特許 6240900 ヒートポンプ制御装置及びヒートポンプ制御装置の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6240900

(24)【登録日】2017年11月17日

(45)【発行日】2017年12月6日

(54)【発明の名称】ヒートポンプ制御装置及びヒートポンプ制御装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   F24D 3/18 20060101AFI20171127BHJP

   F24H 1/48 20060101ALI20171127BHJP

   F24H 4/02 20060101ALI20171127BHJP

【ＦＩ】

   F24D3/18

   F24H1/48

   F24H4/02 B

【請求項の数】15

【全頁数】38

(21)【出願番号】特願2015-525025(P2015-525025)

(86)(22)【出願日】2014年6月16日

(86)【国際出願番号】JP2014003191

(87)【国際公開番号】WO2015001730

(87)【国際公開日】20150108

【審査請求日】2017年1月11日

(31)【優先権主張番号】特願2013-140208(P2013-140208)

(32)【優先日】2013年7月3日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100170494

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 浩夫

(72)【発明者】

【氏名】カイソンクラム ワタンユー

(72)【発明者】

【氏名】林田 岳

【審査官】 大谷 光司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０７１５６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０３２０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３３２９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０００４７９０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０００５６２１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１３／０２７３１２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｄ３／００−３／０２，３／０８，３／１８

Ｆ２４Ｈ１／００，１／１８−１／２０，４／００−４／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヒートポンプから暖房装置へ熱を供給するヒートポンプ式暖房装置を制御するヒートポンプ制御装置であって、
前記暖房装置が設置された需要家の空間の外気温度を示す温度情報を入力する入力部と、
前記外気温度との関係で前記空間を第１設定温度に維持する前記ヒートポンプの出湯温度を管理するメモリを用いて、前記外気温度に応じた第１出湯温度を示す第１情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力する制御部と、を具備し、
前記ヒートポンプ制御装置は、前記ヒートポンプ式暖房装置の消費電力を抑制する出力抑制時間帯における前記空間の目標温度である第２設定温度を示す設定情報を格納し、
前記制御部は、
前記出力抑制時間帯になると、前記第１設定温度から前記第２設定温度に切り替えるために、前記外気温度が同じ条件下においては前記第１出湯温度が高いほど前記第１出湯温度からの変化量が大きい第２出湯温度を示す第２情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力する、
ヒートポンプ制御装置。

【請求項2】

前記第２出湯温度は、前記第１出湯温度よりも低い温度である、
請求項１記載のヒートポンプ制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、
前記第１出湯温度の最高出湯温度が高いほど、前記第１出湯温度から前記第２出湯温度への下げ幅を大きくする、
請求項２に記載のヒートポンプ制御装置。

【請求項4】

前記制御部は、
前記ヒートポンプの出湯温度を前記第１出湯温度から第２出湯温度に下げたときに、前記第１出湯温度が予め定められた上限値になっていた場合、前記第１出湯温度から前記第２出湯温度への下げ幅を、前記第１出湯温度が前記上限値に達した外気温度における下げ幅とする、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のヒートポンプ制御装置。

【請求項5】

前記制御部は、
前記ヒートポンプの出湯温度を前記第１出湯温度から第２出湯温度に下げたときに、前記第２出湯温度が予め定められた下限値よりも小さくなる場合、前記第２出湯温度を前記下限値に設定する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のヒートポンプ制御装置。

【請求項6】

前記第１出湯温度から前記第２出湯温度への前記変化量は、前記第１出湯温度の最高出湯温度と前記第１出湯温度の最低出湯温度との間で、同一外気温度における前記第１出湯温度の大きさに比例する、
請求項１〜５のいずれか１項に記載のヒートポンプ制御装置。

【請求項7】

前記制御部は、同一の前記第１設定温度および同一の前記第２設定温度に対して前記第１出湯温度が異なる温度特性が設定可能であり、前記出力抑制時間帯において、同一外気温度に対する前記第１出湯温度が高いほど前記第１出湯温度からの変化量が大きい第２出湯温度を示す第２情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力する、
請求項１〜６のいずれか１項に記載のヒートポンプ制御装置。

【請求項8】

さらに、出力抑制時間帯を示す情報を含む出力調整信号を受信する通信部を備え、
前記制御部は、
前記出力調整信号を受信した場合、前記出力抑制時間において前記第２出湯温度を示す情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力する、
請求項１〜７のいずれか１項に記載のヒートポンプ制御装置。

【請求項9】

ヒートポンプから暖房装置へ熱を供給するヒートポンプ式暖房装置を制御するヒートポンプ制御装置であって、
前記暖房装置が設置された需要家の空間の外気温度を示す温度情報を入力する入力部と、
前記外気温度との関係で第１設定温度に前記空間を維持する前記ヒートポンプの第１出湯温度を管理するメモリを用いて、前記外気温度に応じた第１出湯温度を示す第１情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力する制御部と、を具備し、
前記ヒートポンプ制御装置は、前記ヒートポンプ式暖房装置の消費電力を抑制する出力抑制時間帯における前記空間の目標温度である第２設定温度を示す情報を格納し、
前記制御部は、
前記出力抑制時間帯になると、前記第１設定温度から前記第２設定温度に切り替えるために、前記外気温度が同じである条件下においては前記第１設定温度が高いほど前記第１出湯温度からの変化量が小さい第２出湯温度を示す第２情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力する、
ヒートポンプ制御装置。

【請求項10】

前記第２出湯温度は前記第１出湯温度よりも低い温度である、
請求項９に記載のヒートポンプ制御装置。

【請求項11】

前記制御部は、
前記ヒートポンプの出湯温度を前記第１出湯温度から前記第２出湯温度に下げたときに、前記第１出湯温度が予め定められた上限値になっていた場合、前記第１出湯温度から前記第２出湯温度への下げ幅を、前記第１出湯温度が上限値に達した外気温における下げ幅とする、
請求項９または１０に記載のヒートポンプ制御装置。

【請求項12】

前記制御部は、
前記ヒートポンプの出湯温度を前記第１出湯温度から前記第２出湯温度に下げたときに、前記第２出湯温度が予め定められた下限値よりも小さくなる場合、前記第２出湯温度を前記下限値に設定する、
請求項９または１０に記載のヒートポンプ制御装置。

【請求項13】

ヒートポンプから暖房装置へ熱を供給するヒートポンプ式暖房装置を制御するヒートポンプ制御装置の制御方法であって、
前記暖房装置が設置された需要家の空間の外気温度を示す温度情報を入力し、
前記外気温度との関係で第１設定温度に前記空間を維持する前記ヒートポンプの出湯温度を管理するメモリを用いて、前記外気温度に応じた第１出湯温度を示す第１情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力し、
前記ヒートポンプ式暖房装置の消費電力を抑制する出力抑制時間帯における前記空間の目標温度である第２設定温度を示す設定情報が格納され、
前記出力抑制時間帯になると、前記第１設定温度から前記第２設定温度に切り替えるために、前記外気温度が同じである条件下においては前記第１出湯温度が高いほど前記第１出湯温度からの変化量が大きい第２出湯温度を示す第２情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力する、
ヒートポンプ制御装置の制御方法。

【請求項14】

ヒートポンプから暖房装置へ熱を供給するヒートポンプ式暖房装置を制御するヒートポンプ制御装置の制御方法であって、
前記暖房装置が設置された需要家の空間の外気温度を示す温度情報を入力し、
前記外気温度との関係で第１設定温度に前記空間を維持する前記ヒートポンプの第１出湯温度を管理するメモリを用いて、前記外気温度に応じた第１出湯温度を示す第１情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力し、
前記ヒートポンプ制御装置において、前記ヒートポンプ式暖房装置の消費電力を抑制する出力抑制時間帯における前記暖房装置の第２設定温度を示す設定情報が格納され、
前記出力抑制時間帯になると、前記第１設定温度から前記第２設定温度に切り替えるために、前記外気温度が同じである条件下においては前記第１設定温度が高いほど前記第１出湯温度からの変化量が小さい第２出湯温度を示す第２情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力する、
ヒートポンプ制御装置の制御方法。

【請求項15】

ヒートポンプから暖房装置へ熱を供給するヒートポンプ式暖房装置を制御するヒートポンプ制御装置であって、
前記暖房装置が設置された需要家の空間の外気温度を示す温度情報を入力する入力部と、
前記外気温度との関係で第１設定温度に前記空間を維持する前記ヒートポンプの出湯温度を管理するメモリを用いて、前記外気温度に応じた第１出湯温度を示す第１情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力する制御部と、を具備し、
前記ヒートポンプ制御装置は、前記ヒートポンプ式暖房装置の消費電力を抑制する出力抑制時間帯における前記暖房装置の第２設定温度を示す設定情報を格納し、
前記制御部は、
前記出力抑制時間帯になると、前記第１設定温度から前記第２設定温度に切り替えるために、前記外気温度が同じ条件下であって前記第１設定温度と前記第２設定温度との温度差が同一である場合においては、前記第１出湯温度が高いほど前記第１出湯温度からの変化量が大きい第２出湯温度を示す第２情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力する、
ヒートポンプ制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ヒートポンプ制御装置及びヒートポンプ制御装置の制御方法に関し、たとえば、ヒートポンプ式暖房装置を備える暖房システムのヒートポンプ制御装置及びヒートポンプ制御装置の制御方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ヒートポンプ式給湯装置は、大気の熱を吸熱し、電気で冷媒を圧縮して加熱し、熱交換器により加熱した冷媒と水とを熱交換させて温水を作る装置である。このようなヒートポンプ式給湯装置は、ヒータ式の電気温水器と比較して省エネな給湯装置である。また、ヒートポンプ式暖房装置も、ヒートポンプで作った温水を暖房に利用する暖房装置である（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１３／０２７３１２号

【発明の概要】

【0004】

しかし、かかる従来技術では、高い快適性の維持と消費電力の削減との両立を図かりながら、消費電力の抑制量を向上させる点でさらに改善が求められていた。

【0005】

本開示の一態様に係るヒートポンプ制御装置は、
ヒートポンプから暖房装置へ熱を供給するヒートポンプ式暖房装置を制御するヒートポンプ制御装置であって、
前記暖房装置が設置された需要家の空間の外気温度を示す温度情報を入力する入力部と、
前記外気温度との関係で前記空間を第１設定温度に維持する前記ヒートポンプの出湯温度を管理するメモリを用いて、前記外気温度に応じた第１出湯温度を示す第１情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力する制御部と、を具備し、
前記ヒートポンプ制御装置は、前記ヒートポンプ式暖房装置の消費電力を抑制する出力抑制時間帯における前記空間の目標温度である第２設定温度を示す設定情報を格納し、
前記制御部は、
前記出力抑制時間帯になると、前記第１設定温度から前記第２設定温度に切り替えるために、前記外気温度が同じ条件下においては前記１出湯温度が高いほど前記第１出湯温度からの変化量が大きい第２出湯温度を示す第２情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力するものである。

【0006】

本開示の一態様によると、高い快適性の維持と消費電力の削減との両立を図かりつつ、さらに消費電力の抑制量を増加させ、消費電力の削減効果を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、実施の形態１に係るヒートポンプ式暖房システムの処理の概要を示すフローチャートである。

【図2】図２は、実施の形態１に係るヒートポンプ式暖房システムの構成を示す図である。

【図3】図３は、実施の形態１に係るヒートポンプ式暖房装置の構成を示すブロック図である。

【図4】図４は、実施の形態１に係るヒートポンプ式暖房装置の暖房設定値の一例を示す図である。

【図5】図５は、実施の形態１に係るＤＲ制御部の構成を示すブロック図である。

【図6】図６は、実施の形態１に係るＤＲ制御処理を示すフローチャートである。

【図7】図７は、実施の形態１に係るＨＰ制御処理を示すフローチャートである。

【図8】図８は、実施の形態１に係る標準出湯温度テーブルの例を示す図である。

【図9】図９は、実施の形態１に係る制御と、従来の制御とを実行した場合の室温の例を示す図である。

【図10】図１０は、実施の形態２に係る標準出湯温度テーブルの例を示す図である。

【図11】図１１は、実施の形態３に係る標準消費電力テーブルの一例を示す図である。

【図12】図１２は、実施の形態３の効果を示す図である。

【図13】図１３は、実施の形態１に係る暖房設定値の最大目標出湯温度と下げ幅との関係を示す図である。

【図14】図１４は、実施の形態２に係る設定室温と下げ幅との関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

（本開示の基礎となった知見）
本発明者らは、「背景技術」の欄において記載した暖房システムに関し、以下の問題が生じることを見いだした。

【0009】

特許文献１開示の技術には、電力料金の高価な時間帯（以下、「出力抑制時間帯」という）に、ヒートポンプの単位時間当たりの生熱量を減少させている。そのことにより、ヒートポンプを完全に停止させる場合と比較して、消費電力の抑制量は劣るが、高い快適性の維持と消費電力の削減との両立を図る技術について開示されている。

【0010】

ここで、「出力抑制時間帯」とは、電力ピーク回避などのためにヒートポンプからの出湯温度を調整する時間を言う。上記の方式では、前記出力抑制時間帯中に室温を維持するため、住宅性能を考慮している。しかし、上記の方式では、暖房装置の特性を考慮していないため、ヒートポンプ式暖房システムによっては室温を維持することができたとしも、出湯温度を高めに設定してしまう。そのため、必要以上に電力を消費し、削減電力の抑制量が小さくなる場合もある。なお、住宅毎に異なるヒートポンプで生成された熱を放熱する暖房装置の特性を考慮していない。そのため、ヒートポンプ式暖房システムによって、室温を設定室温に維持することができなくなる場合がある。

