JPH0212337B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0212337B2 JPH0212337B2 JP2396283A JP2396283A JPH0212337B2 JP H0212337 B2 JPH0212337 B2 JP H0212337B2 JP 2396283 A JP2396283 A JP 2396283A JP 2396283 A JP2396283 A JP 2396283A JP H0212337 B2 JPH0212337 B2 JP H0212337B2
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- JP
- Japan
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- heat
- amount
- late
- day
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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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
- F24H9/00—Details
- F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
- F24H9/2014—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using electrical energy supply
- F24H9/2021—Storage heaters
-
- 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
- F24H15/144—Measuring or calculating energy consumption
- F24H15/148—Assessing the current energy consumption
-
- 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
- F24H15/144—Measuring or calculating energy consumption
- F24H15/152—Forecasting future energy consumption
-
- 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
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/212—Temperature of the water
- F24H15/223—Temperature of the water in the water storage tank
- F24H15/225—Temperature of the water in the water storage tank at different heights of the tank
-
- 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
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/355—Control of heat-generating means in heaters
- F24H15/37—Control of heat-generating means in heaters of electric heaters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- 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】
本発明は、深夜電力温水器の沸上げ熱量制御方
法に関する。
法に関する。
第１図は、従来の深夜電力温水器の構成図であ
る。図において、１は貯湯タンク、２は電気ヒー
タ、３は湯温を検出するサーモである。ところ
で、深夜電力温水器は、深夜電力時間帯になる
と、貯湯タンク１内の湯温が85℃になるまで電気
ヒータ２に通電を行う。またサーモ３は、湯温が
85℃を検出すると機械的に電気ヒータ２を遮断す
る。なお、給湯はイの方向に行なわれ、給水はア
の方向から行われる。
る。図において、１は貯湯タンク、２は電気ヒー
タ、３は湯温を検出するサーモである。ところ
