特許 6963749 貯湯給湯システム

(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】6963749

(24)【登録日】2021年10月20日

(45)【発行日】2021年11月10日

(54)【発明の名称】貯湯給湯システム

(51)【国際特許分類】

   F24H 4/02 20060101AFI20211028BHJP

   F24H 1/18 20060101ALI20211028BHJP

【ＦＩ】

   F24H4/02 S

   F24H1/18 301A

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2017-226519(P2017-226519)

(22)【出願日】2017年11月27日

(65)【公開番号】特開2019-95148(P2019-95148A)

(43)【公開日】2019年6月20日

【審査請求日】2020年10月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004709

【氏名又は名称】株式会社ノーリツ

(74)【代理人】

【識別番号】100089004

【弁理士】

【氏名又は名称】岡村 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】山根 将太

(72)【発明者】

【氏名】岩橋 由典

(72)【発明者】

【氏名】剱菱 壮司

(72)【発明者】

【氏名】山本 伸幸

(72)【発明者】

【氏名】中塚 悠介

(72)【発明者】

【氏名】丸山 和久

(72)【発明者】

【氏名】大西 兼造

(72)【発明者】

【氏名】岩本 淳

【審査官】 田村 佳孝

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２４２１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−２０７２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１５１３９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１２４７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−４４７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｈ ４／０２

Ｆ２４Ｈ １／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヒートポンプ式熱源機と、燃焼式熱源機と、前記ヒートポンプ式熱源機の貯湯運転により加熱された湯水を貯留する貯湯タンクと、給湯使用予測に基づいて必要熱量を給湯使用時刻までに前記貯湯タンクに貯留するように前記貯湯運転を制御する制御手段と、太陽光発電装置を備えた貯湯給湯システムにおいて、
前記貯湯運転は前記太陽光発電装置の発電電力を使用して実行可能に構成され、前記制御手段は、前記発電電力に売電可能な余剰電力があり、且つ現在時刻から前記給湯使用時刻までの時間が第１所定時間以下の場合には、前記余剰電力を使用する前記貯湯運転を前記給湯使用予測に基づいて設定する貯湯運転開始時刻よりも前に開始する繰上げ貯湯運転を実行することを特徴とする貯湯給湯システム。

【請求項2】

前記制御手段は、前記繰上げ貯湯運転の実行中に前記余剰電力がなくなった場合には、前記繰上げ貯湯運転を継続したときの貯湯完了時刻と前記太陽光発電装置の発電終了設定時刻とを比較して、同時刻又は前記貯湯完了時刻の方が早い場合に前記繰上げ貯湯運転を継続し、前記貯湯完了時刻の方が遅い場合に前記繰上げ貯湯運転を停止することを特徴とする請求項１に記載の貯湯給湯システム。

【請求項3】

前記制御手段は、前記繰上げ貯湯運転を停止する際に、前記給湯使用時刻までに前記必要熱量のうちの未貯留熱量を貯留するために前記貯湯運転を開始する時刻と余剰電力がなくなった時刻との時間差が第２所定時間以下である場合には、前記繰上げ貯湯運転を停止しないことを特徴とする請求項２に記載の貯湯給湯システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヒートポンプ式熱源機と燃焼式熱源機を備えて太陽光発電装置の発電電力を使用可能に構成された貯湯給湯システムに関し、特に給湯使用履歴に基づいて予測した将来の給湯使用に基づいて貯湯する貯湯給湯システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、給湯や浴槽の湯張り用の湯水を予め加熱して貯湯タンクに貯留するためのヒートポンプ式熱源機と、給湯等の使用時に湯水を加熱する燃焼式熱源機を備えた貯湯給湯装置が広く使用されている。このような貯湯給湯装置は、通常、燃焼式熱源機の運転効率よりもヒートポンプ式熱源機の運転効率が高いため、給湯使用履歴に基づいて将来の給湯使用を予測し、この給湯使用の予測に基づくヒートポンプ式熱源機の貯湯運転により貯湯タンクに貯留した湯水を給湯等に使用するように構成されている。

