特開 2022-152015 貯湯給湯システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022152015

(43)【公開日】2022-10-12

(54)【発明の名称】貯湯給湯システム

(51)【国際特許分類】

   F24H 15/375 20220101AFI20221004BHJP

【ＦＩ】

F24H4/02 S

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021054618

(22)【出願日】2021-03-29

(71)【出願人】

【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】内倉 政治

(72)【発明者】

【氏名】土屋 友範

【テーマコード（参考）】

3L122

【Ｆターム（参考）】

3L122AA02

3L122AA12

3L122AA23

3L122AA54

3L122AA72

3L122AA73

3L122AB22

3L122AB33

3L122BA02

3L122BA12

3L122BA13

3L122BA14

3L122BA32

3L122BB03

3L122BB13

3L122BB14

3L122CA05

3L122DA21

3L122EA09

3L122GA07

(57)【要約】

【課題】商用電源の停電時に、太陽光発電蓄電システムから電力供給を受けて貯湯し、給湯不能の事態を防止するように構成された貯湯給湯システムを提供すること。
【解決手段】太陽光発電蓄電システム及び商用電源から供給される電力により湯水を加熱するヒートポンプ式熱源機と、燃料の燃焼熱で湯水を加熱する燃焼式熱源機と、貯湯槽と、ヒートポンプ式熱源機で加熱した湯水を貯湯槽に貯湯する貯湯運転を制御する制御手段を有する貯湯給湯システムにおいて、制御手段は、商用電源の停電検出時に、太陽光発電蓄電システムの電力を使用する自立モードに移行し、取得した燃料供給状態と太陽光発電蓄電システムの発電状態と蓄電量に関する燃料電力情報に基づいて、給湯使用履歴に応じた熱量を貯湯する第１貯湯運転と、貯湯槽の最大熱量を貯湯する第２貯湯運転と、第２貯湯運転よりも少ない熱量を貯湯する第３貯湯運転のうち何れか１つを選択する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

太陽光で発電して蓄電する太陽光発電蓄電システム及び商用電源から供給される電力を使用して湯水を加熱するヒートポンプ式熱源機と、燃料の燃焼熱を利用して湯水を加熱する燃焼式熱源機と、貯湯槽と、制御手段を有し、前記制御手段が前記ヒートポンプ式熱源機により加熱された湯水を前記貯湯槽に貯湯する貯湯運転を制御する貯湯給湯システムにおいて、
前記制御手段は、前記商用電源の停電検出時に、前記太陽光発電蓄電システムから供給される電力を使用する自立モードに移行して、前記燃焼式熱源機の燃料供給状態と前記太陽光発電蓄電システムの発電状態と蓄電量に関する燃料電力情報を取得し、前記燃料電力情報に基づいて、給湯使用履歴に応じた熱量を貯湯する第１貯湯運転と、前記貯湯槽の最大熱量を貯湯する第２貯湯運転と、前記第２貯湯運転よりも少ない熱量を貯湯する第３貯湯運転のうち何れか１つを選択して制御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、前記燃料電力情報に基づいて、前記蓄電量が予め設定された基準値以上であると共に、前記燃料供給状態が燃料を供給可能な状態又は前記発電状態が非発電の場合に、前記第１貯湯運転を選択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、前記燃料電力情報に基づいて、前記蓄電量が予め設定された基準値以上であると共に、前記燃料供給状態が燃料を供給不能な状態且つ前記発電状態が発電中の場合に、前記第２貯湯運転を選択することを特徴とする請求項１又は２に記載の貯湯給湯システム。

【請求項4】

前記制御手段は、前記燃料電力情報に基づいて、前記蓄電量が予め設定された基準値未満である場合に、前記第３貯湯運転を選択することを特徴とする請求項１～３の何れか１項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で加熱して貯湯槽に貯湯した湯水を給湯に使用する貯湯給湯システムに関し、特に太陽光発電の電力を蓄電する太陽光発電蓄電システムから電力供給を受けて自立運転可能に構成された貯湯給湯システムに関する。

【背景技術】

【0002】

再生可能エネルギー源として太陽光を利用して発電する太陽光発電システムが、一般家庭において広く利用されている。太陽光で発電した電力は家庭内で使用され、使用されなかった余剰電力は商用電源を介して売電される。また、余剰電力を蓄電装置に蓄電しておき、例えば太陽光による発電ができないとき又は商用電源の停電のときに、蓄電装置から電力を供給する太陽光発電蓄電システムの利用も拡大している。

