段2がヒートポンプを用いて構成される場合には、インバータ制御によってヒートポンプの圧縮機の周波数(回転速度)を上げることで加熱能力を上昇させる。 When the control means 100 of the storage type hot water heater 1 receives a control signal instructing the execution of overlap suppression control, it adjusts the heating capacity of the heating means 2 so that the maximum heating capacity of the heating means 2 is exerted. Specifically, for example, when the heating means 2 is configured using a heat pump, the heating capacity is increased by increasing the frequency (rotation speed) of the heat pump compressor by inverter control.

その結果、対象エリア内の貯湯式給湯機1の消費電力量の合計は、重複抑制制御が行われない図4の例に比べて高くなる。しかし、重複抑制制御を実行した貯湯式給湯機1では、加熱能力の上昇により沸上運転に要する沸上時間が短縮化され、沸上完了時刻が早められる。その結果、給湯機グループA(又は給湯機グループB)の沸上運転は、次に続く給湯機グループB(又は給湯機グループC)の割当時間の開始前に完了する。従って、給湯機グループA~Cの間で、沸上運転が重複して実行されるのを回避することができる。これにより、図5に示されるように、対象エリアの消費電力のピーク値が大きくなるのを抑制することができ、対象エリアの需要電力が供給電力を上回るのを回避することができる。 As a result, the total power consumption of the storage type water heaters 1 in the target area is higher than in the example of FIG. 4 where overlap suppression control is not performed. However, in the storage type water heater 1 where overlap suppression control is performed, the heating capacity is increased, shortening the boiling time required for boiling operation and accelerating the boiling completion time. As a result, the boiling operation of water heater group A (or water heater group B) is completed before the start of the assigned time of the succeeding water heater group B (or water heater group C). Therefore, it is possible to prevent the boiling operation from being performed overlappingly between water heater groups A to C. This makes it possible to prevent the peak value of power consumption in the target area from increasing, as shown in FIG. 5, and to prevent the demand power in the target area from exceeding the supply power.

<ピーク抑制制御>
更に、運転制御部803は、給湯機グループA~Cのうち、ある給湯機グループに属するいずれかの貯湯式給湯機1が沸上運転を行なっているときに、次の割当時間を割り当てられた給湯機グループの割当時間となった場合、第2制御であるピーク抑制制御の運転を実行するように、貯湯式給湯機1の制御部に制御信号を出力する。説明の簡略化のため、以下では、割り当てられた割当時間が先となる給湯機グループを「先行グループ」とし、先行グループの次の割当時間が割り当てられた給湯機グループを「後行グループ」とする。
<Peak suppression control>
Furthermore, when any of the storage type water heaters 1 belonging to a certain water heater group among the water heater groups A to C is performing boiling operation and the next allocated time arrives as the allocated time for the assigned water heater group, the operation control unit 803 outputs a control signal to the control unit of the storage type water heater 1 to execute the operation of the peak suppression control, which is the second control. For the sake of simplicity, hereinafter, the water heater group whose allocated allocated time will be first is referred to as the "leading group," and the water heater group that is assigned the next allocated time after the leading group is referred to as the "following group."

図6及び図7は、ピーク抑制制御の概要を説明するためのタイミングチャートである。図6は、ピーク抑制制御を実行せず沸上運転を続ける場合の例を示し、図7は、ピーク抑制を実行した場合の例を示す。 Figures 6 and 7 are timing charts for explaining the outline of peak suppression control. Figure 6 shows an example of continuing boiling operation without executing peak suppression control, and Figure 7 shows an example of executing peak suppression.

図6及び図7に示される例では、先行グループ(例えば給湯機グループA)に属するいずれかの貯湯式給湯機1の沸上運転の実行中に、後行グループ(例えば、給湯機グループB)の割当時間が開始している。ここで、ピーク抑制制御を行わない場合、先行グループの貯湯式給湯機1の運転状態は、沸上運転が完了するまで維持され、後行グループに属する貯湯式給湯機1の沸上運転が、通常の加熱能力で開始される。その結果、図6に示されるように、先行グループの沸上運転と後行グループの沸上運転とが同時に実行されている重複時間の間、消費電力が大幅に高くなっている。 In the example shown in Figures 6 and 7, the allocated time of the following group (e.g., water heater group B) starts while one of the storage type water heaters 1 belonging to the leading group (e.g., water heater group A) is performing a boiling operation. Here, if peak suppression control is not performed, the operating state of the storage type water heater 1 of the leading group is maintained until the boiling operation is completed, and the boiling operation of the storage type water heater 1 belonging to the following group is started with normal heating capacity. As a result, as shown in Figure 6, power consumption is significantly high during the overlap time when the boiling operation of the leading group and the boiling operation of the following group are performed simultaneously.

