JP2018009748A

JP2018009748A - Hot water supply system

Info

Publication number: JP2018009748A
Application number: JP2016139691A
Authority: JP
Inventors: 小川　純一; Junichi Ogawa; 純一小川
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2016-07-14
Filing date: 2016-07-14
Publication date: 2018-01-18
Anticipated expiration: 2036-07-14
Also published as: JP6712510B2

Abstract

【課題】水を沸き上げる際の一次エネルギー消費量を少なくすることができる技術を提供する。【解決手段】電力管理装置１９２は、蓄電装置１１６に蓄電されている電力を用いてヒートポンプ５０によってタンク１０内の水を沸き上げる場合の第１の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ１と、ガスの燃焼によって水を加熱する場合の第２の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ２とを比較する。電力管理装置１９２は、第１の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ１が第２の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ２より高い場合は、ヒートポンプ５０によってタンク１０内の水を沸き上げる運転を許可する。【選択図】図３A technique capable of reducing primary energy consumption when boiling water is provided. A power management device (192) provides a first primary energy consumption efficiency (COP1) when water in a tank (10) is boiled by a heat pump (50) using power stored in a power storage device (116), and a water consumption efficiency (COP1) by gas combustion. is compared with the second primary energy consumption efficiency COP2 when heating . When the first primary energy consumption efficiency COP1 is higher than the second primary energy consumption efficiency COP2, the power management device 192 permits the operation of boiling the water in the tank 10 by the heat pump 50 . [Selection drawing] Fig. 3

Description

本明細書に開示する技術は、給湯システムに関する。 The technology disclosed in this specification relates to a hot water supply system.

特許文献１に開示されているシステムは、太陽光発電装置が発電した電力と商用電源からの電力とを蓄電する蓄電装置と、蓄電装置に蓄電されている電力を使用して動作可能な機器とを備えている。蓄電装置の電力で動作する機器は例えば水を沸き上げる給湯器である。蓄電装置に電力を供給する商用電源は、一次エネルギーを消費することによって発電している。例えば、商用電源は火力発電所で石炭を消費することによって発電している。 The system disclosed in Patent Document 1 includes a power storage device that stores power generated by a solar power generation device and power from a commercial power source, and a device that can operate using the power stored in the power storage device. It has. A device that operates with the electric power of the power storage device is, for example, a water heater that boils water. A commercial power supply that supplies power to the power storage device generates power by consuming primary energy. For example, commercial power is generated by consuming coal at a thermal power plant.

特開２００７−２９５６８０号公報JP 2007-295680 A

近年では、環境に配慮して一次エネルギー消費量を少なくすることが求められている。そこで本明細書は、水を沸き上げる際の一次エネルギー消費量を少なくすることができる技術を提供する。 In recent years, it has been required to reduce primary energy consumption in consideration of the environment. Therefore, the present specification provides a technique capable of reducing the primary energy consumption when boiling water.

本明細書に開示する給湯システムは、電力供給源で一次エネルギーを消費することによって発電された電力と、太陽光発電装置によって発電された電力とを蓄電する蓄電装置を備えている。また、給湯システムは、水を貯めるタンクと、タンクに貯められている水を蓄電装置に蓄電されている電力を用いて沸き上げるヒートポンプと、ガスの燃焼によって水を加熱するガス加熱装置と、制御装置と、を備えている。制御装置は、電力供給源から蓄電装置に供給される電力に基づいて蓄電装置の蓄電量のうち電力供給源による蓄電量を算出し、算出した電力供給源による蓄電量と、ヒートポンプによってタンク内の水を沸き上げる場合のヒートポンプの消費電力量とに基づいて、ヒートポンプの消費電力量のうち電力供給源が負担する消費電力量を算出し、算出した消費電力量に基づいて、電力供給源で消費された一次エネルギー消費量を算出し、算出した一次エネルギー消費量と、タンクに貯められている水を沸き上げるために必要な熱量とに基づいて、蓄電装置に蓄電されている電力を用いてヒートポンプによってタンク内の水を沸き上げる場合の第１の一次エネルギー消費効率を算出し、算出した第１の一次エネルギー消費効率と、ガスの燃焼によって水を加熱する場合の第２の一次エネルギー消費効率とを比較し、第１の一次エネルギー消費効率が第２の一次エネルギー消費効率より高い場合は、蓄電装置に蓄電されている電力を用いてヒートポンプによってタンク内の水を沸き上げる運転を許可する。 A hot water supply system disclosed in the present specification includes a power storage device that stores power generated by consuming primary energy from a power supply source and power generated by a solar power generation device. The hot water supply system also includes a tank for storing water, a heat pump for boiling water stored in the tank using electric power stored in the power storage device, a gas heating device for heating water by gas combustion, and a control And a device. The control device calculates the amount of electricity stored by the power supply source out of the amount of electricity stored in the electricity storage device based on the power supplied from the power supply source to the electricity storage device, and the amount of electricity stored by the power supply source and the heat pump Based on the heat pump power consumption when boiling water, calculate the power consumption burdened by the power supply source out of the heat pump power consumption, and consume at the power supply source based on the calculated power consumption Heat pump using the electric power stored in the power storage device based on the calculated primary energy consumption and the amount of heat required to boil the water stored in the tank To calculate the first primary energy consumption efficiency when boiling the water in the tank, and calculate the first primary energy consumption efficiency and the gas combustion. When the first primary energy consumption efficiency is compared with the second primary energy consumption efficiency when the water is heated and the first primary energy consumption efficiency is higher than the second primary energy consumption efficiency, the heat pump is used using the electric power stored in the power storage device By permitting operation to boil the water in the tank.

このような構成によれば、水を沸き上げる際に、電力供給源から前記蓄電装置に供給される電力に基づいて、所定の手順に沿って第１の一次エネルギー消費効率を算出している。そして、第１の一次エネルギー消費効率が第２の一次エネルギー消費効率より高い場合は、ヒートポンプによってタンク内の水を沸き上げることができる。そのため、一次エネルギー消費効率が比較的高い状態で水を沸き上げることができる。これによって、水を沸き上げる際の一次エネルギー消費量を少なくすることができる。 According to such a configuration, when the water is boiled, the first primary energy consumption efficiency is calculated along a predetermined procedure based on the power supplied from the power supply source to the power storage device. And when the 1st primary energy consumption efficiency is higher than the 2nd primary energy consumption efficiency, the water in a tank can be boiled with a heat pump. Therefore, water can be boiled in a state where the primary energy consumption efficiency is relatively high. This can reduce the primary energy consumption when boiling water.

実施例に係る給湯システム１の構成を模式的に示す図。The figure which shows typically the structure of the hot water supply system 1 which concerns on an Example. 実施例に係る給湯器２の構成を模式的に示す図。The figure which shows typically the structure of the water heater 2 which concerns on an Example. 実施例に係る給湯システム１における制御処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the control processing in the hot water supply system 1 which concerns on an Example.

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。 The main features of the embodiments described below are listed. The technical elements described below are independent technical elements and exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. Absent.

（特徴１）制御装置は、所定の沸き上げ時刻における第１の一次エネルギー消費効率と第２の一次エネルギー消費効率とを比較してもよい。 (Characteristic 1) The control device may compare the first primary energy consumption efficiency and the second primary energy consumption efficiency at a predetermined boiling time.