【0003】

一方、エネルギー効率が高い電動のヒートポンプ式熱源機によって加熱された高温の湯水を貯湯槽に貯湯し、この貯湯槽の高温の湯水を給湯に使用する貯湯給湯システムが広く利用されている。そして、貯湯するときに無駄な電力消費を抑制するために、学習記憶した給湯使用履歴に基づいて予測した熱量を予測した給湯使用時刻の前に貯湯する貯湯給湯システムも知られている。このような貯湯給湯システムは、例えば予測した熱量を超える給湯使用によって貯湯槽の高温の湯水を使い果たして給湯不能となる事態を防ぐために、燃料の燃焼熱を利用して湯水を加熱する燃焼式熱源機を備えている。

【0004】

ところで、例えば災害の発生に伴う商用電源の停電時には、商用電源の電力供給が短期間で復旧しない虞がある。この商用電源の停電時にも給湯することができるように、太陽光発電蓄電システムから電力供給を受けて、ヒートポンプ式熱源機によって貯湯する自立運転可能に構成された貯湯給湯システムが知られている。例えば特許文献１には、商用電源の停電時には蓄電された電力を使用してヒートポンプ式熱源機で湯水を加熱する自立運転の場合に、蓄電量に応じて消費電力を抑制する制御を行うことが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第６７０９６９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

災害の発生に伴う商用電源の停電時には、燃焼式熱源機の燃料の供給も遮断されて、燃焼式熱源機を使用することができない場合がある。このとき、自立運転において電力消費を抑制することよりも、給湯不能の事態の防止を優先することが要求されている。しかし、商用電源の停電時に、給湯不能の事態の防止を優先するために貯湯槽に貯湯する熱量を調整するように構成された貯湯給湯システムは無かった。また、特許文献１は、蓄電量に基づき消費電力を抑制して貯湯する又は貯湯を禁止するものであり、貯湯槽に貯湯する熱量の調整について記載されていない。

【0007】

本発明の目的は、商用電源の停電時に、太陽光発電蓄電システムから電力供給を受けて貯湯し、給湯不能の事態を防止するように構成された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】

【0008】

請求項１の発明の貯湯給湯システムは、太陽光で発電して蓄電する太陽光発電蓄電システム及び商用電源から供給される電力を使用して湯水を加熱するヒートポンプ式熱源機と、燃料の燃焼熱を利用して湯水を加熱する燃焼式熱源機と、貯湯槽と、制御手段を有し、前記制御手段が前記ヒートポンプ式熱源機により加熱された湯水を前記貯湯槽に貯湯する貯湯運転を制御する貯湯給湯システムにおいて、前記制御手段は、前記商用電源の停電検出時に、前記太陽光発電蓄電システムから供給される電力を使用する自立モードに移行して、前記燃焼式熱源機の燃料供給状態と前記太陽光発電蓄電システムの発電状態と蓄電量に関する燃料電力情報を取得し、前記燃料電力情報に基づいて、給湯使用履歴に応じた熱量を貯湯する第１貯湯運転と、前記貯湯槽の最大熱量を貯湯する第２貯湯運転と、前記第２貯湯運転よりも少ない熱量を貯湯する第３貯湯運転のうち何れか１つを選択して制御することを特徴としている。

【0009】

上記構成によれば、貯湯給湯システムは、商用電源が停電したときの自立モードにおいて、取得した燃料電力情報に基づいて、第１～第３貯湯運転の何れか１つを選択して制御する。自立モードでは、太陽光発電蓄電システムから電力供給を受けて第１～第３貯湯運転の何れか１つを選択して貯湯するので、貯湯した湯水を給湯に使用することができ、給湯不能の事態を防ぐことができる。

【0010】

請求項２の発明の貯湯給湯システムは、請求項１の発明において、前記制御手段は、前記燃料電力情報に基づいて、前記蓄電量が予め設定された基準値以上であると共に、前記燃料供給状態が燃料を供給可能な状態又は前記発電状態が非発電の場合に、前記第１貯湯運転を選択することを特徴としている。
上記構成によれば、蓄電量が基準値以上で余裕がある場合であって、燃料供給可能な状態で燃焼式熱源機を使用できる場合に、第１貯湯運転で給湯使用履歴に応じた熱量を貯湯する。蓄電量に余裕があって燃料も使えるので、第１貯湯運転によって給湯に必要であると予測される熱量を貯湯して、太陽光発電蓄電システムに蓄えられた電力の必要以上の使用を抑制することができる。また、蓄電量が基準値以上で余裕がある場合であって、発電できない場合でも、第１貯湯運転を選択して、太陽光発電蓄電システムに蓄えられた電力の必要以上の使用を抑制することができる。

