特許 7611738 給湯制御装置

(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】

(24)【登録日】2024-12-26

(45)【発行日】2025-01-10

(54)【発明の名称】給湯制御装置

(51)【国際特許分類】

   F24H 1/18 20220101AFI20241227BHJP

   F24D 17/00 20220101ALI20241227BHJP

   F24H 15/156 20220101ALI20241227BHJP

   F24H 15/219 20220101ALI20241227BHJP

   F24H 15/238 20220101ALI20241227BHJP

   F24H 15/258 20220101ALI20241227BHJP

   F24H 15/215 20220101ALI20241227BHJP

   F24H 15/335 20220101ALI20241227BHJP

【ＦＩ】

F24H1/18 G

F24D17/00 P

F24H15/156

F24H15/219

F24H15/238

F24H15/258

F24H15/215

F24H15/335

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021038339

(22)【出願日】2021-03-10

(65)【公開番号】P2022138452

(43)【公開日】2022-09-26

【審査請求日】2023-12-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000000284

【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】宇都宮 福郎

(72)【発明者】

【氏名】北川 勝也

【審査官】大谷 光司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１４８２９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１２５８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１７４７３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１０／１１６４５４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－２０２４０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｈ１／００－１５／４９３

Ｆ２４Ｄ１７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

共通流路に流通する流体を加熱して湯を生成する複数の熱源機と、複数の前記熱源機を介して加熱された湯が流通する１つの出湯路から分岐する複数の分岐路に夫々接続された複数の温水消費装置とを有する給湯システムを制御する給湯制御装置であって、
前記出湯路は、湯水を貯留する貯湯タンクと連通し、前記分岐路よりも上流側の第一循環路及び前記分岐路よりも下流側の第二循環路と、を含んでおり、
前記共通流路は、前記貯湯タンクと複数の前記熱源機とを接続しており、
前記共通流路に流通する流体の循環流量を制御する制御部と、
複数の前記温水消費装置を有する１つの前記給湯システムに関して複数の前記温水消費装置で消費される熱負荷を含む熱負荷データを取得する熱負荷データ取得部と、
複数の前記熱負荷データを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記熱負荷データに含まれ、前記第一循環路を流通する湯の第一温度と前記第二循環路を流通する湯水の第二温度との差に基づいて取得される前記熱負荷及び前記循環流量を参照して、異なる前記給湯システムにおける前記制御部の作動条件を設定する設定部と、を備えた給湯制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記熱負荷に応じて前記第一温度と前記第二温度との差が所定範囲内となるように、前記循環流量を制御する請求項１に記載の給湯制御装置。

【請求項3】

前記記憶部は、複数の前記給湯システムにおける夫々の設置条件と、前記設置条件に対応する複数の前記給湯システムに関する前記熱負荷データと、を記憶しており、
前記設定部は夫々の前記設置条件に対応する前記熱負荷データを参照して前記作動条件を設定する請求項１又は２に記載の給湯制御装置。

【請求項4】

前記設置条件は、外気温及び水温を含んでおり、
前記設定部は、前記外気温及び水温に基づいて、参照する前記熱負荷データを補正した補正熱負荷データを生成し、当該補正熱負荷データに基づいて前記作動条件を設定する請求項３に記載の給湯制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、集合住宅向けの給湯システムを制御する給湯制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、集合住宅の各戸の温水消費装置に湯を供給するために、複数の熱源機を用いて水を加熱して湯を生成する給湯システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この給湯システムは、複数の熱源機を用いて水を加熱するため、熱源機の台数制御を行うことでエネルギー効率を高め、１台の熱源機に不具合が発生しても、各戸に湯を供給できるものである。

【0003】

特許文献１に記載の給湯システムは、給湯器で構成される熱源機と、複数の熱源機と貯湯タンクと各戸の蛇口（温水消費装置）との間で温水を循環させる循環路とを備えており、貯湯タンクの温水温度に応じて循環路に設置された循環ポンプを駆動又は停止させて、各戸の蛇口に対する給湯温度を制御するマルチコントローラが設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３－１４８２９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載のマルチコントローラは、貯湯タンクの温水温度に応じて循環ポンプを駆動又は停止をさせているだけなので、集合住宅全体の温水消費量が少ない場合でも、熱源機は一定の熱量を供給し続けている。温水消費量に応じて熱源機の台数制御を行うことで、エネルギー消費量を低下させることができるものの、個々の熱源機における出力負荷は変わらず、エネルギー効率を高める上で、改善の余地があった。特に、新たに建築された集合住宅では、全体の温水消費量が分からないため、複数の熱源機を定格出力で作動させる必要があり、エネルギー効率が悪化しやすい。