【0011】

従って、ヒートポンプ式暖房システムは、消費電力の抑制量を向上させつつ、快適性の確保と消費電力の削減との両立をさらに図ることが望まれている。

【0012】

以上の考察により、本発明者らは、以下の発明の各態様を想到するに至った。

【0013】

本開示にかかる一態様は、
ヒートポンプから暖房装置へ熱を供給するヒートポンプ式暖房装置を制御するヒートポンプ制御装置であって、
前記暖房装置が設置された需要家の空間の外気温度を示す温度情報を入力する入力部と、
前記外気温度との関係で前記空間を第１設定温度に維持する前記ヒートポンプの出湯温度を管理するメモリを用いて、前記外気温度に応じた第１出湯温度を示す第１情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力する制御部と、を具備し、
前記ヒートポンプ制御装置は、前記ヒートポンプ式暖房装置の消費電力を抑制する出力抑制時間帯における前記空間の目標温度である第２設定温度を示す設定情報を格納し、
前記制御部は、
前記出力抑制時間帯になると、前記第１設定温度から前記第２設定温度に切り替えるために、前記外気温度が同じ条件下においては前記１出湯温度が高いほど前記第１出湯温度からの変化量が大きい第２出湯温度を示す第２情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力する。

【0014】

例えば、前記ヒートポンプ制御装置は、前記ヒートポンプからの出湯温度を調整する出力抑制時間帯なると、室温を前記第１設定温度（例えば、２０℃）から前記第２設定温度（例えば、１８℃）に切り替える。この場合、本態様によると、例えば、前記外気温が−１５℃のときに前記室温を前記第１設定温度（例えば、２０℃）に維持するための前記ヒートポンプからの第１出湯温度が、例えば、５５℃（［１］）である場合、前記室温を前記第２設定温度（例えば、１８℃）に維持するための前記ヒートポンプからの第２出湯温度、例えば、４５℃（［１］）に切り替える。一方、前記室温を前記第１設定温度（例えば、２０℃）に維持するための前記ヒートポンプからの第１出湯温度が、例えば、５０℃（［２］）である場合、前記室温を前記第２設定温度（例えば、１８℃）に維持するための前記ヒートポンプからの第２出湯温度、例えば、４３℃（［２］）に切り替える。

【0015】

このように、本態様によると、前記出力抑制時間帯になると、前記外気温度が同じである条件下で前記第１設定温度（２０℃）から前記第２設定温度（１８℃）に切り替えた場合、前記１出湯温度（［１］例えば５５℃、［２］例えば４５℃）が高い程、前記第１出湯温度からの変化量が大きい第２出湯温度（［１］例えば４５℃、［２］例えば４３℃）を示す第２出湯情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力する。

【0016】

上記態様によると、前記出力抑制時間帯中は、前記室温を、例えば、２０℃から、例えば、１８℃に切り替えるために、前記第１出湯温度が高い程前記第１出湯温度からの変化量が大きい第２出湯温度に設定するので、前記第１出湯温度に応じて必要以上に電力を消費することを防止でき、その結果、削減電力の抑制量を向上させつつ、快適性の確保と消費電力の削減との両立をさらに図る。

【0017】

以下、本開示の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。本開示は、特許請求の範囲によって特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本開示の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。

【0018】

（実施の形態１）
（実施の形態１の概要）
まず、実施の形態１に係るヒートポンプ式暖房システムの制御方法の概要を説明する。図１は、実施の形態１に係るヒートポンプ式暖房システムの処理の概要を示すフローチャートである。ここでヒートポンプ式暖房システム１は、図２に示す通り、ヒートポンプ式暖房装置１００とＤＲ（Ｄｅｍｍａｎｄ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）制御部（以後、ヒートポンプ制御装置とも言う）５とから構成されている。

【0019】

図１に示す通り、実施の形態１に係るヒートポンプ式暖房システム１は、まず、エネルギー供給業者から時間帯別の電力料金に応じた出力調整信号を受信する（Ｓ１０１）。出力調整信号には、ヒートポンプの消費電力を調整（抑制）すべき時間帯である出力抑制時間帯（以後、出力抑制ための時間帯とも言う）を特定する情報が含まれている。

【0020】

なお、出力調整信号を受信する方法は、例えば、下記３つの方法がある。まず、第１の方法は、エネルギー供給業者から、インターネットやスマートメーターなどを経由して、入力部としての通信部５１により今後の出力抑制時間帯を予め取得して、記憶部５２（メモリ）に格納する。そして、ＤＲ制御部５は取得した情報に基づいて運転する方法である。次に第２の方法は、ユーザがインターネットに掲載されている出力抑制時間帯などの情報を手動で確認して、予めＤＲ制御部５の記憶部５２（メモリ）に入力する方法である。また、第３の方法は、エネルギー供給業者から、スマートメーターなどを経由して、入力部としての通信部５１により、直接出力抑制時間帯開始通知信号及び出力抑制時間帯終了通知信号を受信する方法である。

【0021】

尚、本実施の態様では、記憶部５２（メモリ）は、ＤＲ制御部５の内部に設けられているが、ヒートポンプ式暖房システム内であれば、ＤＲ制御部５の外部に設けられていてもよい。また、後述するが、入力部は、外気温度検出部１０５からの外気温度の情報を入力してもよい。また、インターネットなどを経由して出力抑制時間帯を示す情報を入力する通信部５１と、外気温度検出部１０５からの外気温度の情報を入力する入力部とは同一構成としたが、別構成であってもよい。

【0022】

この消費電力の調整は、デマンドレスポンス（Ｄｅｍａｎｄ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（以下、「ＤＲ」と表記することがある））と呼ばれる。

【0023】

「出力抑制時間帯」とは、上述のように、電力ピーク回避などのためにヒートポンプからの出湯温度を調整する時間を言うが、別の言い方をすれば、エネルギー供給業者が供給する電力がピークに達する時間帯である。出力抑制時間帯は、エネルギー供給業者が任意に指定することができる時間帯である。出力抑制時間帯は、例えば、「１８時から２０時までの２時間」のように規定される。また、ヒートポンプ式暖房システム１は、出力調整開始時刻より前（例えば、１７時３０分）に出力調整信号を受信する。

【0024】

次に、ヒートポンプ式暖房システム１は、出力抑制時間帯にヒートポンプ１０１で加熱する温水の温度（以下、「出湯温度」）の目標値（以下、「目標出湯温度」）を設定する（Ｓ１０２）。ヒートポンプ式暖房システム１は、設定した目標出湯温度でヒートポンプ１０１を運転する（Ｓ１０３）。

【0025】

また、ヒートポンプ式暖房装置１００は、出力抑制時間帯以外（以下、「通常時間帯」）に、室温が予め定められた第１設定室温（例えば、２０℃）を含む所定範囲内（例えば、±０．２５℃）に入るように熱を生成する。ヒートポンプ式暖房装置１００は、第１設定室温と後述する暖房装置１０３の特性とを含む情報に応じて、予めヒートポンプ式暖房装置１００に設定された値である暖房設定値を参照し、熱を生成する。実施の形態１では、上記の第１設定室温は、ユーザに快適とされる暖房設備の規格で指定された標準設定室温（例えば、２０℃）に設定される。

【0026】

一方、ヒートポンプ式暖房システム１は、出力抑制時間帯に、所定時間（例えば、１時間）が経過すると、室温が第１設定室温と異なる予め定められた第２設定室温（例えば、１８℃）を含む所定範囲内（例えば、単位時間当たりに±０．２５℃）に入るように、後述するＤＲ制御部５に、前述の暖房設定値に基づいて、ヒートポンプ式暖房装置１００の運転条件を決定させ、この運転条件で、ヒートポンプ１０１に、熱量を生熱させる。

【0027】

以下、室温と第１設定室温との差を、室温変化度と呼ぶ。また、室温変化度の目標値となる第２設定室温と第１設定室温との差を、目標室温変化度と呼ぶ。例えば、第１設定室温が２０℃で、第２設定室温が１８℃で、室温が１９℃の場合、目標室温変化度は、１８℃−２０℃＝−２℃であり、室温変化度は、１９℃−２０℃＝−１℃である。

【0028】

以上のように、本実施の形態では、ＤＲ制御部５はヒートポンプ式暖房装置１００が通常時間帯に使用している暖房装置１０３の特性の情報を含む既存設定の暖房設定値を用いる。そのことにより、出力抑制時間帯でも、暖房装置１０３の特性に適した目標室温変化度を実現するためのヒートポンプ式暖房装置１００の運転条件を決定することが可能になる。そして、ヒートポンプ式暖房システム１は、所定時間が経過すると、室温が第２設定室温を含む所定範囲内に入ることができる。

【0029】

（実施の形態１の構成）
図２は、実施の形態１に係るヒートポンプ式暖房装置１００を含むヒートポンプ式暖房システム１の構成を示す図である。図２に示される例では、エネルギー供給業者（電力供給元）２から住宅（建物）に対して、電力系統を通じて電力が供給されている。電力系統は、エネルギー供給業者２によって任意の時間帯に電力の供給を調整することができる電力系統である。また、電力系統は、電力メーター４によって住宅で消費された電力消費量が計測される。

【0030】

また、図２に示される住宅内には、電力負荷３と、ＤＲ制御部５と、ヒートポンプ式暖房装置１００とが設置されている。ヒートポンプ式暖房装置１００は、ヒートポンプ（生熱部）１０１と、熱交換器１０２と、暖房装置（放熱部）１０３とを少なくとも備えている。

【0031】

ヒートポンプ式暖房装置１００は、ヒートポンプ１０１で生成した熱を、熱交換器１０２を通じて暖房装置１０３から放熱する。これにより、ヒートポンプ式暖房装置１００は、通常時間帯に、暖房装置１０３が設置されている部屋の室温を第１設定室温に維持する。ヒートポンプ式暖房装置１００は、出力抑制時間帯に、ＤＲ制御部５から入力された指令値を用いて、室温を第２設定室温に変化させる。

【0032】

電力メーター４は、ヒートポンプ式暖房装置１００の消費電力、電力負荷３の消費電力、および、ＤＲ制御部５の消費電力を計測するものである。すなわち、ヒートポンプ式暖房装置１００、電力負荷３、および、ＤＲ制御部５は、電力系統を通じてエネルギー供給業者２から供給される電力を用いて動作する。

【0033】

ＤＲ制御部５は、エネルギー供給業者２と通信する。ＤＲ制御部５は、ヒートポンプ式暖房装置１００に制御指令を与える。例えば、ＤＲ制御部５は、出力抑制時間帯におけるヒートポンプ１０１の消費電力が調整されるように、ヒートポンプ式暖房装置１００の運転を制御する。

【0034】

エネルギー供給業者２は、各家庭に電力を供給する会社であり、各家庭の電力の使用を調整したい場合には、ＤＲ制御部５に出力調整信号を送信する。

【0035】

なお、出力抑制時間帯を指定する手段は、この例に限定されない。例えば、エネルギー供給会社のほかに、ユーザによって住宅エネルギー管理機器を介して指定されてもよい。ＤＲ制御部５は、例えば、電気料金が高い時間帯を示す情報などが設定されることにより、エネルギー供給業者２から出力調整信号を受信しない場合であっても、当該時間帯を出力抑制時間帯として決定することができる。

【0036】

（ヒートポンプ式暖房装置の詳細図）
図３は、実施の形態１に係るヒートポンプ式暖房装置１００の構成を示すブロック図である。図３に示されるヒートポンプ式暖房装置１００は、ヒートポンプ１０１と、熱交換器１０２と、暖房装置１０３と、ＨＰ制御部１０４と、外気温度検出部１０５と、ヒータ１０６と、出湯温度検出部１０７と、を備える。また、ヒートポンプ１０１及び熱交換器１０２を合わせて、ヒートポンプ部と呼ぶ。

【0037】

ヒートポンプ１０１は、ＨＰ制御部１０４から入力された指令値に従って、圧縮機の周波数や、膨張弁、ファン風量などの運転条件を設定する。次に、空気を熱源にし、圧縮機で冷媒を圧縮して高温高圧の状態にする。そして、出力された高温高圧の蒸気冷媒は、熱交換器１０２で水（蓄熱材）との間で熱交換し、低温高圧の液体冷媒として膨張弁に流入する。すなわち、ヒートポンプ１０１内の冷媒は、ヒートポンプサイクルを循環する。ヒートポンプ１０１の冷媒は、例えば、４１０Ａである。この冷媒の特性により、熱交換器１０２の水サイクル側の出口の最高温度は５５℃となるので、設定暖房温度の上限値は５５℃とする。但し、この最高温度は冷媒の特性に依存して変化する値であり、上記の例には限定されない。

【0038】

熱交換器（水熱交換器）１０２は、ヒートポンプ１０１から出力される高温高圧の冷媒と、水が充填されている二次側の水サイクル（すなわち、熱交換器１０２と暖房装置１０３との間で循環する水）との間で熱交換を行う。また、暖房装置１０３から熱交換器１０２に至る流路上には、図３に示されるように、熱交換器１０２への水の入力量を調整する水ポンプが設置されている。

【0039】

暖房装置１０３は、家庭内を暖めるための装置であり、例えば、放熱パネルを介して室内に熱エネルギーを放出するラジエータや床暖房、或いは熱交換器１０２で暖められた温風を出力する空調機等である。なお、暖房装置１０３の具体例はこれらに限定されず、ヒートポンプ１０１で生成された熱を、放出する放熱部を有するあらゆる装置が該当する。

【0040】

外気温度検出部１０５は、外気温度を検出するものであり、具体的には、ヒートポンプ式暖房装置１００が設置されている近傍の外気温度を検出する。

【0041】

なお、上記の外気温度検出部１０５の具体的な構成は特に限定されないが、例えば、熱電対、測温抵抗体、サーミスタ、バイメタル式温度計等の温度を測定する一般的な構成を、測定する対象に応じて適宜採用すればよい。