【0011】

請求項３の発明の貯湯給湯システムは、請求項１又は２の発明において、前記制御手段は、前記燃料電力情報に基づいて、前記蓄電量が予め設定された基準値以上であると共に、前記燃料供給状態が燃料を供給不能な状態且つ前記発電状態が発電中の場合に、前記第２貯湯運転を選択することを特徴としている。
上記構成によれば、蓄電量が基準値以上で余裕がある場合であって、燃料供給不能な状態で燃焼式熱源機を使用できないが太陽光発電蓄電システムが発電中である場合に、第２貯湯運転で貯湯槽に蓄えられる最大熱量を貯湯する。給湯使用履歴に基づき予測した熱量よりも多い給湯使用があっても、貯湯槽に最大限の熱量を貯湯して給湯できる湯水を最大限確保するので、燃料が使えない場合でも給湯不能の事態を防ぐことができる。

【0012】

請求項４の発明の貯湯給湯システムは、請求項１～３の何れか１項の発明において、前記制御手段は、前記燃料電力情報に基づいて、前記蓄電量が予め設定された基準値未満である場合に、前記第３貯湯運転を選択することを特徴としている。
上記構成によれば、蓄電量が基準値未満で余裕がない場合には、第３貯湯運転により貯湯槽の最大熱量よりも少ない熱量を貯湯する。蓄電量に余裕がないため、家庭の他の機器への電力配分に配慮しながら貯湯槽に貯湯して、給湯することができる湯水を確保するので、燃料の供給状態によらず、すぐに給湯不能となること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、商用電源の停電時に、太陽光発電蓄電システムから電力供給を受けて貯湯して、給湯不能の事態を防止することができる。

【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周辺構成の説明図である。

【図2】実施例に係る貯湯給湯システムの説明図である。

【図3】ヒートポンプ式熱源機の説明図である。

【図4】実施例に係る貯湯制御のフローチャートである。

【図5】実施例に係る自立運転時の貯湯運転テーブルである。

【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、貯湯給湯システム１の周辺構成について、図１に基づいて説明する。
貯湯給湯システム１は、商用電源２及び太陽光発電蓄電システム３から電力供給を受けることができるように電力切替ユニット４に接続されている。電力切替ユニット４は、商用電源２に接続された一般的な分電盤の機能と、貯湯給湯システム１が受ける電力を商用電源２の電力又は太陽光発電蓄電システム３の電力に切り替える機能を有する。

【0017】

太陽光発電蓄電システム３は、太陽光を利用して発電する太陽電池パネル５と、発電した電力を蓄電する蓄電装置６と、発電した電力及び蓄電した電力を直流から交流に変換して電力切替ユニット４に供給するパワーコンディショナ７を有する。太陽電池パネル５で発電された電力は家庭内での使用が優先され、使用されない余剰電力が蓄電装置６に蓄電される。蓄電装置６に余剰電力を蓄電できない場合には、商用電源２を介して余剰電力が売電される。

【0018】

貯湯給湯システム１は、ヒートポンプ式熱源機１０と貯湯給湯ユニット２０を有し、太陽光発電蓄電システム３の電力及び商用電源２の電力を夫々単独で使用して、又はこれらを併用して駆動される。貯湯給湯システム１に供給される電力は、電力線８ａを介して貯湯給湯ユニット２０に供給され、貯湯給湯ユニット２０から電源線８ｂを介してヒートポンプ式熱源機１０に供給される。

【0019】

貯湯給湯システム１について、図２に基づいて説明する。
貯湯給湯ユニット２０は、湯水を貯湯するための貯湯槽２１と、燃料の燃焼熱を利用して湯水を加熱する燃焼式熱源機２２と、高温の湯水と上水を混合する混合弁２３と、貯湯給湯システム１を制御する制御部２４（制御手段）を備えている。貯湯給湯システム１は、ヒートポンプ式熱源機１０によって外気の熱を利用して貯湯槽２１の湯水を加熱した高温の湯水を貯湯槽２１に貯湯し、貯湯槽２１の高温の湯水と上水を混合弁２３で混合して、給湯設定温度の湯水を例えば給湯栓９に給湯するように構成されている。

