(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気から吸収した熱を利用して水を加熱することにより温水を生成するヒートポンプと、
前記ヒートポンプが生成した温水を貯めることができる貯湯タンクと、
暖房機構と、
温水を供給する給湯機構と、
所定期間の間だけ利用可能な第１の電力系統と常時利用可能な第２の電力系統とに接続されている制御手段と、
を備える給湯暖房装置であって、
前記暖房機構は、
温水を利用して暖房用熱媒を加熱する熱交換器と、
燃料の燃焼により発生した熱を利用して前記暖房用熱媒を加熱する熱源機と、
前記暖房用熱媒からの放熱を利用して暖房する暖房機と、を備えており、
前記制御手段は、
前記第１の電力系統が利用可能である場合には、前記ヒートポンプを動作させて、前記ヒートポンプが生成する温水を前記貯湯タンクに貯えずに前記暖房機構の前記熱交換器に供給する第１の運転を実行し、
前記第１の電力系統が利用不可能である場合には、前記ヒートポンプを動作させずに、前記暖房機構の前記熱源機を動作させる第２の運転を実行する、
給湯暖房装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１の電力系統が利用不可能である場合には、
前記第２の運転と、
前記ヒートポンプを動作させて、前記ヒートポンプが生成する温水を前記貯湯タンクに貯え、前記貯湯タンクに貯えられた温水を前記給湯機構に供給する第３の運転と、
を選択的に実行する、請求項１に記載の給湯暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプと熱源機を併用する給湯暖房装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、熱源としてヒートポンプと熱源機とを併用する給湯暖房装置が開示されている。この給湯暖房装置では、主に、ヒートポンプが生成した温水を貯湯タンクに貯えておき、必要時に貯湯タンク内の温水を利用して暖房や給湯を行っている。貯湯タンクでの湯切れやヒートポンプによる加熱不足が生じた場合には、補助熱源として熱源機を用いて、不足する熱量を補うことにより、暖房や給湯を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２２０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、寒冷地においては、主に冬期に、電力会社が、通常の電力系統の他に、通常の電力系統よりも低料金で、暖房にのみ使用可能な特別の電力系統（いわゆる「融雪電力」）を提供する場合がある。また、その特別な電力系統からの電力の利用は、暖房目的のものに限られるという規則が定められる場合もある。しかしながら、この場合において、特別な電力系統による電力を利用して特許文献１の給湯暖房装置を動作させると、特別な電力系統による電力を利用して動作するヒートポンプによって生成された温水が、貯湯タンクに貯められてしまう。貯湯タンクに貯められた温水は、給湯と暖房のいずれにも用いることができるため、貯湯タンク内の温水が給湯用であるのか、暖房用であるのかを区別することができない。そのため、上記の例において、特別な電力系統による電力を利用して特許文献１の給湯暖房装置を動作させると、特別な電力系統からの電力の利用は暖房目的のものに限られるという規則に適合しないおそれがある。上記の場合のように、特許文献１の給湯暖房装置では、状況に応じた適切な運転を実行できないおそれがある。
【０００５】
本明細書では、ヒートポンプと熱源機を併用する給湯暖房装置であって、状況に応じた適切な運転を実行することができる給湯暖房装置を開示する。
【０００６】