【0006】

そこで、様々な集合住宅においてエネルギー効率を高めることが可能な給湯制御装置が望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る給湯制御装置の特徴構成は、共通流路に流通する流体を加熱して湯を生成する複数の熱源機と、複数の前記熱源機を介して加熱された湯が流通する１つの出湯路から分岐する複数の分岐路に夫々接続された複数の温水消費装置とを有する給湯システムを制御する給湯制御装置であって、前記出湯路は、湯水を貯留する貯湯タンクと連通し、前記分岐路よりも上流側の第一循環路及び前記分岐路よりも下流側の第二循環路と、を含んでおり、前記共通流路は、前記貯湯タンクと複数の前記熱源機とを接続しており、前記共通流路に流通する流体の循環流量を制御する制御部と、複数の前記温水消費装置を有する１つの前記給湯システムに関して複数の前記温水消費装置で消費される熱負荷を含む熱負荷データを取得する熱負荷データ取得部と、複数の前記熱負荷データを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記熱負荷データに含まれ、前記第一循環路を流通する湯の第一温度と前記第二循環路を流通する湯水の第二温度との差に基づいて取得される前記熱負荷及び前記循環流量を参照して、異なる前記給湯システムにおける前記制御部の作動条件を設定する設定部と、を備えた点にある。

【0008】

本構成では、ある集合住宅が備える給湯システムに関する熱負荷データを取得して、様々な集合住宅に対応する複数の熱負荷データを記憶している。そして、設定部は、複数の熱負荷データを参照して、例えば、新築の集合住宅の給湯システムにおいて、熱源機にて加熱される湯水の循環流量を制御する制御部の作動条件を設定する。

【0009】

つまり、制御に必要な熱負荷データが無い、若しくは一年を通して取得されていない集合住宅においても、設定部により制御部の作動条件が設定されるので、すべての熱源機を一定出力で作動させる必要がなく、エネルギー効率の高い給湯システムを実現できる。このように、様々な集合住宅においてエネルギー効率を高めることが可能な給湯制御装置が提供できる。

【0010】

他の特徴構成は、前記制御部は、前記熱負荷に応じて前記第一温度と前記第二温度との差が所定範囲内となるように、前記循環流量を制御する点にある。

【0011】

本構成では、第一温度と第二温度との差により、温水消費装置の熱負荷が分かるため、この熱負荷に応じて熱源機に供給する循環流量を制御している。つまり、第一温度と第二温度との差が所定範囲内となるように制御すれば、熱負荷が高い場合は循環流量を大きくすることにより熱源機の出力熱量を確保して各戸に必要量の給湯を実現し、熱負荷が低い場合は循環流量を小さくして熱源機の出力熱量を下げ、エネルギー消費量を低下させることができる。よって、熱源機は、過剰な熱量供給となることが無く、エネルギー効率を高めることができる。

【0012】

他の特徴構成は、前記記憶部は、複数の前記給湯システムにおける夫々の設置条件と、前記設置条件に対応する複数の前記給湯システムに関する前記熱負荷データと、を記憶しており、前記設定部は夫々の前記設置条件に対応する前記熱負荷データを参照して前記作動条件を設定する点にある。

【0013】

本構成のように、設定部が、例えば集合住宅の規模や地域といった設置条件が似通った熱負荷データを参照すれば、より実情に即した給湯制御が可能となるため、新築の集合住宅であっても、初動からエネルギー効率を高めることができる。

【0014】

他の特徴構成は、前記設置条件は、外気温及び水温を含んでおり、前記設定部は、前記外気温及び水温に基づいて、参照する前記熱負荷データを補正した補正熱負荷データを生成し、当該補正熱負荷データに基づいて前記作動条件を設定する点にある。

【0015】

本構成のように、外気温や水温に基づいて補正熱負荷データを生成すれば、より適正な作動条件を設定できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】給湯システムの概念図である。

【図2】給湯制御装置を示すブロック図である。

【図3】給湯制御フロー図である。

【図4】作動条件の設定に係る説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に、本発明に係る給湯制御装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。