このような構成によれば、ヒートポンプによる沸き上げを実行することができるか否かを所定の沸き上げ時刻に合わせて判断することができる。 According to such a configuration, it is possible to determine whether or not boiling by the heat pump can be performed in accordance with a predetermined boiling time.

（実施例）
図１は、本実施例に係る給湯システム１の構成を示している。図１に示すように、給湯システム１は、太陽光発電装置１１４と、発電機１１３（電力供給源の一例）と、蓄電装置１１６と、給湯器２と、電力管理装置１９２（制御装置の一例）を備えている。 (Example)
FIG. 1 shows a configuration of a hot water supply system 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, a hot water supply system 1 includes a solar power generation device 114, a power generator 113 (an example of a power supply source), a power storage device 116, a hot water heater 2, and a power management device 192 (an example of a control device). ).

太陽光発電装置１１４は、太陽光を受光することによって発電する装置である。太陽光発電装置１１４は、パワーコンディショナ１１８を介して、蓄電装置１１６に接続されている。太陽光発電装置１１４が発電した電力が蓄電装置１１６に蓄電される。 The solar power generation device 114 is a device that generates power by receiving sunlight. The solar power generation device 114 is connected to the power storage device 116 via the power conditioner 118. The electric power generated by the solar power generation device 114 is stored in the power storage device 116.

発電機１１３は、一次エネルギーを消費することによって発電する装置である。発電機１１３は、例えばガソリンを燃料にして発電する。発電機１１３は、パワーコンディショナ１１８を介して、蓄電装置１１６に接続されている。発電機１１３が発電した電力が蓄電装置１１６に蓄電される。 The generator 113 is a device that generates power by consuming primary energy. The generator 113 generates electricity using, for example, gasoline as fuel. The generator 113 is connected to the power storage device 116 via the power conditioner 118. The electric power generated by the generator 113 is stored in the power storage device 116.

パワーコンディショナ１１８は、商用電源１１０（電力供給源の他の一例）に接続されている。また、パワーコンディショナ１１８は、給湯器２に接続されている。商用電源１１０は、一次エネルギーを消費することによって発電している。例えば、商用電源１１０は火力発電所で石炭を消費することによって発電している。商用電源１１０は、パワーコンディショナ１１８を介して、蓄電装置１１６に接続されている。商用電源１１０が発電した電力が蓄電装置１１６に蓄電される。パワーコンディショナ１１８は、商用電源１１０からの交流電力を直流電力に変換して蓄電装置１１６に供給することができる。パワーコンディショナ１１８は、蓄電装置１１６からの直流電力を交流電力に変換して給湯器２に供給することができる。 The power conditioner 118 is connected to a commercial power supply 110 (another example of a power supply source). The power conditioner 118 is connected to the water heater 2. The commercial power source 110 generates power by consuming primary energy. For example, the commercial power source 110 generates electricity by consuming coal at a thermal power plant. The commercial power supply 110 is connected to the power storage device 116 via the power conditioner 118. The electric power generated by the commercial power source 110 is stored in the power storage device 116. The power conditioner 118 can convert AC power from the commercial power supply 110 into DC power and supply it to the power storage device 116. The power conditioner 118 can convert DC power from the power storage device 116 into AC power and supply the AC power to the water heater 2.

蓄電装置１１６は、パワーコンディショナ１１８を介して供給される電力を蓄電する装置である。蓄電装置１１６は、太陽光発電装置１１４から供給される電力と、発電機１１３から供給される電力と、商用電源１１０から供給される電力を蓄電することができる。また、蓄電装置１１６は、蓄電している電力をパワーコンディショナ１１８を介して給湯器２に供給することができる。 The power storage device 116 is a device that stores electric power supplied via the power conditioner 118. The power storage device 116 can store the power supplied from the solar power generation device 114, the power supplied from the generator 113, and the power supplied from the commercial power supply 110. In addition, the power storage device 116 can supply the stored electric power to the water heater 2 through the power conditioner 118.

電力管理装置１９２は、例えば、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）コントローラである。電力管理装置１９２は、外部のネットワークと接続可能である。また、電力管理装置１９２は、パワーコンディショナ１１８と給湯器２に接続されており、各種の情報を送受信することができる。電力管理装置１９２は、パワーコンディショナ１１８と給湯器２の動作を制御することができる。電力管理装置１９２は、太陽光発電装置１１４からパワーコンディショナ１１８を介して蓄電装置１１６に供給される電力を監視することができる。また、電力管理装置１９２は、発電機１１３からパワーコンディショナ１１８を介して蓄電装置１１６に供給される電力を監視することができる。さらに、電力管理装置１９２は、商用電源１１０からパワーコンディショナ１１８を介して蓄電装置１１６に供給される電力を監視することができる。また、電力管理装置１９２は、蓄電装置１１６に蓄電されている電力の蓄電量を監視することができる。 The power management apparatus 192 is, for example, a HEMS (Home Energy Management System) controller. The power management apparatus 192 can be connected to an external network. Moreover, the power management apparatus 192 is connected to the power conditioner 118 and the water heater 2 and can transmit and receive various types of information. The power management device 192 can control the operation of the power conditioner 118 and the water heater 2. The power management device 192 can monitor the power supplied from the solar power generation device 114 to the power storage device 116 via the power conditioner 118. In addition, the power management device 192 can monitor the power supplied from the generator 113 to the power storage device 116 via the power conditioner 118. Furthermore, the power management device 192 can monitor the power supplied from the commercial power supply 110 to the power storage device 116 via the power conditioner 118. In addition, the power management device 192 can monitor the amount of power stored in the power storage device 116.

次に、給湯器２の構成について説明する。図２は、本実施例に係る給湯器２の構成を示している。図２に示すように、給湯器２は、給湯系統１０４と、ヒートポンプ系統１０６と、制御装置１００とを備えている。 Next, the configuration of the water heater 2 will be described. FIG. 2 shows the configuration of the water heater 2 according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the water heater 2 includes a hot water supply system 104, a heat pump system 106, and a control device 100.