本明細書が開示する給湯暖房装置は、ヒートポンプと、貯湯タンクと、暖房機構と、給湯機構と、制御手段と、を備える。ヒートポンプは、大気から吸収した熱を利用して水を加熱することにより温水を生成する。貯湯タンクは、ヒートポンプが生成した温水を貯めることができる。給湯機構は、温水を供給する。制御手段は、所定期間の間だけ利用可能な第１の電力系統と常時利用可能な第２の電力系統とに接続されている。暖房機構は、温水を利用して暖房用熱媒を加熱する熱交換器と、燃料の燃焼により発生した熱を利用して暖房用熱媒を加熱する熱源機と、暖房用熱媒からの放熱を利用して暖房する暖房機と、を備える。制御手段は、第１の電力系統が利用可能である場合には、ヒートポンプを動作させて、ヒートポンプが生成する温水を貯湯タンクに貯えずに暖房機構の熱交換器に供給する第１の運転を実行し、第１の電力系統が利用不可能である場合には、ヒートポンプを動作させずに、暖房機構の熱源機を動作させる第２の運転を実行する。
【０００７】
上記の給湯暖房装置によると、制御手段は、第１の運転と、第２の運転と、第３の運転とを選択的に実行する。第１の運転では、ヒートポンプが生成する温水を貯湯タンクに貯えずに暖房機構の熱源機に供給する。第２の運転でも、ヒートポンプを動作させずに暖房機構の熱源機を動作させるため、貯湯タンクに温水は貯まらない。即ち、上記の給湯暖房装置は、ヒートポンプが生成する温水を貯湯タンクに貯めることが好ましくない状況において、適切な運転を実行することができる。従って、上記の給湯暖房装置は、状況に応じて適切な運転を実行することができる。
また、例えば、主に冬期に、寒冷地において、通常の電力系統とは別に暖房にのみ使用可能な特別の電力系統（いわゆる「融雪電力」）が提供される場合がある。また、その特別な電力系統からの電力の利用は、暖房目的のものに限られるという規則が定められる場合もある。「第１の電力系統」の語は、上記の特別の電力系統を含む。また、「第２の電力系統」の語は、上記の通常の電力系統を含む。そのような場合において、上記の給湯暖房装置は、特別な電力系統が利用可能な場合に、第１の運転を実行することができる。この場合、特別な電力系統による電力を利用して動作するヒートポンプによって生成された温水が貯湯タンクに貯められることがない。そのため、給湯暖房装置は、特別な電力系統が利用可能な場合においても適切に運転を実行することができる。一方、上記の給湯暖房装置は、特別な電力系統が利用不可能な場合に、第２の運転を実行することができる。従って、上記の給湯暖房装置は、利用可能な電力系統に応じて、適切な運転を実行することができる。
【０００８】
制御手段は、第１の電力系統が利用不可能である場合には、第２の運転と、ヒートポンプを動作させて、ヒートポンプが生成する温水を貯湯タンクに貯え、貯湯タンクに貯えられた温水を給湯機構に供給する第３の運転と、を選択的に実行してもよい。第３の運転では、ヒートポンプが生成する温水を貯湯タンクに貯え、貯湯タンクに貯えられた温水を給湯機構に供給する。そのため、上記の給湯暖房装置は、ヒートポンプが生成する温水を貯湯タンクに貯えることが好ましい状況において、適切な運転を実行することができる。また、上記の給湯暖房装置は、特別な電力系統が利用不可能な場合に、第２の運転と第３の運転とを選択的に実行することができる。そのため、給湯暖房装置は、特別な電力系統が利用不可能な場合においても適切に運転を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施例の給湯暖房システムの構成を模式的に示す図。
【図２】融雪電力系統が利用可能な期間において暖房運転を行う場合の給湯暖房システムの動作を模式的に示す図。
【図３】融雪電力系統が一時的に利用不可能な期間において暖房運転を行う場合の給湯暖房システムの動作を模式的に示す図。
【図４】融雪電力系統が利用不可能な期間において給湯運転を行う場合の給湯暖房システムの動作を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に説明する実施例の主要な特徴を以下に列記する。
（特徴１）  暖房用熱媒は水又は不凍液である。
（特徴２）  ヒートポンプ用冷媒はＣＯ２又はＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）である。
