JPH0143224B2 - - Google Patents
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- JPH0143224B2 JPH0143224B2 JP14081283A JP14081283A JPH0143224B2 JP H0143224 B2 JPH0143224 B2 JP H0143224B2 JP 14081283 A JP14081283 A JP 14081283A JP 14081283 A JP14081283 A JP 14081283A JP H0143224 B2 JPH0143224 B2 JP H0143224B2
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- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
- F24D19/1051—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water
- F24D19/1054—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for domestic hot water the system uses a heat pump
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/10—Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
- F24H15/16—Reducing cost using the price of energy, e.g. choosing or switching between different energy sources
- F24H15/164—Reducing cost using the price of energy, e.g. choosing or switching between different energy sources where the price of the electric supply changes with time
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F24H15/212—Temperature of the water
- F24H15/223—Temperature of the water in the water storage tank
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- F24H15/258—Outdoor temperature
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
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- F24H15/37—Control of heat-generating means in heaters of electric heaters
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- F24H15/375—Control of heat pumps
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- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、熱源として発熱体とヒートポンプ
を備えた貯湯式給湯機に関するものである。
を備えた貯湯式給湯機に関するものである。
貯湯式給湯機の代表的なものに深夜電力利用給
湯機がある。この深夜電力利用給湯機は深夜の電
力負荷増成を目的として深夜電力料金制度の適用