ヒートポンプ系統１０６は、ヒートポンプ５０と、熱交換器５８とを備える。ヒートポンプ５０は、冷媒（例えば、Ｒ３２等）を循環させるための冷媒循環路５２と、熱交換器（蒸発器）５４と、ファン５６と、圧縮機６２と、膨張弁６０とを備えている。冷媒循環路５２は、熱交換器５８内を通過している。また、熱交換器５４と、圧縮機６２と、膨張弁６０とは、冷媒循環路５２内に設置されている。上記の構成を備えるヒートポンプ５０の動作について説明する。圧縮機６２が動作することにより、冷媒循環路５２内の冷媒は、圧縮機６２で加圧されて高温高圧の気相状態になる。圧縮機６２で加圧されて高温高圧の気相状態となった冷媒は、熱交換器５８に送り込まれ、タンク水循環路２０内の水と熱交換によって冷却されて凝縮し、液相状態となる。熱交換器５８で冷却されて液相状態となった冷媒は、膨張弁６０に送られ、膨張弁６０で減圧されて低温低圧の液相状態となる。低温低圧の液相状態の冷媒は、熱交換器５４において、ファン５６で送風される外気との熱交換によって加熱されて蒸発し、気相状態となる。気相状態となった冷媒は、圧縮機６２に戻されて再び加圧される。従って、ヒートポンプ５０を動作させることにより、熱交換器５８を通過する冷媒循環路５２内に高温高圧の冷媒を送り込むことができるようになる。 The heat pump system 106 includes a heat pump 50 and a heat exchanger 58. The heat pump 50 includes a refrigerant circulation path 52 for circulating a refrigerant (for example, R32), a heat exchanger (evaporator) 54, a fan 56, a compressor 62, and an expansion valve 60. The refrigerant circuit 52 passes through the heat exchanger 58. Further, the heat exchanger 54, the compressor 62, and the expansion valve 60 are installed in the refrigerant circuit 52. Operation | movement of the heat pump 50 provided with said structure is demonstrated. When the compressor 62 operates, the refrigerant in the refrigerant circulation path 52 is pressurized by the compressor 62 to be in a high-temperature and high-pressure gas phase state. The refrigerant that has been pressurized by the compressor 62 and is in a high-temperature and high-pressure gas-phase state is sent to the heat exchanger 58 and is cooled and condensed by heat exchange with water in the tank water circulation path 20 to be in a liquid-phase state. . The refrigerant that has been cooled by the heat exchanger 58 and is in a liquid phase is sent to the expansion valve 60 and is decompressed by the expansion valve 60 to be in a low-temperature and low-pressure liquid phase. The low-temperature and low-pressure refrigerant in the liquid phase is heated and evaporated in the heat exchanger 54 by heat exchange with the outside air blown by the fan 56 to be in a gas phase. The refrigerant in the gas phase is returned to the compressor 62 and pressurized again. Therefore, by operating the heat pump 50, it becomes possible to send high-temperature and high-pressure refrigerant into the refrigerant circulation path 52 that passes through the heat exchanger 58.

給湯系統１０４は、タンク１０と、タンク水循環路２０と、水道水導入路２４と、供給路３６と、バーナ加熱装置８１（ガス加熱装置の一例）を備える。 The hot water supply system 104 includes a tank 10, a tank water circulation path 20, a tap water introduction path 24, a supply path 36, and a burner heating device 81 (an example of a gas heating device).

タンク１０は、ヒートポンプ５０によって加熱された温水を貯える。タンク１０は、密閉型であり、断熱材によって外側が覆われている。タンク１０内には満水まで水が貯留されている。タンク１０には、サーミスタ１２、１４、１６、１８がタンク１０の高さ方向に略均等間隔で取り付けられている。各サーミスタ１２、１４、１６、１８は、その取付位置の水の温度を測定する。 The tank 10 stores hot water heated by the heat pump 50. The tank 10 is a hermetically sealed type, and the outside is covered with a heat insulating material. Water is stored in the tank 10 until it is full. The thermistors 12, 14, 16 and 18 are attached to the tank 10 at substantially equal intervals in the height direction of the tank 10. Each thermistor 12, 14, 16, 18 measures the temperature of water at its mounting position.

タンク水循環路２０は、上流端がタンク１０の下部に接続されており、下流端がタンク１０の上部に接続されている。タンク水循環路２０には、循環ポンプ２２が介装されている。循環ポンプ２２は、タンク水循環路２０内の水を上流側から下流側へ送り出す。また、上述したように、タンク水循環路２０は、熱交換器５８を通過している。そのため、ヒートポンプ５０を動作させると、タンク水循環路２０内の水が熱交換器５８で加熱される。従って、循環ポンプ２２とヒートポンプ５０を動作させると、タンク１０の下部の水が熱交換器５８に送られて加熱され、加熱された水がタンク１０の上部に戻される。タンク水循環路２０は、タンク１０に蓄熱するための水路である。 The tank water circulation path 20 has an upstream end connected to the lower part of the tank 10 and a downstream end connected to the upper part of the tank 10. A circulation pump 22 is interposed in the tank water circulation path 20. The circulation pump 22 sends the water in the tank water circulation path 20 from the upstream side to the downstream side. Further, as described above, the tank water circulation path 20 passes through the heat exchanger 58. Therefore, when the heat pump 50 is operated, the water in the tank water circulation path 20 is heated by the heat exchanger 58. Therefore, when the circulation pump 22 and the heat pump 50 are operated, the water in the lower part of the tank 10 is sent to the heat exchanger 58 and heated, and the heated water is returned to the upper part of the tank 10. The tank water circulation path 20 is a water path for storing heat in the tank 10.

水道水導入路２４は、上流端が水道水供給源３２に接続されている。水道水導入路２４の下流側は、第１導入路２４ａと第２導入路２４ｂに分岐している。第１導入路２４ａの下流端は、タンク１０の下部に接続されている。第２導入路２４ｂの下流端は、供給路３６の途中に接続されている。接続部には、第１導入路２４ａ（即ち供給路３６）を流れる水の流量と第２導入路２４ｂを流れる水の流量の比率を調整する混合弁３６ａが配置されている。第１導入路２４ａには、逆止弁２６が介装されている。第２導入路２４ｂには、逆止弁２８と水量センサ３０が介装されている。水量センサ３０は、第２導入路２４ｂ内を流れる水道水の流量を検出する。 The upstream end of the tap water introduction path 24 is connected to a tap water supply source 32. The downstream side of the tap water introduction path 24 is branched into a first introduction path 24a and a second introduction path 24b. The downstream end of the first introduction path 24 a is connected to the lower part of the tank 10. The downstream end of the second introduction path 24 b is connected in the middle of the supply path 36. A mixing valve 36a that adjusts the ratio of the flow rate of water flowing through the first introduction path 24a (that is, the supply path 36) and the flow rate of water flowing through the second introduction path 24b is disposed in the connection portion. A check valve 26 is interposed in the first introduction path 24a. A check valve 28 and a water amount sensor 30 are interposed in the second introduction path 24b. The water amount sensor 30 detects the flow rate of tap water flowing in the second introduction path 24b.

供給路３６は、上流端がタンク１０の上部に接続されている。上述したように、供給路３６の途中には、水道水導入路２４の第２導入路２４ｂが接続されている。第２導入路２４ｂとの接続部より上流側の供給路３６には、水量センサ３４が介装されている。水量センサ３４は、タンク１０から供給路３６内に流入する水の流量を検出する。第２導入路２４ｂとの接続部より下流側の供給路３６には、バーナ加熱装置８１が介装されている。バーナ加熱装置８１は、供給路３６内の水を加熱する。供給路３６の下流端は給湯栓３８に接続されている。供給路３６には、バーナ加熱装置８１をバイパスする流路であるバイパス路３６ｂが設けられている。また、バイパス路３６ｂには、バイパス路３６ｂの開度を調整するためのバイパス制御弁３６ｃが介装されている。 The upstream end of the supply path 36 is connected to the upper part of the tank 10. As described above, the second introduction path 24 b of the tap water introduction path 24 is connected in the middle of the supply path 36. A water amount sensor 34 is interposed in the supply passage 36 upstream from the connection portion with the second introduction passage 24b. The water amount sensor 34 detects the flow rate of water flowing from the tank 10 into the supply path 36. A burner heating device 81 is interposed in the supply path 36 on the downstream side of the connection portion with the second introduction path 24b. The burner heating device 81 heats the water in the supply path 36. The downstream end of the supply path 36 is connected to a hot water tap 38. The supply path 36 is provided with a bypass path 36 b that is a flow path that bypasses the burner heating device 81. The bypass passage 36b is provided with a bypass control valve 36c for adjusting the opening degree of the bypass passage 36b.