【００１１】
（実施例）
図１に示すように、本実施例に係る給湯暖房システム２は、ＨＰ（ヒートポンプ）ユニット１０と、タンクユニット２０と、暖房ユニット３０と、給湯ユニット４０と、制御装置５０とを備えている。
【００１２】
ＨＰユニット１０は、ヒートポンプ１２と、水循環ポンプ１４と、ＨＰ往き管１６と、ＨＰ戻り管１８とを備える。ヒートポンプ１２は、水と冷媒との間で熱交換を行う熱交換器（図示省略）を備える。熱交換器は、水が流れる水管と、冷媒が流れる冷媒管とを備える（図示省略）。水管の両端部は、それぞれ、ＨＰ往き管１６と、ＨＰ戻り管１８に接続している。冷媒管内を流れる冷媒には、二酸化炭素、ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）等のガスを用いることができる。本実施例では、ＨＰ往き管１６を流れてきた水は、熱交換器の水管を通過する間に冷媒管内の冷媒（高温高圧）と熱交換を行う（冷媒から熱を受け取る）ことによって加熱される。熱交換を終えた高温の水は、ＨＰ戻り管１８へと送り出される。水管内の水と、冷媒管内の冷媒は、互いに逆方向に流れる（カウンターフロー）ことが、効率よく熱交換を行う上では好ましい。
【００１３】
ＨＰ往き管１６は、貯湯タンク２２又は熱交換器３９（いずれも後述）から送り出される水をヒートポンプ１２に供給するための経路である。ＨＰ戻り管１８は、ヒートポンプ１２で加熱されて生成された温水を貯湯タンク２２又は熱交換器３９へと送り出すための経路である。水循環ポンプ１４を動作させることにより、ヒートポンプ１２と貯湯タンク２２又は熱交換器３９との間で水（温水）が循環する。
【００１４】
タンクユニット２０は、貯湯タンク２２と、タンク往き管２３と、タンク戻り管２５と、暖房往き管２８と、暖房戻り管２９とを備えている。貯湯タンク２２は、ヒートポンプ１２によって加熱された温水を貯える。貯湯タンク２２は、密閉型であり、断熱材によって外側が覆われている。タンク往き管２３は、一端が貯湯タンク２２の下部と接続し、他端がＨＰ往き管１６と接続している。タンク往き管２３は、貯湯タンク２２の下部の水を、ＨＰ往き管１６に送り出す。タンク戻り管２５は、一端が貯湯タンク２２の上部と接続し、他端がＨＰ戻り管１８と接続している。また、タンク戻り管２５は、弁２４を備えている。タンク戻り管２５は、弁２４が開いている場合に、ＨＰ戻り管１８から送り出された温水を貯湯タンク２２内に戻す。
【００１５】
暖房往き管２８は、一端がＨＰ戻り管１８と接続し、他端が熱交換器３９（後述）と接続している。また、暖房往き管２８は、弁２６を備えている。暖房往き管２８は、弁２６が開いている場合に、ＨＰ戻り管１８から送り出された温水を熱交換器３９に供給する。暖房戻り管２９は、一端が熱交換器３９と接続し、他端がＨＰ往き管１６と接続している。暖房戻り管２９は、熱交換器３９から送り出される水（低温）を、ＨＰ往き管１６に送り出す。
【００１６】
暖房ユニット３０は、熱媒往き管３２と、熱媒循環ポンプ３４と、熱媒戻り管３６と、暖房機３８と、熱交換器３９と、バーナ６０と、を備える。熱媒往き管３２及び熱媒戻り管３６内には暖房用熱媒が流れている。暖房用熱媒には、水又は不凍液を用いることができる。
【００１７】
熱交換器３９は、温水と暖房用熱媒との間で熱交換を行う。熱交換器３９は、暖房往き管２８から供給される温水が流れる水管３９ａと、熱媒戻り管３６から供給される暖房用熱媒が流れる熱媒管３９ｂを備える。水管３９ａの両端部は、それぞれ、暖房往き管２８と暖房戻り管２９と接続している。熱媒管３９ｂの両端部は、それぞれ、熱媒戻り管３６と熱媒往き管３２と接続している。本実施例では、熱媒戻り管３６を流れてきた暖房用熱媒は、熱交換器３９の熱媒管３９ｂを流れる間に、水管３９ａを流れる温水と熱交換を行う（温水から熱を受け取る）ことによって加熱される。熱交換を終えた高温の暖房用熱媒は、熱媒往き管３２へと送り出される。図に示すように、水管３９ａ内の温水と、熱媒管３９ｂ内の暖房用熱媒は、互いに逆方向に流れる（カウンターフロー）。