で、深夜電力温水器は、深夜電力時間帯になる
と、貯湯タンク１内の湯温が85℃になるまで電気
ヒータ２に通電を行う。またサーモ３は、湯温が
85℃を検出すると機械的に電気ヒータ２を遮断す
る。なお、給湯はイの方向に行なわれ、給水はア
の方向から行われる。
このような従来の運転制御方法によれば、貯湯
タンク１内への蓄熱量Ｑは次の式であらわされ
る。
タンク１内への蓄熱量Ｑは次の式であらわされ
る。
Ｑ＝Ｖ×（85−ΘL）〔Kcal〕
ただし、Ｖは貯湯タンク容量〔〕、ΘLは給水
水温〔℃〕である。
水温〔℃〕である。
この場合、蓄熱量Ｑは各家庭で要求する給湯負
荷から決定されるのではなく、給水水温で決めら
れる。一方、第２図に示すように深夜電力温水器
の効率は採湯率が少ないと低くなる。ここに効率
とは電気入力（沸上げ熱量）に対する給湯熱量の
割合であり、採湯率とは沸き上げ熱量に対する使
用した給湯熱量の割合をいう。従つて、従来の深
夜電力温水器によれば、必要以上に湯を沸上げる
傾向にあり、このため効率が非常に悪かつた。即
ち、従来の深夜電力温水器においては、各家庭で
の給湯負荷によらず温水器タンク内の湯は85℃に
なるまで沸上げられ（貯蔵された湯は通常使用時
に水を加えることにより適当な温度に調節され
る）、蓄熱量は積タンク内の湯い家庭ではタンク
内に沸上げた湯が大量に残ることになり、無駄が
多いという問題があつた。
荷から決定されるのではなく、給水水温で決めら
れる。一方、第２図に示すように深夜電力温水器
の効率は採湯率が少ないと低くなる。ここに効率
とは電気入力（沸上げ熱量）に対する給湯熱量の
割合であり、採湯率とは沸き上げ熱量に対する使
用した給湯熱量の割合をいう。従つて、従来の深
夜電力温水器によれば、必要以上に湯を沸上げる
傾向にあり、このため効率が非常に悪かつた。即
ち、従来の深夜電力温水器においては、各家庭で
の給湯負荷によらず温水器タンク内の湯は85℃に
なるまで沸上げられ（貯蔵された湯は通常使用時
に水を加えることにより適当な温度に調節され
る）、蓄熱量は積タンク内の湯い家庭ではタンク
内に沸上げた湯が大量に残ることになり、無駄が
多いという問題があつた。
本発明は、各家庭に適した給湯負荷を学習機能
的に決定し、湯をできるだけ使い切る効率の高い
運転をおこなう深夜電力温水器の沸上げ熱量制御
方法を得ることを目的とする。
的に決定し、湯をできるだけ使い切る効率の高い
運転をおこなう深夜電力温水器の沸上げ熱量制御
方法を得ることを目的とする。
本発明は上記の目的を達成するため、深夜電力
を利用する電気ヒータを内蔵した深夜電力温水器
において、数日間の運転実績から各日の残湯熱量
と沸上げ熱量を測定検出し、前記沸上げ熱量から
前記残湯熱量を差し引くことによつて各日の全消
費熱量を算出するとともに、各日の平均給水水温
を測定検出し、前記全消費熱量と給水水温の関係
式を最小二乗法によつて求め、当日の深夜電力供
給開始時刻の給水水温を前記関係式に代入するこ
とにより当日の全消費熱量を予測し、予測された
当日の全消費熱量に相当する熱量を前記深夜電力
温水器に蓄熱することを特徴とする深夜電力温水
器の沸上げ熱量制御方法を提供するものである。
以下図面をもちいて本発明を説明する。
を利用する電気ヒータを内蔵した深夜電力温水器
において、数日間の運転実績から各日の残湯熱量
と沸上げ熱量を測定検出し、前記沸上げ熱量から
前記残湯熱量を差し引くことによつて各日の全消
費熱量を算出するとともに、各日の平均給水水温
を測定検出し、前記全消費熱量と給水水温の関係
式を最小二乗法によつて求め、当日の深夜電力供
給開始時刻の給水水温を前記関係式に代入するこ
とにより当日の全消費熱量を予測し、予測された
当日の全消費熱量に相当する熱量を前記深夜電力
温水器に蓄熱することを特徴とする深夜電力温水
器の沸上げ熱量制御方法を提供するものである。
以下図面をもちいて本発明を説明する。
第３図は本発明の実施例を示す構成図である。
図において、１は貯湯タンク、２は電気ヒータ、
３は給水管４の側壁に取付けられた給水水温検出
用のサーモである。また、５は給湯管、６は貯湯
タンク１内の平均湯温を検出するために貯湯タン
クの側壁に取付けられた棒状の半導体のサーモで
ある。７は、サーモ３およびサーモ６の信号を入
力するとともに、演算能力を有して電気ヒータ２
への通電開閉制御をおこなう演算装置である。と
ころでサーモ６は第４図に示すような抵抗―温度
特性をもつているので、抵抗値から貯湯タンク１
内の平均湯温を知ることができる。
図において、１は貯湯タンク、２は電気ヒータ、
３は給水管４の側壁に取付けられた給水水温検出
用のサーモである。また、５は給湯管、６は貯湯
