(57)【要約】【課題】給湯器の沸き上げ運転が行われる順序の偏りを抑制する。【解決手段】予測部１４は、記憶部１３に記憶された消費電力実績に応じて、将来期間における給湯器の沸き上げ運転に割り当て可能な余剰電力の予測値を算出する。所要電力量算出部１５は、給湯器情報から、給湯器の沸き上げ運転の所要電力量を算出する。割当部１６は、余剰電力の予測値および所要電力量から、将来期間において、余剰電力によって給湯器の沸き上げ運転が可能な時間帯の内、遅い時間帯から、記憶部１３に記憶された優先順位が高い順に給湯器に割り当て、将来期間における給湯器の沸き上げ運転を行う時間帯および該沸き上げ運転の所要電力を示す沸き上げ計画を作成する。優先順位更新部１７は、沸き上げ計画に応じて記憶部１３に記憶されている優先順位を更新する。制御情報出力部１８は、沸き上げ計画を含む制御情報を出力する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象である複数の貯湯式の電気給湯器について、前記電気給湯器のそれぞれが有する貯湯タンクの残湯温度を含む給湯器情報を取得する制御側情報取得部と、
電気機器の消費電力実績を取得する制御側電力取得部と、
将来期間における、前記消費電力実績に基づく前記電気機器の消費電力の予測値ならびに前記電気機器および前記電気給湯器の消費電力の目標値の合計から、前記将来期間において、前記電気給湯器の前記貯湯タンクの残湯温度を目標温度まで上昇させる沸き上げ運転に割り当て可能な電力である余剰電力の予測値を算出する予測部と、
前記給湯器情報に応じて、前記沸き上げ運転に必要な電力量である所要電力量を算出する所要電力量算出部と、
前記余剰電力の予測値、前記所要電力量、および前記電気給湯器の優先順位に応じて、前記将来期間において、前記沸き上げ運転を行うことができる時間帯の内、遅い時間帯から、該時間帯を前記優先順位が高い順に前記電気給湯器に割り当て、前記将来期間における前記電気給湯器の前記沸き上げ運転を行う時間帯および該沸き上げ運転に必要な電力である所要電力を示す沸き上げ計画を作成する割当部と、
前記沸き上げ計画に応じて前記優先順位を更新する優先順位更新部と、
前記沸き上げ計画を含む制御情報を出力する制御情報出力部と、
を備える給湯器制御装置。
【請求項２】
前記優先順位更新部は、前記沸き上げ計画における前記電気給湯器の沸き上げ運転が完了する時刻と、該電気給湯器の使用開始時刻との差が短くなるにつれて前記優先順位を低くする方向に該電気給湯器の前記優先順位を更新する請求項１に記載の給湯器制御装置。
【請求項３】
前記優先順位更新部は、前記沸き上げ計画における前記電気給湯器の前記所要電力量が大きくなるにつれて前記優先順位を低くする方向に該電気給湯器の前記優先順位を更新する請求項１または２に記載の給湯器制御装置。
【請求項４】
前記制御情報出力部は、前記沸き上げ計画および前記優先順位を含む前記制御情報を出力する請求項１から３のいずれか１項に記載の給湯器制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の給湯器制御装置と、前記給湯器制御装置の制御対象である複数の貯湯式の電気給湯器の内、少なくとも１つの前記電気給湯器とにネットワークを介して接続され、
前記電気給湯器が有する貯湯タンクの残湯温度を含む給湯器情報を取得するＧＷ側情報取得部と、
電気機器の消費電力実績を取得するＧＷ側電力取得部と、
前記給湯器情報および前記消費電力実績を前記給湯器制御装置に送信し、前記給湯器制御装置から前記給湯器制御装置の制御情報出力部が出力する制御情報を受信するＧＷ側通信部と、
前記制御情報に含まれる沸き上げ計画が示す、将来期間における前記電気給湯器の貯湯タンクの残湯温度を目標温度まで上昇させる沸き上げ運転を行う時間帯および該沸き上げ運転に必要な電力である所要電力に応じて、前記電気給湯器を制御し、該電気給湯器に前記沸き上げ運転を行わせる給湯器制御部と、
を備えるゲートウェイ装置。
【請求項６】
請求項４に記載の給湯器制御装置と、前記少なくとも１つの前記電気給湯器とに前記ネットワークを介して接続され、
前記制御情報に含まれる前記電気給湯器の優先順位を出力する優先順位出力部をさらに備える、
請求項５に記載のゲートウェイ装置。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか１項に記載の給湯器制御装置と、
請求項５に記載のゲートウェイ装置と、
を備える給湯器制御システム。
【請求項８】
請求項４に記載の給湯器制御装置と、
請求項６に記載のゲートウェイ装置と、
前記ゲートウェイ装置の優先順位出力部が出力する電気給湯器の優先順位をユーザに通知する通知装置と、
を備える給湯器制御システム。
【請求項９】
将来期間における、電気機器の消費電力実績に基づく前記電気機器の消費電力の予測値ならびに前記電気機器および制御対象である複数の貯湯式の電気給湯器の消費電力の目標値の合計から、前記将来期間において、前記電気給湯器のそれぞれが有する貯湯タンクの残湯温度を目標温度まで上昇させる沸き上げ運転に割り当て可能な電力である余剰電力の予測値を算出し、
前記貯湯タンクの残湯温度を含む給湯器情報に応じて、前記沸き上げ運転に必要な電力量である所要電力量を算出し、