【0003】

一方、太陽光発電装置を備えた家庭では、その発電電力を家庭に供給し、発電電力がその家庭で使用する電力を上回って余剰電力がある場合に売電する。この売電可能な余剰電力がある場合に、例えば特許文献１のようにその余剰電力によりヒートポンプ式熱源機を駆動して貯湯運転を行う給湯システムが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７−３６８４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１では余剰電力があるときに貯湯運転を行うので、貯留した湯水が給湯使用まで長時間貯留され、放熱による温度低下のため給湯に使用できず無駄になる虞がある。また、太陽光発電装置の発電電力は時刻及び天候によって変動し、家庭での電力使用もあるため、余剰電力が安定しない。そのため、余剰電力の変動によってヒートポンプ式熱源機が駆動と停止を繰り返して、ヒートポンプ式熱源機の起動ロスによって運転効率が悪化する虞がある。

【0006】

本発明の目的は、太陽光発電装置の余剰電力を使用して貯湯運転を行う場合に、貯留した湯水が無駄にならないように貯湯可能であると共に、ヒートポンプ式熱源機の運転効率の悪化を抑えることが可能な貯湯給湯システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

請求項１の発明は、ヒートポンプ式熱源機と、燃焼式熱源機と、前記ヒートポンプ式熱源機の貯湯運転により加熱された湯水を貯留する貯湯タンクと、給湯使用予測に基づいて必要熱量を給湯使用時刻までに前記貯湯タンクに貯留するように前記貯湯運転を制御する制御手段と、太陽光発電装置を備えた貯湯給湯システムにおいて、前記貯湯運転は前記太陽光発電装置の発電電力を使用して実行可能に構成され、前記制御手段は、前記発電電力に売電可能な余剰電力があり、且つ現在時刻から前記給湯使用時刻までの時間が第１所定時間以下の場合には、前記余剰電力を使用する前記貯湯運転を前記給湯使用予測に基づいて設定する貯湯運転開始時刻よりも前に開始する繰上げ貯湯運転を実行することを特徴としている。

【0008】

上記構成によれば、予測した給湯使用の必要熱量を貯湯運転によって貯湯タンクに貯留し、太陽光発電装置の発電電力に余剰電力がある場合にはその余剰電力を使用して貯湯運転を行うことができる。余剰電力を使用する貯湯運転の場合には、現在時刻から予測した給湯使用時刻まで第１所定時間以下のときに繰上げ貯湯運転を行うので、貯湯タンクにおける貯留時間を短くして放熱による湯水の温度低下を小さくすることにより給湯可能に維持することができ、貯留した湯水が無駄にならない。

【0009】

請求項２の発明は、請求項１において、前記制御手段は、前記繰上げ貯湯運転の実行中に前記余剰電力がなくなった場合には、前記繰上げ貯湯運転を継続したときの貯湯完了時刻と前記太陽光発電装置の発電終了設定時刻とを比較して、同時刻又は前記貯湯完了時刻の方が早い場合に前記繰上げ貯湯運転を継続し、前記貯湯完了時刻の方が遅い場合に前記繰上げ貯湯運転を停止することを特徴としている。

【0010】

上記構成によれば、繰上げ貯湯運転の実行中に天候等により余剰電力がなくなった場合に、商用電源から供給される商用電力で貯湯運転を継続すれば、太陽光発電装置の設置環境によって異なる発電可能な時間の発電終了時刻を設定した発電終了設定時刻までに貯湯が完了するときには貯湯運転を継続する。貯湯運転継続中に再び余剰電力がある状態になればその余剰電力を使用して貯湯運転できると共に、貯湯運転が断続的に行われることを回避してヒートポンプ式熱源機の運転効率の悪化を防ぐことができる。また、発電終了設定時刻までに貯湯が完了しないときには繰上げ貯湯運転を停止する。これにより、商用電力を使って繰上げ貯湯運転で貯留した湯水が、給湯使用までの放熱による湯水の温度低下を防止可能である。