【0018】

図１に示す本実施形態における給湯システム１００は、１棟の建物に複数の住戸が存在する集合住宅に設けられている。この給湯システム１００は、複数の給湯器２（熱源機の一例）にて湯水（流体の一例）を加熱して湯を生成し、この湯を、夫々の住戸に設けられた温水消費装置９に供給する。本実施形態における給湯制御装置１は、夫々の集合住宅に設置された複数の給湯システム１００の作動を制御する。この給湯制御装置１は、給湯システム１００の状態を遠隔地で集中管理する管理センタに設けられたコンピュータの一部の機能であっても良いし、給湯システム１００の一部として機能する制御機構であっても良いし、これらの組み合わせであっても良い。給湯制御装置１は、各種処理を実行するＣＰＵやメモリ等を中核としたハードウェアとソフトウェアとの協働により構成されている。

【0019】

［給湯システムの基本構成］
給湯システム１００は、集合住宅の各戸に設けられる温水消費装置９と、温水消費装置９に供給される湯を生成する複数の給湯器２（熱源機の一例）と、複数の給湯器２で湯水を加熱して生成された湯を貯留する貯湯タンク３と、を備えている。この給湯システム１００は、貯湯タンク３に貯留された湯水を複数の給湯器２で加熱して生成された湯を貯湯タンク３に戻し、この湯を貯湯タンク３から夫々の温水消費装置９に供給する。また、給湯システム１００は、給湯制御装置１と有線又は無線により相互通信が可能に構成されており、給湯制御装置１により作動が制御される。

【0020】

複数の給湯器２は、夫々の給湯器２が並列に接続されており、１つの湯水循環路４１に流通する湯水を加熱して湯を生成する。なお、夫々の給湯器２を直列で接続しても良い。また、湯水を加熱して湯を生成する熱源機は、給湯器２に限定されず、燃料電池、ガスエンジンコージェネレーション装置、電気式ヒートポンプ装置、太陽熱集熱装置など、熱を与える様々な装置を用いることができる。

【0021】

給湯器２は、ケーシング２１内部に配管２２を備えており、配管２２に給湯熱源である熱交換器２３が設けられている。この給湯器２は、ガス配管２４から供給される都市ガス１３Ａなどの燃焼ガスの燃焼火炎で得た熱を、熱交換器２３により配管２２を流通する湯水に与えて給湯機能を実行するガス給湯器である。

【0022】

貯湯タンク３は、複数の給湯器２の熱エネルギーを蓄え（即ち、熱媒体としての湯で熱を蓄え）、出湯配管４２を介して、分岐路９１から湯を温水消費装置９へと流出させるように構成されている。貯湯タンク３の下部には、水道水が供給される給水配管４５が接続されており、貯湯タンク３の内部には湯水が満たされている。

【0023】

貯湯タンク３には、貯湯タンク３と複数の給湯器２との間で湯水を循環させる１つの湯水循環路４１（共通流路の一例）が接続されている。つまり、貯湯タンク３に貯えられている湯水は、湯水循環路４１を通って複数の給湯器２と貯湯タンク３との間で循環する。この湯水循環路４１の途中には循環ポンプＰが設けられており、循環ポンプＰの駆動力を変更することで、湯水循環路４１を流通する湯水の循環流量を変化させることができる。湯水循環路４１は、貯湯タンク３の下部から取り出された湯水が、複数の給湯器２を経由して、貯湯タンク３の上部へと帰還するように設けられている。つまり、貯湯タンク３の下部から取り出された相対的に低温の湯水が、複数の給湯器２で熱を回収し、複数の給湯器２から排出された熱を回収した相対的に高温の湯は、貯湯タンク３の上部に帰還する。その結果、貯湯タンク３では、上部には相対的に高温の湯が貯えられ、下部には相対的に低温の湯水が貯えられるというように、温度成層を形成して湯水が貯えられることになる。

【0024】

貯湯タンク３の上部には、貯えている高温の湯を出湯する出湯配管４２が接続されている。この出湯配管４２からは、貯湯タンク３に貯留されている相対的に高温の湯が放出される。出湯配管４２に調整弁６が接続されており、この調整弁６では、出湯配管４２を介して貯湯タンク３から放出される相対的に高温の湯と、給水配管４５を介して供給される相対的に低温の水とが流れ込む。給湯制御装置１は、調整弁６から下流側の出湯路４３へと流通する湯の温度が、出湯目標温度（例えば、３０～４５℃）となるように調整弁６の動作を制御する。なお、調整弁６を省略して、出湯配管４２と出湯路４３とを直接接続しても良い。