をうけており、その電気料金は一般の家庭用の電
気料金よりも割安になつている。こうした維持費
の安さや、更に安全・衛生的であるなどの特長か
ら安定した市場を確保してきた。しかしながら、
この電気料金の割引も割引率が圧縮される傾向に
あり、灯油・ガスなどの他熱源給湯機との維持費
比較においては割高なものとなつてきている。
湯機がある。この深夜電力利用給湯機は深夜の電
力負荷増成を目的として深夜電力料金制度の適用
をうけており、その電気料金は一般の家庭用の電
気料金よりも割安になつている。こうした維持費
の安さや、更に安全・衛生的であるなどの特長か
ら安定した市場を確保してきた。しかしながら、
この電気料金の割引も割引率が圧縮される傾向に
あり、灯油・ガスなどの他熱源給湯機との維持費
比較においては割高なものとなつてきている。
一方、ヒートポンプは空調機として広く使用さ
れているが、これを給湯機の熱源として深夜電力
で使用した場合、維持費の面からみれば、かなり
有利なことは明らかである。
れているが、これを給湯機の熱源として深夜電力
で使用した場合、維持費の面からみれば、かなり
有利なことは明らかである。
しかし、給湯機の熱源としてヒートポンプを単
独で使用した場合の問題点としては、 (1) 能力が外気温に左右されるため、安定した湯
温・湯量の確保ができない。
独で使用した場合の問題点としては、 (1) 能力が外気温に左右されるため、安定した湯
温・湯量の確保ができない。
(2) 凝縮器側の温度は冷媒の種類により異なるも
のの大差はなく、熱交換して得られる湯温の上
限は50〜55℃である。このため約85℃で貯湯す
る深夜電力利用給湯機に比し貯湯効率が悪い。
のの大差はなく、熱交換して得られる湯温の上
限は50〜55℃である。このため約85℃で貯湯す
る深夜電力利用給湯機に比し貯湯効率が悪い。
等の性能面で問題があつた。
この発明は、上記の点にかんがみなされたもの
で、深夜電力を利用する給湯機とヒートポンプを
組合せ、このヒートポンプの運転を深夜時間帯ま
たはそれ以外の時間帯においてエネルギーコスト
がより小さいときのみ運転することにより、深夜
電力利用給湯機の優れた特長を活かしながら、維
持費の改善をした貯湯式給湯機の提供を目的とし
たものである。以下、この発明を図面に基づいて
説明する。
で、深夜電力を利用する給湯機とヒートポンプを
組合せ、このヒートポンプの運転を深夜時間帯ま
たはそれ以外の時間帯においてエネルギーコスト
がより小さいときのみ運転することにより、深夜
電力利用給湯機の優れた特長を活かしながら、維
持費の改善をした貯湯式給湯機の提供を目的とし
たものである。以下、この発明を図面に基づいて
説明する。
第１図はこの発明による貯湯式給湯機の一実施
例を示す概略図で、１は貯湯タンク、２は前記貯
湯タンク１の下部に設けた発熱体、３はヒートポ
ンプ装置であり、４は圧縮機、５は水冷式凝縮
器、６は膨張弁、７は蒸発器、８は吸込管、９は
吐出管で、水冷式凝縮器５、循環ポンプ１０を介
して吸込管８と接続され貯湯タンタ１の下部側面
にそれぞれ接続されている。１１は同じく貯湯タ
ンク１の下部側面に接続された給水管で、貯湯タ
ンク１の上部には給湯管１２が接続され、給湯管
１２の先端には出湯栓１３が設けられている。
例を示す概略図で、１は貯湯タンク、２は前記貯
湯タンク１の下部に設けた発熱体、３はヒートポ
ンプ装置であり、４は圧縮機、５は水冷式凝縮
器、６は膨張弁、７は蒸発器、８は吸込管、９は
吐出管で、水冷式凝縮器５、循環ポンプ１０を介
して吸込管８と接続され貯湯タンタ１の下部側面
にそれぞれ接続されている。１１は同じく貯湯タ
ンク１の下部側面に接続された給水管で、貯湯タ
ンク１の上部には給湯管１２が接続され、給湯管
１２の先端には出湯栓１３が設けられている。
次に作用を説明する。ヒートポンプ装置３によ
る沸上げ時は、循環ポンプ１０の作動で貯湯タン
ク１の下部から吸込管８を経由して水冷式凝縮器
５に送られた水はヒートポンプ装置３の働きで昇