【0011】

請求項３の発明は、請求項２において、前記制御手段は、前記繰上げ貯湯運転を停止する際に、前記給湯使用時刻までに前記必要熱量のうちの未貯留熱量を貯留するために前記貯湯運転を開始する時刻と余剰電力がなくなった時刻との時間差が第２所定時間以下である場合には、前記繰上げ貯湯運転を停止しないことを特徴としている。

【0012】

上記構成によれば、発電終了設定時刻までに繰上げ貯湯運転が完了しないときに、余剰電力がなくなった時刻から必要熱量のうちの未貯留熱量を貯留する貯湯運転の開始時刻までの時間差が第２所定時間以下である場合には、繰上げ貯湯運転を停止しない。これによりヒートポンプ式熱源機の起動ロスによる運転効率の悪化を防ぐことができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明の貯湯給湯システムによれば、太陽光発電装置の余剰電力を使用して貯湯運転を行う場合に、貯留した湯水が無駄にならないように貯湯可能であると共に、ヒートポンプ式熱源機の運転効率の悪化を抑えることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施例に係る貯湯給湯システムの全体構成を示す図である。

【図2】ヒートポンプ式熱源機と貯湯給湯ユニットの構成例を示す図である。

【図3】余剰電力を使用した貯湯運転のフローチャートである。

【図4】余剰電力を使用した貯湯運転の第１の例を示すタイムチャートである。

【図5】余剰電力を使用した貯湯運転の第２の例を示すタイムチャートである。

【図6】余剰電力を使用した貯湯運転の第３の例を示すタイムチャートである。

【図7】余剰電力を使用した貯湯運転の第４の例を示すタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。

【実施例】

【0016】

最初に図１、図２に基づいて本発明の貯湯給湯システム１の全体構成について説明する。
貯湯給湯システム１は、ヒートポンプ式熱源機２と、貯湯給湯ユニット３と、太陽光発電装置４を備えている。貯湯給湯ユニット３は、ヒートポンプ式熱源機２の貯湯運転により加熱された湯水を貯留する貯湯タンク１１と、燃焼式熱源機１２と、給湯使用予測に基づいて必要貯湯熱量（必要熱量）を給湯使用時刻までに貯湯タンク１１に貯留するように貯湯運転を制御する制御部１３（制御手段）等を備えている。ヒートポンプ式熱源機２は、制御部１３からの貯湯運転の指令に基づいて、外気から吸熱して湯水を加熱し、この加熱した湯水を貯湯タンク１１に貯留する。

【0017】

太陽光発電装置４は、太陽光で発電するソーラーパネル５が発電した直流電力をまとめるために接続された接続箱６と、接続箱６からの直流電力を交流電力（発電電力）に変換するために接続されたパワーコンディショナ７と、パワーコンディショナ７からの発電電力を家庭内の使用箇所に分配可能なように接続された分電盤８で構成されている。分電盤８は、商用電源線９からの交流電力（商用電力）も家庭内の使用箇所に分配する。パワーコンディショナ７から供給される発電電力を家庭内に分配して余った電力は、分電盤８から商用電源線９を介して外部に送って売電する。

【0018】

分電盤８から分配される電力の一部は電源線３ａを介して貯湯給湯ユニット３に供給され、貯湯給湯ユニット３から電源線２ａを介してヒートポンプ式熱源機２に駆動用の電力が供給される。尚、ヒートポンプ式熱源機２及び貯湯給湯ユニット３は、分電盤８から分配される発電電力及び商用電力を夫々単独で使用して、又はこれらを併用して駆動可能である。

【0019】

貯湯給湯ユニット３は、ヒートポンプ式熱源機２で加熱して貯湯タンク１１に貯留した湯水を給湯や浴槽２９の湯張りに使用する。また、貯湯タンク１１の湯水を給湯できない高温給湯や浴槽２９の追焚運転等の場合に、燃焼式熱源機１２において燃料を燃焼させて加熱した湯水を給湯や追焚運転等に使用する。