【0025】

調整弁６は、出湯配管４２の湯の流通量、及び、給水配管４５からの水の合流量を制御する三方弁等で構成される弁部材である。なお、調整弁６に用いる弁部材としては、ロータリバルブ、電磁弁などを用いることができる。この調整弁６は、給湯制御装置１からの指示に従って、出湯配管４２及び給水配管４５の開度を調整する。つまり、給湯制御装置１は、調整弁６を出湯配管４２が開状態となるように制御することにより、出湯路４３を介して温水消費装置９への出湯可能となり、出湯目標温度に基づいて給水配管４５の連通開度を制御する。一方、温水消費装置９への出湯を停止する際、給湯制御装置１は、貯湯タンク３側の出湯配管４２を遮断すると共に、給水配管４５側を全開状態となるように調整弁６の弁位置を制御しておく。つまり、温水消費装置９への出湯を停止する際、調整弁６は、給水配管４５の水を出湯配管４２に流通可能な弁位置となっている。調整弁６の弁位置に係る情報は、給湯制御装置１へ出力される。

【0026】

給水配管４５には、上水温度を計測する上水温度センサＳｗが設けられている。湯水循環路４１には、給湯器２よりも上流側に湯水温度Ｔａを計測する湯水温度センサＳａが設けられており、給湯器２よりも下流側に目標とする湯温度Ｔｂを計測する目標温度センサＳｂが設けられている。また、湯水循環路４１には、湯水循環路４１を流通する湯水の循環流量Ｖを計測する流量センサＳｖが設けられている。出湯路４３は、湯水を貯留する貯湯タンク３から分岐路９１までの出湯配管４２と接続される第一循環路４３ａと、分岐路９１から貯湯タンク３までの第二循環路４３ｂと、を含んでいる。つまり、出湯路４３は、湯水を貯留する貯湯タンク３と連通し、分岐路９１よりも上流側の第一循環路４３ａと、分岐路９１よりも下流側の第二循環路４３ｂと、を含んでいる。第一循環路４３ａには、温水消費装置９にて熱回収が行われる前の出湯温度Ｔ１を計測する熱回収前温度センサＳｃが設けられており、第二循環路４３ｂには、温水消費装置９にて熱回収が行われた後の湯水の戻り温度Ｔ２を計測する熱回収後温度センサＳｄが設けられている。これら上水温度センサＳｗ，湯水温度センサＳａ，目標温度センサＳｂ，熱回収前温度センサＳｃ及び熱回収後温度センサＳｄは、例えば熱電対等を含んでおり、当該熱電対等で検出した温度に係る情報を、給湯制御装置１へ出力する。また、流量センサＳｖは、例えばプロペラ式流量計で構成されており、当該流量計で検出した流量に係る情報を、給湯制御装置１へ出力する。

【0027】

複数の温水消費装置９は、複数の給湯器２を介して加熱された湯が流通する１つの出湯路４３から分岐する複数の分岐路９１に夫々接続されている。温水消費装置９は、給湯用途や暖房用途等である。温水消費装置９が給湯用途の場合、消費された湯水は貯湯タンク３へ帰還しない。温水消費装置９が暖房用途の場合、湯が保有している熱のみが消費されて、湯水は貯湯タンク３へと帰還する。分岐路９１には、その分岐路９１を流れる湯を再加熱するために、給湯器等の熱交換器で構成される補助熱源装置（不図示）が設けられていても良い。貯湯タンク３の上部から流出した湯の温度が、温水消費装置９で要求される湯の温度よりも低いとき、補助熱源装置を運転して温水消費装置９へ供給される湯の温度が所望の温度となるような制御を行う。

【0028】

［給湯制御装置］
図１～図２に示すように、給湯制御装置１は、夫々の集合住宅に設置された複数の給湯システム１００の作動を制御する。給湯制御装置１は、通信部１１（熱負荷データ取得部の一例）と制御部１２と記憶部１３と設定部１４と学習部１５とを有している。

【0029】

通信部１１は、給湯システム１００との間で有線通信又は無線通信が可能な通信インターフェースで構成されている。この通信部１１は、給湯システム１００の状態を遠隔地で集中管理する管理センタに設けられている。