温し、吐出管９を経て貯湯タンク１に戻る。この
サイクルを繰り返しながら貯湯タンク１内の全体
の水を沸き上げる。発熱体２による沸上げ時にお
いても、発熱体２が湯湯タンク１の底部に設けら
れており、貯湯タンク１内の全体の水を沸き上げ
るものである。こうして沸き上げられた湯は、出
湯栓１３を開くことによつて水源水が給水管１１
から貯湯タンク１の底部に入り、同量の湯が押し
上げられて給湯管１２、出湯栓１３を経て使用に
供されるものである。
る沸上げ時は、循環ポンプ１０の作動で貯湯タン
ク１の下部から吸込管８を経由して水冷式凝縮器
５に送られた水はヒートポンプ装置３の働きで昇
温し、吐出管９を経て貯湯タンク１に戻る。この
サイクルを繰り返しながら貯湯タンク１内の全体
の水を沸き上げる。発熱体２による沸上げ時にお
いても、発熱体２が湯湯タンク１の底部に設けら
れており、貯湯タンク１内の全体の水を沸き上げ
るものである。こうして沸き上げられた湯は、出
湯栓１３を開くことによつて水源水が給水管１１
から貯湯タンク１の底部に入り、同量の湯が押し
上げられて給湯管１２、出湯栓１３を経て使用に
供されるものである。
第２図は制御の一例を示す制御ブロツク図であ
る。第２図の制御ブロツク図において、１４は前
記貯湯タンク１の下部温度を検出するための下部
温度センサ、１５は前記貯湯タンク１内の残湯量
を検出するための残湯量センサ、１６は前記貯湯
タンク１内の上部温度を検出するための上部温度
センサである。１７は外気温を検出するための外
気温センサ、１８は外気温と湯温と運転効率に関
するヒートポンプ装置３の特性データを入力して
ある記憶装置、１９は前記各温度センサで検出し
た温度と記憶装置１８のデータをもとに発熱体２
とヒートポンプ装置３の運転時間を設定する運転
時間設定装置であり、２０は前記運転時間設定装
置１９による時間設定にもとづいて発熱体２とヒ
ートポンプ装置３を運転するための制御装置であ
る。
る。第２図の制御ブロツク図において、１４は前
記貯湯タンク１の下部温度を検出するための下部
温度センサ、１５は前記貯湯タンク１内の残湯量
を検出するための残湯量センサ、１６は前記貯湯
タンク１内の上部温度を検出するための上部温度
センサである。１７は外気温を検出するための外
気温センサ、１８は外気温と湯温と運転効率に関
するヒートポンプ装置３の特性データを入力して
ある記憶装置、１９は前記各温度センサで検出し
た温度と記憶装置１８のデータをもとに発熱体２
とヒートポンプ装置３の運転時間を設定する運転
時間設定装置であり、２０は前記運転時間設定装
置１９による時間設定にもとづいて発熱体２とヒ
ートポンプ装置３を運転するための制御装置であ
る。
第３図は第２図に示した運転時間設定装置１３
の詳細を示すブロツク図であり、２１は前記外気
温センサ１７で検出した外気温と下部温度センサ
１４で検出した下部温度とから記憶装置１８に記
憶されているヒートポンプ装置３の特性データを
もとにヒートポンプ装置３によつて沸上が可能な
ヒートポンプ沸上げ温度を求める演算部、２２は
前記ヒートポンプ装置３を前記演算部２１で算出
したヒートポンプ沸上げ温度になるまで運転した
ときのヒートポンプ平均能力を求める演算部、２
３は前記演算部２１で求めたヒートポンプ沸上げ
温度と演算部２２で求めたヒートポンプ平均能力
及び残湯量センサ１５で検出した残湯量からヒー
トポンプ沸上げ時間を求める演算部、２４は同じ
く演算部２１で求めたヒートポンプ沸上げ温度と
残湯量センサ１５で検出した残湯量と上部温度セ
ンサ１６で検出した上部温度から下部層発熱体沸
上げ時間を求める演算部、２５は上部温度から上
下層発熱体沸上げ時間を求める演算部である。２
６は前記演算部２３と演算部２４と演算部２５で
求めた３つの沸上げ時間をもとに時間配分を行う
時監配分装置である。
の詳細を示すブロツク図であり、２１は前記外気
温センサ１７で検出した外気温と下部温度センサ
１４で検出した下部温度とから記憶装置１８に記