【００１８】
暖房機３８は、熱媒往き管３２から供給される高温の暖房用熱媒からの放熱を利用して暖房を行う。放熱により、暖房用熱媒の温度は低くなる。放熱後の暖房用熱媒（低温）は、熱媒戻り管３６に送り出される。
【００１９】
熱媒往き管３２は、一端が熱交換器３９と接続し、他端が暖房機３８と接続している。熱媒往き管３２は、熱交換器３９の熱媒管３９ｂから送り出される暖房用熱媒（高温）を、暖房機３８に送り出す。バーナ６０は、都市ガスやＬＰガス等の燃料を燃焼させ、その燃焼熱によって熱媒往き管３２内を流れる暖房用熱媒を加熱する。バーナ６０は、熱媒往き管３２内の暖房用熱媒が、暖房機３８で必要とされている温度に満たない場合に動作する補助熱源である。熱媒戻り管３６は、一端が暖房機３８に接続され、他端が熱交換器３９に接続されている。熱媒戻り管３６は、暖房機３８から送り出される暖房用熱媒（低温）を、熱交換器３９の熱媒管３９ｂに送り出す。熱媒循環ポンプ３４を動作させることにより、熱交換器３９と暖房機３８との間で暖房用熱媒が循環する。
【００２０】
給湯ユニット４０は、第１供給管４１と、第２供給管４２と、タンク給水管４５と、給湯管４６と、バーナ６２を備えている。第１供給管４１は、貯湯タンク２２上部に接続している。第１供給管４１は、貯湯タンク２２内の温水を給湯管４６に送り出す。第２供給管４２は、上水道に接続している。第２供給管４２は、弁４３を備えている。第２供給管４２は、弁４３が開いている場合に、上水道から供給される低温の水を給湯管４６に送り出す。給湯管４６は、第１供給管４１から供給される温水と、第２供給管４２から供給される低温の水とを混合して給湯箇所（例えば、蛇口、浴槽、シャワー等）に送り出す。バーナ６２は、都市ガスやＬＰガス等の燃料を燃焼させ、その燃焼熱によって給湯管４６内を流れる水（又は温水）を加熱する。バーナ６２は、貯湯タンク２２内の温水が、給湯箇所で要求されている給湯温度に満たない場合に動作する補助熱源である。なお、給湯ユニット４０は、後述の通常電力系統７０に接続されており、常時運転させることができる。
【００２１】
タンク給水管４５は、一端が上水道と接続し、他端が貯湯タンク２２の下部と接続している。タンク給水管４５は、弁４４を備えている。タンク給水管４５は、弁４４が開いている場合に、上水道から供給される低温の水を貯湯タンク２２に送り出す。
【００２２】
制御装置５０は、ＨＰユニット１０、タンクユニット２０、暖房ユニット３０、及び、給湯ユニット４０と電気的に接続されており、各ユニット１０〜４０の各構成要素の動作を制御する。本実施例では、制御装置５０は、通常電力系統７０と融雪電力系統８０の２つの電力系統と接続している。
【００２３】
通常電力系統７０と融雪電力系統８０はいずれも電力会社が提供する。通常電力系統７０は、常時利用可能な電力系統である。一方、融雪電力系統８０は、寒冷地において、主に冬期（１０月〜５月）の間に限って利用可能な特別の電力系統である。融雪電力系統８０からの電力の利用は、暖房目的のものに限られるという規則が定められている。さらに、融雪電力系統８０を利用可能な期間においては、毎日、所定の時間帯（例えば毎日１６時〜２１時）の間に、電力を遮断する遮断期間を設ける必要があるという規則も定められている。遮断期間は、毎日、所定の時間帯の間（例えば毎日１６時〜２１時の間）に、合計で２時間設ける必要がある。遮断期間は、利用者が事前に設定しておく。従って、利用者は、例えば、毎日１６時〜１８時の２時間を遮断期間として設定することができる。また、他の例では、毎日１６時〜２１時の間に、３０分間の遮断期間を断続的に４回設けてもよい。毎日、１６時〜２１時の間に、合計で２時間の遮断期間を設けることができれば、遮断期間の設定方法は任意とすることができる。
【００２４】