【0042】

ＨＰ制御部１０４は、ヒートポンプ１０１へ入力する指令値を決定し、ヒートポンプ１０１の圧縮機の周波数や、膨張弁、ファン風量などを制御することで、生熱量を制御し、暖房装置１０３に放熱させるための熱を生成する。

【0043】

実施の形態１に係る指令値は、目標出湯温度である。

【0044】

まず、ＨＰ制御部１０４は、室温が第１設定室温を含む所定範囲内に入るように、目標出湯温度を設定するために、暖房設定値を有する。

【0045】

この暖房設定値は、外気温度と目標出湯温度との対応関係、すなわち、暖房設定値とは、外気温度に対する目標出湯温度の温度特性である。

【0046】

図４は、暖房設定値の一例を示している。暖房設定値は、例えば、外気温度が０℃の際に、室温を、第１設定室温を含む所定範囲内に維持するために、ＨＰ制御部１０４が目標出湯温度を４０℃に設定することを示している。図４に示されるように、暖房設定値には、ヒートポンプ１０１及び暖房装置１０３の性能によって、最大目標出湯温度（例えば、５５℃）及び最低目標出湯温度（例えば、２５℃）が設定される場合がある。この場合、ＨＰ制御部１０４は、出湯温度が最大目標出湯温度を超えないように制御する。同様に、ＨＰ制御部１０４は、出湯温度が最低目標出湯温度よりも低くならないように制御する。従って、図４の例の場合、ＨＰ制御部１０４は、外気温度が−１５℃以下となる範囲では出湯温度を５５℃に保つ。一方、ＨＰ制御部１０４は、外気温度が０度以上の場合は出湯温度を２５度に保つ。

【0047】

尚、図４に示した、外気温度との関係で室温を第１設定室温に維持するヒートポンプの出湯温度の温度特性を管理するメモリが、ヒートポンプ式暖房装置に設置されている。

【0048】

暖房設定値は、一般的に、ヒートポンプ設置業者がヒートポンプ式暖房装置１００を設置した際に、ヒートポンプ式暖房システム１が設置された建物の特性と、暖房装置１０３の特性と、ユーザに快適とされる暖房設備の規格で指定された標準設定室温とに基づいて設定する値である。具体的には、所定範囲（例えば、−１５℃〜１０℃まで１℃刻み）における外気温度に対して、ヒートポンプ１０１が暖房設定値に示される目標出湯温度で運転すれば、標準設定室温を含む所定範囲内に室温を維持できるように、暖房設定値は、ヒートポンプ設置業者により算出され、設定されている。暖房設定値の算出方法は、例えば、定常状態における暖房装置１０３とヒートポンプ式暖房システム１が設置された建物との熱伝達特性、および、この建物と大気との熱伝達特性で算出する。

【0049】

なお、ユーザが求めている快適性が保てない場合などで、ユーザにより、ヒートポンプ設置業者が設定された暖房設定値を変更する場合もある。

【0050】

また、暖房設定値の具体例は、限定されないが、例えば、２点の外気温度（設計外気温度）とそれぞれに対応する目標出湯温度（設計出湯温度）との関係でもよい。この場合、任意の外気温度に対応する目標出湯温度は、例えば、上記の２点の設計外気温度と設計出湯温度とを補間し、算出してもよい。また、暖房設定値は、例えば、所定の関数の係数であってもよい。この場合、任意の外気温度に対応する目標出湯温度は、例えば、この関数に任意外気温度を代入し、算出してもよい。

【0051】

ユーザが変更する場合では、上記した２点の外気温度（例えば、図４の−１５℃と０℃）とそれぞれに対応する上記した目標出湯温度（図４の５５℃と４０℃）の４つの温度設定を変更してもよい。

【0052】

なお、ＨＰ制御部１０４は、第１設定室温だけでなく、複数の設定室温に対応するそれぞれの暖房設定値を有することも考えられる。しかし、複数の暖房設定値を設定するのに、ヒートポンプ設置業者の手間がかかること、暖房設定値を記憶するメモリの容量を要することから、現実的ではない。

【0053】

また、通常時間帯に、ＨＰ制御部１０４は、室温が第１設定室温を含む所定範囲内に入るように、保有する暖房設定を参照し、外気温度検出部１０５で検出された外気温度（計測外気温度）に対応する値に目標出湯温度を設定する。例えば、図４の暖房設定値の場合、外気温度が０℃と検出された場合に、ＨＰ制御部１０４は、目標出湯温度を４０℃に設定する。さらに、ＨＰ制御部１０４は、出湯温度検出部１０７で検出された出湯温度（計測出湯温度）が、設定した目標出湯温度を含む所定範囲内に入るように、ヒートポンプ１０１の圧縮機の周波数やファン風量を制御し、生熱量を制御する。

【0054】

一方、出力抑制時間帯においては、ＨＰ制御部１０４は、後述するＤＲ制御部５から出力抑制時間帯の目標出湯温度通知を受信した場合、この通知を優先する。そして、通知された出力抑制時間帯の目標出湯温度に従って、目標出湯温度を設定し、出湯温度検出部で検出された出湯温度が目標出湯温度を含む所定範囲内に入るように、ヒートポンプ１０１の動作を制御し、生熱量を制御する。

【0055】

ヒータ１０６は、図３に示されるように、熱交換器１０２から暖房装置１０３に至る流路上に設置されて、熱交換器１０２から出力される温水をさらに加熱することができる。ヒータ１０６の具体的な構成は特に限定されないが、例えば、電熱線等を用いることができる。

【0056】

上記構成のヒートポンプ式暖房装置１００は、熱交換器１０２から出力される温水の温度が、ＨＰ制御部１０４で設定した目標出湯温度を実現するためにヒートポンプ１０１の指令値を決定する。しかしながら、ヒートポンプ１０１は、起動してから生熱量が安定するまでにある程度の時間を必要とし、また大幅な設定変更にリアルタイムに追従するのが困難である。そこで、ヒータ１０６は、出湯温度検出部１０７で検出される出湯温度が目標出湯温度に満たない場合に、熱交換器１０２から出力される温水の温度が目標出湯温度に近づくように加熱する。

【0057】

（ＤＲ制御部５の詳細図）
図５は、実施の形態１に係るＤＲ制御部（ＤＲ制御装置）５の構成を示すブロック図である。図５に示されるＤＲ制御部５は、通信部５１と、記憶部（メモリとも言う）５２と、出力抑制時間帯制御部５３とを備える。また、ＤＲ制御部５は、出力抑制時間帯の目標出湯温度を決定し、ＨＰ制御部１０４に通知する。

【0058】

なお、図２及び図３に示されるＤＲ制御部５は、ヒートポンプ式暖房装置１００とは別体として構成されているが、本開示はこれに限定されない。すなわち、ＤＲ制御部５は、ヒートポンプ式暖房装置１００と一体として構成されてもよい。例えば、ヒートポンプ式暖房装置１００の内部にＤＲ制御部５に相当する機能を実装してもよい。

【0059】

通信部５１は、エネルギー供給業者２から出力調整信号を受信する。また、出力抑制時間帯の目標出湯温度を決定するために、外気温度検出部１０５が検出した外気温度（計測外気温度）を取得し、ＨＰ制御部１０４が保有する暖房設定値を取得する。さらに、通信部５１は、出力抑制時間帯の目標出湯温度が決定した目標出湯温度をＨＰ制御部１０４に通知する。

【0060】

上記の出力調整信号は、例えば、各家庭の電力の使用を調整したい出力抑制時間帯の開始時刻の前（例えば、０．５時間前から１２時間前）に、エネルギー供給業者２から送信される。この場合、出力調整信号には、出力抑制時間帯の開始時刻及び終了時刻を特定するための情報が含まれる。本実施の形態では、「出力調整開始時刻：１８時、出力調整終了時刻：２０時」を例として説明する。

【0061】

「出力抑制時間帯の開始時刻及び終了時刻を特定するための情報」の具体例は特に限定されない。例えば、「出力調整開始時刻：１８時、出力調整終了時刻：２０時」のように、出力調整開始時刻及び出力調整終了時刻そのものであってもよい。また、「出力調整開始時刻１８時、出力抑制時間帯：２時間」のように、出力開始時刻及び出力時間帯の長さを表す情報であってもよい。

【0062】

記憶部５２は、出力抑制時間帯の目標出湯温度を決定するために、単位時間当たりの目標室温変化度別の計測外気温度と標準出湯温度との対応関係を示す標準出湯温度テーブルを保持する。標準出湯温度テーブルは、例えば、図８に示されるようなテーブルである。

【0063】

図８に示される標準出湯温度テーブルは、例えば、「単位時間当たりの目標室温変化度＝−０．５℃」の場合、テーブルの第１列は、計測外気温度が−１５℃の場合に、標準出湯温度が４７℃となることを示している。つまり、外気温度が−１５℃の場合に、ヒートポンプ１０１は、目標出湯温度を４７℃に設定すれば、後述の標準ヒートポンプ式暖房システムの場合に、１時間経過すると、室温が第１設定室温よりも０．５℃低くなる（室温変化度が−０．５℃になる）ことを意味している。

【0064】

また、標準出湯温度テーブルは、実験によって、予め定められた標準ヒートポンプ式暖房システム（以下、「標準システム」）に基づいて、事前に作成したものである。標準システムは、具体的に、予め定められた標準暖房装置と、ヒートポンプ式暖房システム１が設置された建物の特性とほぼ同じ特性を有する建物と、ヒートポンプ式暖房システム１のヒートポンプ部とで構成されているシステムである。

【0065】

次に、図８を参照し、標準出湯温度テーブルの作成方法について、具体的に説明する。標準システムにおいて、まず、外気温度が−１５℃一定で、第１設定室温がユーザに快適とされる暖房設備の規格で指定された標準設定室温の場合に、長さ１時間の出力抑制時間帯に、目標出湯温度を、２５℃〜５５℃まで５℃刻みで変化さる。そして、出力抑制時間帯終了時（１時間後）の室温変化度とそれに対応する目標出湯温度とを蓄積する。そして、上記の外気温度において、蓄積した室温変化度を補間し、＋１．５℃〜−１．５℃まで０．５℃刻みの室温変化度に対応する目標出湯温度を逆算する。そして、−１４℃〜１０℃まで１℃刻みの外気温度の範囲で、外気温度を１度ずつ変化させ、上記と同様に繰り返し、各外気温度における室温変化度とそれに対応する目標出湯温度とを蓄積する。さらに、各外気温度における＋１．５℃〜−１．５℃まで０．５℃刻みの室温変化度に対応する目標出湯温度を逆算し、標準出湯温度テーブルを完成させる。

【0066】

標準出湯温度テーブルの作成手段は、限定されていない。実験の他に、例えば、シミュレーションなどでもよい。シミュレーションの場合、建物、ヒートポンプ、暖房装置などの特性を表すモデルを使用してもよい。

【0067】

出力抑制時間帯制御部５３は、通信部５１で出力調整信号が受信された場合に、通信部５１で取得された計測外気温度と暖房設定値とを参照し、出力抑制時間帯に、所定時間が経過すると、室温が第２設定室温を含む所定範囲内に入るように、出力抑制時間帯の目標出湯温度を決定する。出力抑制時間帯制御部５３は、自らが決定した出力抑制時間帯の目標出湯温度を、通信部５１を介して、ＨＰ制御部１０４へ通知させ、この出力抑制時間帯の目標出湯温度でＨＰ制御部１０４にヒートポンプ１０１の運転を制御させる。この場合、前述の通り、ＨＰ制御部１０４は、ＤＲ制御部５（出力抑制時間帯制御部５３）の指令を優先する。

【0068】

（動作）
次に、図６および図７を参照して、実施の形態１に係るヒートポンプ式暖房システムの制御方法を説明する。図６は、実施の形態１に係るＤＲ制御処理を示すフローチャートである。図７は、実施の形態１に係るＨＰ制御処理を示すフローチャートである。

【0069】

まず、図６を参照して、ＤＲ制御処理を説明する。ＤＲ制御部５の通信部５１は、エネルギー供給業者２からの出力調整信号を監視している（Ｓ６０１）。出力調整信号を受信した場合（Ｓ６０１でＹｅｓ）、ＤＲ制御部５は、出力調整信号によって特定される出力調整開始時刻ｔｓが到来するのを監視する（Ｓ６０２）。出力調整開始時刻ｔｓが到来すると（Ｓ６０２でＹｅｓ）、ＤＲ制御部５の通信部５１は、外気温度検出部１０５から計測外気温を取得し（Ｓ６０３）、さらに、ＤＲ制御部５の通信部５１は、ＨＰ制御部１０４から暖房設定値を取得する（Ｓ６０４）。

【0070】

次に、出力抑制時間帯制御部５３は、所定時間が経過すると、室温が第２設定室温を含む所定範囲内に入るような、出力抑制時間帯の目標出湯温度を決定する（Ｓ６０５）。

【0071】

具体的には、出力抑制時間帯制御部５３は、任意の動作外気温度を決定し、通信部５１で取得された暖房設定値をもとに、動作外気温度に対応する動作出湯温度を算出する。

【0072】

なお、この動作外気温度の決定方法は、特に限定されない。例えば、予め定められた外気温度を使用してもよい。また、通信部５１で取得された計測外気温度を使用したり、通信部５１で取得した暖房設定値に、設計外気温度が指定された場合、その設計外気温度を使用したりしてもよい。

【0073】

そして、出力抑制時間帯制御部５３は、動作外気温度と、動作出湯温度と、前述の通りユーザに快適とされる暖房設備の規格で指定された標準設定室温とをもとに、ヒートポンプ式暖房システム１が設置された建物の特性と暖房装置１０３の放熱特性とを表す放熱係数（以下、Ｋとする）を下記の式１を用いて算出する。