憶されているヒートポンプ装置３の特性データを
もとにヒートポンプ装置３によつて沸上が可能な
ヒートポンプ沸上げ温度を求める演算部、２２は
前記ヒートポンプ装置３を前記演算部２１で算出
したヒートポンプ沸上げ温度になるまで運転した
ときのヒートポンプ平均能力を求める演算部、２
３は前記演算部２１で求めたヒートポンプ沸上げ
温度と演算部２２で求めたヒートポンプ平均能力
及び残湯量センサ１５で検出した残湯量からヒー
トポンプ沸上げ時間を求める演算部、２４は同じ
く演算部２１で求めたヒートポンプ沸上げ温度と
残湯量センサ１５で検出した残湯量と上部温度セ
ンサ１６で検出した上部温度から下部層発熱体沸
上げ時間を求める演算部、２５は上部温度から上
下層発熱体沸上げ時間を求める演算部である。２
６は前記演算部２３と演算部２４と演算部２５で
求めた３つの沸上げ時間をもとに時間配分を行う
時監配分装置である。
次に第４図の容量対温度図、第５図の時刻対温
度図を参考に動作を説明する。
度図を参考に動作を説明する。
今、貯湯タンク１の全容量をＶ（ｌ）、残湯量を
V1（ｌ）、下部温度をT1（℃）、上部温度をT3
（℃）、定格沸上り温度をT4（℃）、外気温と下部
温度を参考に記憶装置１８から求めたヒートポン
プ沸上げ温度をT2（℃）、同じくヒートポンプ平
均能力をＱ（kcal／hr）、発熱体２の定格消費電力
をＷ（KW）と仮定する。
V1（ｌ）、下部温度をT1（℃）、上部温度をT3
（℃）、定格沸上り温度をT4（℃）、外気温と下部
温度を参考に記憶装置１８から求めたヒートポン
プ沸上げ温度をT2（℃）、同じくヒートポンプ平
均能力をＱ（kcal／hr）、発熱体２の定格消費電力
をＷ（KW）と仮定する。
第４図は縦軸には貯湯タンク１の高さ方向を意
図した容量、横軸には同じく貯湯タンク１の高さ
方向に対応した温度を示す図であり、沸上り状態
では温度T4（℃）を右辺とする長方形で示され、
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４部分に分割されている。Ａ部
は残湯量V1（ｌ）、上部温度T3（℃）からなる残湯
熱量を表わし、Ｂ部はヒートポンプ装置３による
沸上げ分、Ｃ部は上部温度T3（℃）になるまで下
部層を沸き上げる発熱体２による沸上げ分、Ｄ部
は沸上り温度T4（℃）に沸き上がつた後の放熱に
よつてT3（℃）まで温度降下した分を沸き上げる
発熱体２による沸上げ分を示している。
図した容量、横軸には同じく貯湯タンク１の高さ
方向に対応した温度を示す図であり、沸上り状態
では温度T4（℃）を右辺とする長方形で示され、
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４部分に分割されている。Ａ部
は残湯量V1（ｌ）、上部温度T3（℃）からなる残湯
熱量を表わし、Ｂ部はヒートポンプ装置３による
沸上げ分、Ｃ部は上部温度T3（℃）になるまで下
部層を沸き上げる発熱体２による沸上げ分、Ｄ部
は沸上り温度T4（℃）に沸き上がつた後の放熱に
よつてT3（℃）まで温度降下した分を沸き上げる
発熱体２による沸上げ分を示している。
次に第４図のモデルに対し記憶装置１８と運転
時間設定装置１９の動作について説明する。ここ
では、説明を簡単にするため深夜電力で運転する
場合のみをまず考える。ヒートポンプ装置３の圧
縮機、送風機、循環ポンプの全ての電気入力に対
して、貯湯タンク１に得られる熱量の比、すなわ
ち総合効率（η）が１より大きい時のみヒートポ
ンプ装置３の運転を行う。
時間設定装置１９の動作について説明する。ここ
では、説明を簡単にするため深夜電力で運転する
場合のみをまず考える。ヒートポンプ装置３の圧
縮機、送風機、循環ポンプの全ての電気入力に対
して、貯湯タンク１に得られる熱量の比、すなわ
ち総合効率（η）が１より大きい時のみヒートポ
ンプ装置３の運転を行う。
まず、深夜電力通電時間帯突入直後の外気温セ
ンサ１７と下部温度センサ１４で検出した外気温