消費電力のピーク値の上昇を抑制するため、本実施の形態において運転制御部803は、沸上運転の完了時刻が、後行グループの割当時間の開始よりも遅くなる貯湯式給湯機1である対象給湯機に、ピーク抑制制御の実行を指示する制御信号を出力する。 In order to suppress the increase in the peak value of power consumption, in this embodiment, the operation control unit 803 outputs a control signal to the target water heater, which is a storage type water heater 1 whose boiling operation will end later than the start of the assigned time of the following group, to instruct it to execute peak suppression control.

対象給湯機の制御手段100は、ピーク抑制制御の実行を指示する制御信号を受信すると、消費電力を低下させるため、例えば、沸上運転時の消費電力が最小となるように加熱手段2の加熱能力を低下させる。あるいは加熱能力の変更に替えて、凍結防止運転の停止、又は、他の制御部品の待機電力の削減等によって、消費電力を低減させる構成としてもよい。加熱能力の低下と、その他の方法による消費電力の低減の両方を行ってもよい。 When the control means 100 of the target water heater receives a control signal instructing the execution of peak suppression control, it reduces power consumption by, for example, reducing the heating capacity of the heating means 2 so that power consumption during boiling operation is minimized. Alternatively, instead of changing the heating capacity, it may be configured to reduce power consumption by stopping anti-freeze operation or reducing the standby power of other control components. It may be possible to both reduce the heating capacity and reduce power consumption by other methods.

この結果、ピーク抑制制御が行われないときと比較して、図7に示されるように、先行グループの貯湯式給湯機1の沸上運転と、後行グループの沸上運転が重複する時間が長くなる。しかし、沸上運転が重複する時間の間の消費電力のピーク値の上昇は、ピーク抑制制御を実行しない場合と比較して、小さく抑えることができる。 As a result, as shown in FIG. 7, the time during which the boiling operation of the storage-type water heater 1 of the leading group overlaps with the boiling operation of the trailing group becomes longer compared to when peak suppression control is not performed. However, the increase in the peak value of power consumption during the time when the boiling operations overlap can be kept small compared to when peak suppression control is not performed.

なお、ピーク抑制制御において、対象給湯機の加熱能力を低下させる場合、沸上運転時間がさらに長くなる虞がある。この場合、対象給湯機が目標貯湯量に達しない状態であっても、先行グループの沸上運転を途中で停止する構成としてもよい。あるいは、対象給湯機が目標貯湯量の沸き上げを完了するまで、沸上運転を継続する構成としてもよい。また、ピーク抑制制御を実行すると貯湯タンク10の熱量が不足し、湯切れが発生する可能性がある。湯切れの発生を抑制するため、例えば、各貯湯式給湯機1の制御手段100は、現在の残湯量と給湯使用熱量のデータと現在の加熱能力等に基づいて湯切れの発生の有無を予想し、湯切れの発生が予想された場合に、ピーク抑制制御を実行しないように構成されたものであってもよい。 In addition, in peak suppression control, if the heating capacity of the target water heater is reduced, there is a risk that the boiling operation time will become even longer. In this case, the boiling operation of the preceding group may be stopped midway even if the target water heater has not reached the target hot water storage capacity. Alternatively, the boiling operation may be continued until the target water heater completes boiling the target hot water storage capacity. In addition, when peak suppression control is executed, the heat capacity of the hot water storage tank 10 may be insufficient, causing a hot water shortage. In order to suppress the occurrence of a hot water shortage, for example, the control means 100 of each hot water storage type water heater 1 may be configured to predict whether or not a hot water shortage will occur based on the current remaining hot water volume, data on the heat amount used for hot water supply, and the current heating capacity, etc., and not to execute peak suppression control if a hot water shortage is predicted.

また、給湯制御システムは、重複抑制制御及びピーク抑制制御を行っている場合、リモコン101の表示部への表示やスマートフォン706への通知等、ユーザーが認知可能な報知手段によって、貯湯式給湯機1の加熱能力を上昇又は低下させて沸上運転を実施している旨を報知する構成であってもよい。これにより、重複抑制制御又はピーク抑制制御によって、貯湯式給湯機1の湯水の増加速度が変更した場合でも、ユーザーが貯湯式給湯機1に不具合等が発生していると誤認することを抑制できる。 Furthermore, when overlap suppression control and peak suppression control are being performed, the hot water supply control system may be configured to notify the user that the heating capacity of the hot water storage type hot water heater 1 is being increased or decreased by a notification means that the user can recognize, such as a display on the display unit of the remote control 101 or a notification on the smartphone 706, that a boiling operation is being performed. This can prevent the user from mistakenly believing that a malfunction has occurred in the hot water storage type hot water heater 1, even if the rate at which hot water is increased in the hot water storage type hot water heater 1 is changed by overlap suppression control or peak suppression control.