制御装置１００は、給湯系統１０４及びヒートポンプ系統１０６と電気的に接続されており、各構成要素の動作を制御する。制御装置１００は、電力管理装置１９２と電気的に接続されており、電力管理装置１９２との間で送受信される情報に基づいて、各構成要素の動作を制御することができる。 The control device 100 is electrically connected to the hot water supply system 104 and the heat pump system 106, and controls the operation of each component. The control device 100 is electrically connected to the power management device 192, and can control the operation of each component based on information transmitted to and received from the power management device 192.

（給湯器の動作）
次いで、本実施例の給湯器２の動作について説明する。給湯器２は、沸き上げ運転と給湯運転を実行することができる。以下、各運転について説明する。 (Operation of the water heater)
Next, the operation of the water heater 2 of this embodiment will be described. The water heater 2 can execute a boiling operation and a hot water supply operation. Hereinafter, each operation will be described.

（沸き上げ運転）
沸き上げ運転は、ヒートポンプ５０で生成した熱により、タンク１０内の水を加熱する運転である。制御装置１００によって沸き上げ運転の実行が指示されると、ヒートポンプ５０が動作を開始するとともに、循環ポンプ２２が回転する。 (Boiling operation)
The boiling operation is an operation in which water in the tank 10 is heated by heat generated by the heat pump 50. When execution of the boiling operation is instructed by the control device 100, the heat pump 50 starts operating and the circulation pump 22 rotates.

ヒートポンプ５０が動作することにより、熱交換器５８を通過する冷媒循環路５２内に高温高圧の気相状態の冷媒が送り込まれる。また、循環ポンプ２２が回転すると、タンク水循環路２０内をタンク１０内の水が循環する。即ち、タンク１０の下部に存在する水がタンク水循環路２０内に導入され、導入された水が熱交換器５８を通過する際に、冷媒循環路５２内の冷媒の熱によって加熱され、加熱された水がタンク１０の上部に戻される。これにより、タンク１０に高温の水が貯められる。タンク１０の上部には、高温の水の層が形成され、下部には、低温の水の層が形成される。 When the heat pump 50 operates, a high-temperature and high-pressure gas-phase refrigerant is fed into the refrigerant circulation path 52 that passes through the heat exchanger 58. Further, when the circulation pump 22 rotates, the water in the tank 10 circulates in the tank water circulation path 20. That is, the water existing in the lower part of the tank 10 is introduced into the tank water circulation path 20, and when the introduced water passes through the heat exchanger 58, it is heated and heated by the heat of the refrigerant in the refrigerant circulation path 52. Water is returned to the top of the tank 10. Thereby, hot water is stored in the tank 10. A high temperature water layer is formed in the upper part of the tank 10, and a low temperature water layer is formed in the lower part.

（給湯運転）
給湯運転は、タンク１０内の水を給湯栓３８に供給する運転である。給湯運転は、上記の沸き上げ運転中にも実行することができる。給湯栓３８が開かれると、制御装置１００は、混合弁３６ａを開く。すると、水道水供給源３２からの水圧によって、水道水導入路２４（第１導入路２４ａ）からタンク１０の下部に水道水が流入する。同時に、タンク１０上部の温水が、供給路３６を介して給湯栓３８に供給される。 (Hot water operation)
The hot water supply operation is an operation for supplying water in the tank 10 to the hot water tap 38. The hot water supply operation can also be executed during the above-described boiling operation. When the hot water tap 38 is opened, the control device 100 opens the mixing valve 36a. Then, tap water flows into the lower part of the tank 10 from the tap water introduction path 24 (first introduction path 24 a) due to the water pressure from the tap water supply source 32. At the same time, the hot water in the upper part of the tank 10 is supplied to the hot water tap 38 via the supply path 36.

制御装置１００は、タンク１０から供給路３６に供給される水の温度（即ち、サーミスタ１２の検出温度）が、給湯設定温度より高い場合には、混合弁３６ａを調整して、第２導入路２４ｂから供給路３６に水道水を導入する。従って、タンク１０から供給された水と第２導入路２４ｂから供給された水道水とが、供給路３６内で混合される。制御装置１００は、給湯栓３８に供給される水の温度が、給湯設定温度と一致するように、混合弁３６ａの開度比率を調整する。一方、制御装置１００は、タンク１０から供給路３６に供給される水の温度が、給湯設定温度より低い場合には、バーナ加熱装置８１を動作させる。従って、供給路３６を通過する水がバーナ加熱装置８１によって加熱される。加熱された水は、バイパス制御弁３６ｃで開度調整されたバイパス路３６ｂからの水と混合されて、給湯栓３８に供給される。制御装置１００は、給湯栓３８に供給される水の温度が、給湯設定温度と一致するように、バーナ加熱装置８１の出力を制御する。 When the temperature of the water supplied from the tank 10 to the supply path 36 (that is, the detected temperature of the thermistor 12) is higher than the hot water supply set temperature, the control device 100 adjusts the mixing valve 36a to adjust the second introduction path. Tap water is introduced into the supply path 36 from 24b. Accordingly, the water supplied from the tank 10 and the tap water supplied from the second introduction path 24 b are mixed in the supply path 36. The control apparatus 100 adjusts the opening ratio of the mixing valve 36a so that the temperature of the water supplied to the hot-water tap 38 matches the hot-water supply set temperature. On the other hand, the control device 100 operates the burner heating device 81 when the temperature of the water supplied from the tank 10 to the supply path 36 is lower than the hot water supply set temperature. Accordingly, the water passing through the supply path 36 is heated by the burner heating device 81. The heated water is mixed with the water from the bypass passage 36 b whose opening degree is adjusted by the bypass control valve 36 c and supplied to the hot water tap 38. The control device 100 controls the output of the burner heating device 81 so that the temperature of the water supplied to the hot-water tap 38 matches the hot-water supply set temperature.

上記のように、給湯システム１の給湯器２では、沸き上げ運転の際にヒートポンプ５０によって水を加熱する。また、給湯運転の際にバーナ加熱装置８１によって水を加熱する場合がある。ヒートポンプ５０では、蓄電装置１１６に蓄電されている電力を用いて水を加熱する。蓄電装置１１６には、太陽光発電装置１１４と商用電源１１０と発電機１１３から電力が供給されている。太陽光発電装置１１４では、自然エネルギー（太陽光）によって発電するので、一次エネルギーを消費していない。一方、商用電源１１０と発電機１１３では、一次エネルギーを消費している。また、バーナ加熱装置８１では、ガスの燃焼によって水を加熱するので一次エネルギーを消費している。 As described above, in the water heater 2 of the hot water supply system 1, water is heated by the heat pump 50 during the boiling operation. Moreover, water may be heated by the burner heating device 81 during the hot water supply operation. In the heat pump 50, water is heated using the electric power stored in the power storage device 116. The power storage device 116 is supplied with power from the solar power generation device 114, the commercial power source 110, and the generator 113. Since the solar power generation device 114 generates power using natural energy (sunlight), primary energy is not consumed. On the other hand, the commercial power source 110 and the generator 113 consume primary energy. Further, the burner heating device 81 consumes primary energy because water is heated by gas combustion.