と下記温度T1（℃）をヒートポンプ装置３の特性
データを記憶している記憶装置１８に入力して、
総合効率ηがη＞１で沸き上げることができるヒ
ートポンプ沸上げ温度T2（℃）を演算部２１で求
め、さらに下部温度T1（℃）をヒートポンプ沸上
げ温度T2（℃）に沸上げる時のヒートポンプ平均
能力Ｑ（kcal／hr）を演算部２２で求める。次に
演算部２３は貯湯タンク１の下部層（Ｖ−V1）
（ｌ）をヒートポンプ沸上げ温度T2（℃）に沸き
上げる（第４図中Ｂ部分）ための時間H1を求め
るもので、 H1＝（T2−T1）×（Ｖ−V1）／Ｑ（時間） で求まる。
ンサ１７と下部温度センサ１４で検出した外気温
と下記温度T1（℃）をヒートポンプ装置３の特性
データを記憶している記憶装置１８に入力して、
総合効率ηがη＞１で沸き上げることができるヒ
ートポンプ沸上げ温度T2（℃）を演算部２１で求
め、さらに下部温度T1（℃）をヒートポンプ沸上
げ温度T2（℃）に沸上げる時のヒートポンプ平均
能力Ｑ（kcal／hr）を演算部２２で求める。次に
演算部２３は貯湯タンク１の下部層（Ｖ−V1）
（ｌ）をヒートポンプ沸上げ温度T2（℃）に沸き
上げる（第４図中Ｂ部分）ための時間H1を求め
るもので、 H1＝（T2−T1）×（Ｖ−V1）／Ｑ（時間） で求まる。
演算部２４は下部層が上部温度T3（℃）と同一
になる（第４図中Ｃ部分）までの下部層を発熱体
２で沸かす沸き上げ時間H2を求めるものであり、
発熱体２の容量をＷ（KWH）とすると、 H2＝（T3−T2）×（Ｖ−V1）／Ｗ×860（時間） で求まる。（1KWH＝860kcal）。
になる（第４図中Ｃ部分）までの下部層を発熱体
２で沸かす沸き上げ時間H2を求めるものであり、
発熱体２の容量をＷ（KWH）とすると、 H2＝（T3−T2）×（Ｖ−V1）／Ｗ×860（時間） で求まる。（1KWH＝860kcal）。
また、演算部２５は貯湯タンク１の全容量Ｖ
（ｌ）を対象に定格沸上り温度T4にまで沸き上げ
る（第４図中Ｄ部分）ために要する時間H3を求
めるもので、 H3＝（T4−T3）×Ｖ／Ｗ×860（時間） で求まる。
（ｌ）を対象に定格沸上り温度T4にまで沸き上げ
る（第４図中Ｄ部分）ために要する時間H3を求
めるもので、 H3＝（T4−T3）×Ｖ／Ｗ×860（時間） で求まる。
以上のようにしてそれぞれの所要通電時間H1、
H2、H3が求まると、次に時間配分装置２６によ
り運転時間の配分を行う。
H2、H3が求まると、次に時間配分装置２６によ
り運転時間の配分を行う。
それぞれ求めたH1、H2、H3の合計時間が深夜
電力通電時間の８時間以内に入る時には時間配分
は行わず、深夜電力通電開始と同時に一般電力で
ヒートポンプ装置３を運転し、下部温度センサ１
４の検出値がヒートポンプ沸上げ温度T2に達し
た時にヒートポンプ装置３の運転を停止し、発熱
体２に深夜電力の通電を開始する。上部温度セン
サ１６の検出値が定格沸上り温度T4に達した時、
発熱体２への通電を遮断するよう制御装置２０が
作動する。第５図は縦軸に貯湯タンク１の温度、
横軸に時間をとつた加熱特性図であり、ａ−ｂ−
ｃ−ｄの曲線は（H1＋H2＋H3）＝８（時間）の時
のグラフであり、ａ−ｂ間は第４図のＢ部分を対
象としたヒートポンプ装置３による加熱を示す。
またｂ−ｃ間は第４図Ｃ部分を対象とした発熱体
２による加熱を示す。さらにｃ−ｄ間は第４図の
Ｄ部分を対象とした同じく発熱体２による加熱を
示している。ここで、ｂ−ｃ間、ｃ−ｄ間の勾配
が違うのは沸上げ対象となる湯量が異なるためで
ある。
電力通電時間の８時間以内に入る時には時間配分
は行わず、深夜電力通電開始と同時に一般電力で
ヒートポンプ装置３を運転し、下部温度センサ１
４の検出値がヒートポンプ沸上げ温度T2に達し
た時にヒートポンプ装置３の運転を停止し、発熱
体２に深夜電力の通電を開始する。上部温度セン
サ１６の検出値が定格沸上り温度T4に達した時、
発熱体２への通電を遮断するよう制御装置２０が