前記余剰電力の予測値、前記所要電力量、および前記電気給湯器の優先順位に応じて、前記将来期間において、前記沸き上げ運転を行うことができる時間帯の内、遅い時間帯から、該時間帯を前記優先順位が高い順に前記電気給湯器に割り当て、前記将来期間における前記電気給湯器の前記沸き上げ運転を行う時間帯および該沸き上げ運転に必要な電力である所要電力を示す沸き上げ計画を作成し、
前記沸き上げ計画に応じて前記優先順位を更新し、
前記沸き上げ計画を含む制御情報を出力する、
給湯器制御方法。
【請求項１０】
コンピュータを、
制御対象である複数の貯湯式の電気給湯器について、前記電気給湯器のそれぞれが有する貯湯タンクの残湯温度を含む給湯器情報を取得する制御側情報取得部、
電気機器の消費電力実績を取得する制御側電力取得部、
将来期間における、前記消費電力実績に基づく前記電気機器の消費電力の予測値ならびに前記電気機器および前記電気給湯器の消費電力の目標値の合計から、前記将来期間において、前記電気給湯器の前記貯湯タンクの残湯温度を目標温度まで上昇させる沸き上げ運転に割り当て可能な電力である余剰電力の予測値を算出する予測部、
前記給湯器情報に応じて、前記沸き上げ運転に必要な電力量である所要電力量を算出する所要電力量算出部、
前記余剰電力の予測値、前記所要電力量、および前記電気給湯器の優先順位に応じて、前記将来期間において、前記沸き上げ運転を行うことができる時間帯の内、遅い時間帯から、該時間帯を前記優先順位が高い順に前記電気給湯器に割り当て、前記将来期間における前記電気給湯器の前記沸き上げ運転を行う時間帯および該沸き上げ運転に必要な電力である所要電力を示す沸き上げ計画を作成する割当部、
前記沸き上げ計画に応じて前記優先順位を更新する優先順位更新部、および、
前記沸き上げ計画を含む制御情報を出力する制御情報出力部、
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯器を制御する給湯器制御装置、ゲートウェイ装置、給湯器制御システム、給湯器制御方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
貯湯タンクを有する電気給湯器は、日中より電力料金が安く設定される夜間に沸き上げ運転を行い、貯湯タンク内に温水を溜めるように制御されることがある。貯湯タンクを有する電気給湯器が各住戸に設けられている集合住宅において、各住戸の電気給湯器が夜間に沸き上げ運転を行うと、各住戸の電気給湯器の消費電力がピークとなる時間帯が重なり、集合住宅全体での消費電力のピークが増大することがある。
【０００３】
集合住宅の各住戸への電力の供給形態には、電力会社から供給される高圧電力をサービス事業者が一括受電し、集合住宅に設けられた受電設備で低圧電力に変換し、各住戸に供給する、高圧一括受電サービスという形態がある。高圧一括受電サービスにおいては、高圧電力の購入価格は、受電設備が受電する電力のピーク値で決定される。そのため、集合住宅全体での消費電力のピークが増大すると、高圧電力の購入価格が上昇する。
【０００４】
特許文献１に開示される給湯制御システムは、沸き上げ運転時に相対的に蓄熱量の少ない給湯器を優先して沸き上げることで、消費電力のピーク値を抑え、蓄熱量不足が生じることを防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１３７２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示される給湯制御システムでは、ある給湯器の沸き上げ運転が常に、夜間時間帯の内、他の給湯器より早い時間帯に行われる可能性がある。すなわち、給湯器の沸き上げ運転が行われる順序に偏りが生じることがある。給湯器の沸き上げ運転が完了してから実際にお湯を使用するまでの時間が長くなるにつれて、使用する際の湯水の温度は低下する。そのため、給湯器のユーザにとっては、給湯器の沸き上げ運転が完了する時刻は、実際に湯水の使用を開始する時刻に近いことが好ましい。給湯器の沸き上げ運転が行われる順序に偏りが生じると、ユーザが給湯器を使用する際の湯水の温度に偏りが生じるという課題がある。
【０００７】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、給湯器の沸き上げ運転が行われる順序の偏りを抑制することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る給湯器制御装置は、制御側情報取得部、制御側電力取得部、予測部、所要電力量算出部、割当部、優先順位更新部、および制御情報出力部を備える。制御側情報取得部は、制御対象である複数の貯湯式の電気給湯器について、電気給湯器のそれぞれが有する貯湯タンクの残湯温度を含む給湯器情報を取得する。制御側電力取得部は、電気機器の消費電力実績を取得する。予測部は、将来期間における、消費電力実績に基づく電気機器の消費電力の予測値ならびに電気機器および電気給湯器の消費電力の目標値の合計から、将来期間において、電気給湯器の貯湯タンクの残湯温度を目標温度まで上昇させる沸き上げ運転に割り当て可能な電力である余剰電力の予測値を算出する。所要電力量算出部は、給湯器情報に応じて、沸き上げ運転に必要な電力量である所要電力量を算出する。割当部は、余剰電力の予測値、所要電力量、および電気給湯器の優先順位に応じて、将来期間において、沸き上げ運転を行うことができる時間帯の内、遅い時間帯から、該時間帯を優先順位が高い順に電気給湯器に割り当て、将来期間における電気給湯器の沸き上げ運転を行う時間帯および該沸き上げ運転に必要な電力である所要電力を示す沸き上げ計画を作成する。