また、上述した重複抑制制御とピーク抑制制御とは、それぞれ、ユーザーがその実行の可否を、リモコン101等の操作部等から設定できる構成としてもよい。これらの制御の実行を不可とする設定がなされている場合、貯湯式給湯機1の制御手段100は、給湯制御システムから、重複抑制制御又はピーク抑制制御の実行を指示する制御信号を受信した際に、その制御信号を無効として、これらの制御を実行しないようにする。これらの制御の実行を許可する設定がなされている場合には、制御手段100は、これらの制御を実行する信号を有効とし、指示された制御を実行する。あるいは、集中監視サーバ707の運転制御部803が、各貯湯式給湯機1のリモコン101等によって設定された重複抑制制御又はピーク抑制制御の実行を不可とする指令を受信する構成としてもよい。この場合、運転制御部803は、実行不可とされた制御の実行を指示する制御信号を送信しないように構成される。 The above-mentioned overlap suppression control and peak suppression control may be configured so that the user can set whether or not to execute them from an operation unit such as the remote control 101. If the setting is set to disable the execution of these controls, when the control means 100 of the hot water storage type hot water heater 1 receives a control signal from the hot water supply control system instructing the execution of overlap suppression control or peak suppression control, the control signal is invalidated so that these controls are not executed. If the setting is set to allow the execution of these controls, the control means 100 enables the signal to execute these controls and executes the instructed control. Alternatively, the operation control unit 803 of the centralized monitoring server 707 may be configured to receive a command to disable the execution of overlap suppression control or peak suppression control set by the remote control 101 of each hot water storage type hot water heater 1. In this case, the operation control unit 803 is configured not to transmit a control signal instructing the execution of the control that is set to be disabled.

例えば、貯湯式給湯機1の加熱能力が高くなると、加熱手段2の動作音による騒音が増大する。このため、加熱能力を上げる重複抑制制御は、他者の迷惑となるなど、実行が好ましくない状況である場合もある。従って、重複抑制制御の有効又は無効をユーザーが選択できる機能を備えることで、加熱能力アップを許容できる状況下においてのみ、重複抑制の制御が実行されるようにすることができる。 For example, when the heating capacity of the storage type hot water heater 1 increases, the noise caused by the operating sound of the heating means 2 increases. For this reason, there are situations in which it is not desirable to execute overlap suppression control that increases the heating capacity, such as when it is a nuisance to others. Therefore, by providing a function that allows the user to select whether to enable or disable overlap suppression control, it is possible to ensure that overlap suppression control is executed only under circumstances in which an increase in heating capacity is acceptable.

同様に、例えば、ピーク抑制制御により貯湯式給湯機1の加熱能力が低下した場合、必要熱量の湯を確保できず、湯切れ等が発生する虞がある。従って、ピーク抑制制御の有効又は無効をユーザーが選択できる機能を備えることで、必要貯湯量の湯を確保したい場合には、湯の確保を優先できるようにすることで、貯湯式給湯機の利便性を向上させることができる。 Similarly, for example, if the heating capacity of the storage type water heater 1 is reduced due to peak suppression control, the required amount of hot water cannot be secured, and there is a risk of hot water shortages, etc. Therefore, by providing a function that allows the user to select whether to enable or disable peak suppression control, the convenience of the storage type water heater can be improved by allowing the securing of hot water to be prioritized when it is desired to secure the required amount of hot water.

貯湯式給湯機1の制御手段100は、割当時間外に、例えば、ユーザーが貯湯タンク10内の湯量を最大とするなどの理由により、リモコン101及びスマートフォン706等から貯湯式給湯機1の沸上運転を開始する指令を入力した場合、ユーザーの指令を優先する。つまり、制御手段100は、貯湯式給湯機1が属するグループの割当時間外であっても、通常の加熱能力での沸上運転を開始する。この結果、ユーザーが湯を使用したいタイミングに合わせて湯を確保でき、貯湯式給湯機1の利便性を向上させることができる。 If the user inputs a command to start the boiling operation of the storage type water heater 1 from the remote control 101, smartphone 706, etc. outside the allotted time, for example because the user wants to maximize the amount of hot water in the hot water tank 10, the control means 100 of the storage type water heater 1 prioritizes the user's command. In other words, the control means 100 starts the boiling operation at normal heating capacity even outside the allotted time of the group to which the storage type water heater 1 belongs. As a result, hot water can be secured according to the timing when the user wants to use it, improving the convenience of the storage type water heater 1.