水を沸き上げる際に、ヒートポンプ５０による一次エネルギー消費量とバーナ加熱装置８１による一次エネルギー消費量を考慮することによって給湯システム１での一次エネルギー消費量を少なくすることができる。そこで、給湯システム１では以下の制御処理を実行する。 When boiling water, the primary energy consumption in the hot water supply system 1 can be reduced by considering the primary energy consumption by the heat pump 50 and the primary energy consumption by the burner heating device 81. Therefore, the hot water supply system 1 executes the following control process.

図３は、給湯システム１における制御処理を示している。図３に示すように、Ｓ１１では、電力管理装置１９２が、太陽光発電装置１１４から蓄電装置１１６に供給される電力ｐ１［ｋＷ］を測定する。太陽光発電装置１１４から蓄電装置１１６に供給される電力は、自然エネルギー（太陽光）によって発電された電力である。この電力は、一次エネルギーを消費せずに発電された電力である。 FIG. 3 shows a control process in the hot water supply system 1. As illustrated in FIG. 3, in S 11, the power management device 192 measures the power p 1 [kW] supplied from the solar power generation device 114 to the power storage device 116. The power supplied from the solar power generation device 114 to the power storage device 116 is power generated by natural energy (sunlight). This electric power is electric power generated without consuming primary energy.

続くＳ１２では、電力管理装置１９２が、商用電源１１０から蓄電装置１１６に供給される電力ｐ２［ｋＷ］を測定する。商用電源１１０から蓄電装置１１６に供給される電力は、例えば石炭を消費することによって発電された電力である。この電力は、一次エネルギーを消費して発電された電力である。 In subsequent S 12, the power management device 192 measures the power p 2 [kW] supplied from the commercial power supply 110 to the power storage device 116. The power supplied from the commercial power source 110 to the power storage device 116 is, for example, power generated by consuming coal. This electric power is generated by consuming primary energy.

続くＳ１３では、電力管理装置１９２が、発電機１１３から蓄電装置１１６に供給される電力ｐ３［ｋＷ］を測定する。発電機１１３から蓄電装置１１６に供給される電力は、例えばガソリンを消費することによって発電された電力である。この電力は、一次エネルギーを消費して発電された電力である。 In subsequent S 13, the power management device 192 measures the power p 3 [kW] supplied from the generator 113 to the power storage device 116. The power supplied from the generator 113 to the power storage device 116 is, for example, power generated by consuming gasoline. This electric power is generated by consuming primary energy.

続くＳ１４では、電力管理装置１９２が、蓄電装置１１６に蓄電されている電力の蓄電量Ｂ［ｋＷｈ］を測定する。蓄電装置１１６には、一次エネルギーを消費せずに発電された電力（太陽光発電装置１１４からの電力）と、一次エネルギーを消費して発電された電力（商用電源１１０と発電機１１３からの電力）が蓄電されている。 In subsequent S 14, the power management apparatus 192 measures the power storage amount B [kWh] of the power stored in the power storage apparatus 116. The power storage device 116 includes power generated without consuming primary energy (power from the solar power generation device 114) and power generated by consuming primary energy (power from the commercial power source 110 and the generator 113). ) Is stored.

続くＳ１５では、電力管理装置１９２が、蓄電装置１１６の蓄電量Ｂ［ｋＷｈ］のうち、商用電源１１０から蓄電装置１１６に供給される電力ｐ２による蓄電量Ｃ［ｋＷｈ］を算出する。電力管理装置１９２は、商用電源１１０から蓄電装置１１６に供給される電力ｐ２を所定時間にわたって積分した積分値を算出する。電力ｐ２の積分値が商用電源１１０による蓄電量Ｃ［ｋＷｈ］に相当する。 In subsequent S 15, the power management device 192 calculates a power storage amount C [kWh] based on the power p 2 supplied from the commercial power supply 110 to the power storage device 116 among the power storage amount B [kWh] of the power storage device 116. The power management device 192 calculates an integral value obtained by integrating the power p2 supplied from the commercial power supply 110 to the power storage device 116 over a predetermined time. The integrated value of the electric power p2 corresponds to the amount C [kWh] of power stored by the commercial power source 110.

続くＳ１６では、電力管理装置１９２が、蓄電装置１１６の蓄電量Ｂ［ｋＷｈ］のうち、発電機１１３から蓄電装置１１６に供給される電力ｐ３による蓄電量Ｄ［ｋＷｈ］を算出する。電力管理装置１９２は、発電機１１３から蓄電装置１１６に供給される電力ｐ３を所定時間にわたって積分した積分値を算出する。電力ｐ３の積分値が発電機１１３による蓄電量Ｄ［ｋＷｈ］に相当する。 In subsequent S 16, the power management device 192 calculates a power storage amount D [kWh] based on the power p 3 supplied from the generator 113 to the power storage device 116 out of the power storage amount B [kWh] of the power storage device 116. The power management device 192 calculates an integral value obtained by integrating the power p3 supplied from the generator 113 to the power storage device 116 over a predetermined time. The integral value of the electric power p3 corresponds to the amount of electricity stored D [kWh] by the generator 113.

続くＳ１７では、電力管理装置１９２が、タンク１０内の水を沸き上げるために必要な熱量Ｑ［ｋＷｈ］を算出する。例えば、タンク１０の容量をＭ［Ｌ（リットル）］とする。また、タンク１０内の水の全量（Ｍ［Ｌ］）がＩ℃（例えば２０℃）であるとする。また、タンク１０内の水の全量（Ｍ［Ｌ］）をＨ℃（例えば４０℃）に沸き上げるとする。この場合、タンク１０内の水を沸き上げるために必要な熱量Ｑ［ｋＷｈ］＝容量Ｍ×（Ｈ℃−Ｉ℃）である。 In continuing S17, the electric power management apparatus 192 calculates calorie | heat amount Q [kWh] required in order to boil the water in the tank 10. FIG. For example, the capacity of the tank 10 is assumed to be M [L (liter)]. Further, it is assumed that the total amount of water (M [L]) in the tank 10 is I ° C. (for example, 20 ° C.). Further, it is assumed that the total amount of water (M [L]) in the tank 10 is heated to H ° C. (for example, 40 ° C.). In this case, the amount of heat necessary for boiling water in the tank 10 Q [kWh] = capacity M × (H ° C.−I ° C.).

続くＳ１８では、電力管理装置１９２が、Ｓ１７で算出した熱量Ｑ［ｋＷｈ］と、ヒートポンプ５０のエネルギー消費効率ＣＯＰ_ＨＰとに基づいて、ヒートポンプ５０によってタンク１０内の水を沸き上げる場合にヒートポンプ５０が消費する消費電力量Ｒ［ｋＷｈ］を算出する。具体的には、ヒートポンプ５０の消費電力量Ｒ［ｋＷｈ］＝熱量Ｑ／ＣＯＰ_ＨＰである。なお、ヒートポンプ５０のエネルギー消費効率ＣＯＰ_ＨＰは、製品によって予め算出されている値である。 In subsequent S18, when the power management device 192 uses the heat pump 50 to boil the water in the tank 10 based on the heat quantity Q [kWh] calculated in S17 and the energy consumption efficiency COP _HP of the heat pump 50, the heat pump 50 A power consumption amount R [kWh] to be consumed is calculated. Specifically, power consumption amount R [kWh] of heat pump 50 = heat amount Q / COP _HP . The energy consumption efficiency COP _HP of the heat pump 50 is a value calculated in advance by the product.