タンク１内の平均湯温を検出するために貯湯タン
クの側壁に取付けられた棒状の半導体のサーモで
ある。７は、サーモ３およびサーモ６の信号を入
力するとともに、演算能力を有して電気ヒータ２
への通電開閉制御をおこなう演算装置である。と
ころでサーモ６は第４図に示すような抵抗―温度
特性をもつているので、抵抗値から貯湯タンク１
内の平均湯温を知ることができる。
本発明の深夜電力温水器において、前日に使用
した全熱量を算出する手順は以下の通りである。
いま、現時刻が深夜電力時間帯の開始時刻である
23時とすれば、その時刻における残湯熱量QRは
近似的に以下の式で示される。
した全熱量を算出する手順は以下の通りである。
いま、現時刻が深夜電力時間帯の開始時刻である
23時とすれば、その時刻における残湯熱量QRは
近似的に以下の式で示される。
QR＝Ｖ×（ΘW−ΘL）〔Kcal〕
ただし、Ｖは貯湯タンク容量〔〕、ΘWはサ
ーモ６による現時刻の平均湯温〔℃〕、ΘLはサー
モ３による前日23時の給水水温〔℃〕である。
ーモ６による現時刻の平均湯温〔℃〕、ΘLはサー
モ３による前日23時の給水水温〔℃〕である。
次に前日の沸上げ熱量をQBとすると、QBは
以下の式で示される。
以下の式で示される。
QB＝Ｖ×（ΘH−ΘL*）−QR*〔Kcal〕
ただし、ΘHは前日沸上げ完了時のサーモ６に
よる平均湯温〔℃〕、ΘL*は前日沸上げ完了時ま
たは前日23時のサーモ３による給水水温〔℃〕、
QR*は前日23時の残湯熱量〔Kcal〕である。
よる平均湯温〔℃〕、ΘL*は前日沸上げ完了時ま
たは前日23時のサーモ３による給水水温〔℃〕、
QR*は前日23時の残湯熱量〔Kcal〕である。
従つて前日に使用した放熱量なども含めた全熱
量は、QC＝QB−QR〔Kcal〕として求めること
ができる。QCは１日の必要沸上げ熱量ともいえ
る。ここで式をわかり易くするために記号の整理
をする。
量は、QC＝QB−QR〔Kcal〕として求めること
ができる。QCは１日の必要沸上げ熱量ともいえ
る。ここで式をわかり易くするために記号の整理
をする。
あるｉ日の23時の給水水温をxi〔℃〕とし、そ
の日の必要沸上げ熱量をyi〔Kcal〕とする。ｎ日
間におけるｘとｙの関係は、第５図に示す直線１
次式で近似できる。すなわちｙ＝Ａ・ｘ＋Ｂで近
似的に表わされる。
の日の必要沸上げ熱量をyi〔Kcal〕とする。ｎ日
間におけるｘとｙの関係は、第５図に示す直線１
次式で近似できる。すなわちｙ＝Ａ・ｘ＋Ｂで近
似的に表わされる。
これを最小二乗法で処理すれば、以下のように
なる。
なる。
Ａ＝nΣxiyi−ΣxiΣyi／nΣxi 2−（Σxi）2
Ｂ＝ΣxiΣxiyi−Σxi 2Σyi／（Σxi）2−nΣxi 2
従つて、当日23時の給水水温がΘであれば、必
要沸上げ熱量はｙ＝Ａ・Θ＋Ｂとして決定され
る。即ち、本発明においては数日間の運転実績に
基づいて定められた関係式から算出された必要沸
上げ熱量に従つて各日毎に沸上げ熱量を制御する
ので、給湯負荷が小さい場合には蓄熱量が低く設
定される（沸上げる湯量を一定とする場合には湯
の温度は低くなる）ことになり、沸上げられた湯
が使用されずに大量に残つてしまうことがない。
要沸上げ熱量はｙ＝Ａ・Θ＋Ｂとして決定され
る。即ち、本発明においては数日間の運転実績に
基づいて定められた関係式から算出された必要沸
上げ熱量に従つて各日毎に沸上げ熱量を制御する
ので、給湯負荷が小さい場合には蓄熱量が低く設
定される（沸上げる湯量を一定とする場合には湯
の温度は低くなる）ことになり、沸上げられた湯
が使用されずに大量に残つてしまうことがない。
一般に、給湯負荷は入浴の有無によつて大きく
左右されるので、本発明の沸上げ熱量制御方法
は、入浴のある日とない日に分けて処理した方が
好ましい。すなわち、入浴のある日ばかりｎ日間
のデータを処理し、当日入浴するのであればその
データを用い、入浴しないのであれば入浴のない
日ばかりｎ日間のデータで処理した結果を使用す
る。この場合、演算装置７の入力として入浴あり
なしの選択スイツチが必要となる。
左右されるので、本発明の沸上げ熱量制御方法
は、入浴のある日とない日に分けて処理した方が
好ましい。すなわち、入浴のある日ばかりｎ日間
のデータを処理し、当日入浴するのであればその
データを用い、入浴しないのであれば入浴のない
日ばかりｎ日間のデータで処理した結果を使用す
る。この場合、演算装置７の入力として入浴あり
なしの選択スイツチが必要となる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば家族構成、生活様式の異なつた不特定多数の家
庭を対象に、深夜電力温水器の湯を毎日確実に使