通常電力系統７０は、電力計７２とブレーカ７４を備える。融雪電力系統８０は、電力計８２とブレーカ８４に加えて、タイマ８１を備える。タイマ８１が融雪電力系統８０の利用可能期間（１０月〜５月であって、遮断期間以外の期間）であることを示す場合、融雪電力系統８０が利用可能となる。また、タイマ８１が遮断期間であることを示す場合、ブレーカ８４によって電力供給が遮断されて、融雪電力系統８０が一時的に利用不可能となる（遮断される）。また、融雪電力系統８０が利用不可能な期間（６月〜９月の間）には、電力会社が融雪電力系統８０への電力供給を停止する。この期間も、融雪電力系統８０は利用不可能である。
【００２５】
本実施例では、制御装置５０は、融雪電力系統８０が利用可能な期間、融雪電力系統８０が一時的に利用不可能な期間、及び、融雪電力系統８０が利用不可能な期間のそれぞれについて、異なる内容の運転を実行させることができる。ここで、融雪電力系統８０が利用可能な期間とは、上記の例における「１０月〜５月であって、遮断期間以外の期間」である。また、融雪電力系統８０が一時的に利用不可能となる期間とは、上記の例における「１０月〜５月の間、毎日１６時〜２１時の間に通算２時間設けられる遮断期間」である。また、融雪電力系統８０が利用不可能な期間とは、上記の例における「６月〜９月」である。以下、本実施例において同様である。
【００２６】
以上、本実施例の給湯暖房システム２の構成を説明した。続いて、融雪電力系統８０が利用可能な期間、融雪電力系統８０が一時的に利用可能な期間、融雪電力系統８０が利用不可能な期間のそれぞれにおける、給湯暖房システム２の各構成要素の動作について説明する。
【００２７】
（１．融雪電力系統８０が利用可能な期間における運転）
（１−１．暖房運転）
図２を参照して、融雪電力系統８０が利用可能な期間において、暖房運転を実行する場合の例を説明する。融雪電力系統８０が利用可能な場合に、制御装置５０によって暖房運転の実行が指示されると、融雪電力系統８０からの電力を利用して、ＨＰユニット１０のヒートポンプ１２が動作するとともに、水循環ポンプ１４が回転する。
【００２８】
この際、弁２４を閉じ、弁２６を開く。この場合、水循環ポンプ１４が回転すると、ＨＰ往き管１６、ＨＰ戻り管１８、暖房往き管２８、及び、暖房戻り管２９を介して、ヒートポンプ１２と熱交換器３９との間で水（温水）が循環する。ＨＰ往き管１６に送り込まれた水は、ヒートポンプ１２内の熱交換器の水管を通過する間に、冷媒管内の冷媒（高温高圧）と熱交換を行うことによって加熱される。加熱されて生成された温水は、ＨＰ戻り管１８へと送り出され、暖房往き管２８を介して熱交換器３９の水管３９ａへと送り込まれる。熱交換器３９の水管３９ａに送り込まれた温水は、熱媒管３９ｂを流れる暖房用熱媒との間で熱交換を行う（温水からの放熱で暖房用熱媒を加熱する）。熱交換を終えると、温水は低温の水に戻る。その水は、暖房戻り管２９、ＨＰ往き管１６を介して、ヒートポンプ１２に再び送り込まれる。
【００２９】
この場合、上記の通り、弁２４が閉じられているため、ヒートポンプ１２で加熱された温水は、貯湯タンク２２内に入らない。そのため、図２の運転例では、融雪電力系統８０による電力を利用して動作するヒートポンプ１２によって生成された温水は、貯湯タンク２２に貯められることなく、すべて熱交換器３９に供給される。従って、融雪電力系統８０による電力を利用して動作するヒートポンプ１２によって生成された温水が、給湯のために利用されることがない。そのため、融雪電力系統８０からの電力の利用は暖房目的のものに限られるという規則に適合する。
【００３０】
また、制御装置５０によって暖房運転の実行が指示されると、熱媒循環ポンプ３４も回転する。熱媒循環ポンプ３４が回転すると、熱媒往き管３２及び熱媒戻り管３６を介して、熱交換器３９と暖房機３８との間で暖房用熱媒が循環する。
【００３１】
熱媒戻り管３６から熱交換器３９の熱媒管３９ｂに送り込まれる暖房用熱媒は、熱媒管３９ｂを通過する間に、水管３９ａ内の温水（高温）と熱交換を行うことによって加熱される。加熱された高温の暖房用熱媒は、熱媒往き管３２へと送り出される。暖房機３８は、熱媒往き管３２から供給される高温の暖房用熱媒からの放熱を利用して暖房を行う。放熱により、暖房用熱媒の温度は低くなる。放熱後の暖房用熱媒（低温）は、熱媒戻り管３６に送り出される。