作動する。第５図は縦軸に貯湯タンク１の温度、
横軸に時間をとつた加熱特性図であり、ａ−ｂ−
ｃ−ｄの曲線は（H1＋H2＋H3）＝８（時間）の時
のグラフであり、ａ−ｂ間は第４図のＢ部分を対
象としたヒートポンプ装置３による加熱を示す。
またｂ−ｃ間は第４図Ｃ部分を対象とした発熱体
２による加熱を示す。さらにｃ−ｄ間は第４図の
Ｄ部分を対象とした同じく発熱体２による加熱を
示している。ここで、ｂ−ｃ間、ｃ−ｄ間の勾配
が違うのは沸上げ対象となる湯量が異なるためで
ある。
一方、外気温が低くヒートポンプ平均能力Ｑ
（kcal／hr）が低い場合には（H1＋H2＋H3）＞８
となる。この場合にはヒートポンプ装置３でヒー
トポンプ沸上げ温度T2まで沸き上げると第５図
のａ−ｆ間に示す通り、８時間の深夜通電時間内
に定格沸上り温度T4に達することは不可能とな
る。このためヒートポンプ装置３の運転中に発熱
体２にも深夜電力の通電を行うことが必要とな
る。この時間設定を行うのが時間配分装置２６
で、ヒートポンプ装置３と発熱体２を同時に運転
すべき同時運転時間H4を次の通り求める。
（kcal／hr）が低い場合には（H1＋H2＋H3）＞８
となる。この場合にはヒートポンプ装置３でヒー
トポンプ沸上げ温度T2まで沸き上げると第５図
のａ−ｆ間に示す通り、８時間の深夜通電時間内
に定格沸上り温度T4に達することは不可能とな
る。このためヒートポンプ装置３の運転中に発熱
体２にも深夜電力の通電を行うことが必要とな
る。この時間設定を行うのが時間配分装置２６
で、ヒートポンプ装置３と発熱体２を同時に運転
すべき同時運転時間H4を次の通り求める。
第４図中のＣ、Ｄ部分を発熱体２によつて沸き
上げるための時間（H2＋H3）は固定値であり、
ヒートポンプ沸上げ温度T2に沸き上げるために
用意できる時間は（８−H2−H3）時間となるの
で、 Ｑ×（８−H2−H3）＋Ｗ×860×H4＝（T2 −T1）×（Ｖ−V1） から同時運転時間H4は求まる。この場合の運転
は第５図のａ−ｅ−ｂ−ｃ−ｄの曲線に示す通り
で、ａ−ｂ間はヒートポンプ装置３の運転、ｅ−
ｂ間はヒートポンプ装置３と発熱体２の同時運
転、ｂ−ｃ−ｄ間は発熱体２を運転するよう制御
装置２０が作動するものである。
上げるための時間（H2＋H3）は固定値であり、
ヒートポンプ沸上げ温度T2に沸き上げるために
用意できる時間は（８−H2−H3）時間となるの
で、 Ｑ×（８−H2−H3）＋Ｗ×860×H4＝（T2 −T1）×（Ｖ−V1） から同時運転時間H4は求まる。この場合の運転
は第５図のａ−ｅ−ｂ−ｃ−ｄの曲線に示す通り
で、ａ−ｂ間はヒートポンプ装置３の運転、ｅ−
ｂ間はヒートポンプ装置３と発熱体２の同時運
転、ｂ−ｃ−ｄ間は発熱体２を運転するよう制御
装置２０が作動するものである。
以上は深夜電力を利用する場合の説明である
が、この発明では昼間の一般電力でもヒートポン
プ装置３を運転するものである。すなわち、上記
のように深夜電力のみを利用してヒートポンプ装
置３を運転する場合は、外気温の高い昼間ではヒ
ートポンプ装置３の成積係数が夜間より大きいの
に運転できない。
が、この発明では昼間の一般電力でもヒートポン
プ装置３を運転するものである。すなわち、上記
のように深夜電力のみを利用してヒートポンプ装
置３を運転する場合は、外気温の高い昼間ではヒ
ートポンプ装置３の成積係数が夜間より大きいの
に運転できない。
そこで、この発明では、ヒートポンプ装置３を
昼間電力を利用しても深夜電力を使用するよりは
エネルギーコストが安いのであれば昼間の一般電
力を用いて運転させるようにしたものであり、こ
の判断は制御装置２０において行われる。
昼間電力を利用しても深夜電力を使用するよりは
エネルギーコストが安いのであれば昼間の一般電
力を用いて運転させるようにしたものであり、こ
の判断は制御装置２０において行われる。
第６図はこの発明の一実施例の動作説明のため
のフローチヤートである。図中、１〜５は各ステ
ツプを示す。