続くＳ１９では、電力管理装置１９２が、蓄電装置１１６に蓄電されている電力を用いてヒートポンプ５０によってタンク１０内の水を沸き上げる場合に、ヒートポンプ５０の消費電力量Ｒ［ｋＷｈ］のうち、商用電源１１０が負担する消費電力量Ｊ［ｋＷｈ］を算出する。電力管理装置１９２は、蓄電装置１１６の蓄電量Ｂ［ｋＷｈ］のうち商用電源１１０による蓄電量Ｃ［ｋＷｈ］の比率に基づいて商用電源１１０が負担する消費電力量Ｊ［ｋＷｈ］を算出する。具体的には、商用電源１１０が負担する消費電力量Ｊ［ｋＷｈ］＝ヒートポンプ５０の消費電力量Ｒ×蓄電量Ｃ／蓄電量Ｂである。 In subsequent S19, when the power management device 192 uses the power stored in the power storage device 116 to boil the water in the tank 10 by the heat pump 50, the power management device 192 uses the commercial power consumption R [kWh] The power consumption amount J [kWh] that the power source 110 bears is calculated. The power management device 192 calculates the power consumption amount J [kWh] that the commercial power source 110 bears based on the ratio of the power storage amount C [kWh] by the commercial power source 110 to the power storage amount B [kWh] of the power storage device 116. Specifically, the amount of power consumed by the commercial power source 110 J [kWh] = the amount of power consumed by the heat pump 50 R × the amount of stored electricity C / the amount of stored electricity B.

続くＳ２０では、電力管理装置１９２が、蓄電装置１１６に蓄電されている電力を用いてヒートポンプ５０によってタンク１０内の水を沸き上げる場合に、ヒートポンプ５０の消費電力量Ｒ［ｋＷｈ］のうち、発電機１１３が負担する消費電力量Ｋ［ｋＷｈ］を算出する。電力管理装置１９２は、蓄電装置１１６の蓄電量Ｂ［ｋＷｈ］のうち発電機１１３による蓄電量Ｄ［ｋＷｈ］の比率に基づいて商用電源１１０が負担する消費電力量Ｋ［ｋＷｈ］を算出する。具体的には、発電機１１３が負担する消費電力量Ｋ［ｋＷｈ］＝ヒートポンプ５０の消費電力量Ｒ×蓄電量Ｄ／蓄電量Ｂである。 In subsequent S20, when the power management device 192 uses the power stored in the power storage device 116 to boil the water in the tank 10 by the heat pump 50, the power management device 192 generates power out of the power consumption R [kWh] of the heat pump 50. The amount of power consumption K [kWh] that the machine 113 bears is calculated. The power management device 192 calculates the power consumption K [kWh] that the commercial power source 110 bears based on the ratio of the power storage amount D [kWh] by the generator 113 to the power storage amount B [kWh] of the power storage device 116. Specifically, the amount of power consumed by the generator 113 is K [kWh] = the amount of power consumed by the heat pump 50 R × the amount of electricity stored D / the amount of electricity stored B.

続くＳ２１では、電力管理装置１９２が、商用電源１１０で消費された一次エネルギー消費量Ｅ［ｋＷｈ］を算出する。電力管理装置１９２は、上記の商用電源１１０が負担する消費電力量Ｊ［ｋＷｈ］に基づいて、商用電源１１０による一次エネルギー消費量Ｅ［ｋＷｈ］を算出する。電力管理装置１９２は、商用電源１１０での発電効率ａ［％］と蓄電装置１１６での蓄電効率ｃ［％］を用いて一次エネルギー消費量Ｅ［ｋＷｈ］を算出する。具体的には、一次エネルギー消費量Ｅ［ｋＷｈ］＝消費電力量Ｊ／（発電効率ａ／１００）／（蓄電効率ｃ／１００）である。商用電源１１０での発電効率ａ［％］は、例えば火力発電所で発電するときの効率であり、一例としては４０％である。蓄電装置１１６での蓄電効率ｃ［％］は、充放電するときの効率であり、一例としては７０％である。 In subsequent S 21, the power management apparatus 192 calculates a primary energy consumption amount E [kWh] consumed by the commercial power supply 110. The power management apparatus 192 calculates the primary energy consumption E [kWh] by the commercial power supply 110 based on the power consumption J [kWh] that the commercial power supply 110 bears. The power management device 192 calculates the primary energy consumption E [kWh] using the power generation efficiency a [%] at the commercial power source 110 and the power storage efficiency c [%] at the power storage device 116. Specifically, primary energy consumption E [kWh] = power consumption J / (power generation efficiency a / 100) / (power storage efficiency c / 100). The power generation efficiency a [%] at the commercial power source 110 is, for example, the efficiency when power is generated at a thermal power plant, and is 40% as an example. The power storage efficiency c [%] in the power storage device 116 is the efficiency when charging and discharging, and is 70% as an example.

続くＳ２２では、電力管理装置１９２が、発電機１１３で消費された一次エネルギー消費量Ｆ［ｋＷｈ］を算出する。電力管理装置１９２は、上記の発電機１１３が負担する消費電力量Ｋ［ｋＷｈ］に基づいて、発電機１１３による一次エネルギー消費量Ｆ［ｋＷｈ］を算出する。電力管理装置１９２は、発電機１１３での発電効率ｂ［％］と蓄電装置１１６での蓄電効率ｃ［％］を用いて一次エネルギー消費量Ｆ［ｋＷｈ］を算出する。具体的には、一次エネルギー消費量Ｆ［ｋＷｈ］＝消費電力量Ｋ／（発電効率ｂ／１００）／（蓄電効率ｃ／１００）である。発電機１１３での発電効率ｂ［％］は、発電機１１３で発電するときの効率であり、一例としては６０％である。 In subsequent S22, the power management apparatus 192 calculates the primary energy consumption amount F [kWh] consumed by the generator 113. The power management apparatus 192 calculates the primary energy consumption F [kWh] by the generator 113 based on the power consumption K [kWh] borne by the generator 113. The power management device 192 calculates the primary energy consumption F [kWh] using the power generation efficiency b [%] at the generator 113 and the power storage efficiency c [%] at the power storage device 116. Specifically, primary energy consumption F [kWh] = power consumption K / (power generation efficiency b / 100) / (power storage efficiency c / 100). The power generation efficiency b [%] at the generator 113 is the efficiency when power is generated by the generator 113, and is 60% as an example.