【0020】

貯湯タンク１１の上部には、貯湯タンク１１に貯留した湯水を出湯するための出湯通路１４が接続されている。出湯通路１４は湯水混合弁１５に接続され、湯水混合弁１５に供給する湯水の出湯温度を検知するための出湯温度センサ１４ａが配設されている。また、貯湯タンク１１の下部には、貯湯タンク１１に上水源から上水を供給するための給水通路１６が接続されている。給水通路１６には、上水源から供給される上水の給水温度を検知するための給水温度センサ１６ａが配設されている。

【0021】

湯水混合弁１５は、出湯通路１４の湯水と、給水通路１６から分岐して湯水混合弁１５に上水を供給可能に接続されたバイパス通路１７の上水を混合し、その混合比率を調整可能である。湯水混合弁１５には給湯通路１８が接続され、湯水混合弁１５で混合された湯水は、給湯通路１８を流通して図示外の給湯栓等に給湯される。また、湯水混合弁１５で混合された湯水は、給湯通路１８から分岐して追焚回路３２に接続する湯張り通路１９を介して浴槽２９に湯張り可能である。給湯通路１８には、給湯温度を検知するための給湯温度センサ１８ａが配設されている。

【0022】

貯湯タンク１１の下部にはヒートポンプ式熱源機２に湯水を供給する上流加熱通路２１ａが接続され、このヒートポンプ式熱源機２で加熱された湯水を貯湯タンク１１に供給する下流加熱通路２１ｂが貯湯タンク１１の上部に接続されて、貯湯タンク１１とヒートポンプ式熱源機２の間で沸き上げポンプ２２により湯水が循環可能な循環加熱回路２１が形成されている。上流加熱通路２１ａにはヒートポンプ式熱源機２の入水温度を検知する温度センサ２３ａが配設され、下流加熱通路２１ｂにはヒートポンプ式熱源機２の出湯温度を検知する温度センサ２３ｂが配設されている。

【0023】

貯湯タンク１１の外周には、貯留された湯水の温度を検知する複数の貯湯温度センサ１１ａ〜１１ｄが上下方向に所定の間隔を空けて設けられている。これら貯湯温度センサ１１ａ〜１１ｄ及び貯湯タンク１１は、貯湯タンク１１からの放熱を低減する図示外の保温材により覆われている。

【0024】

貯湯タンク１１の湯水を燃焼式熱源機１２で加熱するための燃焼加熱通路２４が、出湯通路１４から分岐されて燃焼式熱源機１２に接続されている。燃焼式熱源機１２で加熱した湯水を出湯するための燃焼出湯通路２５は、燃焼加熱通路２４の分岐部より下流側の出湯通路１４に調整弁２６を介して接続されている。調整弁２６は、燃焼出湯通路２５を通って出湯通路１４に供給される湯水量を調整する。燃焼加熱通路２４には、三方弁２７と燃焼式熱源機１２に湯水を送るためのポンプ２８が配設されている。

【0025】

燃焼出湯通路２５から分岐した熱交換器通路３０は、三方弁２７に接続されている。三方弁２７は、貯湯タンク１１の湯水又は熱交換器通路３０の湯水を燃焼式熱源機１２に供給可能となるように切換えられる。熱交換器通路３０には熱交換器３０ａと開閉弁３０ｂが配設されている。また、給水通路１６から分岐した分岐通路部１６ｂが熱交換器通路３０の開閉弁３０ｂと三方弁２７の間に接続されている。熱交換器３０ａは、追焚ポンプ３１の作動により追焚回路３２を流れる浴槽２９の湯水を燃焼式熱源機１２で加熱した湯水との熱交換により加熱する追焚運転に使用される。

【0026】

ヒートポンプ式熱源機２は、圧縮機３３、凝縮熱交換器３４、膨張弁３５、蒸発熱交換器３６を冷媒配管により接続したヒートポンプ回路３７を備えている。このヒートポンプ式熱源機２は、冷媒配管に封入された冷媒を圧縮機３３で圧縮して昇温し、沸き上げポンプ２２を駆動して循環加熱回路２１を流通する湯水を凝縮熱交換器３４において高温の冷媒との熱交換により加熱して貯湯タンク１１に貯湯する。熱交換後の冷媒は、膨張弁３５で膨張して外気より低温になり、蒸発熱交換器３６で外気から吸熱した後、再び圧縮機３３に導入される。