【0020】

燃焼式熱源機２２は、送風ファン２２ａ、バーナ２２ｂ、熱交換器２２ｃ等を備え、外部から供給される燃料（例えば都市ガス）の燃焼熱を利用して上水を加熱する。制御部２４は、学習記憶した給湯使用履歴に基づいて将来の給湯使用の予測を行い、予測した給湯使用量に相当する熱量を予測した給湯使用の前に貯湯槽２１に貯湯するように貯湯運転を制御する。

【0021】

貯湯槽２１の下部には、ヒートポンプ式熱源機１０に貯湯槽２１の湯水を供給する循環往き通路２５が接続され、貯湯槽２１の上部には、ヒートポンプ式熱源機１０で加熱した湯水を貯湯槽２１に戻す循環戻り通路２６が接続されている。循環往き通路２５は、貯湯槽２１の湯水をヒートポンプ式熱源機１０に送るための貯湯ポンプ２７を備えている。尚、ヒートポンプ式熱源機１０が貯湯ポンプ２７に相当するものを備えていてもよい。

【0022】

循環往き通路２５には、ヒートポンプ式熱源機１０に供給する湯水の温度を検知する循環往き温度センサ２５ａが配設されている。循環戻り通路２６には、ヒートポンプ式熱源機１０で加熱された湯水の温度を検知する循環戻り温度センサ２６ａが配設されている。

【0023】

また、貯湯槽２１の下部には、貯湯槽２１に上水を供給するための給水通路２８が接続されている。給水通路２８には上水の温度を検知する給水温度センサ２８ａが配設され、給水通路２８の貯湯槽２１との接続部の近傍には、排水栓２９ａを備えた排水通路２９が接続されている。排水栓２９ａは、断水時に貯湯槽２１の湯水を取り出すためにも使用される。貯湯槽２１の上部（頂部）には、上水の給水圧により貯湯槽２１の湯水を出湯するための出湯通路３０が接続されている。

【0024】

貯湯槽２１には、その内部の湯水の温度を検知するために、貯湯槽２１の高さ方向に所定の間隔を空けて並ぶように、複数の貯湯温度センサ２１ａ～２１ｅが配設されている。出湯通路３０の貯湯槽２１との接続部の近傍には、貯湯槽２１から出湯通路３０に出湯される湯水の温度を検知するための貯湯槽出湯温度センサ２１ｆが配設されている。貯湯槽２１は、貯湯温度センサ２１ａ～２１ｅと貯湯槽出湯温度センサ２１ｆを含めて不図示の断熱部材に覆われており、貯湯運転により貯湯した湯水の放熱を防いで温度低下を緩やかにしている。

【0025】

混合弁２３には、給水通路２８から分岐された第１分岐通路３１と、出湯通路３０と給湯通路３２が接続されている。この混合弁２３は、出湯通路３０から供給される高温の湯水と第１分岐通路３１から供給される低温の上水の混合比を調整可能に構成されている。混合弁２３で混合された湯水は、給湯通路３２に供給されて給湯栓９等から給湯される。

【0026】

混合弁２３の高温水入口近傍の出湯通路３０には、混合弁２３に供給される湯水の温度を検知する混合弁入口温度センサ３０ａが配設されている。給湯通路３２には、給湯流量を検知する給湯流量センサ３２ａと、給湯温度を検知する給湯温度センサ３２ｂと、給湯流量を調整する給湯流量調整弁３２ｃが配設されている。

【0027】

給水通路２８からさらに第２分岐通路３３が分岐され、この第２分岐通路３３が追焚用循環通路３４に接続されて、給水通路２８から追焚用循環通路３４に上水を供給可能に構成されている。追焚用循環通路３４は、燃焼式熱源機２２と追焚用熱交換器３５に接続され、燃焼式熱源機２２に湯水を供給するために燃焼式熱源機２２の湯水の入口側に循環ポンプ３６を有する。