続くＳ２３では、電力管理装置１９２が、商用電源１１０での一次エネルギー消費量Ｅ［ｋＷｈ］と発電機１１３での一次エネルギー消費量Ｆ［ｋＷｈ］の合計Ｇ［ｋＷｈ］を算出する。すなわち、合計一次エネルギー消費量Ｇ［ｋＷｈ］＝一次エネルギー消費量Ｅ＋一次エネルギー消費量Ｆである。 In subsequent S 23, the power management apparatus 192 calculates a total G [kWh] of the primary energy consumption E [kWh] at the commercial power supply 110 and the primary energy consumption F [kWh] at the generator 113. That is, the total primary energy consumption G [kWh] = primary energy consumption E + primary energy consumption F.

続くＳ２４では、電力管理装置１９２が、ヒートポンプ５０によってタンク１０内の水を沸き上げる場合の第１の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ１を算出する。電力管理装置１９２は、上記の合計一次エネルギー消費量Ｇ［ｋＷｈ］と、上記のＳ１７で算出した熱量Ｑ［ｋＷｈ］とに基づいて、第１の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ１を算出する。具体的には、第１の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ１＝熱量Ｑ／合計一次エネルギー消費量Ｇである。 In subsequent S 24, the power management apparatus 192 calculates the first primary energy consumption efficiency COP 1 when the water in the tank 10 is boiled by the heat pump 50. The power management apparatus 192 calculates the first primary energy consumption efficiency COP1 based on the total primary energy consumption amount G [kWh] and the heat amount Q [kWh] calculated in S17. Specifically, the first primary energy consumption efficiency COP1 = heat amount Q / total primary energy consumption amount G.

続くＳ２５では、電力管理装置１９２が、上記の第１の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ１と、バーナ加熱装置８１によって水を加熱する場合の第２の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ２とを比較する。第２の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ２は、ガスの燃焼によって水を加熱する場合のＣＯＰであり、使用する給湯器２の製品によって予め算出されている値である。電力管理装置１９２は、第１の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ１が第２の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ２より高い場合は、Ｓ２５でＹｅｓと判断してＳ２６に進む。一方、電力管理装置１９２は、第１の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ１が第２の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ２以下である場合は、Ｓ２５でＮｏと判断してＳ２６をスキップして処理を終了する。 In subsequent S25, the power management device 192 compares the first primary energy consumption efficiency COP1 with the second primary energy consumption efficiency COP2 when water is heated by the burner heating device 81. The second primary energy consumption efficiency COP2 is a COP when water is heated by gas combustion, and is a value calculated in advance by the product of the water heater 2 to be used. If the first primary energy consumption efficiency COP1 is higher than the second primary energy consumption efficiency COP2, the power management apparatus 192 determines Yes in S25 and proceeds to S26. On the other hand, if the first primary energy consumption efficiency COP1 is less than or equal to the second primary energy consumption efficiency COP2, the power management apparatus 192 determines No in S25, skips S26, and ends the process.

Ｓ２６では、電力管理装置１９２が、沸き上げ運転を許可する。これによって、タンク１０内の水をヒートポンプ５０によって沸き上げることができる。制御装置１００によって沸き上げ運転の実行が指示されるとヒートポンプ５０が動作する。 In S26, the power management apparatus 192 permits the boiling operation. Thereby, the water in the tank 10 can be boiled by the heat pump 50. When the controller 100 instructs the execution of the boiling operation, the heat pump 50 operates.

以上、給湯システム１の構成と動作について説明した。上記の説明から明らかなように、給湯システム１は、蓄電装置１１６を備えている。蓄電装置１１６は、商用電源１１０と発電機１１３で一次エネルギーを消費することによって発電された電力と、太陽光発電装置１１４によって発電された電力とを蓄電する。また、給湯システム１は、水を貯めるタンク１０と、タンク１０に貯められている水を沸き上げるヒートポンプ５０とを備えている。ヒートポンプ５０は、蓄電装置１１６に蓄電されている電力を用いて動作する。また、給湯システム１は、ガスの燃焼によって水を加熱するバーナ加熱装置８１と、電力管理装置１９２と、を備えている。電力管理装置１９２は、商用電源１１０と発電機１１３から蓄電装置１１６に供給される電力ｐ２、ｐ３に基づいて蓄電装置１１６の蓄電量Ｄのうち商用電源１１０と発電機１１３による蓄電量Ｃ，Ｄを算出する。また、電力管理装置１９２は、算出した商用電源１１０と発電機１１３による蓄電量Ｃ，Ｄと、ヒートポンプ５０によってタンク１０内の水を沸き上げる場合のヒートポンプ５０の消費電力量Ｒとに基づいて、ヒートポンプ５０の消費電力量Ｒのうち商用電源１１０と発電機１１３が負担する消費電力量Ｊ，Ｋを算出する。そして電力管理装置１９２は、算出した消費電力量に基づいて、商用電源１１０と発電機１１３で消費された一次エネルギー消費量Ｅ及びＦを算出する。すなわち、電力管理装置１９２は、一次エネルギーを消費する電力供給源の合計一次エネルギー消費量Ｇを算出する。また、電力管理装置１９２は、算出した合計一次エネルギー消費量Ｇと、タンク１０に貯められている水を沸き上げるために必要な熱量Ｑとに基づいて、蓄電装置１１６に蓄電されている電力を用いてヒートポンプ５０によってタンク１０内の水を沸き上げる場合の第１の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ１を算出する。そして、電力管理装置１９２は、算出した第１の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ１と、ガスの燃焼によって水を加熱する場合の第２の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ２とを比較し、第１の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ１が第２の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ２より高い場合は、蓄電装置１１６に蓄電されている電力を用いてヒートポンプ５０によってタンク１０内の水を沸き上げる運転を許可する。 The configuration and operation of the hot water supply system 1 have been described above. As is apparent from the above description, the hot water supply system 1 includes the power storage device 116. The power storage device 116 stores the power generated by consuming primary energy at the commercial power source 110 and the generator 113 and the power generated by the solar power generation device 114. The hot water supply system 1 also includes a tank 10 that stores water and a heat pump 50 that boiles the water stored in the tank 10. Heat pump 50 operates using electric power stored in power storage device 116. The hot water supply system 1 also includes a burner heating device 81 that heats water by gas combustion, and a power management device 192. The power management device 192 stores the power storage amounts C and D by the commercial power source 110 and the generator 113 out of the power storage amount D of the power storage device 116 based on the powers p2 and p3 supplied from the commercial power source 110 and the power generator 113 to the power storage device 116. Is calculated. Further, the power management device 192 is based on the calculated power storage amounts C and D by the commercial power source 110 and the generator 113 and the power consumption amount R of the heat pump 50 when the water in the tank 10 is boiled by the heat pump 50. Of the power consumption amount R of the heat pump 50, the power consumption amounts J and K borne by the commercial power source 110 and the generator 113 are calculated. Then, the power management apparatus 192 calculates primary energy consumptions E and F consumed by the commercial power supply 110 and the generator 113 based on the calculated power consumption. That is, the power management apparatus 192 calculates the total primary energy consumption G of the power supply source that consumes the primary energy. In addition, the power management device 192 calculates the power stored in the power storage device 116 based on the calculated total primary energy consumption amount G and the amount of heat Q required to boil the water stored in the tank 10. The first primary energy consumption efficiency COP1 when the water in the tank 10 is boiled using the heat pump 50 is calculated. Then, the power management apparatus 192 compares the calculated first primary energy consumption efficiency COP1 with the second primary energy consumption efficiency COP2 in the case where water is heated by gas combustion, and the first primary energy consumption efficiency COP2 is compared. When COP1 is higher than the second primary energy consumption efficiency COP2, an operation of boiling water in the tank 10 by the heat pump 50 using the power stored in the power storage device 116 is permitted.