1 貯湯式給湯機、 2 加熱手段、 5 追焚き熱交換器、 6 浴槽、 10 貯湯タンク、 31 水ポンプ、 32 追焚きポンプ、 33 浴槽ポンプ、 41 湯栓温調弁、 100 制御手段、 101 リモコン、 301a 加熱往き配管、 301b 加熱戻り配管、 302 給水配管、 303 高温導出配管、 304 温調配管、 305 湯栓配管、 306a 浴槽往き配管、 306b 浴槽戻り配管、 307a 追焚き往き配管、 307b 追焚き戻り配管、 501a-501f 貯湯温度センサ、 502 加熱温度センサ、 503 導出温度センサ、 504 給水温度センサ、 505 湯栓温度センサ、 506 浴槽戻り温度センサ、 507 追焚き戻り温度センサ、 601 湯栓流量センサ、 701 光回線終端装置、 702 集線装置、 703 ルータ、 704 通信アダプタ、 705 パソコン、 706 スマートフォン、 707 集中監視サーバ、 708 ホームサーバ、 709 ネットワーク、 801 データ記憶部、 802 グループ決定部、 803 運転制御部 1 Storage type hot water heater, 2 Heating means, 5 Reheating heat exchanger, 6 Bathtub, 10 Storage tank, 31 Water pump, 32 Reheating pump, 33 Bathtub pump, 41 Hot water tap temperature control valve, 100 Control means, 101 Remote control, 301a Heating forward pipe, 301b Heating return pipe, 302 Water supply pipe, 303 High temperature outlet pipe, 304 Temperature control pipe, 305 Hot water tap pipe, 306a Bathtub forward pipe, 306b Bathtub return pipe, 307a Reheating forward pipe, 307b Reheating return pipe, 501a-501f Storage hot water temperature sensor, 502 Heating temperature sensor, 503 Outlet temperature sensor, 504 Water supply temperature sensor, 505 Hot water tap temperature sensor, 506 Bathtub return temperature sensor, 507 Reheating return temperature sensor, 601 Hot water tap flow rate sensor, 701 Optical line terminal, 702 Concentrator, 703 Router, 704 Communication adapter, 705 PC, 706 Smartphone, 707 Centralized monitoring server, 708 Home server, 709 Network, 801 Data storage unit, 802 Group determination unit, 803 Operation control unit

Claims (7)