のフローチヤートである。図中、１〜５は各ステ
ツプを示す。
まず、深夜電力供給時間かどうかゞ判断され
(1)、深夜電力供給時間であれば深夜電力によるヒ
ートポンプ装置３および発熱体２の運転となる
(2)。一方、ステツプ(1)で深夜電力供給時間でなけ
れば運転状態かどうかゞ判断される(3)。そして運
転状態には湯を使用したときになる。運転状態に
なつていると、昼間エネルギーコストηdと、夜間
エネルギーコストηoとが比較され、ηd＞ηoであれ
ば(4)、昼間の一般電源によりヒートポンプ装置３
の運転となる。そうでなければステツプ(1)に戻
る。
(1)、深夜電力供給時間であれば深夜電力によるヒ
ートポンプ装置３および発熱体２の運転となる
(2)。一方、ステツプ(1)で深夜電力供給時間でなけ
れば運転状態かどうかゞ判断される(3)。そして運
転状態には湯を使用したときになる。運転状態に
なつていると、昼間エネルギーコストηdと、夜間
エネルギーコストηoとが比較され、ηd＞ηoであれ
ば(4)、昼間の一般電源によりヒートポンプ装置３
の運転となる。そうでなければステツプ(1)に戻
る。
こゝで、昼間エネルギーコストηdは
ηd＝Qd／Yd
で示される。Qdは昼間の発熱量kcal／hr、Ydは
1KWHの一般電気単価を示す。
1KWHの一般電気単価を示す。
また、夜間エネルギーコストηoは
ηo＝Qo／Yo
で示され、Qoは夜間の発熱量kcal／hr、Ydは
1KWHの深夜電気単価を示す。
1KWHの深夜電気単価を示す。
これによつて深夜電力より高い一般電力を使用
しても全体としては安い料金で運転が可能とな
る。
しても全体としては安い料金で運転が可能とな
る。
なお、以上の説明ではヒートポンプ装置３によ
つて沸上げが開始されているが、深夜電力の運転
時には、前提条件として総合効率ηが１以上の時
のみ運転するよう構成しており、外気温が低く着
霜などで総合効率が１以下の場合には最初から発
熱体２に通電するよう構成してもよい。
つて沸上げが開始されているが、深夜電力の運転
時には、前提条件として総合効率ηが１以上の時
のみ運転するよう構成しており、外気温が低く着
霜などで総合効率が１以下の場合には最初から発
熱体２に通電するよう構成してもよい。
以上詳細に説明したように、この発明の貯湯式
給湯機は、外気温度、湯温を検出し、昼間エネル
ギーコストと夜間エネルギーコストを比較し、安
い方の電力を利用してヒートポンプ装置の運転を
行うようにし、しかも深夜電力を利用して発熱体
との並行運転も必要に応じて行えるように構成し
たので、維持費の安いヒートポンプの運転率を増
加させることができ、より多くの経費削減を計れ
る利点を有するものである。
給湯機は、外気温度、湯温を検出し、昼間エネル
ギーコストと夜間エネルギーコストを比較し、安
い方の電力を利用してヒートポンプ装置の運転を
行うようにし、しかも深夜電力を利用して発熱体
との並行運転も必要に応じて行えるように構成し
たので、維持費の安いヒートポンプの運転率を増
加させることができ、より多くの経費削減を計れ
る利点を有するものである。
第１図はこの発明の貯湯式給湯機の一実施例を
示す構成略図、第２図はこの発明の制御ブロツク
図、第３図は同じく運転時間設定装置の詳細を示
すブロツク図、第４図はこの発明の具体例を示す
図、第５図は時刻対温度図、第６図はこの発明の
一実施例の動作説明のためのフローチヤートであ
る。 図中、１は貯湯タンク、２は発熱体、３はヒー
トポンプ装置、１４は下部温度センサ、１５は残
湯量センサ、１６は上部温度センサ、１７は外気
温センサ、１８は記憶装置、１９は運転時間設定
装置、２０は制御装置である。なお、図中の同一
符号は同一または相当部分を示す。
示す構成略図、第２図はこの発明の制御ブロツク
図、第３図は同じく運転時間設定装置の詳細を示
すブロツク図、第４図はこの発明の具体例を示す
図、第５図は時刻対温度図、第６図はこの発明の
一実施例の動作説明のためのフローチヤートであ