このような構成によれば、第１の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ１が第２の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ２より高い場合は、ヒートポンプ５０によってタンク１０内の水を沸き上げることができる。そのため、一次エネルギー消費効率が比較的高い状態で水を沸き上げることができる。これによって、水を沸き上げる際の一次エネルギー消費量を少なくすることができる。 According to such a configuration, when the first primary energy consumption efficiency COP1 is higher than the second primary energy consumption efficiency COP2, the water in the tank 10 can be boiled by the heat pump 50. Therefore, water can be boiled in a state where the primary energy consumption efficiency is relatively high. This can reduce the primary energy consumption when boiling water.

一方、第１の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ１が第２の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ２以下の場合は、ヒートポンプ５０によってタンク１０内の水を沸き上げることができない。そのため、タンク１０内の水の温度が高くならない。この場合は、給湯運転の際に、バーナ加熱装置８１が水を加熱することになるが、第２の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ２が第１の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ１以上なので、一次エネルギー消費効率が比較的高い状態で水を加熱することができる。すなわち、ガスの燃焼によって水を加熱する場合の第２の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ２が比較的高いときにバーナ加熱装置８１によって水を加熱することができる。これによって、水を加熱する際の一次エネルギー消費量を少なくすることができる。 On the other hand, when the first primary energy consumption efficiency COP1 is equal to or less than the second primary energy consumption efficiency COP2, the water in the tank 10 cannot be boiled by the heat pump 50. Therefore, the temperature of the water in the tank 10 does not increase. In this case, during the hot water supply operation, the burner heating device 81 heats the water, but since the second primary energy consumption efficiency COP2 is equal to or higher than the first primary energy consumption efficiency COP1, the primary energy consumption efficiency is compared. The water can be heated in a high state. That is, the water can be heated by the burner heating device 81 when the second primary energy consumption efficiency COP2 when the water is heated by gas combustion is relatively high. Thereby, the primary energy consumption at the time of heating water can be decreased.

以上、一実施例について説明したが、具体的な態様は上記実施例に限定されるものではない。例えば、電力管理装置１９２が第１の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ１と第２の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ２を比較するタイミングは特に限定されるものではない。電力管理装置１９２は、所定の沸き上げ時刻における第１の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ１と第２の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ２を比較してもよい。例えば、日中の沸き上げ時刻と夜間の沸き上げ時刻のそれぞれにおける第１の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ１と第２の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ２を比較してもよい。日中では、自然エネルギー（太陽光）によって発電された電力が多くなるので、第１の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ１が高くなる。一方、夜間では、自然エネルギー（太陽光）によって発電された電力が多くなるので、第１の一次エネルギー消費効率ＣＯＰ１が低くなる。このような構成によれば、電力管理装置１９２が所定の沸き上げ時刻において比較を行うので、定期的に比較を行うことができる。また、ヒートポンプ５０による沸き上げを実行することができるか否かを所定の沸き上げ時刻に合わせて判断することができる。 Although one embodiment has been described above, the specific mode is not limited to the above embodiment. For example, the timing at which the power management apparatus 192 compares the first primary energy consumption efficiency COP1 and the second primary energy consumption efficiency COP2 is not particularly limited. The power management apparatus 192 may compare the first primary energy consumption efficiency COP1 and the second primary energy consumption efficiency COP2 at a predetermined boiling time. For example, the first primary energy consumption efficiency COP1 and the second primary energy consumption efficiency COP2 at the day boiling time and the night boiling time may be compared. During the day, the amount of electric power generated by natural energy (sunlight) increases, so the first primary energy consumption efficiency COP1 increases. On the other hand, since the electric power generated by natural energy (sunlight) increases at night, the first primary energy consumption efficiency COP1 decreases. According to such a configuration, the power management device 192 performs comparison at a predetermined boiling time, so that comparison can be performed periodically. Moreover, it can be judged according to predetermined boiling time whether the boiling by the heat pump 50 can be performed.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.

１：給湯システム
２：給湯器
１０：タンク
１２：サーミスタ
１４：サーミスタ
１６：サーミスタ
１８：サーミスタ
２０：タンク水循環路
２２：循環ポンプ
２４：水道水導入路
２４ａ：第１導入路
２４ｂ：第２導入路
２６：逆止弁
２８：逆止弁
３０：水量センサ
３２：水道水供給源
３４：水量センサ
３６：供給路
３６ａ：混合弁
３６ｂ：バイパス路
３６ｃ：バイパス制御弁
３８：給湯栓
５０：ヒートポンプ
５２：冷媒循環路
５４：熱交換器
５６：ファン
５８：熱交換器
６０：膨張弁
６２：圧縮機
８１：バーナ加熱装置
１００：制御装置
１０４：給湯系統
１０６：ヒートポンプ系統
１１０：商用電源
１１３：発電機
１１４：太陽光発電装置
１１６：蓄電装置
１１８：パワーコンディショナ
１９２：電力管理装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Hot-water supply system 2: Hot-water heater 10: Tank 12: Thermistor 14: Thermistor 16: Thermistor 18: Thermistor 20: Tank water circulation path 22: Circulation pump 24: Tap water introduction path 24a: First introduction path 24b: Second introduction path 26: Check valve 28: Check valve 30: Water quantity sensor 32: Tap water supply source 34: Water quantity sensor 36: Supply path 36a: Mixing valve 36b: Bypass path 36c: Bypass control valve 38: Hot water tap 50: Heat pump 52: Refrigerant circuit 54: Heat exchanger 56: Fan 58: Heat exchanger 60: Expansion valve 62: Compressor 81: Burner heating device 100: Control device 104: Hot water supply system 106: Heat pump system 110: Commercial power supply 113: Generator 114 : Solar power generation device 116: Power storage device 118: Power conditioner 192: Power management device

Claims

A power storage device that stores power generated by consuming primary energy at a power supply source and power generated by a solar power generation device; and
A tank for storing water,
A heat pump for boiling water stored in the tank using electric power stored in the power storage device;
A gas heating device for heating water by gas combustion;
A control device, and
The control device calculates a power storage amount by the power supply source among power storage amounts of the power storage device based on power supplied from the power supply source to the power storage device, and calculates the power storage amount by the power supply source. Based on the power consumption of the heat pump when boiling water in the tank by the heat pump, the power consumption borne by the power supply source out of the power consumption of the heat pump is calculated, and the calculated consumption Based on the amount of electric power, the primary energy consumption consumed by the power supply source is calculated, and based on the calculated primary energy consumption and the amount of heat necessary for boiling water in the tank, the power storage Calculate the first primary energy consumption efficiency when boiling water in the tank by the heat pump using the power stored in the device The first primary energy consumption efficiency is compared with the second primary energy consumption efficiency when water is heated by gas combustion, and the first primary energy consumption efficiency is higher than the second primary energy consumption efficiency Is a hot water supply system that permits an operation of boiling water in the tank by the heat pump using electric power stored in the power storage device.

The hot water supply system according to claim 1, wherein the control device compares the first primary energy consumption efficiency and the second primary energy consumption efficiency at a predetermined boiling time.