【0027】

蒸発熱交換器３６は、外気温度を検知する外気温度センサ３６ａと送風機３６ｂを備えている。また、ヒートポンプ式熱源機２は、圧縮機３３、膨張弁３５、送風機３６ｂ等を制御する補助制御部３８を備えている。補助制御部３８は、貯湯給湯システム１の主たる制御手段である制御部１３に通信可能に接続され、制御部１３の指令に基づいてヒートポンプ式熱源機２を制御する。

【0028】

制御部１３は、分電盤８に通信可能に接続されて発電状況や売電可能な余剰電力の有無を受信する。この制御部１３は、出湯温度センサ１４ａ等の検知信号に基づいて給湯運転等を制御すると共に、過去の給湯使用における給湯量や各種温度、給湯使用時刻等の給湯履歴、及び発電状況履歴等を学習記憶している。そしてこの給湯履歴に基づいて将来の給湯使用予測を所定の時間間隔（例えば５分間隔）で繰り返し行い、発電状況履歴に基づいて季節や設置環境等によって変化する太陽光発電装置４の発電可能な時間帯の始時刻や終時刻（発電終了設定時刻ｔｅ）を日毎に設定する。また、制御部１３には、ユーザによる給湯設定温度の設定等の操作のための操作端末１３ａが通信可能に接続されている。操作端末１３ａは各種設定用のスイッチ等を複数備え、給湯設定温度や湯張り時刻等、各種入力設定が可能なように構成されている。操作端末１３ａから発電終了設定時刻ｔｅを設定するようにしてもよい。

【0029】

給湯使用予測では、予測した給湯使用量に基づいて必要貯湯熱量を演算し、この必要貯湯熱量の貯湯が予測した給湯使用時刻ｔ４までに完了するように貯湯運転開始時刻ｔ３を設定する。また、制御部１３は、売電可能な余剰電力があるときには、この余剰電力を使用して貯湯運転が可能な場合に、設定された貯湯運転開始時刻ｔ３より前に貯湯を開始する繰上げ貯湯運転を実行する。そして、予測した給湯使用時刻ｔ４までに必要貯湯熱量の貯湯が完了するように制御する。この制御部１３による貯湯の制御について、図３のフローチャートに基づいて説明する。図中のＳｉ（ｉ＝１，２，・・・）はステップを表す。

【0030】

最初にＳ１において、余剰電力があるか否か判定する。Ｓ１の判定がＹｅｓの場合はＳ２に進み、Ｓ１の判定がＮｏの場合はＳ１に戻る。次にＳ２において、現在の時刻ｔ１から予測した給湯使用時刻ｔ４までの時間αが第１所定時間Ｔ１（例えば３時間）以下か否か判定する。Ｓ２の判定がＹｅｓの場合はＳ３に進み、Ｓ２の判定がＮｏの場合はＳ１に戻る。次にＳ３において、給湯使用予測に基づいて設定した貯湯運転開始時刻ｔ３よりも前の時刻ｔ１に貯湯を開始する繰上げ貯湯運転を開始してＳ４に進む。

【0031】

次にＳ４において、余剰電力が有るか否か判定する。Ｓ４の判定がＹｅｓの場合はＳ５に進み、Ｓ５において現在時刻が発電終了設定時刻ｔｅより前か否か判定する。Ｓ５の判定がＹｅｓの場合は余剰電力を使用して貯湯が完了できる見込みがあるので、Ｓ６に進んで繰上げ貯湯運転を継続してＳ７に進む。そしてＳ７において、繰上げ貯湯熱量が給湯使用予測に基づき設定された必要貯湯熱量と同等になって貯湯が完了したか否か判定する。Ｓ７の判定がＹｅｓの場合はＳ８に進んで繰上げ貯湯運転を終了し、Ｓ７の判定がＮｏの場合はＳ４に戻る。