る。 図中、１は貯湯タンク、２は発熱体、３はヒー
トポンプ装置、１４は下部温度センサ、１５は残
湯量センサ、１６は上部温度センサ、１７は外気
温センサ、１８は記憶装置、１９は運転時間設定
装置、２０は制御装置である。なお、図中の同一
符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 熱源としてヒートポンプと深夜電力を利用す
る発熱体とを備えた貯湯式給湯機において、貯湯
タンクの下部温度を検出するための下部温度検出
手段と、貯湯タンク内の残湯量を検出するための
残湯量検出手段と、貯湯タンクの上部温度を検出
するための上部温度検出手段と、外気温度を検出
する外気温度検出手段と、外気温度と湯温および
運転効率に関するヒートポンプの運転特性を入力
した記憶装置と、前記各検出手段で検出した検出
値と前記記憶装置に格納された前記運転特性とを
もとに前記ヒートポンプと発熱体の運転時間を設
定する深夜電力用の運転時間設定手段と、深夜電
力供給時間には前記運転時間設定手段による時間
設定に基づいて運転を行い、かつ、深夜電力供給
時間ではない時間帯には一般電力によつて運転し
た場合の昼間エネルギーコストと深夜電力で運転
した場合の夜間エネルギーコストを比較し、コス
トの安い方で運転させる制御装置とを備えたこと
を特徴とする貯湯式給湯機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58140812A JPS6030944A (ja) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | 貯湯式給湯機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58140812A JPS6030944A (ja) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | 貯湯式給湯機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6030944A JPS6030944A (ja) | 1985-02-16 |
| JPH0143224B2 true JPH0143224B2 (ja) | 1989-09-19 |
Family
ID=15277308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58140812A Granted JPS6030944A (ja) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | 貯湯式給湯機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6030944A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61213436A (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-22 | Hitachi Chem Co Ltd | 貯湯式ヒ−トポンプ給湯機 |
| JP2557251B2 (ja) * | 1988-04-15 | 1996-11-27 | 東京電力株式会社 | 給湯装置 |
| JP5192406B2 (ja) * | 2009-01-21 | 2013-05-08 | 株式会社コロナ | ヒートポンプ式給湯機の沸き上げ目標温度決定方法 |
-
1983
- 1983-08-01 JP JP58140812A patent/JPS6030944A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6030944A (ja) | 1985-02-16 |
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