優先順位更新部は、沸き上げ計画に応じて優先順位を更新する。制御情報出力部は、沸き上げ計画を含む制御情報を出力する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、将来期間において、電気給湯器の沸き上げ運転を行うことができる時間帯の内、遅い時間帯から、該時間帯を優先順位が高い順に電気給湯器に割り当て、将来期間における電気給湯器の沸き上げ運転を行う時間帯を示す沸き上げ計画を作成することで、給湯器の沸き上げ運転が行われる順序の偏りを抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る給湯器制御システムの構成例を示すブロック図
【図２】実施の形態１に係る給湯器制御システムの配置例を示すブロック図
【図３】実施の形態１に係るゲートウェイ装置の構成例を示すブロック図
【図４】実施の形態１に係る給湯器の構成例を示すブロック図
【図５】実施の形態１に係る給湯器の他の構成例を示すブロック図
【図６】実施の形態１に係る給湯器制御装置の構成例を示すブロック図
【図７】実施の形態１における給湯器情報のデータの例を示す図
【図８】実施の形態１における消費電力実績のデータの例を示す図
【図９】実施の形態１における余剰電力の予測値の例を示す図
【図１０】実施の形態１における余剰電力割当の例を示す図
【図１１】実施の形態１における優先順位の変化の例を示す図
【図１２】実施の形態１における余剰電力割当の例を示す図
【図１３】実施の形態１における優先順位の変化の例を示す図
【図１４】実施の形態１に係る給湯器制御装置が行う給湯器制御の動作の一例を示すフローチャート
【図１５】本発明の実施の形態２に係る給湯器制御システムの配置例を示すブロック図
【図１６】実施の形態２に係る給湯器制御装置の構成例を示すブロック図
【図１７】実施の形態２に係るゲートウェイ装置の構成例を示すブロック図
【図１８】実施の形態２に係る通知装置の例を示す図
【図１９】本発明の実施の形態に係る給湯器制御装置およびゲートウェイ装置のハードウェアの構成例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る給湯器制御システムの構成例を示すブロック図である。受電設備２０は、電力会社の電源系統２００から電力の供給を受ける。受電設備２０で受電した電力は、需要家設備１０２のそれぞれに設けられる分電盤８を介して、需要家設備１０２が有する電気機器５、給湯器６、および計測機器７に供給される。受電設備２０は、一括受電した高圧電力を低圧電力に変換し、需要家設備１０２のそれぞれに設けられる分電盤８に供給する。図１の例では、２つの需要家設備１０２が記載されているが、需要家設備１０２の数は任意である。図１において、電力の流れを実線の矢印で示し、制御信号およびデータの流れを点線の矢印で示す。電気機器５の数は任意である。給湯器６は、貯湯式の電気給湯器である。計測機器７は、電気機器５の消費電力を計測する。
【００１３】
給湯器制御システム１０１は、後述するように、電気機器５、給湯器６、および計測機器７にネットワーク４を介して接続されるゲートウェイ装置３、およびゲートウェイ装置３にネットワーク２を介して接続され、ゲートウェイ装置３から取得したデータに基づき、制御対象の複数の給湯器６について沸き上げ計画を生成し、出力する給湯器制御装置１を備える。沸き上げ計画は、将来期間における、給湯器６の貯湯タンクの残湯温度を目標温度まで上昇させる沸き上げ運転を行う時間帯および該沸き上げ運転に必要な電力である所要電力を示す。ゲートウェイ装置３は、給湯器制御装置１から取得した沸き上げ計画に応じて給湯器６を制御する。ゲートウェイ装置３に沸き上げ計画に応じて給湯器６を制御させることで、給湯器制御装置１は給湯器６を制御する。実施の形態１では、複数の需要家設備１０２のそれぞれに対してゲートウェイ装置３が設けられており、給湯器制御システム１０１は、複数のゲートウェイ装置３、および複数のゲートウェイ装置３から取得したデータに基づいて、複数の給湯器６について沸き上げ計画を生成して出力する給湯器制御装置１を備える。図１の例では、給湯器制御装置１の制御対象は、共通の受電設備２０から電力の供給を受ける給湯器６である。給湯器制御装置１の制御対象は図１の例に限られず、例えば、あるエリアに位置する住居のそれぞれに設けられる給湯器６を給湯器制御装置１の制御対象としてもよい。
【００１４】
図２は、実施の形態１に係る給湯器制御システムの配置例を示す図である。給湯器制御システム１０１は、上述のように、給湯器制御装置１、給湯器制御装置１にネットワーク２で接続された複数のゲートウェイ装置３を有する。ネットワーク２，４の通信方式は、無線方式、有線方式またはこれらの組み合わせである。またネットワーク２は、インターネット、専用線またはこれらの組み合わせである。給湯器制御装置１は、クラウドサーバ上のプログラムであってもよい。ゲートウェイ装置３は、給湯器制御装置１の制御対象である複数の給湯器６の内、少なくとも１つの給湯器６とにネットワーク４を介して接続される。図２の例では、集合住宅のＮ戸の住戸のそれぞれにゲートウェイ装置３が備えつけられ、ゲートウェイ装置３は各住戸の給湯器６にネットワーク４を介して接続される。給湯器制御装置１の制御対象である給湯器６が設けられる場所は住居に限られず、例えば、複合商業施設の複数のエリアに設けられてもよい。