対象エリアに設置された複数の貯湯式給湯機を、複数のグループに分けるグループ決定部と、
前記複数の貯湯式給湯機の運転を制御する運転制御手段と、
を備え、
前記貯湯式給湯機のそれぞれは、
電力によって駆動され、加熱能力を変更可能な加熱手段と、
前記加熱手段によって加熱された水を貯留する貯湯タンクと、
を備え、
前記加熱手段により目標貯湯量の水を沸き上げて、前記貯湯タンクに貯湯する沸上運転を実行するように構成され、
前記グループ決定部は、前記グループのそれぞれに、互いに異なる割当時間を、前記沸上運転を実行するための時間として割り当て、
前記運転制御手段は、
前記グループのそれぞれに属する前記貯湯式給湯機の沸上運転を、前記グループのそれぞれに割り当てられた前記割当時間の開始時刻に開始させると共に、
前記貯湯式給湯機のいずれかにおける前記沸上運転が、当該貯湯式給湯機が属する前記グループに割り当てられた前記割当時間内に完了しないと推定される場合、
前記沸上運転が完了しないと推定される当該貯湯式給湯機の前記加熱能力を上げる第1制御を実行するように構成され、かつ、
前記グループのうち、あるグループを先行グループとし、前記先行グループの前記割当時間の次となるグループを後行グループとすると、
前記運転制御手段は、
前記先行グループに属する前記貯湯式給湯機のなかに、前記後行グループの前記割当時間の開始時刻までに、前記沸上運転が完了しない前記貯湯式給湯機である対象給湯機がある場合、
前記対象給湯機の前記沸上運転を実行している沸上時間と、前記後行グループの前記割当時間とが重なる時間の間、
前記対象給湯機の消費電力を低下させる第2制御を実行するように構成されている、
ことを特徴とする給湯制御システム。
A group determination unit that divides a plurality of storage type hot water heaters installed in a target area into a plurality of groups;
An operation control means for controlling the operation of the plurality of hot water storage type water heaters;
Equipped with
Each of the storage type hot water heaters is
A heating means driven by electricity and capable of changing a heating capacity;
a hot water storage tank for storing water heated by the heating means;
Equipped with
The heating means is configured to perform a boiling operation in which a target amount of hot water is boiled and stored in the hot water storage tank,
The group determination unit assigns different assigned times to each of the groups as times for performing the boiling operation,
The operation control means includes:
Starting the boiling operation of the storage type hot water heaters belonging to each of the groups at the start time of the assigned time assigned to each of the groups,
When it is estimated that the boiling operation in any one of the storage type hot water heaters will not be completed within the assigned time assigned to the group to which the storage type hot water heater belongs,
The first control is configured to increase the heating capacity of the hot water storage type hot water heater in which the boiling operation is estimated not to be completed , and
Among the groups, a certain group is designated as a leading group, and a group that is next in the allocated time of the leading group is designated as a following group.
The operation control means includes:
If there is a target water heater that is a storage type water heater that does not complete the boiling operation by the start time of the assigned time of the following group among the storage type water heaters that belong to the preceding group,
During the time when the boiling time during which the boiling operation of the target water heater is performed overlaps with the allocation time of the following group,
The second control is configured to execute a second control for reducing the power consumption of the target water heater.
A hot water supply control system comprising:
前記貯湯式給湯機それぞれの運転に関する指令の入力を受け付ける入力手段を備え、
前記入力手段によって、前記第1制御の実行の可否を設定できるように構成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の給湯制御システム。
An input means for receiving input of commands related to the operation of each of the hot water storage type hot water heaters,
The input means is configured to set whether or not the first control is to be executed.
The hot water supply control system according to claim 1 .
前記貯湯式給湯機それぞれの運転に関する指令の入力を受け付ける入力手段を備え、
前記入力手段によって、前記第2制御の実行の可否を設定できるように構成されている、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の給湯制御システム。
An input means for receiving input of commands related to the operation of each of the hot water storage type hot water heaters,
The input means is configured to set whether or not the second control is to be executed.
3. The hot water supply control system according to claim 1 or 2 .
前記第2制御は、前記対象給湯機の前記加熱手段の加熱能力を低下させる制御を含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の給湯制御システム。 The hot water supply control system according to any one of claims 1 to 3, wherein the second control includes control for reducing a heating capacity of the heating means of the target hot water heater. 前記運転制御手段は、
前記対象給湯機において、前記貯湯タンクの湯量が不足する湯切れの発生が予測される場合、
前記第2制御を実行しないように構成されている、
ことを特徴とする請求項に記載の給湯制御システム。
The operation control means includes:
In the target water heater, when a hot water shortage is predicted to occur due to a shortage of hot water in the hot water storage tank,
The second control is not executed.
5. The hot water supply control system according to claim 4 .
前記貯湯式給湯機のそれぞれは、
前記貯湯式給湯機の運転に関する指令の入力を受け付ける入力手段を備え、
前記運転制御手段は、
前記入力手段が、前記沸上運転を開始する指令の入力を受け付けた場合、
前記第2制御を実行せず、通常の前記加熱能力で前記沸上運転を実行するように構成されている、
ことを特徴とする請求項又はに記載の給湯制御システム。
Each of the storage type hot water heaters is
An input means for receiving an input of a command related to the operation of the hot water storage type water heater,
The operation control means includes:
When the input means receives an input of a command to start the boiling operation,
The second control is not executed, and the boiling operation is executed with the normal heating capacity.
6. The hot water supply control system according to claim 4 or 5 .
前記貯湯式給湯機のそれぞれは、運転に関する情報を報知する報知手段を、更に備え、
前記運転制御手段は、
前記第2制御を実行する場合、前記対象給湯機の前記加熱能力を下げて前記沸上運転を実行していることを、前記報知手段により報知するように構成されている、
ことを特徴とする請求項からのいずれか1項に記載の給湯制御システム。
Each of the storage type hot water heaters further includes a notification means for notifying information regarding operation,
The operation control means includes:
When the second control is executed, the notification means is configured to notify that the heating capacity of the target water heater is reduced and the boiling operation is executed.
7. The hot water supply control system according to claim 4 , wherein the hot water supply control system is a hot water supply control system.
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