【0032】

一方、Ｓ４の判定がＮｏの場合にはＳ９に進み、Ｓ９において繰上げ貯湯運転を継続した場合の貯湯完了時刻ｔ２が発電終了設定時刻ｔｅより前か否か判定する。Ｓ９の判定がＹｅｓの場合は余剰電力ありの状態に戻る見込みがあるので、繰上げ貯湯運転を継続可能なようにＳ５に進み、Ｓ９の判定がＮｏの場合は繰上げ貯湯運転を停止するためにＳ１０に進む。そしてＳ１０において必要貯湯熱量から余剰電力がなくなった時刻ｔｖまでの繰上げ貯湯熱量を差し引いた残必要貯湯熱量（未貯留熱量）を演算し、給湯使用時刻ｔ４までに残必要貯湯熱量を貯湯するための貯湯運転開始時刻ｔ３’を設定する。

【0033】

次にＳ１１において、余剰電力がなくなった時刻ｔｖと残必要貯湯熱量の貯湯運転開始時刻ｔ３’の時間差βが第２所定時間Ｔ２（例えば１時間）以下か否か判定する。Ｓ１１の判定がＹｅｓの場合は繰上げ貯湯運転を継続可能なようにＳ５に進み、Ｓ１１の判定がＮｏの場合はＳ１３に進んで繰上げ貯湯運転を停止してＳ１４に進む。

【0034】

また、Ｓ５の判定がＮｏの場合はＳ１２に進み、Ｓ１２において繰上げ貯湯運転を継続した場合の放熱ロスが、ヒートポンプ式熱源機２の再起動による起動ロスより小さいか否か判定する。放熱ロスは、貯湯タンク１１からの放熱によって減少する熱量である。起動ロスは、同じ電力でヒートポンプ式熱源機２を駆動した場合に、安定駆動時に貯留できる熱量と、起動から安定駆動に至るまでの運転効率が低い状態で貯留できる熱量との差分相当の貯湯できない熱量である。Ｓ１２の判定がＹｅｓの場合にＳ６に進み、Ｓ１２の判定がＮｏの場合にはＳ１３に進んで繰上げ貯湯運転を停止してＳ１４に進む。

【0035】

次にＳ１４において、給湯使用時刻ｔ４までに残必要貯湯熱量を貯湯するための貯湯運転開始時刻ｔ３’になったか否か判定する。Ｓ１４の判定がＹｅｓの場合はＳ１５に進んで貯湯運転を行ってＳ１６に進み、Ｓ１６において残必要貯湯熱量の貯湯が完了したか否か判定する。Ｓ１６の判定がＹｅｓの場合はＳ８に進んで貯湯を終了し、Ｓ１６の判定がＮｏの場合はＳ１５に戻る。また、Ｓ１４の判定がＮｏの場合は貯湯運転開始時刻ｔ３’までＳ１４の判定を繰り返すことになる。

【0036】

上記の貯湯制御を行ったときの貯湯を図４〜図７のタイムチャートに基づいて説明する。時刻ｔ１において、給湯使用時刻ｔ４までの時間αが第１所定時間Ｔ１以下であり、且つ余剰電力があるため必要貯湯熱量の貯湯運転開始時刻ｔ３より前に繰上げ貯湯運転を開始する（図３のＳ１〜Ｓ３参照）。そして、図４に示す第１の例のように、繰上げ貯湯運転実行中に余剰電力がなくなることなければ、必要貯湯熱量と同等の繰上げ貯湯熱量の貯湯が時刻ｔ２において完了し、貯湯を終了する（図３のＳ４〜Ｓ８参照）。

【0037】

図５に示す第２の例のように、繰上げ貯湯運転実行中の時刻ｔｖに余剰電力がなくなっても、繰上げ貯湯運転を継続した場合の貯湯完了時刻ｔ２が発電終了設定時刻ｔｅより前なので、商用電力により、又は余剰電力がある状態に戻れば余剰電力も使用して繰上げ貯湯運転を継続する（図３のＳ９参照）。そして、必要貯湯熱量と同等の繰上げ貯湯熱量の貯湯が時刻ｔ２において完了し、貯湯を終了する。