【００３２】
なお、熱媒往き管３２内の暖房用熱媒が、暖房機３８で必要とされている温度に満たない場合には、バーナ６０を動作させて、熱媒往き管３２内を流れる暖房用熱媒を加熱する。
【００３３】
（１−２．給湯運転）
なお、融雪電力系統８０が利用可能な期間において、給湯運転を実行する場合には、各構成要素は以下のように動作する。給湯箇所（例えば、蛇口、浴槽、シャワー等）で給湯要求が行われると、弁４４を開き、第１供給管４１を介して、貯湯タンク２２内の水が給湯管４６に送り込まれる。もしくは、弁４３を開き、第２供給管４２を介して、上水道から供給される水が給湯管４６に送り込まれる。給湯箇所で要求されている給湯温度に応じて、バーナ６２を動作させて、給湯管４６内を流れる水を加熱して、給湯箇所に供給する。
【００３４】
（２．融雪電力系統８０が一時的に利用不可能な期間（遮断期間）における運転）
（２−１．暖房運転）
続いて、図３を参照して、融雪電力系統８０が一時的に利用不可能となる期間（即ち遮断期間）において、暖房運転を実行する場合の例を説明する。図３に示すように、遮断期間中には、融雪電力系統８０が一時的に利用不可能となり、通常電力系統７０のみが利用可能である。この場合に、制御装置５０によって暖房運転の実行が指示されると、通常電力系統７０からの電力を利用して、熱媒循環ポンプ３４が回転する。熱媒循環ポンプ３４が回転すると、熱媒往き管３２及び熱媒戻り管３６を介して、熱交換器３９と暖房機３８との間で暖房用熱媒が循環する。この場合、融雪電力系統８０が利用不可能であるため、ヒートポンプ１２及び水循環ポンプ１４は動作しない。
【００３５】
図３の運転例では、ヒートポンプ１２及び水循環ポンプ１４が動作しないため、熱交換器３９において暖房用熱媒が加熱されない。従って、暖房機３８で要求されている暖房温度に応じて、バーナ６０を動作させて、熱媒往き管３２内を流れる暖房用熱媒を加熱して、暖房機３８に供給する。
【００３６】
融雪電力系統８０が一時的に利用不可能となる期間（即ち遮断期間）が経過すると、通常、その後に、融雪電力系統８０が再度利用可能になる。そのため、融雪電力系統８０が一時的に利用不可能となっている間に、ヒートポンプ１２によって生成された温水を貯湯タンク２２に貯め、貯湯タンク２２内の温水を給湯等に利用することは好ましくない。しかしながら、図３の運転例でも、温水が貯湯タンク２２に貯められることはない。そのため、融雪電力系統８０が再び利用可能となる場合であっても、上記の規則に適合する適切な運転を実行することができる。
【００３７】
（２−２．給湯運転）
融雪電力系統８０が一時的に利用不可能な期間において、給湯運転を実行する場合の各構成要素の動作は、上記の融雪電力系統８０が利用可能な期間における給湯運転における各構成要素の動作と同様である。
【００３８】
（３．融雪電力系統８０が利用不可能な期間における運転）
（３−１．暖房運転）
融雪電力系統８０が利用不可能な期間においては、通常、暖房運転が行われる可能性が低い。融雪電力系統８０が利用不可能な期間内に暖房運転を実行する場合の各構成要素の動作は、上記の融雪電力系統８０が一時的に利用不可能な期間における暖房運転（図３参照）における各構成要素の動作と同様である。
【００３９】
（３−２．給湯運転）
続いて、図４を参照して、融雪電力系統８０が利用不可能となる期間において、給湯運転を実行する場合の例を説明する。図４に示すように、融雪電力系統８０が利用不可能となる期間には、通常電力系統７０のみが利用可能である。通常電力系統７０のみが利用可能な場合には、通常電力系統７０からの電力を利用して、ＨＰユニット１０のヒートポンプ１２を動作させるとともに、水循環ポンプ１４を回転させる。この際、弁２６を閉じ、弁２４を開く。この場合、水循環ポンプ１４が回転すると、貯湯タンク２２の下部の低温の水が、タンク往き管２３を介してＨＰ往き管１６へと送り込まれる。ＨＰ往き管１６に送り込まれた水は、ヒートポンプ１２内の熱交換器の水管を通過する間に、冷媒管内の冷媒（高温高圧）と熱交換を行うことによって加熱される。加熱されて生成された温水は、ＨＰ戻り管１８へと送り出され、タンク戻り管２５を介して貯湯タンク２２に戻される。その結果、貯湯タンク２２内に温水が貯められる。融雪電力系統８０が利用不可能となる期間では、上記の貯湯運転が断続的に（又は連続的に）実行される。