【0028】

追焚用循環通路３４の循環ポンプ３６の出口と燃焼式熱源機２２の入口の間には、燃焼式熱源機２２に供給される湯水の温度を検知する燃焼式熱源機入口温度センサ３４ａと、その流量を検知する循環流量センサ３４ｂが配設されている。そして、燃焼式熱源機２２で加熱された湯水温度を検知する燃焼式熱源機出口温度センサ３４ｃが、燃焼式熱源機２２の湯水の出口側の追焚用循環通路３４に配設されている。また、追焚用循環通路３４は、追焚用熱交換器３５の出口側に追焚用循環通路３４を開閉するための開閉電磁弁３４ｄを有する。第２分岐通路３３は、循環ポンプ３６と開閉電磁弁３４ｄの間に接続されている。

【0029】

追焚用熱交換器３５には、図示外の浴槽の湯水を流通させるために浴槽ポンプ３７を備えた追焚通路３８が接続されている。この追焚用熱交換器３５は、燃焼式熱源機２２が加熱した高温の湯水との熱交換によって、追焚通路３８を流通する浴槽の湯水を加熱する。追焚通路３８には、給湯流量調整弁３２ｃにおいて給湯通路３２から分岐された注湯通路３９が接続され、追焚通路３８を介して浴槽に注湯（湯張り）可能なように構成されている。

【0030】

燃焼式熱源機出口温度センサ３４ｃと追焚用熱交換器３５の間の追焚用循環通路３４から、燃焼出湯通路４０が分岐されて出湯通路３０に接続されている。燃焼出湯通路４０は、出湯通路３０に供給する湯水量を調整するための流量調整弁４０ａを備えている。燃焼式熱源機２２で加熱された湯水は、燃焼出湯通路４０を介して出湯通路３０に供給可能である。

【0031】

制御部２４は、貯湯温度センサ２１ａ等の各部に配設された温度センサの検知温度、給湯流量センサ３２ａ等の検知流量等に基づいて、各部に配設された弁、ポンプ等の機器類を作動させて各種運転制御等を行う。また、制御部２４は、計時機能、給湯使用履歴を学習記憶する機能を備えている。この制御部２４には、操作端末２４ａが通信可能に接続されている。操作端末２４ａは、貯湯給湯システム１の運転操作、給湯設定温度等の各種設定操作のための操作部と表示部と、家庭内の通信ネットワーク（ホームネットワーク）に通信接続するための通信部を有する。ホームネットワークは、商用電源２の停電時にも、太陽光発電蓄電システム３から電力供給を受けて通信可能に維持される。

【0032】

ヒートポンプ式熱源機１０について、図３に基づいて説明する。
ヒートポンプ式熱源機１０は、圧縮機１１、凝縮熱交換器１２、膨張弁１３、蒸発熱交換器１４を冷媒回路１５により接続して構成されている。このヒートポンプ式熱源機１０は、冷媒回路１５に封入された冷媒を圧縮機１１で圧縮して高温にする。そして、貯湯ポンプ２７の駆動により循環往き通路２５から供給される貯湯槽２１の湯水を、凝縮熱交換器１２において高温の冷媒との熱交換により加熱する。熱交換後の温度が下がった冷媒は、膨張弁１３において膨張して外気より低温になり、蒸発熱交換器１４で外気から吸熱した後、再び圧縮機１１に導入される。蒸発熱交換器１４は、送風機１６と外気温度を検知する外気温度センサ１７を備えている。

【0033】

次に、貯湯運転について説明する。
制御部２４は、例えば学習記憶した給湯使用履歴に基づいて将来の給湯使用時刻と給湯使用量を予測し、予測した給湯使用の直前に貯湯が完了するように貯湯運転を制御する。このとき制御部２４は、貯湯ポンプ２７とヒートポンプ式熱源機１０を作動させて貯湯運転を開始し、予測した給湯使用量に相当する熱量を貯湯すると貯湯運転を終了する。

【0034】

次に、給湯運転について説明する。
給湯設定温度の給湯を行う給湯運転は、制御部２４が、混合弁入口温度センサ３０ａと給水温度センサ２８ａと給湯温度センサ３２ｂの夫々の検知温度に基づいて、混合弁２３の混合比を調整することによって給湯設定温度に調整した湯水を給湯する。このとき制御部２４は、貯湯運転によって貯湯槽２１に貯湯された湯水を使用して給湯運転を行う。また制御部２４は、給湯運転において、例えば給湯使用時刻（給湯使用時間）、給湯流量センサ３２ａが検知した給湯流量、給湯使用時間と給湯流量と混合弁２３の混合比から求められる貯湯槽２１の出湯量等を含む給湯使用履歴を学習記憶する。