【００１５】
電気機器５、給湯器６および計測機器７は、図示しない通信インターフェースを介して、宅内ネットワークであるネットワーク４に接続される。電気機器５は例えば、テレビ、ＤＶＤレコーダ、空気清浄機、エアコン、食器洗い乾燥機、炊飯器、ＩＨ調理器、照明、換気扇、電子レンジ、冷蔵庫、パソコン、床暖房、換気扇、電動窓、電動ブラインドなど、通信機器が接続可能または通信機能を有する任意の機器である。ネットワーク４に接続される電気機器５の数は任意である。ネットワーク４として、ＥＣＨＯＮＥＴ  Ｌｉｔｅ（登録商標）に準じたネットワークを用いてもよい。
【００１６】
図３は、実施の形態１に係るゲートウェイ装置の構成例を示すブロック図である。図３では、ネットワーク４の記載を省略した。ゲートウェイ装置３は、給湯器６が有する貯湯タンクの残湯温度を含む給湯器情報を取得するＧＷ側情報取得部３１、電気機器５の消費電力実績を取得するＧＷ側電力取得部３２、給湯器情報および消費電力実績の送信と、後述する沸き上げ計画を含む制御情報の受信とを行うＧＷ側通信部３３、および沸き上げ計画に応じて給湯器６を制御する給湯器制御部３４を備える。ゲートウェイ装置３は、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）に用いられる宅内コントローラである。ＨＥＭＳでは、電気製品の消費電力の実績および動作状態が収集され、収集されたデータは、タブレットまたはスマートフォンである表示装置に表示される。
【００１７】
ＧＷ側情報取得部３１は、給湯器６が有する貯湯タンクに残っている水の温度である残湯温度を含む給湯器情報を取得する。給湯器情報はさらに、貯湯タンクに残っている水の量である残湯量、沸き上げ運転終了時の残湯量の目標値である目標湯量、および沸き上げ運転終了時の残湯温度の目標値である目標温度を含んでもよい。ＧＷ側電力取得部３２は、計測機器７から、電気機器５の消費電力実績を取得する。計測機器７は、電気機器５の消費電力実績を計測してもよいし、分電盤８の内部の分岐回路にそれぞれ設けられた電流センサを用いて、需要家設備１０２内の分岐回路ごとに消費電力実績を取得してもよい。分岐回路に設けられた電流センサを用いることで、ネットワーク４に接続されていない図示しない電気機器の消費電力実績についても取得することが可能である。計測機器７は、分電盤８と一体に構成されてもよい。電気機器５が、消費電力を計測可能な場合は、計測機器７は、ネットワーク４を介して電気機器５から消費電力実績を取得する。またＧＷ側電力取得部３２は、分電盤８から供給される電力から給湯器６の消費電力実績を減算した値を電気機器５の消費電力実績として取得してもよい。
【００１８】
ＧＷ側通信部３３は、ＧＷ側情報取得部３１が取得した給湯器情報およびＧＷ側電力取得部３２が取得した消費電力実績に、データの取得日時を付してネットワーク２を介して給湯器制御装置１に送信する。なおデータの取得日時は、ＧＷ側情報取得部３１およびＧＷ側電力取得部３２にて付与されてもよい。また給湯器情報および消費電力実績は、同じタイミングで送信されてもよいし、異なるタイミングで送信されてもよい。ＧＷ側通信部３３は、後述する、給湯器６の沸き上げ運転を行う時間帯および所要電力を示す沸き上げ計画を含む制御情報を給湯器制御装置１から受信する。給湯器制御部３４は、ＧＷ側通信部３３が給湯器制御装置１から受信した制御情報に含まれる沸き上げ計画に応じて、給湯器６を制御し、給湯器６に沸き上げ運転を行わせる。例えば、給湯器制御部３４は、給湯器６の沸き上げ運転の開始時刻、沸き上げ運転の終了時刻、目標湯量、および目標温度を設定する。給湯器６は、給湯器制御部３４に設定された上述の項目に応じて動作する。
【００１９】
図４は、実施の形態１に係る給湯器の構成例を示すブロック図である。給湯器６は、ヒートポンプ式加熱器６０と貯湯タンク６５が水流路６６によって連結され、実線の矢印で示す方向に水流路６６を水が流れる。ヒートポンプ式加熱器６０においては、実線の矢印で示す方向に媒体が移動する。蒸発器６１で空気中の熱が媒体に吸収され、媒体は圧縮器６２で圧縮されて温度が上昇する。放熱器６３で熱を放出した媒体は、膨張弁６４で膨張されて液化される。循環ポンプ６７によって放熱器６３に導かれた水は、媒体が放出する熱により加熱され、貯湯タンク６５に供給される。
【００２０】
貯湯タンク６５は、単一の区分または高さ方向に分割された複数の区分で構成され、図４の例では、貯湯タンク６５は、区分６５１ａ，６５１ｂ，６５１ｃ，６５１ｄ，６５１ｅで構成される。区分６５１ａ，６５１ｂ，６５１ｃ，６５１ｄ，６５１ｅにはそれぞれ、水温を検出する温度センサ６５２ａ，６５２ｂ，６５２ｃ，６５２ｄ，６５２ｅが設けられる。貯湯タンク６５の区分数および区分方法ならびに温度センサの数は任意である。貯湯タンク６５に設けられた出湯管６５３から浴室または台所などにお湯が供給され、給水管６５４から貯湯タンク６５に水が供給される。ＧＷ側情報取得部３１は、ヒートポンプ式加熱器６０および温度センサ６５２ａ，６５２ｂ，６５２ｃ，６５２ｄ，６５２ｅから給湯器情報を取得する。給湯器制御部３４は、ヒートポンプ式加熱器６０を制御する。
【００２１】