【００４０】
貯湯運転が実行されている場合において、給湯箇所（例えば、蛇口、浴槽、シャワー等）で給湯要求が行われると、弁４４を開き、第１供給管４１を介して、貯湯タンク２２の上部に貯められている温水が給湯管４６に送り込まれる。給湯管４６に送り込まれた温水は給湯箇所に供給される。
【００４１】
給湯管４６に送り込まれる温水の温度が、給湯箇所で要求されている給湯温度よりも高い場合には、弁４３を開き、第２供給管４２を介して、上水道から供給される水を給湯管４６に送り込む。この場合、給湯管４６内では、第１供給管４１から供給される温水と、第２供給管４２から供給される水とが混合されて、給湯箇所で要求されている給湯温度の温水が生成される。一方、給湯管４６に送り込まれる温水の温度が、給湯箇所で要求されている給湯温度よりも低い場合には、バーナ６２を動作させて、給湯管４６内を流れる水を加熱して、給湯箇所に供給する。
【００４２】
融雪電力系統８０とは異なり、通常電力系統７０からの電力は、暖房目的以外の目的にも利用可能である。そのため、通常電力系統７０からの電力を利用して動作させたヒートポンプ１２によって生成される温水は、給湯に利用可能である。ヒートポンプ１２は、バーナ６０に比べてエネルギー効率が良好であるため、通常電力系統７０のみを利用可能な場合には、ヒートポンプ１２によって加熱された温水を貯湯タンク２２内に貯め、給湯に利用することが好ましい。上記の図４の運転例では、通常電力系統７０のみを利用可能な場合において、ヒートポンプ１２によって加熱された温水を貯湯タンク２２内に貯め、給湯に利用する。エネルギー効率の良好な適切な運転を実行することができる。
【００４３】
以上、本実施例の給湯暖房システム２について詳しく説明した。上記の通り、融雪電力系統８０からの電力の利用は暖房目的のものに限られるという規則がある。そのため、融雪電力系統８０が利用可能な場合に暖房運転を行う場合、融雪電力系統８０による電力を利用して動作するヒートポンプ１２によって生成された温水が貯湯タンク２２に貯められないことが好ましい。本実施例では、図２に示すように、融雪電力系統８０が利用可能な場合に暖房運転を行う場合、融雪電力系統８０による電力を利用して動作するヒートポンプ１２によって生成された温水は、貯湯タンク２２に貯められることなく、すべて熱交換器３９に供給される。そのため、従って、融雪電力系統８０による電力を利用して動作するヒートポンプ１２によって生成された温水が、給湯のために利用されることがない。そのため、融雪電力系統８０からの電力の利用は暖房目的のものに限られるという規則に適合する。即ち、本実施例の給湯暖房システム２は、融雪電力系統８０が利用可能な場合に、適切に運転を実行することができる。
【００４４】
また、融雪電力系統８０が一時的に利用不可能となる期間（即ち遮断期間）が経過すると、通常、その後に、融雪電力系統８０が再度利用可能になる。そのため、ヒートポンプ１２によって生成された温水を貯湯タンク２２に貯め、貯湯タンク２２内の温水を暖房運転に利用することは好ましくない。しかしながら、本実施例では、融雪電力系統８０が一時的に利用不可能な期間に暖房運転を行う場合、図３に示すように、ヒートポンプ１２及び水循環ポンプ１４を動作させずに、熱媒循環ポンプ３４及びバーナ６０を動作させる。この場合も、ヒートポンプ１２によって加熱された温水が貯湯タンク２２に貯められることはない。そのため、本実施例の給湯暖房システム２は、融雪電力系統８０が一時的に利用不可能になり、その後再び利用可能となる場合であっても、上記の規則に適合する適切な運転を実行することができる。