【0074】

Ｋ＝（Ｔｏ′−Ｔｒ′）／（Ｔｒ′−Ｔａ′） ・・・（式１）
ただし、
Ｔｏ′＝ 動作出湯温度 ［℃］
Ｔａ′＝ 動作外気温度 ［℃］
Ｔｒ′＝ 標準設定室温 ［℃］
放熱係数は、暖房設定値と関係し、ヒートポンプ式暖房システム１が設置された建物の熱抵抗と暖房装置１０３の熱伝達率の掛け算の逆数である。ここで、暖房設定値をもとに、上記の放熱係数の導出を説明する。

【0075】

暖房設定値に示される通り、動作外気温度において、ヒートポンプ１０１が動作出湯温度を出湯すれば、室温が標準設定室温を含む所定範囲内に維持される。この場合、ヒートポンプ式暖房システム１が設置された建物の熱抵抗を、Ｒ（ｍ２Ｋ／Ｗ）とし、暖房装置１０３の熱伝達率を、Ｈ（Ｗ／ｍ２Ｋ）とすれば、暖房装置１０３が前述建物に放熱される熱流量は、
Ｈ＊（Ｔｏ′−Ｔｒ′） ・・・（式２）
であり、さらに、前述建物から大気に放熱される熱流量は、
（Ｔｒ′−Ｔａ′）／Ｒ ・・・（式３）
である。定常状態にあることから、暖房装置が前述建物に放熱される放熱流量は、前述建物から大気に放熱される熱流量と、同等であることが考えられるため、放熱係数の定義から、上記の放熱係数の計算式（式１）が、下記の式４のように求められる。

【0076】

（Ｔｒ′−Ｔａ′）／Ｒ ＝ Ｈ＊（Ｔｏ′−Ｔｒ′）
Ｋ ＝ １／（Ｒ＊Ｈ）＝（Ｔｏ′−Ｔｒ′）／（Ｔｒ′−Ｔａ′） ・・・（式４）
つまり、放熱係数Ｋは、ヒートポンプ式暖房システム１が設置された建物の熱抵抗と暖房装置１０３の熱伝達率の掛け算の逆数であることを意味している。

【0077】

例えば、図４に示される暖房設定値の場合、ユーザに快適とされる暖房設備の規格で指定された標準設定室温が２０℃で、動作外気温度が最大目標出湯温度であれば、Ｋは、（５５℃−２０℃）／（２０℃−（−１５℃））＝１である。

【0078】

次に、出力抑制時間帯制御部５３は、室温変化度を出力調整開始時刻から所定時間（例えば、１時間）で割って、１時間当たりの目標室温変化度を算出する。算出した放熱係数Ｋ、と、計測外気温度と、算出した１時間当たりの室温変化度とに基づいて、出力抑制時間帯の目標出湯温度を算出する。出力抑制時間帯制御部５３は、例えば、図８に示される標準出湯温度テーブルを参照し、このテーブルから、通信部５１で取得された計測外気温度に対応する標準出湯温度を読み取る。

【0079】

図８の標準出湯温度テーブルにより、例えば、計測外気温度が−１５℃の場合に、且つ、出力調整開始時刻から１時間後に、目標室温変化度が−０．５℃になるように指定された場合、単位時間当たりの目標室温変化度が−０．５℃なので、出力抑制時間帯制御部５３は、標準出湯温度を４７℃に設定する。

【0080】

そして、出力抑制時間帯制御部５３は、出力抑制時間帯の目標出湯温度を下記のように算出する。

【0081】

出力抑制時間帯の目標出湯温度＝Ｔｒ′＋［（Ｋ／Ｋ′）＊（Ｔｏｕｔ′−Ｔｒ′）］
・・・（式５）
ただし、
Ｋ ＝ 算出したヒートポンプ式暖房システム１に係る放熱係数（単位なし）
Ｋ′ ＝ 標準システムに係る放熱係数（単位なし、以下「標準放熱係数」）
Ｔｏｕｔ′＝ 標準出湯温度テーブルから読み取られた標準出湯温度 ［℃］
Ｔｒ′ ＝ 標準設定室温 ［℃］
そして、ＤＲ制御部５は、出力抑制時間帯制御部５３で決定した出力抑制時間帯の目標出湯温度を、通信部５１に、ＨＰ制御部１０４へ通知させる（Ｓ６０６）。すなわち、ＤＲ制御部５は、決定した目標出湯温度で、出力抑制時間帯に、ＨＰ制御部１０４にヒートポンプ１０１を制御させる。

【0082】

次に、ＤＲ制御部５は、出力調整信号によって特定される出力調整終了時刻ｔｆが到来するのを監視する（Ｓ６０７）。出力調整終了時刻ｔｆが到来すると（Ｓ６０７でＹｅｓ）、ＤＲ制御部５は、通信部５１に、ＨＰ制御部１０４へ出力抑制時間帯終了を通知させ（Ｓ６０８）、ＤＲ制御処理を終了する。

【0083】

次に、図７を参照して、ＨＰ制御処理を説明する。ＨＰ制御部１０４は、ＤＲ制御部５の通信部５１から送信された出力抑制時間帯の目標出湯温度通知を監視している（Ｓ７０１）。出力抑制時間帯の目標出湯温度通知を受信していない場合（Ｓ７０１でＮｏ）、ＨＰ制御部１０４は、外気温度検出部１０５から計測外気温度を取得する（Ｓ７０２）。

【0084】

そして、ＨＰ制御部１０４は、保有している暖房設定値を参照し（Ｓ７０３）、暖房設定値が示している外気温度と目標出湯温度との対応関係から、計測外気温度に対応する目標出湯温度を読み取る。そして、この目標出湯温度の値に通常時間帯の目標出湯温度（以下、通常目標出湯温度）を決定する（Ｓ７０４）。

【0085】

そして、ＨＰ制御部１０４は、決定した通常目標出湯温度で、ヒートポンプ１０１を運転させ、ＨＰ制御処理を終了する（Ｓ７０５）。

【0086】

一方、Ｓ７０１ステップで、ＤＲ制御部５の通信部５１から送信された出力抑制時間帯の目標出湯温度通知を受信した場合（Ｓ７０１でＹｅｓ）、ＨＰ制御部１０４は、ＤＲ制御部５の指示を優先する。そして、通知された出力抑制時間帯の目標出湯温度でヒートポンプ１０１を運転させる（Ｓ７０６）。そして、ＨＰ制御部１０４は、ＤＲ制御部５の通信部５１から送信された出力抑制時間帯終了通知を監視している（Ｓ７０７）。ＤＲ制御部５の通信部５１から送信された出力抑制時間帯終了通知を受信した場合（Ｓ７０１でＹｅｓ）、ＨＰ制御部１０４は、ＨＰ制御処理を終了する。

【0087】

（効果）
上記の処理によって得られる効果を、任意計測外気温度（Ｔａ）と、所定の第１設定室温（標準設定室温）（Ｔｒ′）の場合に、説明する。

【0088】

まず、定常状態において、ヒートポンプ式暖房システム１に係る暖房設定値に示される目標出湯温度で、室温がＴｒ′を含む所定範囲内に維持できる目標出湯温度と、標準システムに係る暖房設定値に示される目標出湯温度で、室温がＴｒ′を含む所定範囲内に維持できる目標出湯温度との関係性を求める。

【0089】

標準出湯温度テーブル作成に想定された標準システムにおける暖房装置の熱伝達率はＨ′とし、標準システムに係る放熱係数である標準放熱係数は、Ｋ′とし、この標準システムにおいて、標準システムに係る暖房設定値に示される目標出湯温度で、室温がＴｒ′を含む所定範囲内に維持できる目標出湯温度はＴｏｕｔ′とする。

【0090】

一方、ヒートポンプ式暖房システム１では、標準システムに想定された建物の特性とほぼ同じ特性を有する建物に設置されているが、標準暖房装置の放熱特性と異なる暖房装置１０３があるため、暖房装置１０３の熱伝達率も、標準システムに想定された暖房装置の熱伝達率と異なり、ヒートポンプ式暖房システム１に係る放熱係数も、標準放熱係数と異なる。暖房装置１０３の熱伝達率は、Ｈとし、ヒートポンプ式暖房システム１係る放熱係数は、Ｋとする。そして、ヒートポンプ式暖房システム１において、ヒートポンプ式暖房システム１に係る暖房設定値に示される目標出湯温度で、室温がＴｒ′を含む所定範囲内に維持できる目標出湯温度は、Ｔｏｕｔとする。

【0091】

次に、ヒートポンプ式暖房システム１が設置された建物の熱抵抗は、Ｒ（ｍ２Ｋ／Ｗ）とする。標準システムに想定された建物の特性は、ヒートポンプ式暖房システム１が設置された建物の特性とほぼ同様であるため、熱抵抗もＲに近いものである。

【0092】

定常状態の場合、ヒートポンプ式暖房システム１が設置された建物から大気に放熱される放熱流量も、標準システムに想定された建物から大気に放熱される放熱流量も、（Ｔｒ′−Ｔａ）／Ｒである。

【0093】

また、標準システムにおける暖房装置から建物に放熱される熱流量は、Ｈ′＊（Ｔｏｕｔ′−Ｔｒ′）である。一方、ヒートポンプ式暖房システム１における暖房装置１０３から建物に放熱される熱流量は、Ｈ＊（Ｔｏｕｔ−Ｔｒ）である。

【0094】

以上より、下記の関係性（式６）が求められる。

【0095】

Ｈ′＊（Ｔｏｕｔ′−Ｔｒ′） ＝ （１／Ｒ）＊（Ｔｒ′−Ｔａ）
Ｈ ＊（Ｔｏｕｔ −Ｔｒ′） ＝ （１／Ｒ）＊（Ｔｒ′−Ｔａ） ・・・（式６）
そして、標準放熱係数であるＫ′は、１／（Ｒ＊Ｈ′）で、ヒートポンプ式暖房システム１に係る放熱係数であるＫは、１／（Ｒ＊Ｈ）である。上記の関係性を放熱係数で表すと、下記の式７のようになる。

【0096】

（１／Ｋ′）＊（Ｔｏｕｔ′−Ｔｒ′）＝（Ｔｒ′−Ｔａ）
＝（１／Ｋ）＊（Ｔｏｕｔ−Ｔｒ′） ・・・（式７）
つまり、定常状態において、ヒートポンプ式暖房システム１に係る暖房設定値に示される目標出湯温度で、室温がＴｒ′を含む所定範囲内に維持できる目標出湯温度であるＴｏｕｔと、標準システムに係る暖房設定値に示される目標出湯温度で、室温がＴｒ′を含む所定範囲内に維持できる目標出湯温度であるＴｏｕｔ′との関係性は、下記の式８のように求められる。

【0097】

Ｔｏｕｔ ＝ Ｔｒ′＋ ［（Ｋ／Ｋ′）＊（Ｔｏｕｔ′−Ｔｒ′）］・・・（式８）
すなわち、標準システムにおけるＴｏｕｔ′の出湯温度による暖房装置から建物への熱流量は、ヒートポンプ式暖房システム１におけるＴｏｕｔの出湯温度による暖房装置１０３から建物への熱流量と同等である。

【0098】

出力抑制時間帯には、室温が定常状態になるとは限らないが、ヒートポンプ式暖房システム１が設置された建物と、標準システムに想定された建物とは、特性がほぼ同様である。そのため、室温上昇度合い又は室温低下度合いがほぼ同等なので、式８に示されるＴｏｕｔとＴｏｕｔ′の関係性が有効である。

【0099】

このため、標準出湯温度テーブルから算出したＴｏｕｔ′で、式８の書き換えられたものである式５によって求められた出力抑制時間帯の目標出湯温度（式８にＴｏｕｔと表記されるもの）は、ヒートポンプ式暖房システム１において、出力抑制時間帯に、所定時間が経過すると、室温変化度が目標室温変化度になることを実現できる。

【0100】

次に、高価電力料金時間帯による出力調整の場面において、本開示の効果と暖房設定値に含まれる暖房装置１０３の放熱特性を考慮しない、後述する一般方法の効果との比較について、図９を参照して説明する。一般方法は、出力を抑制するために、通常時間帯に決定された出湯温度よりも低い温度を決定する方法である。例えば、図９の（ａ）に示されるように、全外気温度帯、通常目標出湯温度を１０℃下げる。

【0101】

まず、図９の（ａ）〜（ｂ）は、一般の出力抑制時間帯における目標出湯温度の決定方法（以下、「一般方法」）を示す図である。

【0102】

図９の（ａ）は、ヒートポンプ式暖房システム１と同じ構成である第１ヒートポンプ式暖房システム（以下、「第１システム」）に、一般方法を適用する際を示す図である。図９の（ｂ）は、ヒートポンプ式暖房システム１と同じ構成で、第１システムが設置された建物と同一特性を有する建物に設置され、第１システムの暖房装置と異なった放熱特性の暖房装置を有する第２ヒートポンプ式暖房システム（以下、「第２システム」）に、一般方法を適用する際を示す図である。また、第１システムにおける暖房装置は、第２システムにおける暖房装置よりも、放熱能力が低いことを想定している。

【0103】

また、図９の（ａ）に示される実線は、第１システムに設置されている建物の特性と、第１システムの暖房装置の特性と、ユーザに快適とされる暖房設備の規格で指定された標準設定室温とに基づいて設定した暖房設定値（以下、「第１暖房設定値」）である。一方、図９の（ｂ）に示される実線は、第２システムに設置されている建物の特性と、第２システムの暖房装置の特性と、ユーザに快適とされる暖房設備の規格で指定された標準設定室温とに基づいて設定した暖房設定値（以下、「第２暖房設定値」）である。