【0035】

例えば給湯運転中に貯湯された湯水を使い切ってしまい、貯湯槽２１に給湯に使用できる温度の湯水がない場合には、制御部２４は、循環ポンプ３６を駆動し、給水通路２８から供給される上水を燃焼式熱源機２２で加熱した高温の湯水を使用して給湯運転を行う。また、例えば給湯設定温度の変更により、貯湯された湯水よりも高温の給湯を行う場合にも、制御部２４は、給水通路２８から供給される上水を燃焼式熱源機２２で加熱した高温の湯水を使用して給湯運転を行う。

【0036】

制御部２４には、上記の貯湯運転、給湯運転以外にも、各種センサの検知信号等に基づいて湯張り運転、追焚運転等の制御を行う制御プログラムが格納されている。また、制御部２４は、ヒートポンプ式熱源機１０への入水温度と外気温度に基づいて、ヒートポンプ式熱源機１０を制御する。

【0037】

貯湯給湯システム１は、通常時には、太陽光発電蓄電システム３と商用電源２の一方又は両方から電力供給を受けて、通常モードの貯湯運転及び給湯運転を行う。しかし、商用電源２は、例えば台風、地震等の災害発生に伴い停電する虞がある。そのため、貯湯給湯システム１は、商用電源２の停電時に太陽光発電蓄電システム３から電力供給を受けて貯湯運転、給湯運転を行う自立モードを有する。

【0038】

通常モードでは、給湯使用履歴に基づいて予測した熱量を、ヒートポンプ式熱源機１０によって貯湯槽２１に貯湯する。そして、この貯湯槽２１に貯湯された湯水が給湯に使用される。貯湯槽２１の湯水を給湯に使用できない場合には、上水を燃焼式熱源機２２で加熱して給湯する。

【0039】

一方、自立モードでは、太陽光発電蓄電システム３から供給される電力を使用して、ヒートポンプ式熱源機１０によって貯湯運転を行い、給湯用の高温の湯水を貯湯する。このとき、災害による停電は短期間で復旧しない場合があり、燃焼式熱源機２２が使用する燃料の供給が遮断される場合もある。このような状況で家庭内の機器への電力供給と給湯用の湯水確保を両立するために、制御部２４は、太陽光発電蓄電システム３の発電状況、蓄電状況に応じて貯湯運転の制御を行う。この貯湯給湯システム１の制御部２４による貯湯制御について、図４の貯湯制御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。

【0040】

貯湯制御が開始されるとＳ１において、学習記憶した給湯使用履歴に基づいて、将来の給湯の予測を行い、Ｓ２に進む。この予測には、給湯使用量の予測と、給湯使用時刻の予測が含まれる。

【0041】

Ｓ２において、貯湯タイミングの到来を判定する。例えば、Ｓ１で予測した給湯使用時刻の前に予測した給湯使用量に相当する熱量の貯湯が完了するように、貯湯を開始する時刻になったか否か判定する。Ｓ２の判定がＹｅｓの場合はＳ３に進み、Ｓ２の判定がＮｏの場合はＳ２の判定を繰り返す。

【0042】

Ｓ３において、商用電源２が停電しているか否か判定する。商用電源２の電力供給状況は、ホームネットワークを介した電力切替ユニット４との通信によって取得する。尚、制御部２４と電力切替ユニット４と太陽光発電蓄電システム３との間における通信は、ホームネットワークを介して例えばエコーネットライト（ECHONETLite（登録商標））と呼ばれる通信規格に基づいて行われる。Ｓ３の判定がＮｏの場合（商用電源２が電力供給中の場合）にはＳ４に進み、Ｓ４において、通常モードの貯湯運転を行ってリターンする。Ｓ３の判定がＹｅｓの場合（商用電源２の停電検出の場合）には、Ｓ５に進む。

【0043】

Ｓ５において、太陽光発電蓄電システム３から電力供給を受けて運転する自立モードに移行し、Ｓ６に進む。そしてＳ６において、燃料電力情報を取得してＳ７に進む。燃料電力情報には、燃料供給状態（燃料供給の可否）と太陽光発電蓄電システム３の太陽光による発電状態と蓄電量が含まれる。太陽光による発電状態と蓄電状態は、太陽光発電蓄電システム３との通信によって取得する。燃料供給状態は、燃焼式熱源機２２において着火動作を行い、実際に燃焼可能か否か試行して確認する。