【００４５】
さらに、融雪電力系統８０が利用不可能であって、通常電力系統７０のみが利用可能である場合、ヒートポンプ１２によって生成される温水は、給湯に利用可能である。ヒートポンプ１２は、バーナ６０に比べてエネルギー効率が良好であるため、通常電力系統７０のみを利用可能な場合には、ヒートポンプ１２によって加熱された温水を貯湯タンク２２内に貯め、給湯に利用することが好ましい。本実施例では、図４に示すように、融雪電力系統８０が利用不可能な場合に給湯運転を行う場合、通常電力系統７０のみを利用可能な場合において、ヒートポンプ１２によって加熱された温水を貯湯タンク２２内に貯め、給湯に利用する。従って、エネルギー効率の良好な適切な運転を実行することができる。
【００４６】
従って、上述したように、本実施例の給湯暖房システム２は、状況に応じて、適切な運転を実行することができる。
【００４７】
本実施例では、給湯暖房システム２、暖房ユニット３０、給湯ユニット４０、制御装置５０、バーナ６０が、それぞれ、「給湯暖房装置」、「暖房機構」、「給湯機構」、「制御手段」、「熱源機」の一例である。融雪電力系統８０が利用可能な期間に暖房運転を行う場合（図２参照）が、「第１の運転」の一例である。融雪電力系統８０が一時的に利用不可能な期間（遮断期間）に暖房運転を行う場合（図３参照）が「第２の運転」の一例である。融雪電力系統８０が利用不可能な期間に給湯運転を行う場合（図４参照）が「第３の運転」の一例である。融雪電力系統８０、通常電力系統７０が、それぞれ、「第１の電力系統」、「第２の電力系統」の一例である。
【００４８】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、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。
【００４９】
（変形例１）  上記の実施例において、貯湯タンク２２内に貯められた温水を熱交換器３９に供給するための供給経路を設けてもよい。その場合、融雪電力系統８０が利用不可能な期間には、貯湯タンク２２内に貯められた温水を熱交換器３９に供給して暖房運転に利用してもよい。なお、融雪電力系統８０が利用可能な期間、及び、融雪電力系統８０が一時的に利用不可能な期間（遮断期間）には、供給経路を閉じて、貯湯タンク２２内の温水が熱交換器３９に供給されないようにすることが好ましい。
【００５０】
（変形例２）  融雪電力系統８０が利用可能な期間、融雪電力系統８０が一時的に利用不可能となる期間、融雪電力系統８０が利用不可能な期間は、それぞれ、上記した各期間には限られず、任意の期間としてもよい。
【００５１】
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。
【符号の説明】
【００５２】
２     給湯暖房システム
１０   ＨＰユニット
１２   ヒートポンプ
１４   水循環ポンプ
１６   ＨＰ往き管
１８   ＨＰ戻り管
２０   タンクユニット
２２   貯湯タンク
２３   タンク往き管
２４   弁
２５   タンク戻り管
２６   弁
２８   暖房往き管
２９   暖房戻り管
３０   暖房ユニット
３２   熱媒往き管
３４   熱媒循環ポンプ
３６   熱媒戻り管
３８   暖房機
３９   熱交換器
３９ａ 水管
３９ｂ 熱媒管
４０   給湯ユニット
４１   第１供給管
４２   第２供給管
４３   弁
４４   弁
４５   タンク給水管
４６   給湯管
５０   制御装置
６０   バーナ
６２   バーナ
７０   通常電力系統
７２   電力計
７４   ブレーカ
８０   融雪電力系統
８１   タイマ
８２   電力計
８４   ブレーカ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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