【0104】

なお、ヒートポンプが出している目標出湯温度には、上限および下限が存在する。

【0105】

図９の（ａ）では、外気温度が−１５℃のときに、目標出湯温度が上限（５５℃）に設定される場合が示されている。外気温度が−１５℃以下のときは、この上限の目標出湯温度５５℃よりも上昇せずに、５５℃で一定となる。同様に、外気温が１５℃以上のときは目標出湯温度が下限（２５℃）に設定される。

【0106】

基本的に、暖房装置は、ヒートポンプ部から生成された熱を放熱するための能力（暖房装置の面積など）が小さければ小さいほど、放熱量も小さい。そのため、高い放熱能力（大きい放熱面積）の暖房装置と比べて、低い放熱能力の暖房装置は、同じ特性の建物に放熱するのに、より高い出湯温度が必要である。すなわち、同じ建物でも、暖房装置の放熱特性が異なる場合、異なった暖房設定値を設定する必要がある。

【0107】

前述の通り、図９の（ａ）〜（ｂ）において、第１システムは、第２システムより、低い放熱能力の暖房装置が設置されることを想定しているので、図９の（ｂ）に示されるように、第２暖房設定値は、最大目標出湯温度が４０℃に設定されている。図９の（ａ）に示されるように、第２暖房設定値に係る暖房装置より、放熱能力が低い暖房装置に係る第１暖房設定値は、最大目標出湯温度が、第２暖房設定値よりも高い５５℃に設定されている。

【0108】

以上より、図９の（ａ）に示されるように、第１システムに、一般方法を適用すると、抑制された第１暖房設定値（点線）の最大目標出湯温度が４５℃になる。一方、図９の（ｂ）に示されるように、第２システムに、一般方法を適用すると、抑制された第２暖房設定値（点線）の最大目標出湯温度が３０℃になる。

【0109】

現在の計測外気温が、例えば、−１５℃とすると、図９の（ａ）に示されるように、第１暖房設定値で、一般方法による出力調整するための目標出湯温度が４５℃になる。また、図９の（ｂ）に示されるように、第２暖房設定値で、一般方法による出力調整するための目標出湯温度が３０℃になる。

【0110】

次に、第１および第２システムに本開示を適用した場合について説明する。まず、一例として、現在の計測外気温が、−１５℃とし、標準システムの標準放熱係数Ｋ′を１とし、標準出湯温度テーブルから読み取った標準出湯温度Ｔｏｕｔ′は、４０℃とする。

【0111】

この場合、第１システムに本開示を適用すると、第１暖房設定値をもとに、動作外気温度が−１５℃にすれば、前述の式１の通り、第１システムに係る放熱係数（Ｋ１とする）は、下記のように１と算出される。

【0112】

Ｋ１＝（５５℃−２０℃）／（２０℃−（−１５℃））＝１
それによって、前述の式５の通り、出力抑制時間帯の目標出湯温度（Ｔｏｕｔ１とする）は、下記のように４０℃と算出される。

【0113】

Ｔｏｕｔ１＝２０℃＋（（Ｋ１／Ｋ′）＊（Ｔｏｕｔ′−２０℃））
＝２０℃＋（（１）＊（Ｔｏｕｔ′−２０℃））＝ ４０℃
一方、第２システムに本開示を適用すると、第２暖房設定値をもとに、動作外気温度が−１５℃にすれば、前述の式１の通り、第２システムに係る放熱係数（Ｋ２とする）は、下記のように小数点第１位で四捨五入して０．６℃と算出される。

【0114】

Ｋ２ ＝ （４０℃−２０℃）／（２０℃−（−１５℃））＝ ０．６
それによって、前述の式５の通り、出力抑制時間帯の目標出湯温度（Ｔｏｕｔ２とする）は、下記のように３２℃と算出される。

【0115】

Ｔｏｕｔ２＝２０℃＋（（Ｋ２／Ｋ′）＊（Ｔｏｕｔ′−２０℃））
＝２０℃＋（０．６＊（４０℃−２０℃））＝３２℃
以上より、第１システムの場合、第１暖房設定値の最大目標出湯温度（５５℃）から、出力抑制時間帯の目標出湯温度（４０℃）までの下げ幅が１５℃である、一方、第２システムの場合、第２暖房設定値の最大目標出湯温度（４０℃）から、出力抑制時間帯の目標出湯温度（３２℃）までの下げ幅が８℃である。

【0116】

このように、本実施の形態により、出力調整時の暖房設定値の下げ幅は、ヒートポンプ式暖房システムにおける暖房装置の放熱特性によって異なる。すなわち、第１システムにおける暖房装置の能力は、第２システムにおける暖房装置の能力より低いため、第１システムにおいて、１℃の出湯温度下げ幅による放熱量低下が第２システムよりも低い。このため、出力抑制時間帯に、同じ目標室温変化度の実現に向けて同じ放熱量を削減するために、本実施の形態では、図１３（ｄ）及び図１３（ｅ）に示すように第１暖房設定値の下げ幅を、第２暖房設定値の下げ幅よりも大きくする。このことは、後ほど詳しく述べる。

【0117】

次に、図９の（ｃ）は、第１システムに、一般方法を適用した結果の例を示す図であり、図９の（ｄ）は、第２システムに、一般方法を適用した結果の例を示す図である。

【0118】

図９の（ｃ）〜（ｄ）において、第１設定室温は、例えば、２０℃で、第２設定室温は、例えば、１８℃である。つまり、目標室温変化度は、−２℃である。また、図９の（ｃ）〜（ｄ）において、点線は、一般方法による室温変化の例であり、実線は、本開示による室温変化の例である。

【0119】

図９の（ｃ）に示されるように、本開示の場合、暖房装置の放熱特性を考慮し、出力抑制時間帯の目標出湯温度を４０℃に設定したため、出力調整終了時に、目標室温変化度を実現できる。しかし、一般方法の場合、暖房装置の放熱特性を考慮せず、単に通常目標出湯温度を１０℃下げることで、出力抑制時間帯の目標出湯温度を４５℃に設定したため、出力調整終了時に、目標室温変化度を実現できず、実際の室温が第２設定室温よりも高めになっている。この場合、出力抑制時間帯滞、一般方法では、ユーザは不快を感じないが、本開示よりも、ヒートポンプの出力が必要以上に高いため、出力調整効果が低くなり、不要な電力を消費してしまう。

【0120】

一方、図９の（ｄ）に係る第２システムの暖房装置は、前述の通り、第１システムより、放熱能力が高いため、同じ通常目標出湯温度を１０℃下げる（一般方法を適用する）ことで、第１システムより、放熱量が大幅に下がる。この場合、図９の（ｄ）に示されるように、本開示の場合、暖房装置の放熱特性を考慮し、出力抑制時間帯の目標出湯温度を３２℃に設定したため、出力調整終了時に、目標室温変化度を実現できる。しかし、一般方法の場合、暖房装置の放熱特性を考慮せず、単に通常目標出湯温度を１０℃下げることで、出力抑制時間帯の目標出湯温度を３０℃に設定したため、出力調整終了時に、本開示と違って、出力抑制時間帯中、目標室温変化度を実現できず、ユーザの快適性を損なってしまう。

【0121】

つまり、本態様によると、正確な室温変化を実現することで、快適性を維持しつつ、不要な消費電力が発生するのを防止できる。

【0122】

次に、図１３を参照し、暖房設定値の最大目標出湯温度と下げ幅との関係性を説明する。図１３の（ａ）〜（ｃ）は、一般方法による出力抑制時間帯の暖房設定値の適用方法を示す図である。図１３の（ｄ）〜（ｆ）は、本開示による出力抑制時間帯の暖房設定値の適用方法を示す図である。

【0123】

図１３の（ａ）と（ｄ）の実線は、同じヒートポンプ式暖房システム（以下、第１システムと言う）の通常時間帯の暖房設定値である。図１３の（ｂ）と（ｅ）の実線は、同じヒートポンプ式暖房システム（以下、第２システムと言う）の通常時間帯の暖房設定値である。図１３の（ｃ）と（ｆ）の実線は、同じヒートポンプ式暖房システム（以下、第３システムと言う）の通常時間帯の暖房設定値である。

【0124】

また、図１３の（ａ）と（ｄ）の点線は、第１システムの出力抑制時間帯の暖房設定値である。図１３の（ｂ）と（ｅ）の点線は、第２システムの出力抑制時間帯の暖房設定値である。図１３の（ｃ）と（ｆ）の点線は、第３システムの出力抑制時間帯の暖房設定値である。

【0125】

第１システム〜第３システムは、それぞれ、暖房装置の放熱特性が異なることを想定している。このため、放熱能力がそれぞれ違って、暖房設定値の最大目標出湯温度も異なっている。具体的に、第１システムにおける暖房装置は、第２システムにおける暖房装置よりも、放熱能力が低いことを想定しており、さらに、第２システムにおける暖房装置は、第３システムにおける暖房装置よりも、放熱能力が低いことを想定している。

【0126】

放熱能力の低い順で、第１システムの通常時間帯の暖房設定値では、最大目標出湯温度が５５℃に設定されており、第２システムの通常時間帯の暖房設定値では、最大目標出湯温度が５０℃に設定されており、第３システムの通常時間帯の暖房設定値では、最大目標出湯温度が４５℃に設定されている。

【0127】

前述の図９（ａ）〜（ｂ）の説明の通り、出力抑制時間帯に、一般方法を適用すると、どの暖房システムでも、通常目標出湯温度を１０℃下げる。一方、本開示を適用する場合を説明する。同じ目標室温変化度の実現に向けて、同じ放熱量を削減するために、本開示は、図１３の（ｄ）と（ｅ）の通り、第１暖房設定値の下げ幅を、第２暖房設定値の下げ幅よりも大きくし、また、図１３の（ｅ）と（ｆ）の通り、第２暖房設定値の下げ幅を、第３暖房設定値の下げ幅よりも大きくする。すなわち、暖房設定値の最大目標出湯温度が大きいほど、出湯温度の下げ幅が大きくなる。

【0128】

（実施の形態１の補足）
なお、本実施の形態では、一例として第１の室温設定２０℃に対し、第２の室温設定１８℃と室温を低下させる方法を記載したが、これに限定されない。例えば、第２の室温設定が第１の室温設定よりも高く、室温を増加させてもよい。

【0129】

また、本実施の形態では、一例として出力調整信号を受信し、出力抑制時間帯を取得する方法を記載したが、これに限定されない。例えば、エネルギー供給業者からは情報は取得せずに、ＨＰ制御部１０４に予めタイマで出力抑制時間帯を設定しておく方法や、常に出力抑制時間帯として第２の設定温度に追従するよう制御する方法などでもよい。

【0130】

また、本実施の形態では、一例として第２の設定温度を予め設定しておく方法を記載したが、これに限定されない。例えば、想定される電力ピークの大きさに応じてエネルギー供給業者が第２の設定温度を決める方法などでもよい。

【0131】

また、本実施の形態では、室温変化度を出力抑制時間帯の長さ（例えば、１時間）で割った単位時間（例えば、１時間）当たりの目標室温変化度を算出し、標準出湯温度テーブルを参照している。しかし、標準出湯温度テーブルを参照する値はこれに限定されない。

【0132】

例えば、出力抑制時間帯の長さから、除霜運転に要する時間を減算した長さと室温変化度から求めた、単位時間当たりの目標室温変化度も用いてもよい。

【0133】

ヒートポンプ１０１は外気温度が０℃近辺の場合に、運転に伴い外気との熱交換器に霜が付く。この霜が多くなるとヒートポンプサイクルの効率が低下するために、除霜運転を行うことが一般的である。例えば、出力調整信号を受信時に、外気との熱交換器の温度が一定以下であれば、出力抑制時間帯に除霜運転が実施されると推定した場合には、出力抑制時間帯の長さから、予め設定した除霜運転所要時間を減算した長さで、室温変化度を除算した単位時間あたりの目標室温変化度を算出する。この目標室温変化で標準出湯温度テーブルを参照すると、除霜が行われたとしても出力調整終了時に第２の室温設定を維持することが可能である。

【0134】

また、本実施の形態では、暖房システムを前提としている。上述した暖房システムに変えて、給湯も併用する給湯暖房システムとする一例として、熱交換器１０２から暖房装置１０３の間に三方弁を設け、熱交換器１０２で加熱された水を、暖房装置１０３もしくは、給湯タンクのいずれかへ流し、加熱する構成もある。

【0135】

この構成の場合、給湯タンクを加熱する時間は暖房装置１０３を加熱できないため、出力抑制時間帯の長さから、給湯タンクの加熱に要する時間を減算した長さと室温変化度から求めた、単位時間当たりの目標室温変化度も用いてもよい。

【0136】

例えば、過去の各時刻でのヒートポンプ１０１で給湯タンクを加熱した時間の履歴を取得しておき、出力調整信号を受信時に、出力抑制時間帯で給湯タンクを加熱した時間の過去の平均値を算出する。次に、出力抑制時間帯の長さから、給湯タンクを加熱した時間の過去の平均値を減算した長さで、室温変化度を除算した単位時間当たりの目標室温変化度を算出する。この目標室温変化で標準出湯温度テーブルを参照すると、過去の平均的な給湯の使用に対して、第２の室温設定を維持するよう制御されるため、出力調整終了時に、第２の室温設定に近しい温度が維持される可能性が高い。

【0137】

また、図６および図７に示されるように、本実施の形態では、出力抑制時間帯終了時に、ＤＲ制御部５は、通信部５１に介して、ＨＰ制御部１０４に、通知する（Ｓ６０８）。そして、ＨＰ制御部１０４は、ＤＲ制御部５からの通知を監視して（Ｓ７０７）、通知を受信した場合に（Ｓ７０７でＹｅｓ）、ＨＰ制御処理を終了する。しかし、ＤＲ制御部５は、出力抑制時間帯終了を通知せず、事前に通信部５１に介して、出力抑制時間帯のＨＰ指令値とともに、出力抑制時間帯の終了時刻（ｔｆ）をＨＰ通知してもよい（Ｓ６０６）。この場合、ＨＰ制御部１０４は、ｔｆを保持し、出力抑制時間帯の終了時刻が過ぎたか否かを自ら確認し、ＨＰ制御処理を終了してもよい。