図５は、実施の形態１に係る給湯器の他の構成例を示すブロック図である。図５に示す給湯器６は、給湯機能と暖房機能を備える給湯器であり、図４の構成に加えて、流路切替弁６８、ラジエータ６９、および床暖房機器７０を備える。流路切替弁６８の制御に応じて、ヒートポンプ式加熱器６０で加熱されたお湯は、貯湯タンク６５、またはラジエータ６９および床暖房機器７０で構成される暖房機器に供給される。ＧＷ側情報取得部３１は、流路切替弁６８から、給湯器６が給湯機器および暖房機器のいずれとして機能しているかを示す、弁の方向を取得する。給湯器制御部３４は、流路切替弁６８を制御する。図４および図５の例では、給湯器６は、ヒートポンプ式加熱器６０を備えているが、給湯器６は、電熱ヒータを備えてもよい。
【００２２】
図６は、実施の形態１に係る給湯器制御装置の構成例を示すブロック図である。給湯器制御装置１は、給湯器情報を取得する制御側情報取得部１１、電気機器５の消費電力実績を取得する制御側電力取得部１２、給湯器情報、消費電力実績、および給湯器６の優先順位が記憶される記憶部１３を備える。給湯器制御装置１はさらに、余剰電力を予測する予測部１４、給湯器６の沸き上げ運転の所要電力量を算出する所要電力量算出部１５、余剰電力による給湯器６の沸き上げ運転を行う時間帯を示す沸き上げ計画を生成する割当部１６、沸き上げ計画に応じて優先順位を更新する優先順位更新部１７、および沸き上げ計画を含む制御情報を出力する制御情報出力部１８を備える。
【００２３】
制御側情報取得部１１は、ゲートウェイ装置３が送信した給湯器情報を受信し、記憶部１３に記憶する。制御側電力取得部１２は、ゲートウェイ装置３が送信した消費電力実績を受信し、記憶部１３に記憶する。図７は、実施の形態１における記憶部に記憶される給湯器情報のデータの例を示す図である。取得日および時刻は、ＧＷ側通信部３３において付与された日時である。図７の例では、給湯器情報は、温度センサ６５２ａ，６５２ｂ，６５２ｃ，６５２ｄ，６５２ｅの検出した残湯温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５（単位：度）、および区分６５１ａ，６５１ｂ，６５１ｃ，６５１ｄ，６５１ｅの残湯量Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５（単位：リットル）を含む。
【００２４】
図７の例では、住戸１の住戸ＩＤが０００１、住戸１に備えつけられた給湯器６の機器ＩＤが０１０１、住戸２の住戸ＩＤが０００２、住戸２に備えつけられた給湯器６の機器ＩＤが０１０２である。２０１６年７月１２日の午後９時時点で、住戸１に備えつけられた給湯器６が有する貯湯タンクにおいて、残湯温度Ｔ１＝６５度、残湯温度Ｔ２＝４０度、残湯温度Ｔ３＝２０度、残湯温度Ｔ４＝２０度、残湯温度Ｔ５＝２０度であり、各区分の残湯量は６０リットルである。２０１６年７月１２日の午後９時時点で、住戸２に備えつけられた給湯器６が有する貯湯タンクにおいて、残湯温度Ｔ１＝６５度、残湯温度Ｔ２＝３０度、残湯温度Ｔ３＝２０度、残湯温度Ｔ４＝２０度、残湯温度Ｔ５＝２０度であり、各区分の残湯量は３６リットルである。
【００２５】
図８は、実施の形態１における記憶部に記憶される消費電力実績のデータの例を示す図である。取得日および時刻は、ＧＷ側通信部３３において付与された日時である。一定間隔で取得された電気機器５の消費電力実績（単位：ｋＷ）のデータが記憶部１３に記憶される。ゲートウェイ装置３が有するＧＷ側電力取得部３２における消費電力実績の取得タイミングは任意である。図８の例では、２０１６年７月１２日の朝７時および朝７時１０分の時点で機器ＩＤが０００１である電気機器５の消費電力が０．１ｋＷであり、２０１６年７月１２日の朝７時および朝７時１０分の時点で機器ＩＤが０００２である電気機器５の消費電力が０．２ｋＷであり、２０１６年７月１２日の朝７時および朝７時１０分の時点で機器ＩＤが０００３である電気機器５の消費電力が１．０ｋＷである。
【００２６】
予測部１４は、記憶部１３に記憶された消費電力実績に応じて、将来期間における給湯器６の沸き上げ運転に割り当て可能な電力である余剰電力の予測値を算出し、算出した余剰電力の予測値を割当部１６に送る。将来期間は、例えば、夜間の時間帯または日中の時間帯など、任意に定めることができる。余剰電力の予測値は、将来期間において、任意に定めた単位時間ごとに算出されてもよい。予測部１４は、記憶部１３に記憶された消費電力実績に応じて、電気機器５の消費電力の予測値を算出する。予測部１４は、例えば、予測対象の日と同じ曜日の直近５日分の消費電力実績から、予測対象の日の電気機器５の消費電力の予測値を算出する。予測部１４は、将来期間における電気機器５および給湯器６の消費電力の目標値の合計から、電気機器５の消費電力の予測値を減算し、余剰電力の予測値を算出する。図９は、実施の形態１における余剰電力の予測値の例を示す図である。図９の横軸が時刻を示し、縦軸が電力を示す。図９において、斜線で示される部分が消費電力の予測値である。白色で示されている部分が目標値と消費電力の予測値の差分である余剰電力の予測値である。
【００２７】