【0030】

制御部１２は、給湯システム１００の作動を制御するが、本実施形態では、主として、湯水循環路４１に流通する湯水の循環流量Ｖを制御する形態を説明する。この制御部１２は、管理センタに設けられているが、機能の一部を給湯システム１００に受け持たせても良い。

【0031】

制御部１２は、式（１）の演算式に基づき、集合住宅の各戸に設けられた温水消費装置９で消費される合計熱量（集合住宅の熱負荷Ｑ）に応じて、熱回収前温度センサＳｃで計測された出湯温度Ｔ１と熱回収後温度センサＳｄで計測された戻り温度Ｔ２との差が、所定範囲内（例えば、２０℃≦（Ｔ１－Ｔ２）≦３０℃）となるように循環流量Ｖを制御する。ここで、集合住宅の熱負荷Ｑは、給湯システム１００を一定の条件（例えば、給湯器２を一定出力、循環流量Ｖを一定流量）で稼働させることにより、取得することができる。
Ｑ＝（Ｔ１－Ｔ２）×Ｖ×熱量換算係数α ・・・式（１）
Ｑ：温水消費装置９で消費される合計熱量（集合住宅の熱負荷）
Ｔ１：第一循環路４３ａを流通する熱回収前の出湯温度
Ｔ２：第二循環路４３ｂを流通する熱回収後の戻り温度
Ｖ：湯水循環路４１を流通する湯水の循環流量Ｖ
α：４．１８２

【0032】

また、制御部１２は、湯水循環路４１において貯湯タンク３から給湯器２まで循環する湯水の湯水温度Ｔａと、湯水循環路４１において給湯器２から貯湯タンク３まで循環する湯の湯温度Ｔｂと、循環流量Ｖとに基づいて、（Ｔｂ－Ｔａ）×Ｖに比例する形態で、給湯器２の稼働台数及び燃焼ガス供給量を制御する。ここで、湯温度Ｔｂは、貯湯タンク３の上部に貯留するための湯温として、予め設定されている目標温度（例えば、３５～５０℃）である。つまり、制御部１２は、上述した式（１）にて設定された循環流量Ｖと湯水温度センサＳａにて計測された湯水温度Ｔａとに基づいて、給湯器２の稼働台数及び燃焼ガス供給量を制御する。

【0033】

記憶部１３は、複数の給湯システム１００における夫々の設置条件や熱負荷データを記憶する記憶媒体で構成されている。設置条件としては、給湯システム１００を備えた集合住宅における、設置地域、その地域の環境情報（外気温や水道水温等）、築年数、住戸数、給湯器２の設置台数等が挙げられる。熱負荷データは、給湯システム１００を備えた集合住宅における時系列データとして、温水消費装置９の使用状況（年月日、時間帯、同時使用率等）、給湯器２の稼働台数、熱回収前温度センサＳｃで計測された出湯温度Ｔ１（第一温度の一例）、熱回収後温度センサＳｄで計測された戻り温度Ｔ２（第二温度の一例）、流量センサＳｖで計測された湯水循環路４１を循環する湯水の循環流量Ｖ等が挙げられる。なお、同時使用率とは、所定日時において、各戸の温水消費装置９が同時に使用される割合のことである。

【0034】

設定部１４は、記憶部１３に記憶された熱負荷データを参照して、異なる給湯システム１００における制御部１２の作動条件を設定する。また、設定部１４は、給湯システム１００が設置される設置条件に基づいて、作動条件を設定する。一例として、図４に示すように、設定部１４は、記憶部１３に記憶された集合住宅Ａ～Ｄの設置条件と、新築の集合住宅Ｘの設置条件とを比較して、類似する設置条件である集合住宅Ｂを抽出する。そして、設定部１４は、集合住宅Ｂの熱負荷データを参照して、新築の集合住宅Ｘにおける制御部１２の作動条件を設定する。具体的には、設定部１４は、参照する熱負荷データ（記憶部１３に記憶された集合住宅Ｂの時間帯別の循環流量Ｖ）と同様の作動条件とする。そして、制御部１２は、この設定された循環流量Ｖに基づいて、目標とする湯温度Ｔｂと計測された湯水温度Ｔａとから（Ｔｂ－Ｔａ）×Ｖに比例する形態で、給湯器２の稼働台数及び燃焼ガス供給量を制御する。なお、一度設定された循環流量Ｖは、所定期間（例えば１日）取得された熱負荷Ｑに基づいて、所定間隔毎（例えば１日おき）に、式（１）を用いて２０℃≦（Ｔ１－Ｔ２）≦３０℃となるように補正しても良い。