【0138】

（実施の形態２）
実施の形態１では、第１設定温度が、ユーザに快適とされる暖房設備の規格で指定された標準設定室温に設定されることを前提している。ただし、ユーザによって、第１設定室温と標準設定室温とが同じでない場合がある。実施の形態１では、ＤＲ制御部５の出力抑制時間帯制御部５３で、算出された放熱係数および出力抑制時間帯の目標出湯温度をそのまま利用する。そのため、想定した第１設定室温（標準設定室温）と実際の第１設定室温が異なり、出力抑制時間帯中に、目標室温変化度を実現できない場合もある。

【0139】

そこで、実施の形態２では、標準設定室温とは別に、ユーザによって設定された第１設定室温を参照し、出力抑制時間帯の目標出湯温度を算出する。なお、実施の形態１との共通点の詳しい説明は省略し、相違点を中心に説明する。

【0140】

まず、実施の形態２係る出力抑制時間帯の目標出湯温度を決定する標準出湯温度テーブルは、図１０に示される。

【0141】

図１０に示される標準出湯温度テーブルは、例えば、「単位時間当たりの目標室温変化度＝−０．５℃」で、「第１設定室温＝２１℃」の場合、テーブルの第１列は、計測外気温度が−１５℃の場合に、標準出湯温度が４６℃となることを示している。つまり、外気温度が−１５℃で、第１設定室温が２１℃の場合に、ヒートポンプ１０１は、目標出湯温度を４６℃に設定すれば、１時間経過すると、室温が第１設定室温よりも０．５℃低くなる（室温変化度が−０．５℃になる）ことを意味している。

【0142】

また、標準出湯温度テーブルは、実験によって、予め定められた標準ヒートポンプ式暖房システム（以下、「標準システム」）に基づいて、事前に作成したものである。標準システムは、具体的に、予め定められた標準暖房装置と、ヒートポンプ式暖房システム１が設置された建物の特性とほぼ同じ特性を有する建物と、ヒートポンプ式暖房システム１のヒートポンプ部とで構成されているシステムである。この標準システムと、ユーザに快適とされる暖房設備の規格で指定された標準設定室温とで、出力抑制時間帯に、所定外気温度と所定設定室温とにおいて、目標出湯温度を変化させ、出力抑制時間帯終了時の室温変化度とそれに対応する目標出湯温度とを蓄積する。そして、蓄積した室温変化度を補間し、上記の外気温度と設定室温において、複数の所定室温変化度に対応する目標出湯温度を逆算する。同じように繰り返し、複数の指定外気温度において、複数の所定室温変化度に対応する目標出湯温度を算出し、標準出湯温度テーブルを完成させる。

【0143】

（構成）
実施の形態２は、実施の形態１と同じ図２から４に示されるヒートポンプ式暖房装置１００を前提としている。ただし、実施の形態２は、第１設定温度が、ユーザに快適とされる暖房設備の規格で指定された標準設定室温に設定されることを前提していない。

【0144】

次に、実施の形態２では、ＤＲ制御部５の記憶部５２は、出力抑制時間帯の目標出湯温度を決定するために、位時間当たりの目標室温変化度別の計測外気温度と標準出湯温度との対応関係を示す標準出湯温度テーブルと、さらに第１設定室温とを保持する。標準出湯温度テーブルは、例えば、図１０に示されるようなテーブルである。

【0145】

（動作）
実施の形態２では、出力抑制時間帯の目標出湯温度を決定するために、ＤＲ制御部５の出力抑制時間帯制御部５３は、任意の動作外気温度を決定する。そして、通信部５１で取得された暖房設定値をもとに、動作外気温度に対応する動作出湯温度を算出し、さらに、出力抑制時間帯制御部５３は、記憶部５２で保持されている第１設定室温を参照する。

【0146】

なお、この動作外気温度の決定方法は、特に限定されない。例えば、予め定められた外気温度を使用してもよい。また、通信部５１で取得された計測外気温度を使用したり、通信部５１で取得した暖房設定値に、設計外気温度が指定された場合、その設計外気温度を使用したりしてもよい。

【0147】

そして、出力抑制時間帯制御部５３は、動作外気温度と、動作出湯温度と、記憶部５２で保持されている第１設定室温とをもとに、暖房装置１０３の放熱特性を表す単位なしの放熱係数Ｋを下記の式９のように算出する。

【0148】

Ｋ ＝（Ｔｏ′−Ｔｒ′）／（Ｔｒ′−Ｔａ′） ・・・（式９）
ただし、
Ｔｏ′＝ 動作出湯温度 ［℃］
Ｔａ′＝ 動作外気温度 ［℃］
Ｔｒ′＝ 第１設定温度 ［℃］
次に、出力抑制時間帯制御部５３は、出力抑制時間帯の長さと室温変化度とで、単位時間当たりの目標室温変化度を算出する。そして、算出した放熱係数と、計測外気温度と、計算した単位時間当たりの目標室温変化度と、第１室温設定とに基づいて、出力抑制時間帯の目標出湯温度を算出する。出力抑制時間帯制御部５３は、例えば、図１０に示される標準出湯温度テーブルを参照する。そして、このテーブルから、通信部５１で取得された計測外気温度に対応する標準出湯温度を読み取り、出力抑制時間帯の目標出湯温度を下記の式１０のように算出する。

【0149】

出力抑制時間帯の目標出湯温度＝Ｔｒ′＋［（Ｋ／Ｋ′）＊（Ｔｏｕｔ′−Ｔｒ′）］
・・・（式１０）
ただし、
Ｋ ＝ 算出したヒートポンプ式暖房システムに係る放熱係数（単位なし）
Ｋ′ ＝ 標準システムに係る放熱係数（単位なし）
Ｔｏｕｔ′＝ 標準出湯温度テーブルから読み取られた標準出湯温度 ［℃］
Ｔｒ′ ＝ 第１設定温度 ［℃］
（効果）
実施の形態２では、ユーザによって設定された第１設定温度が、暖房設定値と前提となる標準設定室温と異なっても、出力抑制時間帯中に、室温が第２設定室温を含む所定範囲内に入ることを高精度に実現することができる。

【0150】

具体的に、本開示を適用した場合について説明する。まず、図９の（ａ）に示される実線の暖房設定値を有するヒートポンプ式暖房システム１と同じ構成である第１ヒートポンプ式暖房システム（以下、「第１システム」）と、第２ヒートポンプ式暖房システム（以下、「第２システム」）を想定している。第１システムの暖房設定値は、第１システムの室温を２０℃に維持することを想定している。そして、第２システムの暖房設定値は、第２システムの室温を２２℃に維持することを想定している。一例として、現在の計測外気温度が、−１５℃とすると、図９の（ａ）により、通常時間帯の目標出湯温度は、５５℃である。そして、標準システムの標準放熱係数Ｋ′を１とする。また、図１０と異なる標準出湯温度テーブルを参照するとして、図１０には記載がないが、標準出湯温度Ｔｏｕｔ′は、２０℃の場合に、Ｔｏｕｔ′＝４０℃とし、２２℃の場合に、Ｔｏｕｔ′＝４５℃とする。

【0151】

この場合、第１システムに本開示を適用すると、第１暖房設定値をもとに、動作外気温度が−１５℃にすれば、前述の式１の通り、第１システムに係る放熱係数（Ｋ１とする）は、下記のように１と算出される。

【0152】

Ｋ１＝（５５℃−２０℃）／（２０℃−（−１５℃））＝１
それによって、前述の式５の通り、出力抑制時間帯の目標出湯温度（Ｔｏｕｔ１とする）は、下記のように４０℃と算出される。

【0153】

Ｔｏｕｔ１＝２０℃＋（（Ｋ１／Ｋ′）＊（Ｔｏｕｔ′−２０℃））
＝２０℃＋（（１）＊（Ｔｏｕｔ′−２０℃））
＝２０℃＋（（１）＊（４０℃−２０℃））＝ ４０℃
一方、第２システムに本開示を適用すると、第２暖房設定値をもとに、動作外気温度が−１５℃にすれば、前述の式１の通り、第２システムに係る放熱係数（Ｋ２とする）は、下記のように小数点第１位で四捨五入して０．９℃と算出される。

【0154】

Ｋ２ ＝ （５５℃−２２℃）／（２２℃−（−１５℃））＝ ０．９
それによって、前述の式５の通り、出力抑制時間帯の目標出湯温度（Ｔｏｕｔ２とする）は、下記のように四捨五入で整数にして４３℃と算出される。

【0155】

Ｔｏｕｔ２＝２０℃＋（（Ｋ２／Ｋ′）＊（Ｔｏｕｔ′−２０℃））
＝２２℃＋（０．９＊（Ｔｏｕｔ′−２２℃））
＝２２℃＋（０．９＊（４５℃−２２℃））＝４３℃
以上より、第１システムの場合、第１暖房設定値の通常時間帯の目標出湯温度（５５℃）から、出力抑制時間帯の目標出湯温度（４０℃）までの下げ幅が、１５℃であるが、第２システムの場合、第２暖房設定値の通常時間帯の目標出湯温度（５５℃）から、出力抑制時間帯の目標出湯温度（４３℃）までの下げ幅が、１２℃である。

【0156】

このように、本開示により、出力調整時の暖房設定値の下げ幅は、通常時間帯の設定室温によって、異なる。すなわち、通常時間帯において、第２システムの室温の方が、第１システムの室温より高いため、室温と外気温の差は、第２システムの方が大きく、大気に放熱される熱流量も大きくなる。同じ目標室温変化度の実現に向けて、同じ放熱量を削減するために、本開示は、第２暖房設定値の下げ幅を、第１暖房設定値の下げ幅よりも小さくする。

【0157】

次に、図１４を参照し、設定室温と下げ幅との関係性を説明する。図１４の（ａ）〜（ｃ）は、一般方法による出力抑制時間帯の暖房設定値の適用方法を示す図である。図１４の（ｄ）〜（ｆ）は、本開示による出力抑制時間帯の暖房設定値の適用方法を示す図である。

【0158】

図１４の（ａ）と（ｄ）の実線は、同じヒートポンプ式暖房システム（以下、第１システム）の通常時間帯の暖房設定値である。図１４の（ｂ）と（ｅ）の実線は、同じヒートポンプ式暖房システム（以下、第２システム）の通常時間帯の暖房設定値である。図１４の（ｃ）と（ｆ）の実線は、同じヒートポンプ式暖房システム（以下、第３システム）の通常時間帯の暖房設定値である。

【0159】

また、図１４の（ａ）と（ｄ）の点線は、第１システムの出力抑制時間帯の暖房設定値である。図１４の（ｂ）と（ｅ）の点線は、第２システムの出力抑制時間帯の暖房設定値である。図１４の（ｃ）と（ｆ）の点線は、第３システムの出力抑制時間帯の暖房設定値である。

【0160】

さらに、第１システム〜第３システムは、設定室温である第１設定室温（１８℃）、第２設定室温（２０℃）、第３設定室温（２２℃）、それぞれ異なることを想定している。

【0161】

一般方法を適用すると、どの暖房システムでも、通常目標出湯温度を１０℃下げる。一方、本開示を適用する場合を説明する。前述の説明の通り、同じ目標室温変化度の実現に向けて、同じ放熱量を削減するために、本開示は、図１４の（ｄ）と（ｅ）の通り、第１暖房設定値の下げ幅を、第２暖房設定値の下げ幅よりも大きくし、また、図１４の（ｅ）と（ｆ）の通り、第２暖房設定値の下げ幅を、第３暖房設定値の下げ幅よりも大きくする。すなわち、設定室温が大きいほど、出湯温度の下げ幅が小さくなる。

【0162】

（実施の形態２の補足）
実施の形態２では、標準出湯温度を設定するために、単位時間当たりの目標室温変化度と計測外気温度とに加えて、第１設定室温を標準出湯温度テーブルの入力としている。しかし、室温に関係する要素の他に、例えば、異なる建物特性に対応するために、断熱性や熱容量などの建物特性を標準出湯温度テーブルの入力としてもよい。また、人体からの放熱に対応するために、建物に居る人の人数を標準出湯温度テーブルの入力としてもよい。また、変わる天気の状況に対応するために、風量や日射量などの天候条件を標準出湯温度テーブルの入力としてもよい。

【0163】

（実施の形態３）
（実施の形態３の概要）
実施の形態３に係る暖房システムの制御方法の概要を説明する。実施の形態３は、実施の形態１の変形例である。

【0164】

実施の形態１では、ヒートポンプ式暖房システム１は、ＨＰ制御部１０４がＤＲ制御部５から取得した目標出湯温度に基づき、出湯温度検出部１０７で検知される温度が目標出湯温度と近しくなるように、ヒートポンプ１０１の圧縮機の周波数、膨張弁、ファン風量などを制御する。

【0165】

一般的に、暖房装置１０３から熱交換器１０２に戻る水の温度は、住宅内の換気状態の変化や、人の動き、暖房装置１０３に付随しているバルブの絞り等の要因によって随時変動する。

【0166】

このため、実施の形態１では、出湯温度検出部１０７で検知される温度を一定とするために、ヒートポンプ１０１から熱交換器１０２を介して水を加熱する能力も変動させる制御が行われる。その結果、ヒートポンプ式暖房装置１００で消費する電力も変動することになる。