所要電力量算出部１５は、給湯器情報から、給湯器６の貯湯タンクごとに、沸き上げに必要な電力である所要電力量を算出する。所要電力量Ｐは、例えば、下記（１）式で表される。下記（１）式において、ρｔは、目標温度Ｔｔにおける水の密度である。下記（１）式において、Ｖｔは、目標湯量である。下記（１）式において、ｃｔは、目標温度Ｔｔにおける水の比熱である。温度センサ６５２ａ，６５２ｂ，６５２ｃ，６５２ｄ，６５２ｅの検出した残湯温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５における水の密度はρ１，ρ２，ρ３，ρ４，ρ５であり、水の比熱はｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，ｃ５である。また区分６５１ａ，６５１ｂ，６５１ｃ，６５１ｄ，６５１ｅの残湯量はそれぞれ、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５である。
【００２８】
【数１】
2018023196.tif 000003
【００２９】
割当部１６は、予測部１４で算出された余剰電力の予測値および所要電力量算出部１５で算出された所要電力量から、将来期間において、余剰電力によって給湯器６の沸き上げ運転が可能な時間帯の内、遅い時間帯から、該時間帯を記憶部１３に記憶された優先順位が高い順に給湯器６に割り当て、将来期間における給湯器６の沸き上げ運転を行う時間帯および該沸き上げ運転に必要な電力である所要電力を示す沸き上げ計画を作成する。割当部１６は、給湯器６の消費電力が余剰電力を上回らないように、沸き上げ計画を作成する。割当部１６は、沸き上げ計画を優先順位更新部１７および制御情報出力部１８に送る。優先順位更新部１７は、沸き上げ計画に応じて記憶部１３に記憶されている優先順位を更新する。
【００３０】
優先順位更新部１７は、沸き上げ計画における給湯器６の沸き上げが完了する時刻と、給湯器６の使用開始時刻との差が短くなるにつれて優先順位を低くする方向に記憶部１３に記憶されている優先順位を更新する。あるいは、優先順位更新部１７は、沸き上げ計画における給湯器６の所要電力量が大きくなるにつれて優先順位を低くする方向に記憶部１３に記憶されている優先順位を更新してもよい。優先順位更新部１７は、給湯器６の沸き上げが完了する時刻と使用開始時刻との差、および所要電力量の両方に基づいて、優先順位を更新してもよい。
【００３１】
図１０は、実施の形態１における余剰電力割当の例を示す図である。図１１は、実施の形態１における優先順位の変化の例を示す図である。割当部１６が、２２時から８時までの時間において、住戸１，２，３のそれぞれに設けられる給湯器６の沸き上げ運転を行う時間帯および所要電力を示す沸き上げ計画を作成する場合を例にして説明する。図１０および図１１の例では、優先順位更新部１７は、沸き上げ計画における給湯器６の沸き上げが完了する時刻と、給湯器６の使用開始時刻との差が短くなるにつれて優先順位を低くする方向に記憶部１３に記憶されている優先順位を更新する。図１１の例では、優先順位は数値で示され、優先順位が高くなるにつれて、該数値は小さくなる。図１１の上段は、図１０に示すように余剰電力を給湯器６の沸き上げ運転に割り当てる前の給湯器６の優先順位である。図１１の上段に示すように、住戸１，２，３の給湯器６の優先順位を示す数値が同じである場合、割当部１６は、将来期間において、沸き上げ運転を行うことができる時間帯の内、遅い時間帯から、該時間帯を給湯器６に任意の順に割り当てる。図１０の例では、割当部１６は、沸き上げ運転を行うことができる時間帯の内、遅い時間帯から、該時間帯を住戸３，２，１のそれぞれの給湯器６に順に割り当てる。
【００３２】
図１１の下段は、図１０に示すように余剰電力を給湯器６の沸き上げ運転に割り当てた後に優先順位更新部１７が優先順位を更新した結果である。優先順位更新部１７は、沸き上げ計画における給湯器６の沸き上げ運転が完了する時刻と、給湯器６の使用開始時刻との差が短くなるにつれて大きくなる値を優先順位に加算する。給湯器６の使用開始時刻は、例えば、８時のように予め定められた時刻である。またＧＷ側情報取得部３１が給湯器情報として給湯器６が使用された時刻を取得してもよい。図１１の例では、優先順位更新部１７は、住戸１，２，３の給湯器６のそれぞれの優先順位に、０，１，２を加算する。優先順位更新部１７が優先順位を示す値に加算する値は、図１１の例に限られず任意である。例えば各住戸の給湯器６の優先順位に加算される値の平均値が０になるように、それぞれの値を定めてもよい。
【００３３】
図１２は、実施の形態１における余剰電力割当の例を示す図である。図１３は、実施の形態１における優先順位の変化の例を示す図である。図１０，図１１に示すように沸き上げ計画が作成された次の日に再び、割当部１６が、２２時から８時までの時間において、住戸１，２，３のそれぞれに設けられる給湯器６の沸き上げ計画を作成する場合を例にして説明する。図１３の上段の給湯器６の優先順位は、図１１の下段の給湯器６の優先順位と同じである。割当部１６は、将来期間において、沸き上げ運転を行うことができる時間帯の内、遅い時間帯から、該時間帯を優先順位が高い給湯器６に順に割り当てる。図１２の例では、割当部１６は、沸き上げ運転を行うことができる時間帯の内、遅い時間帯から、該時間帯を住戸１，２，３のそれぞれの給湯器６に順に割り当てる。図１３の例では、優先順位更新部１７は、住戸１，２，３の給湯器６のそれぞれの優先順位に、２，１，０を加算する。
【００３４】