【0035】

この作動条件の設定に際し、例えば、設置条件としての外気温及び水温に基づいて、参照する熱負荷データ（記憶部１３に記憶された集合住宅Ｂの熱負荷Ｑｂ及び循環流量Ｖ）を補正した補正熱負荷データ（集合住宅Ｘの熱負荷Ｑａ）を生成し、当該補正熱負荷データに基づいて作動条件を設定しても良い。具体的には、式（２）に示すように、集合住宅Ｘの熱負荷Ｑａを、集合住宅Ｂの平均水温と集合住宅Ｘの平均水温との差に比例させて補正する。そして、補正された集合住宅Ｘの熱負荷Ｑａを作動条件として、制御部１２は、式（１）で２０℃≦（Ｔ１－Ｔ２）≦３０℃となるように循環流量Ｖを調整し、（Ｔｂ－Ｔａ）×Ｖに比例する形態で、給湯器２の稼働台数及び燃焼ガス供給量を制御する。この補正は、（集合住宅Ｂの平均外気温－集合住宅Ｘの平均外気温）の絶対値が所定値（例えば５℃）以上、且つ、（集合住宅Ｂの平均水温－集合住宅Ｘの平均水温）の絶対値が所定値（例えば５℃）以上のときに行っても良い。
Ｑａ＝Ｑｂ＋（集合住宅Ｂの平均水温－集合住宅Ｘの平均水温）×Ｖ×熱量換算係数α
・・・式（２）

【0036】

また、設定部１４は、集合住宅における制御部１２の作動条件を、通信部１１にて取得された集合住宅の熱負荷データを参照して、変更しても良い。例えば、式（２）で補正した集合住宅Ｘの平均水温に対して、例えば冬のように実水温と乖離している場合に、作動条件を変更する。一例として、同じ集合住宅での日時間や季節間における外気温の変動が所定値（例えば５℃）以上、且つ、水道水温の変動が所定値（例えば５℃）以上である場合、既に生成された熱負荷Ｑｃを補正して補正熱負荷データを生成しても良い。具体的には、式（３）に示すように、集合住宅の補正後の熱負荷Ｑｄを、集合住宅の平均水温と集合住宅の実水温との差に比例させて補正する。このとき、設定部１４は、温水消費装置９の使用状況（年月日、時間帯、同時使用率等）や給湯器２の稼働台数から導かれる集合住宅における実際の熱負荷と、補正した熱負荷Ｑｄとが近似している場合は、集合住宅の熱負荷Ｑｃを熱負荷Ｑｄとして更新しても良い。
Ｑｄ＝Ｑｃ＋（集合住宅の平均水温－集合住宅の実水温）×Ｖ×熱量換算係数α
・・・式（３）

【0037】

学習部１５は、集合住宅の設置条件に基づいて、制御部１２の作動条件を学習する。学習部１５は、例えば、集合住宅の設置条件をインプットデータとして、集合住宅の熱負荷Ｑ及び循環流量Ｖをアウトプットデータとして、機械学習を行う。この機械学習にあたっては、記憶部１３に記憶された複数の給湯システム１００における熱負荷データを参照して、異なる給湯システム１００における制御部１２の作動条件を設定する教師データ有り学習である。なお、学習部１５を省略しても良く、例えば、設定部１４が、住戸数や熱源機台数のみでフィルター処理を行って、類似した集合住宅における熱負荷データを参照しても良い。

【0038】

続いて、図３を主に参照しながら、新規に建築された集合住宅の給湯システム１００における給湯制御装置１の制御方法について説明する。

【0039】

給湯制御装置１は、通信部１１にて複数の集合住宅の給湯システム１００における熱負荷データを取得し、記憶部１３に記憶している（♯３１）。次いで、設定部１４は、新規に建築された集合住宅の設置条件と類似する設置条件を有する集合住宅があるか否かを検索し、類似する設置条件を有する集合住宅が有れば（♯３２ＹＥＳ判定）、その集合住宅の給湯システム１００における熱負荷データを参照する（♯３３）。図４に示す例では、既設の集合住宅Ｂと新築の集合住宅Ｘとは、住戸数や熱源機台数が似通っているため、集合住宅Ｂの熱負荷データを参照する。そして、設定部１４は、参照した集合住宅Ｂの熱負荷データに基づいて、新築の集合住宅Ｘにおける制御部１２の作動条件を設定する。具体的には、設定部１４は、参照する熱負荷データ（記憶部１３に記憶された集合住宅Ｂの熱負荷Ｑｂ及び循環流量Ｖ）を、上述した式（２）で補正した補正熱負荷データに基づいて作動条件を設定する。