【0044】

Ｓ７において、取得した蓄電量が予め設定された基準値以上であるか否か判定する。蓄電された電力は、家庭内の他の機器にも分配されるので、蓄電量に応じて貯湯する熱量を調整することが好ましいためである。Ｓ７の判定がＹｅｓの場合（基準値以上の場合）にはＳ８に進む。

【0045】

Ｓ８において、取得した燃料電力情報に基づいて燃料供給可能か否か判定する。Ｓ８の判定がＹｅｓの場合（燃料供給可能の場合）にはＳ９に進み、Ｓ９において第１貯湯運転を選択して実行する。この第１貯湯運転は、Ｓ１で給湯使用履歴に基づいて予測した給湯使用量に相当する熱量を貯湯する。基準値以上の十分な蓄電量があるので、太陽光発電蓄電システム３から電力供給を受けて予測した熱量を貯湯することができ、燃料供給可能なので、燃焼式熱源機２２を使用することにより給湯不能の事態を防ぐことができる。第１貯湯運転を実行して貯湯完了後にはＳ１０に進み、Ｓ１０において通常モードに移行してリターンする。

【0046】

Ｓ８の判定がＮｏの場合（燃料供給不能の場合）にはＳ１１に進む。そしてＳ１１において、取得した燃料電力情報に基づいて太陽光発電による発電中か否か判定する。Ｓ１１の判定がＹｅｓの場合（発電中の場合）にはＳ１２に進み、Ｓ１２において第２貯湯運転を選択して実行する。第２貯湯運転は、給湯使用履歴に基づき予測した熱量ではなく、貯湯槽２１に貯湯可能な最大熱量を貯湯する。この第２貯湯運転は、燃料供給不能のため燃焼式熱源機２２を使用できないが、基準値以上の蓄電量があり且つ太陽光発電が発電中のため十分に電力があるので、この電力を使用して給湯用の高温の湯水を最大限確保するものである。

【0047】

Ｓ１１の判定がＮｏの場合（非発電の場合）にはＳ９に進んで第１貯湯運転を選択して実行する。第１貯湯運転は、給湯使用履歴に基づき予測した熱量を貯湯するので、必要とされる熱量を貯湯して必要以上の電力消費を抑制することができる。燃料供給不能のため燃焼式熱源機２２を使用することはできないが、蓄電量が基準値以上で余裕がある状態で、少なくとも予測した給湯使用量に相当する熱量を貯湯して、通常の給湯使用量の範囲内で給湯不能になることを防ぐ。

【0048】

一方、Ｓ７の判定がＮｏの場合（基準値未満の場合）にはＳ１３に進む。そしてＳ１３において、第３貯湯運転を選択して実行する。第３貯湯運転は、給湯使用履歴に基づき予測した熱量ではなく、基準値未満の少ない蓄電量を家庭の他の機器と分配して使用するために、第２貯湯運転の貯湯槽２１に貯湯可能な最大熱量よりも低熱量の貯湯を行う貯湯運転である。第３貯湯運転の目標熱量は、例えば予め設定された熱量として最大熱量の半分の熱量としてもよく、蓄電量に応じた熱量として蓄電量の半分を使用して貯湯可能な熱量としてもよい。これにより、少ない蓄電量のため余裕がない状態で電力配分に配慮して、給湯用の高温の湯水を確保することができる。

【0049】

Ｓ１２の第２貯湯運転の実行後、Ｓ１３の第３貯湯運転の実行後には、Ｓ１４に進み、Ｓ１４において商用電源２の停電が継続しているか否か判定する。Ｓ１４の判定がＮｏの場合（商用電源復旧の場合）にはＳ１０に進み、Ｓ１４の判定がＹｅｓの場合（停電継続の場合）にはＳ１５に進む。

【0050】

Ｓ１５において、貯湯タイミングの到来を判定する。例えば、給湯に使用した熱量が貯湯した熱量の所定割合を超えた場合に、又は貯湯後の経過時間が所定時間を超えた場合に、貯湯タイミングが到来したと判定する。Ｓ１５の判定がＹｅｓの場合はＳ６に戻って自立モードの貯湯を行う。Ｓ１５の判定がＮｏの場合はＳ１４に戻り、商用電源２が復旧するまで、又は貯湯タイミングが到来するまで、Ｓ１４とＳ１５の判定を繰り返す。