優先順位更新部１７の優先順位の更新方法は上述の例に限られない。優先順位は、優先順位が高くなるにつれて大きくなる数値で示されてもよい。その場合、優先順位更新部１７は、沸き上げ計画における給湯器６の沸き上げ運転が完了する時刻と、給湯器６の使用開始時刻との差が短くなるにつれて小さくなる値を優先順位に加算する。また優先順位更新部１７は、優先順位を示す数値に、例えば、減算、乗算、または除算などの任意の演算を施すことで、優先順位を更新してもよい。例えば、優先順位が、優先順位が高くなるにつれて小さくなる数値で示される場合に、優先順位更新部１７は、給湯器６の沸き上げ運転が完了する時刻と、給湯器６の使用開始時刻との差が短くなるにつれて１より大きい値を乗算し、上記差が長くなるにつれて１より小さい値を乗算してもよい。この場合、優先順位に乗算される値の積が１になるように、それぞれの値が定められる。また優先順位が、優先順位が高くなるにつれて大きくなる数値で示される場合に、優先順位更新部１７は、給湯器６の沸き上げ運転が完了する時刻と、給湯器６の使用開始時刻との差が短くなるにつれて１より小さい値を乗算し、上記差が長くなるにつれて１より大きい値を乗算してもよい。
【００３５】
制御情報出力部１８は、沸き上げ計画を含む制御情報を出力する。該制御情報は、ゲートウェイ装置３に送信される。ＧＷ側通信部３３は、制御情報出力部１８が出力する制御情報を受信し、給湯器制御部３４に送る。給湯器制御部３４は、制御情報に含まれる沸き上げ計画が示す、将来期間における給湯器６の沸き上げ運転を行う時間帯および所要電力に応じて給湯器６を制御し、給湯器６に沸き上げ運転を行わせる。沸き上げ計画に応じて更新される優先順位に基づき、給湯器６の沸き上げ運転を行う順序が変わるため、給湯器６の沸き上げ運転が行われる順序の偏りを抑制することが可能である。
【００３６】
図１４は、実施の形態１に係る給湯器制御装置が行う給湯器制御の動作の一例を示すフローチャートである。制御側情報取得部１１は、任意のタイミングで、ゲートウェイ装置３から給湯器６の給湯器情報を取得し、記憶部１３に記憶する。また制御側電力取得部１２は、任意のタイミングで、ゲートウェイ装置３から電気機器５の消費電力実績を取得し、記憶部１３に記憶する。記憶部１３に記憶された給湯器情報および消費電力実績に応じて給湯器制御装置１が行う給湯器６の制御方法について説明する。
【００３７】
所要電力量算出部１５は、給湯器情報から、沸き上げ運転の所要電力量を算出する（ステップＳ１１）。予測部１４は、将来期間における、消費電力実績に基づく電気機器５の消費電力の予測値を算出する（ステップＳ１２）。予測部１４は、ステップＳ１２で算出した消費電力の予測値ならびに電気機器５および給湯器６の消費電力の目標値の合計から、将来期間における余剰電力の予測値を算出する（ステップＳ１３）。割当部１６は、ステップＳ１３で算出した余剰電力の予測値、ステップＳ１１で算出した所要電力量および記憶部１３に記憶された給湯器６の優先順位に応じて、将来期間において、沸き上げ運転を行うことができる時間帯の内、遅い時間帯から、該時間帯を優先順位が高い給湯器６に順に割り当て、沸き上げ計画を作成する（ステップＳ１４）。優先順位更新部１７は、沸き上げ計画に応じて優先順位を更新する（ステップＳ１５）。制御情報出力部１８は、ステップＳ１４で作成した沸き上げ計画を含む制御情報を出力する（ステップＳ１６）。
【００３８】
以上説明した通り、本実施の形態１に係る給湯器制御装置１によれば、将来期間において、給湯器６の沸き上げ運転を行うことができる時間帯の内、遅い時間帯から、優先順位が高い順に給湯器６に割り当て、沸き上げ計画を作成することで、給湯器６の沸き上げ運転が行われる順序の偏りを抑制することが可能である。
【００３９】
（実施の形態２）
図１５は、本発明の実施の形態２に係る給湯器制御システムの配置の例を示す図である。実施の形態２に係る給湯器制御システム１０１は、図２に示す実施の形態１に係る給湯器制御システム１０１の構成に加えて、通知装置９をさらに備える。図１６は、実施の形態２に係る給湯器制御装置の構成例を示すブロック図である。実施の形態２において、制御情報出力部１８は、沸き上げ計画および記憶部１３に記憶された給湯器６の優先順位を含む制御情報を出力する。図１７は、実施の形態２に係るゲートウェイ装置の構成例を示すブロック図である。実施の形態２に係るゲートウェイ装置３は、図３に示す実施の形態１に係るゲートウェイ装置３の構成に加えて、優先順位出力部３５をさらに備える。実施の形態２において、ＧＷ側通信部３３は、沸き上げ計画および給湯器６の優先順位を含む制御情報を受信する。ＧＷ側通信部３３は、制御情報に含まれる沸き上げ計画を給湯器制御部３４に送り、制御情報に含まれる給湯器６の優先順位を優先順位出力部３５に送る。優先順位出力部３５は、給湯器６の優先順位を通知装置９に送る。
【００４０】
図１８は、実施の形態２に係る通知装置の例を示す図である。通知装置９が有する表示画面９１には、給湯器制御装置１の制御対象である複数の給湯器６の優先順位が表示される。図１８の例では、優先順位はポイント数で示され、優先順位が高くなるにつれて、該ポイント数は小さくなる。図１８の例では、通知装置９と同じ住戸に設置される給湯器６の優先順位およびポイント数が強調表示される。通知装置９が優先順位をユーザに通知する方法は上述の例に限られず、音声、映像など任意の方法で通知することができる。
【００４１】
以上説明した通り、本実施の形態２に係る給湯器制御装置１によれば、沸き上げ計画が作成されるたびに更新される給湯器６の優先順位をユーザに通知することで、給湯器６の沸き上げ運転が行われる順序の偏りが抑制されていることをユーザに通知することができる。その結果、ユーザが給湯器６の沸き上げ運転が行われる順序について不公平に感じることを抑制することが可能である。