【0040】

一方、類似する設置条件を有する集合住宅が無ければ（♯３２ＮＯ判定）、新築の集合住宅Ｘにおける制御部１２の作動条件として、循環流量Ｖを最大にして、全ての給湯器２を定格出力に設定する（♯３４）。♯３３や♯３４で設定された作動条件を、通信部１１を介して新築の集合住宅Ｘの給湯システム１００に送信し、当該作動条件に基づいて作動させる（♯３５）。このように設定された循環流量Ｖは、所定期間（例えば１日）取得された集合住宅Ｘの熱負荷Ｑａに基づいて、所定間隔毎（例えば１日おき）に、式（１）を用いて２０℃≦（Ｔ１－Ｔ２）≦３０℃となるように補正する。

【0041】

次いで、通信部１１は、新築の集合住宅Ｘにおける実際の熱負荷データ及び設置条件（実外気温や実水温）を取得する（♯３６）。次いで、例えば、集合住宅Ｘでの外気温の変動が所定値（例えば５℃）以上、且つ、水道水温の変動が所定値（例えば５℃）以上である場合、集合住宅Ｘの作動条件を変更する（♯３７ＹＥＳ判定）。作動条件を変更する場合、上述した式（３）に基づいて、設定部１４は、集合住宅Ｘの補正後の熱負荷Ｑｄを演算し、この補正後の熱負荷Ｑｄを集合住宅Ｘの作動条件として変更し、補正熱負荷データとして作動条件を再設定する（＃３８）。このとき、補正後の熱負荷Ｑｄと実際の熱負荷とを比較し、近似している場合のみ集合住宅Ｘの作動条件を再設定しても良い。これら＃３５～＃３８の処理を、例えば新築の集合住宅Ｘにおいて１年間の熱負荷データが取得できるまで、所定間隔（例えば１週間）毎に繰り返す。

【0042】

［その他の実施形態］
＜１＞上述した実施形態では、設定部１４が、集合住宅の設置条件に基づいて制御部１２の作動条件を設定したが、設置条件以外の要素に基づいて制御部１２の作動条件を設定しても良い。例えば、集合住宅の熱負荷が予め予測可能な場合、設定部１４は、記憶部１３に記憶された複数の熱負荷データを参照して、類似する熱負荷データに基づいて制御部１２の作動条件を設定しても良い。また、設定部１４は、複数の集合住宅における複数の熱負荷データを参照して、記憶部１３に熱負荷Ｑ－循環流量Ｖマップを記憶させておき、リアルタイムで取得される異なる集合住宅の熱負荷に応じて、制御部１２の作動条件（循環流量Ｖ）を設定しても良い。

【0043】

＜２＞上述した実施形態における貯湯タンク３を省略して、複数の給湯器２にて水道水（流体の一例）を加熱して生成された湯を、直接、温水消費装置９０に供給しても良い。

【0044】

＜３＞上述した実施形態における式（２）や式（３）では、設定部１４が補正熱負荷データを演算する際に水道水温を用いたが、外気温等、他のパラメータを用いても良い。

【0045】

＜４＞上述した実施形態では、具体的な数値を挙げて給湯システム１００で行われる制御例について説明したが、それらの数値は例示目的で記載したものであり適宜変更可能である。

【0046】

なお、上述した実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0047】

本発明は、集合住宅向けの給湯システムを制御する給湯制御装置に利用可能である。

【符号の説明】

【0048】

１ ：給湯制御装置
２ ：給湯器（熱源機）
３ ：貯湯タンク
９ ：温水消費装置
１１ ：通信部（熱負荷データ取得部）
１２ ：制御部
１３ ：記憶部
１４ ：設定部
４１ ：湯水循環路（共通流路）
４３ ：出湯路
４３ａ ：第一循環路
４３ｂ ：第二循環路
９０ ：温水消費装置
９１ ：分岐路
１００ ：給湯システム
Ｔ１ ：出湯温度（第一温度）
Ｔ２ ：戻り温度（第二温度）
Ｖ ：循環流量

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】