い切ることが可能となり、深夜電力温水器の高効
率運転ができる等の顕著な効果をあげることがで
き、実施による効果大である。
ば家族構成、生活様式の異なつた不特定多数の家
庭を対象に、深夜電力温水器の湯を毎日確実に使
い切ることが可能となり、深夜電力温水器の高効
率運転ができる等の顕著な効果をあげることがで
き、実施による効果大である。
第１図は従来の深夜電力温水器の構成図、第２
図は深夜電力温水器の採湯率と効率の関係を示す
線図、第３図は本発明の実施例を示す構成図、第
４図はサーモの抵抗―温度特性を示す線図、第５
図は給水水温と１日の必要沸上げ熱量の関係を直
線近似的に示した線図である。 １…貯湯タンク、２…電気ヒータ、３，６…サ
ーモ、７…演算装置。
図は深夜電力温水器の採湯率と効率の関係を示す
線図、第３図は本発明の実施例を示す構成図、第
４図はサーモの抵抗―温度特性を示す線図、第５
図は給水水温と１日の必要沸上げ熱量の関係を直
線近似的に示した線図である。 １…貯湯タンク、２…電気ヒータ、３，６…サ
ーモ、７…演算装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 深夜電力を利用する電気ヒータを内蔵した深
夜電力温水器の沸上げ熱量を制御する方法におい
て、 数日間の運転実績から各日の残湯熱量と沸上げ
熱量を測定検出し、前記沸上げ熱量から前記残湯
熱量を差引くことによつて各日の全消費熱量を算
出するとともに、各日の平均給水水温を測定検出
し、前記全消費熱量と給水水温の関係式を最小二
乗法によつて求め、当日の深夜電力供給開始時刻
の給水水温を前記関係式に代入することにより当
日の全消費熱量を予測し、予測された当日の全消
費熱量に相当する熱量を前記深夜電力温水器に蓄
熱することを特徴とする深夜電力温水器の沸上げ
熱量制御方法。 ２ 前記全消費熱量の算出を入浴のある日とない
日に分けて行ない、入浴のある日とない日それぞ
れについて個別に沸上げ熱量の制御を行なうこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の深夜電
力温水器の沸上げ熱量制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58023962A JPS59150244A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 深夜電力温水器の沸上げ熱量制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58023962A JPS59150244A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 深夜電力温水器の沸上げ熱量制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59150244A JPS59150244A (ja) | 1984-08-28 |
| JPH0212337B2 true JPH0212337B2 (ja) | 1990-03-20 |
Family
ID=12125170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58023962A Granted JPS59150244A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 深夜電力温水器の沸上げ熱量制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59150244A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60207851A (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-19 | Sekisui Chem Co Ltd | 貯湯式電気温水器の制御装置 |
| JPS60232452A (ja) * | 1984-04-27 | 1985-11-19 | Sekisui Chem Co Ltd | 貯湯式電気温水器の制御装置 |
-
1983
- 1983-02-16 JP JP58023962A patent/JPS59150244A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59150244A (ja) | 1984-08-28 |
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