【0051】

図５は、商用電源２の状態と、燃料供給の状態と、太陽光発電の状態と、蓄電量に基づいて、選択される貯湯運転を示した貯湯運転テーブルである。制御部２４は、この貯湯運転テーブルを記憶しておき、商用電源２の状態と取得した燃料電力情報に基づいて第１～第３貯湯運転を選択して実行することもできる。

【0052】

上記貯湯給湯システム１の作用、効果について説明する。
貯湯給湯システム１は、商用電源２が停電したときの自立モードにおいて、取得した燃料電力情報に基づいて、第１～第３貯湯運転の何れか１つを選択して制御する。自立モードでは、太陽光発電蓄電システム３から電力供給を受けて第１～第３貯湯運転の何れか１つを選択して貯湯するので、貯湯した湯水を給湯に使用することができ、給湯不能の事態を防ぐことができる。また、貯湯給湯システム１が燃料電力情報に基づいて自動的に第１～第３貯湯運転の何れか１つを選択するので、ユーザは燃料供給状態と電力供給状態に基づいて貯湯する操作の必要がなく、ユーザの負担がない。

【0053】

自立モードでは、蓄電量が基準値以上で余裕がある場合であって、燃料供給可能な状態で燃焼式熱源機２２を使用できる場合に、第１貯湯運転で給湯使用履歴に応じた熱量を貯湯する。蓄電量に余裕があって燃料も使えるので、第１貯湯運転によって給湯に必要と予測される熱量を貯湯して、太陽光発電蓄電システム３に蓄えられた電力の必要以上の使用を抑制することができる。

【0054】

また、自立モードでは、蓄電量が基準値以上で余裕がある場合であって、燃料供給不能な状態で燃焼式熱源機２２を使用できないが、太陽光発電蓄電システム３が発電中である場合に、第２貯湯運転で貯湯槽２１に貯湯可能な最大熱量を貯湯する。燃料が使えないため給湯不能の事態となる虞があるので、貯湯槽２１に蓄えられる最大熱量を貯湯して給湯できる湯水を最大限確保することによって、給湯不能の事態を防ぐことができる。

【0055】

一方、自立モードにおいて蓄電量が基準値未満であり余裕がない場合には、第３貯湯運転により貯湯槽２１の最大熱量よりも少ない熱量を貯湯する。蓄電量に余裕がないため家庭内の他の機器への電力分配に配慮しながら貯湯槽２１に貯湯して、給湯可能な高温の湯水を確保するので、燃料の供給状態によらずある程度の給湯を可能にして、給湯不能の事態となることを防ぐことができる。

【0056】

燃焼式熱源機２２は、貯湯槽２１の湯水を再加熱して出湯通路３０に供給可能なように構成されていてもよい。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、上記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態を包含するものである。

【符号の説明】

【0057】

１ ：貯湯給湯システム
２ ：商用電源
３ ：太陽光発電蓄電システム
４ ：電力切替ユニット
５ ：太陽電池パネル
６ ：蓄電装置
７ ：パワーコンディショナ
８ａ，８ｂ ：電源線
９ ：給湯栓
１０ ：ヒートポンプ式熱源機
１１ ：圧縮機
１２ ：凝縮熱交換器
１３ ：膨張弁
１４ ：蒸発熱交換器
１５ ：冷媒通路
２０ ：貯湯給湯ユニット
２１ ：貯湯槽
２２ ：燃焼式熱源機
２２ａ ：送風ファン
２２ｂ ：バーナ
２２ｃ ：熱交換器
２３ ：混合弁
２４ ：制御部
２５ ：循環往き通路
２６ ：循環戻り通路
２７ ：貯湯ポンプ
２８ ：給水通路
２９ ：排水通路
３０ ：出湯通路
３１ ：第１分岐通路
３２ ：給湯通路
３３ ：第２分岐通路
３４ ：追焚用循環通路
３５ ：追焚用熱交換器
３６ ：循環ポンプ
３７ ：浴槽ポンプ
３８ ：追焚通路
３９ ：注湯通路
４０ ：燃焼出湯通路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】