【００４２】
図１９は、本発明の実施の形態に係る給湯器制御装置およびゲートウェイ装置のハードウェアの構成例を示す図である。給湯器制御装置１およびゲートウェイ装置３は、それぞれの装置を制御するハードウェア構成としてプロセッサ１１１、メモリ１１２、およびインターフェース１１３を備える。これらの装置の各機能は、プロセッサ１１１がメモリ１１２に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。インターフェース１１３は各装置を接続し、通信を確立させるためのものであり、必要に応じて複数の種類のインターフェースから構成されてもよい。図１９では、プロセッサ１１１およびメモリ１１２をそれぞれ１つで構成する例を示しているが、複数のプロセッサ１１１および複数のメモリ１１２が連携して各機能を実行してもよい。
【００４３】
その他、前記のハードウェア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。
【００４４】
プロセッサ１１１、メモリ１１２，およびインターフェース１１３で構成される制御処理を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。たとえば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなど）に格納して配布し、前記コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行する給湯器制御装置１およびゲートウェイ装置３を構成してもよい。また、通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に前記コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロードすることで給湯器制御装置１およびゲートウェイ装置３を構成してもよい。
【００４５】
また、給湯器制御装置１およびゲートウェイ装置３の機能を、ＯＳ（オペレーティングシステム）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。
【００４６】
また、搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。たとえば、通信ネットワーク上の掲示板（BBS：Bulletin Board System）に前記コンピュータプログラムを掲示し、通信ネットワークを介して前記コンピュータプログラムを配信してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。
【００４７】
本発明の実施の形態は上述の実施の形態に限られない。給湯器６の設置箇所は住居に限定されず、商業施設または公共施設などでもよい。また給湯器制御装置１が直接、計測機器７から消費電力実績を取得し、給湯器６から給湯器情報を取得してもよい。所要電力量算出部１５は、給湯器６の定格消費電力に基づいて所要電力量を算出してもよい。ゲートウェイ装置３は、取得した消費電力実績を逐次送信してもよいし、ゲートウェイ装置３に設けられたメモリに記憶された、消費電力実績の取得間隔より長い一定期間における消費電力実績を一定間隔で給湯器制御装置１に送信してもよい。ゲートウェイ装置３は、メモリに記憶された一定期間における消費電力実績に対して演算処理、例えば平均化または積算など、を行い、演算を行った消費電力実績を給湯器制御装置１に送信してもよい。演算処理の対象となる一定期間は、予測部１４が将来期間における消費電力の予測値を算出する単位より短い期間である。給湯器制御装置１は、一定の間隔でゲートウェイ装置３にデータを要求してもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１  給湯器制御装置、２，４  ネットワーク、３  ゲートウェイ装置、５  電気機器、６  給湯器、７  計測機器、８  分電盤、９  通知装置、１１  制御側情報取得部、１２  制御側電力取得部、１３  記憶部、１４  予測部、１５  所要電力量算出部、１６  割当部、１７  優先順位更新部、１８  制御情報出力部、２０  受電設備、３１  ＧＷ側情報取得部、３２  ＧＷ側電力取得部、３３  ＧＷ側通信部、３４  給湯器制御部、３５  優先順位出力部、６０  ヒートポンプ式加熱器、６１  蒸発器、６２  圧縮器、６３  放熱器、６４  膨張弁、６５  貯湯タンク、６６  水流路、６７  循環ポンプ、６８  流路切替弁、６９  ラジエータ、７０  床暖房機器、９１  表示画面、１０１  給湯器制御システム、１０２  需要家設備、１１１  プロセッサ、１１２  メモリ、１１３  インターフェース、２００  電源系統、６５１ａ，６５１ｂ，６５１ｃ，６５１ｄ，６５１ｅ  区分、６５２ａ，６５２ｂ，６５２ｃ，６５２ｄ，６５２ｅ  温度センサ、６５３  出湯管、６５４  給水管。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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