【0167】

エネルギー供給業者２が電力の平準化を目的として、出力調整信号を送信している場合に、電力の変動を実施の形態１では避けることができないという課題がある。

【0168】

そこで、実施の形態３では、ＤＲ制御部５から取得した目標出湯温度を維持するように制御をおこなわずに、出湯温度が変動しても平均的に目標出湯温度となる消費電力を算出し、消費電力を維持するようにヒートポンプ１０１の制御を行う。これにより、高精度な室温変化を実現し、不要な電力消費を避け、さらに消費電力の平準化を可能とする。

【0169】

なお、実施の形態３のうち、実施の形態１との共通点の詳しい説明は省略し、以下相違点を中心に説明する。

【0170】

（実施の形態３の構成）
実施の形態３の構成は、図２と図３と図５とに示されるヒートポンプ式暖房装置１００を前提としているが、記憶部５２と、出力抑制時間帯制御部５３と、ＨＰ制御部１０４とが実施の形態１と異なるため、相違点を記載する。

【0171】

まず、実施の形態３の記憶部５２を説明する。記憶部５２は、実施の形態１と同様に、標準出湯温度テーブルを保持する。さらに、実施の形態３では、計測外気温度と、標準システムでの出湯温度の平均値とに対する消費電力の対応関係を示す、標準消費電力テーブルを保持する。標準消費電力テーブルは、例えば図１１に示すようなテーブルである。

【0172】

図１１に示される標準消費電力テーブルは、例えば、外気温度が−１５℃で、出湯温度の平均値を３０℃とするためには、消費電力３０００Ｗでヒートポンプ１０１を動作させたら良いということを意味している。

【0173】

標準消費電力テーブルは、実施の形態１の標準出湯温度テーブルと同様に、前述の標準システムに基づいて事前に作成したものである。具体的には、前述の標準システムで、所定外気温度で一定の電力でヒートポンプ１０１を動作させた際に、一定時間経過するまでの出湯温度の平均値を取得する。同様に外気温度と消費電力の組み合わせに対する出湯温度の平均値を繰り返して取得し、取得した結果から外気温度１℃刻みに対して、各外気温度で出湯温度の平均値が１℃刻みとなる消費電力を抽出して標準消費電力テーブルを作成する。

【0174】

標準消費電力テーブルの作成手段は上記の形態に限定されない。標準システムを用いた実験のほかに、シミュレーションを用いる手法などでもよい。

【0175】

次に、実施の形態３の出力抑制時間帯制御部５３を説明する。出力抑制時間帯制御部５３は、実施の形態１と同様に、通信部５１で出力調整信号が受信された場合に、通信部５１で取得した計測外気温度と暖房設定値を参照し、出力抑制時間帯の目標出湯温度を決定する。次に、標準消費電力テーブルのうち、出湯温度の平均値には出力抑制時間帯の目標出湯温度を、計測外気温度には通信部５１から取得した値を参照した結果の値を出力抑制時間帯消費電力として算出する。出力抑制時間帯制御部５３は、算出した出力抑制時間帯消費電力を、通信部５１を介してＨＰ制御部１０４へ通知し、ヒートポンプ１０１の運転を制御する。

【0176】

次に、実施の形態３のＨＰ制御部１０４を説明する。ＨＰ制御部１０４は、暖房設定値を有し、通常時間帯には、実施の形態１と同様に、外気温度検出部１０５で検出した外気温度に対応する値に目標出湯温度を設定する。

【0177】

出力抑制時間帯には、ＤＲ制御部５から取得した出力抑制時間帯消費電力に基づいて、消費電力が出力抑制時間帯消費電力となるよう、圧縮機の周波数、膨張弁、ファンの風量などをヒートポンプ１０１へ算出する。例えば、消費電力が出力抑制時間帯消費電力よりも大きい場合は圧縮機の周波数を低下させ、逆の場合は圧縮機の周波数を増加させる。

【0178】

（実施の形態３の動作）
次に、実施の形態３に係る暖房システムの制御方法を説明する。実施の形態３は、図６と図７に示されるフローチャートを前提としているが、出力抑制時間帯のＨＰ指令値を決定する処理（Ｓ６０５）と、通知されたＨＰ指令値でＨＰを運転する処理（Ｓ７０６）とが異なるため、相違点を記載する。

【0179】

実施の形態３では、実施の形態１と同様に、ＤＲ制御部５は、出力調整信号を取得した場合、暖房設定値を取得する（Ｓ６０１からＳ６０４）。

【0180】

次に、出力抑制時間帯制御部５３は、出力抑制時間帯消費電力を算出する（Ｓ６０５）。実施の形態１と同様に、出力抑制時間帯制御部５３は、放熱係数Ｋを算出し、標準出湯温度テーブルを参照した値を使用して、出力抑制時間帯の目標出湯温度を算出する。

【0181】

次に、出力抑制時間帯制御部５３は、前述のとおり、標準消費電力テーブルのうち、出湯温度の平均値には出力抑制時間帯の目標出湯温度を、計測外気温度には通信部５１から取得した値を参照した結果の値を出力抑制時間帯消費電力として算出する。

【0182】

次に、ＤＲ制御部５は、出力抑制時間帯消費電力を、通信部５１を介しＨＰ制御部１０４へ通知し（Ｓ６０６）、ＤＲ制御部５は出力調整終了時刻が到来するのを監視する（Ｓ６０７）。出力調整終了時刻が到来すると（Ｓ６０７でＹｅｓ）、ＤＲ制御部５は、通信部５１に、ＨＰ制御部１０４へ出力抑制時間帯終了を通知させ（Ｓ６０８）、ＤＲ制御処理を終了する。

【0183】

また、図７に示すＨＰ制御処理では、ＤＲ制御処理で出力抑制時間帯の出力抑制時間帯消費電力が通知される（Ｓ６０６）。そして、ＨＰ制御部１０４は、ＤＲ制御部５の通信部５１から送信された出力抑制時間帯の目標出湯温度通知を受信した場合（Ｓ７０１でＹｅｓ）と判定する。そして、ＨＰ制御部１０４は、ＤＲ制御部５の指示を優先し、通知された出力抑制時間帯消費電力でヒートポンプ１０１を運転させる（Ｓ７０６）。前述のとおり、ＨＰ制御部１０４は消費電力が出力抑制時間帯消費電力と等しくなるよう、圧縮機の周波数、膨張弁、ファンの風量などをヒートポンプ１０１へ算出する。

【0184】

次に、ＨＰ制御部１０４は、出力抑制時間帯終了通知を監視し（Ｓ７０７）、出力抑制時間帯終了通知を受信した場合（Ｓ７０１でＹｅｓ）、ＨＰ制御部１０４は、ＨＰ制御処理を終了する。

【0185】

（実施の形態３の効果）
図１２を参照して、実施の形態３の効果を説明する。図１２は、実施の形態１と実施の形態３での動作の一例を示す図である。この例では、出力抑制時間帯の目標出湯温度が４０度、第１の室温設定が２０℃、第２の室温設定が１８℃の場合を示している。

【0186】

図１２の（ａ）に示す実施の形態１の動作の一例では、前述の通り出湯温度を一定に保つようにＨＰ制御部１０４がヒートポンプ１０１を制御する。一般的に、暖房装置１０３から熱交換器１０２に戻る水の温度（図の戻り温度）は、住宅内の換気状態の変化や、人の動き、暖房装置１０３に付随しているバルブの絞り等の要因によって随時変動する。このため、出湯温度検出部１０７で検知される温度を一定とするために、ヒートポンプ１０１から熱交換器１０２を介して水を加熱する能力を、戻り温度が低い時には能力を高く、戻り温度が高い時には能力を低くする制御が行われる。その結果、ヒートポンプ式暖房装置１００で消費する電力も変動し、電力のピークが発生することになる。また、室温の変化に関しては、暖房装置１０３の特性を考慮した制御により、出力抑制時間帯に第２の設定室温となる。

【0187】

これに対し、図１２の（ｂ）に示す実施の形態３の動作の一例では、前述の通り消費電力を一定に保つようにＨＰ制御部１０４がヒートポンプ１０１を制御する。このため、消費電力は一定を保ち、ピーク電力は発生しない。この際に出湯温度は変動するが、出湯温度の平均値が４０℃となるよう、標準消費電力テーブルを用いて出力抑制時間帯消費電力を算出しているため、出湯温度は平均４０℃となるよう変動する。この結果、室温の変化に関しては、実施の形態１と同様に、出力抑制時間帯に第２の設定室温となる。

【0188】

以上のように、実施の形態３に係る暖房システムの制御方法によれば、正確な室温変化を実現することで、快適性を維持しつつ、不要な消費電力を避け、消費電力削減効果を最大化し、かつ消費電力を平準化することが可能である。

【0189】

（実施の形態３の補足）
なお、本実施の形態では、出力抑制時間帯のＨＰ制御部１０４への指令値として消費電力を使用しているが、使用する制御の指令値はこれに限定されない。例えば、ヒートポンプ式暖房装置１００の消費電力の大部分を占める、ヒートポンプ１０１の圧縮機の周波数を消費電力の代替として使用してもよい。

【0190】

この場合、標準消費電力テーブルの消費電力の代わりに、周波数のテーブルを実験から作成し、記憶部５２へ記憶しておく。そして、ＤＲ制御部５は、出力抑制時間帯の目標出湯温度に対する周波数を算出し、ＨＰ制御部１０４へ指令する。

【0191】

（全体の補足）
なお、ヒートポンプシステム制御装置、ヒートポンプシステム、および、ヒートポンプシステム制御方法は、上記の実施の形態に限定されない。ヒートポンプシステム制御装置、ヒートポンプシステム、および、ヒートポンプシステム制御方法は、以下に示される態様でもよい。

【0192】

（１）
上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボードおよびマウスなどで構成されるコンピュータシステムで実現されてもよい。ＲＡＭまたはハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここで、コンピュータプログラムは、コンピュータに対する指令を示す複数の命令コードの組み合わせで構成される。

【0193】

（２）
上記の各装置を構成する複数の構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）で構成されてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成要素を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを含むコンピュータシステムである。ＲＯＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。

【0194】

マイクロプロセッサが、ＲＯＭからＲＡＭにコンピュータプログラムをロードし、ロードされたコンピュータプログラムに従って演算等を行うことにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。

【0195】

（３）
上記の各装置を構成する複数の構成要素の一部または全部は、各装置に脱着可能なＩＣカードまたは単体のモジュール等で構成されてもよい。例えば、ＩＣカードまたはモジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどで構成されるコンピュータシステムである。ＩＣカードまたはモジュールには、上記の超多機能ＬＳＩが含まれてもよい。

【0196】

マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、ＩＣカードまたはモジュールは、その機能を達成する。ＩＣカードまたはモジュールは、耐タンパ性を有してもよい。

【0197】

（４）
本概念は、上記の複数の実施の形態に示された方法で実現されてもよい。また、本概念は、これらの方法をコンピュータによって実現するコンピュータプログラムで実現されてもよいし、コンピュータプログラムからなるデジタル信号で実現されてもよい。

【0198】

また、本概念は、コンピュータプログラムまたはデジタル信号が記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体で実現されてもよい。記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ）、または、半導体メモリなどである。また、本概念は、これらの記録媒体に記録されているデジタル信号で実現されてもよい。

【0199】

また、上記のコンピュータプログラムまたはデジタル信号は、電気通信回線、無線または有線の通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、あるいは、データ放送等を経由して伝送されてもよい。

【0200】

また、上記の各装置は、マイクロプロセッサとメモリとを備えるコンピュータシステムでもよい。そして、マイクロプロセッサが、メモリに記憶されているコンピュータプログラムに従って動作してもよい。

【0201】

また、プログラムまたはデジタル信号が記録媒体に記録され移送されることにより、あるいは、プログラムまたはデジタル信号がネットワーク等を経由して移送されることにより、独立した他のコンピュータシステムが上記の複数の実施の形態に示された方法を実行してもよい。

【0202】

（５）
上記の各装置は、集積回路などの電子回路でもよい。上記に示された複数の構成要素は、全体として１つの回路でもよいし、それぞれ別々の回路でもよい。また、これらの構成要素は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。

【0203】

（６）
ヒートポンプシステム制御装置等は、複数の実施の形態に示された各構成要素に対応するメモリおよびプロセッサを備えてもよい。そして、プロセッサが、メモリを用いて、複数の実施の形態に示された各処理を実行してもよい。

【0204】

（７）
上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

【0205】

（８）
上記の実施の形態および上記の変形例が、それぞれ組み合わされてもよい。上記に示された特定の構成要素が実行する処理を別の構成要素が実行してもよい。また、処理を実行する順番が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。

【0206】

以上、一つまたは複数の態様に係るヒートポンプシステム制御装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

【0207】

（本開示の第１側面にかかるヒートポンプ制御装置）
本開示の第１側面にかかるヒートポンプ制御装置は、
ヒートポンプから暖房装置へ熱を供給するヒートポンプ式暖房装置を制御するヒートポンプ制御装置であって、
前記暖房装置が設置された需要家の空間の外気温度を示す温度情報を入力する入力部と、
前記外気温度との関係で前記空間を第１設定温度に維持する前記ヒートポンプの出湯温度を管理するメモリを用いて、前記外気温度に応じた第１出湯温度を示す第１情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力する制御部と、を具備し、
前記ヒートポンプ制御装置は、前記ヒートポンプ式暖房装置の消費電力を抑制する出力抑制時間帯における前記空間の目標温度である第２設定温度を示す設定情報を格納し、
前記制御部は、前記出力抑制時間帯になると、前記第１設定温度から前記第２設定温度に切り替えるために、前記外気温度が同じ条件下においては前記１出湯温度が高いほど前記第１出湯温度からの変化量が大きい第２出湯温度を示す第２情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力する。