【0038】

図６に示す第３の例のように、繰上げ貯湯運転実行中の時刻ｔｖで余剰電力がなくなり、繰上げ貯湯運転を継続した場合の貯湯完了時刻ｔ２が発電終了設定時刻ｔｅより後であっても、時刻ｔｖから貯湯運転開始時刻ｔ３’までの時間差βが第２所定時間Ｔ２以下であれば、繰上げ貯湯運転を継続する（図３のＳ１１参照）。時刻ｔ３’でヒートポンプ式熱源機２を起動するときの起動ロスが貯湯完了時刻ｔ２から給湯使用時刻ｔ４までの放熱ロスより大きいので、貯湯運転を継続することにより運転効率の悪化を回避している。

【0039】

図７に示す第４の例のように、繰上げ貯湯運転実行中の時刻ｔｖで余剰電力がなくなり、繰上げ貯湯運転を継続した場合の貯湯完了時刻ｔ２が発電終了設定時刻ｔｅより後であって、時刻ｔｖから貯湯運転開始時刻ｔ３’までの時間差βが第２所定時間Ｔ２より長い場合には、起動ロスより放熱ロスが大きくなるため貯湯運転を停止する（図３のＳ１１，Ｓ１３参照）。そして残必要貯湯熱量の貯湯運転を貯湯運転開始時刻ｔ３’に開始する。

【0040】

本発明の貯湯給湯システム１の作用、効果について説明する。
貯湯給湯システム１は、予測した給湯使用に必要な必要貯湯熱量を貯湯運転によって貯湯タンク１１に貯留し、太陽光発電装置４の発電電力に売電可能な余剰電力がある場合にその余剰電力を使用して貯湯運転を行うことができる。余剰電力を使用する貯湯運転の場合には、現在の時刻ｔ１から予測した給湯使用時刻ｔ４までの時間αが第１所定時間Ｔ１以下のときに繰上げ貯湯運転を行うので、貯湯タンク１１における貯留時間を短くして放熱による湯水の温度低下を小さくすることができ、貯留した湯水が無駄にならない。

【0041】

繰上げ貯湯運転の実行中に天候等により余剰電力がなくなった場合には、商用電源から供給される電力で繰上げ貯湯運転を継続すれば、太陽光発電装置４の設置環境によって異なる発電可能な時間帯の終了時刻を設定した発電終了設定時刻ｔｅまでに貯湯が完了するときには、繰上げ貯湯運転を継続する。繰上げ貯湯運転継続中に再び余剰電力ありの状態になればその余剰電力を使用して貯湯運転可能であると共に、貯湯運転が断続的に行われることを回避してヒートポンプ式熱源機２の運転効率の悪化を防ぐことができる。

【0042】

また、発電終了設定時刻ｔｅまでに貯湯が完了しないときには、繰上げ貯湯運転を停止し、必要貯湯熱量のうち未貯留の残必要貯湯熱量の貯湯運転開始時刻ｔ３’まで待機する。これにより、商用電力を使用して繰上げ貯湯運転により貯留した湯水の給湯使用時刻ｔ４までの放熱による温度低下を防止可能である。発電終了設定時刻ｔｅまでに繰上げ貯湯運転による貯湯が完了しないときであっても、余剰電力がなくなった時刻ｔｖから必要熱量のうちの未貯留熱量である残必要貯湯熱量を貯留する貯湯運転開始時刻ｔ３’までの時間差βが第２所定時間Ｔ２以下である場合には、繰上げ貯湯運転を停止しない。これによりヒートポンプ式熱源機２の起動ロスによる運転効率の悪化を防ぐことができる。

【0043】

その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はその種の変更形態をも包含するものである。

【符号の説明】

【0044】

１ ：貯湯給湯システム
２ ：ヒートポンプ式熱源機
３ ：貯湯給湯ユニット
４ ：太陽光発電装置
５ ：ソーラーパネル
６ ：接続箱
７ ：パワーコンディショナ
８ ：分電盤
９ ：商用電源線
１１ ：貯湯タンク
１２ ：燃焼式熱源機
１３ ：制御部（制御手段）
１３ａ ：操作端末
２１ ：循環加熱回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】