【0208】

上記側面によると、前記出力抑制時間帯になると、前記室温を、例えば、２０℃から、例えば、１８℃に切り替えるために、前記外気温度が同じ条件下においては（例えば、−１５℃）、前記第１出湯温度が高い程前記第１出湯温度からの変化量が大きい第２出湯温度に設定するので、前記第１出湯温度に応じて必要以上に電力を消費することを防止でき、その結果、削減電力の抑制量を向上させつつ、快適性の確保と消費電力の削減との両立をさらに図る。

【0209】

上記側面において、例えば、前記第２出湯温度は、前記第１出湯温度よりも低い温度であってもよい。

【0210】

上記側面において、例えば、前記制御部は、前記第１出湯温度の最高出湯温度が高いほど、前記第１出湯温度から前記第２出湯温度への下げ幅を大きくしてもよい。

【0211】

上記側面において、例えば、前記制御部は、前記ヒートポンプの出湯温度を前記第１出湯温度から第２出湯温度に下げたときに、前記第１出湯温度が予め定められた上限値になっていた場合、前記第１出湯温度から前記第２出湯温度への下げ幅を、前記第１出湯温度が前記上限値に達した外気温における下げ幅としてもよい。

【0212】

上記側面において、例えば、前記制御部は、前記ヒートポンプの出湯温度を前記第１出湯温度から第２出湯温度に下げたときに、前記第２出湯温度が予め定められた下限値よりも小さくなる場合、前記第２出湯温度を前記下限値に設定してもよい。

【0213】

上記側面において、例えば、前記第１出湯温度から前記第２出湯温度への前記変化量は、前記第１出湯温度の最高出湯温度と前記第１出湯温度の最低出湯温度との間で、同一外気温度における前記第１出湯温度の大きさに比例するようにしてもよい。

【0214】

前記制御部は、同一の前記第１設定温度および同一の前記第２設定温度に対して前記第１出湯温度が異なる温度特性が設定可能であり、前記出力抑制時間帯において、同一外気温度に対する前記第１出湯温度が高いほど前記第１出湯温度からの変化量が大きい第２出湯温度を示す第２情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力するようにしてもよい。

【0215】

上記側面において、例えば、さらに、出力抑制時間帯を示す情報を含む出力調整信号を受信する通信部を備え、前記制御部は、前記出力調整信号を受信した場合、前記出力抑制時間において前記第２出湯温度を示す情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力するようにしてもよい。

【0216】

なお、上記の側面は、ヒートポンプ制御装置の制御方法、暖房システム又はプログラムとして実現されてもよい。

【0217】

（本開示の第２側面にかかるヒートポンプ制御装置）
本開示の第２側面にかかるヒートポンプ制御装置は、
ヒートポンプから暖房装置へ熱を供給するヒートポンプ式暖房装置を制御するヒートポンプ制御装置であって、
前記暖房装置が設置された需要家の空間の外気温度を示す温度情報を入力する入力部と、
前記外気温度との関係で第１設定温度に前記空間を維持する前記ヒートポンプの第１出湯温度を管理するメモリを用いて、前記外気温度に応じた第１出湯温度を示す第１情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力する制御部と、を具備し、
前記ヒートポンプ制御装置は、前記ヒートポンプ式暖房装置の消費電力を抑制する出力抑制時間帯における前記空間の目標温度である第２設定温度を示す情報を格納し、
前記制御部は、
前記出力抑制時間帯になると、前記第１設定温度から前記第２設定温度に切り替えるために、前記外気温度が同じである条件下においては前記第１設定温度が高いほど前記第１出湯温度からの変化量が小さい第２出湯温度を示す第２情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力する。

【0218】

例えば、前記ヒートポンプ制御装置は、前記外気温度との関係で第１設定温度（例えば、［１］１８℃、又は、［２］２０℃）に前記空間を維持する前記ヒートポンプの第１出湯温度（例えば、［１］と［２］と共通で５５℃）を管理するメモリを用いて、前記外気温度（例えば、−１５℃）のとき、前記第１設定温度が１８℃の場合及び２０℃の場合のいずれにおいても、前記第１出湯温度として５５℃を示す第１出湯情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力する。

【0219】

ここで、前記出力抑制時間帯になると、前記第１設定温度（例えば、［１］１８℃）か ら前記第２設定温度（例えば、［１］１６℃）に切り替えるために、前記外気温度が同 じである条件下（例えば、−１５℃）においては前記第１設定温度（［１］１８℃）が 高い程前記第１出湯温度（例えば、５５℃）からの変化量が小さい第２出湯温度（例え ば、［１］４５℃）を示す第２出湯情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力する。

【0220】

一方、前記出力抑制時間帯になると、前記第１設定温度（例えば、［２］２０℃）から前記第２設定温度（例えば、［２］１６℃）に切り替えるために、前記外気温度が同じである条件下（例えば、−１５℃）においては前記第１設定温度（例えば、［２］２０℃）が高い程前記第１出湯温度（５５℃）からの変化量が小さい第２出湯温度（例えば、［２］４８℃）を示す第２出湯情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力する。

【0221】

上記側面によると、前記出力抑制時間帯になると、前記室温を、例えば、１８℃から、 例えば、１６℃に切り替えた場合よりも、２０℃から、例えば、１６℃に切り替えた場 合の方が、前記第１設定温度が高い程前記第１出湯温度からの変化量を小さく第２出湯 温度に設定するので、前記第１出湯温度に応じて必要以上に電力を消費することを防止 でき、その結果、削減電力の抑制量を向上させつつ、快適性の確保と消費電力の削減と の両立をさらに図る。

【0222】

上記側面において、例えば、前記第２出湯温度は前記第１出湯温度よりも低い温度であってもよい。

【0223】

上記側面において、例えば、前記制御部は、前記ヒートポンプの出湯温度を前記第１出湯温度から前記第２出湯温度に下げたときに、前記第１出湯温度が予め定められた上限値になっていた場合、前記第１出湯温度から前記第２出湯温度への下げ幅を、前記第１出湯温度が上限値に達した外気温における下げ幅としてもよい。

【0224】

上記側面において、例えば、前記制御部は、前記ヒートポンプの出湯温度を前記第１出湯温度から前記第２出湯温度に下げたときに、前記第２出湯温度が予め定められた下限値よりも小さくなる場合、前記第２出湯温度を前記下限値に設定してもよい。

【0225】

なお、上記の側面は、ヒートポンプ制御装置の制御方法、暖房システム又はプログラムとして実現されてもよい。

【0226】

（本開示の第３側面にかかるヒートポンプ制御装置）
本開示の第３側面にかかるヒートポンプ制御装置は、
ヒートポンプから暖房装置へ熱を供給するヒートポンプ式暖房装置を制御するヒートポンプ制御装置であって、
前記暖房装置が設置された需要家の空間の外気温度を示す温度情報を入力する入力部と、
前記外気温度との関係で第１設定温度に前記空間を維持する前記ヒートポンプの出湯温度を管理するメモリを用いて、前記外気温度に応じた第１出湯温度を示す第１情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力する制御部と、を具備し、
前記ヒートポンプ制御装置は、前記ヒートポンプ式暖房装置の消費電力を抑制する出力抑制時間帯における前記暖房装置の第２設定温度を示す設定情報を格納し、
前記制御部は、
前記出力抑制時間帯になると、前記第１設定温度から前記第２設定温度に切り替えるために、前記外気温度が同じ条件下であって前記第１設定温度と前記第２設定温度との温度差が同一である場合においては前記第１出湯温度が高いほど前記第１出湯温度からの変化量が大きい第２出湯温度を示す第２情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力する。

【0227】

例えば、前記ヒートポンプ制御装置は、前記ヒートポンプからの出湯温度を調整する出力抑制時間帯になると、室温を前記第１設定温度（例えば、２０℃）から前記第２設定温度（例えば、１８℃）に切り替える。ここで、例えば、前記外気温度は−１５℃であって、前記第１設定温度（［１］２０℃）と前記第２設定温度（［１］１８℃）との温度差は２℃であるとする。

【0228】

例えば、この条件下で、本側面においては、前記１出湯温度（例えば、［１］５５℃）に対して前記第２出湯温度（例えば、［１］４５℃）を示す第２出湯情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力することができる（第１の場合）。

【0229】

一方、前記１出湯温度（例えば、［２］５０℃）に対して前記第２出湯温度（［２］４３℃）を示す第２出湯情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力することもできる（第２の場合）。

【0230】

このように、前記第１の場合と前記第２の場合とを比較すると、前記第２の場合より前記第１の場合の方が、前記１出湯温度が高く、前記第１出湯温度からの変化量が大きい第２出湯温度を示す第２出湯情報を前記ヒートポンプ式暖房装置に出力している。

【0231】

上記側面によると、前記出力抑制時間帯になると、前記室温を、例えば、２０℃から、例えば、１８℃に切り替えるために、前記第１出湯温度が高い程前記第１出湯温度からの変化量が大きい第２出湯温度に設定するので、前記第１出湯温度に応じて必要以上に電力を消費することを防止でき、その結果、削減電力の抑制量を向上させつつ、快適性の確保と消費電力の削減との両立をさらに図る。

【0232】

上記側面において、例えば、前記第２出湯温度は、前記第１出湯温度よりも低い温度であってもよい。

【0233】

上記側面において、例えば、前記制御部は、前記ヒートポンプの出湯温度を前記第１出湯温度から第２出湯温度に下げたときに、前記第１出湯温度が予め定められた上限値になっていた場合、前記第１出湯温度から前記第２出湯温度への下げ幅を、前記第１出湯温度が前記上限値に達した外気温における下げ幅としてもよい。

【0234】

上記側面において、例えば、前記制御部は、前記ヒートポンプの出湯温度を前記第１出湯温度から第２出湯温度に下げたときに、前記第２出湯温度が予め定められた下限値よりも小さくなる場合、前記第２出湯温度を前記下限値に設定してもよい。

【0235】

上記側面において、例えば、前記第１出湯温度から前記第２出湯温度への前記変化量は、前記第１出湯温度の最高出湯温度と前記第１出湯温度の最低出湯温度との間で、同一外気温度における前記第１出湯温度の大きさに比例するようにしてもよい。

【0236】

上記側面において、例えば、前記制御部は、前記第１出湯温度の最高出湯温度が高いほど、前記第１出湯温度から前記第２出湯温度への下げ幅を大きくしてもよい。

【0237】

なお、上記の側面は、ヒートポンプ制御装置の制御方法、暖房システム又はプログラムとして実現されてもよい。

【0238】

（本開示の第４側面にかかる暖房システムの制御方法）
本開示の第４側面にかかる暖房システムの制御方法は、エネルギー供給元からエネルギーの供給を受けて動作する暖房システムの制御方法であって、前記暖房システムは、前記エネルギー供給元から供給されるエネルギーを用いて熱を生成する熱源を備え、前記暖房システムの制御方法は、前記暖房システムの熱の供給先である第１の需要家の空間の温度が第１の温度となるための第１の制御指令である第１の暖房設定を取得する第１取得ステップと、所定の温度と、第２の需要家の空間の温度が前記所定の温度となる第１の制御指令との関係である第２の暖房設定を取得する第２取得ステップと、前記第１の需要家の空間の温度を、任意の温度から温度変更したときの目標温度である第２の温度を取得する第３取得ステップと、前記第１の暖房設定および前記第２の暖房設定を用いて、前記第１の需要家の空間の温度が前記第２の温度となる第２の制御指令を算出する算出ステップと、前記第２の制御指令に基づいて前記熱源を制御する制御ステップと、を含む。

【0239】

また、例えば、前記熱源は、電力をエネルギーとするヒートポンプであってもよい。

【0240】

また、例えば、前記第１の暖房設定は、外気温度に対する制御指令との対応関係であってもよい。

【0241】

また、例えば、前記第１の暖房設定は、第１の需要家の断熱特性と暖房装置の放熱特性に基づき決定される制御指令との対応関係であってもよい。

【0242】

また、例えば、前記第２の暖房設定は、変化前の空間の温度と、外気温度とに対しての、空間の温度が所定の室温となる制御指令との関係であってもよい。

【0243】

また、例えば、前記算出ステップでは、前記第２の暖房設定のうち、前記第２の温度となる第１の制御指令の第１の値を算出し、前記第１の暖房設定と前記第２の暖房設定の関係から、前記第１の値を補正した第２の値を算出してもよい。

【0244】

また、例えば、前記暖房システムは、給湯タンクを備え、前記暖房システムの制御方法は、さらに、前記熱源が給湯タンクを加熱する時間を算出する給湯加熱ステップを含み、前記算出ステップでは、給湯タンクを加熱する時間を除く時間で、前記第１の需要家の空間の温度が前記第２の温度となる第２の制御指令を算出してもよい。

【0245】

また、例えば、前記算出ステップでは、前記第２の暖房設定の変化前の空間の温度の参照に用いる値として、予め決められた温度、第１の需要家の空間を計測した温度、前記第２の温度のいずれかを用いてもよい。

【0246】

また、例えば、前記第１の制御指令および第２の制御指令は、前記熱源で加熱された水の温度、消費エネルギー量、および、ヒートポンプ圧縮機の周波数のいずれかの指令であってもよい。

【0247】

なお、上記の全般的または具体的な態様は、暖房システム又はプログラムとして実現されてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0248】

本開示に係る暖房システムの制御装置は、床暖房または空調機などにヒートポンプから熱を供給するヒートポンプシステムを制御する制御装置として有用である。

【符号の説明】

【0249】

１ ヒートポンプ式暖房システム
２ エネルギー供給業者
３ 電力負荷
４ 電力メーター
５ ＤＲ制御部
５１ 通信部
５２ 記憶部
５３ 出力抑制時間帯制御部
１００ ヒートポンプ式暖房装置
１０１ ヒートポンプ
１０２ 熱交換器
１０３ 暖房装置
１０４ ＨＰ制御部
１０５ 外気温度検出部
１０６ ヒータ
１０７ 出湯温度検出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】