(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と熱源側熱交換器と減圧機構と給湯用熱交換器とを有する冷媒回路と、
タンクと前記タンクから流出した温水を前記給湯用熱交換器に供給して前記給湯用熱交換器で加熱された温水を前記タンクに戻すポンプとを有する温水回路とを備え、
通常モードと、前記圧縮機の使用電力、使用電流又は使用皮相電力に上限値を設けて運転する上限値設定モードとを含む制御モードで運転可能な給湯システムにおいて、
前記通常モードでは、前記ポンプの回転数を、目標出湯温度に基づいて、フィードバック制御し、
前記上限値設定モードでは、前記ポンプの回転数を、目標貯湯温度を同一とした場合に前記通常モードにおいて設定される回転数よりも大きな回転数に固定して、フィードフォワード制御することを特徴とする給湯システム。
【請求項２】
前記上限値設定モードにおける前記ポンプの回転数は、外気温度、目標貯湯温度、入水温度及び前記圧縮機の回転数の少なくともいずれかに基づいて決定されることを特徴とする請求項１に記載の給湯システム。
【請求項３】
前記給湯用熱交換器を凝縮器、前記熱源側熱交換器を蒸発器として作用させる加熱運転を実行可能であり、
前記上限値設定モードでは、前記加熱運転が実行されている状態で入水温度が目標貯湯温度に達した場合に前記加熱運転を終了することを特徴とする請求項１又は２に記載の給湯システム。
【請求項４】
前記上限値設定モードでは、前記圧縮機の回転数を、前記上限値に基づいて決定される最大の回転数とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の給湯システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の給湯システムと、
前記給湯システムに接続され、前記圧縮機の使用電力、使用電流又は使用皮相電力を管理するＨＥＭＳコントローラとを備え、
前記給湯システムは、前記制御モードを、前記ＨＥＭＳコントローラから前記給湯システムへの信号により、前記通常モードから前記上限値設定モードに切り換えることを特徴とする電力制限システム。
【請求項６】
前記ＨＥＭＳコントローラがインターネットに接続され、
前記ＨＥＭＳコントローラから前記給湯システムへの信号は、前記ＨＥＭＳコントローラが前記インターネットを介して受信した外部信号に基づいて変更されることを特徴とする請求項５に記載の電力制限システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機を備えた給湯システム及びこれを備えた電力制限システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
給湯システムにおいて、出湯温度を所定値にするために圧縮機の回転数を制御する技術が知られている（特許文献１参照）。特許文献１には、運転モードとして通常モードとデマンドモードとがあり、デマンドモードにおいて、出湯温度の目標値を通常モードでの目標値よりも下げて設定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２４７１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上限値設定モード（圧縮機の使用電力、使用電流又は使用皮相電力に上限値を設けて運転するモードであって、特許文献１のデマンドモードや、ＨＥＭＳコントローラやインターネットからの信号に基づいて設定されるモードもこれに含まれる。）において、特許文献１のように出湯温度の目標値を通常モードでの目標値よりも下げて設定すると、圧縮機の使用電力を抑制することはできても、貯湯温度を目標値まで上げることができないという問題が生じ得る。
【０００５】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、圧縮機の使用電力を抑制しつつ貯湯温度を目標値まで上げることができる給湯システム及びこれを備えた電力制限システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係る給湯システムは、圧縮機と熱源側熱交換器と減圧機構と給湯用熱交換器とを有する冷媒回路と、タンクと前記タンクから流出した温水を前記給湯用熱交換器に供給して前記給湯用熱交換器で加熱された温水を前記タンクに戻すポンプとを有する温水回路とを備え、通常モードと、前記圧縮機の使用電力、使用電流又は使用皮相電力に上限値を設けて運転する上限値設定モードとを含む制御モードで運転可能な給湯システムにおいて、前記通常モードでは、前記ポンプの回転数を、目標出湯温度に基づいて、フィードバック制御し、前記上限値設定モードでは、前記ポンプの回転数を、目標貯湯温度を同一とした場合に前記通常モードにおいて設定される回転数よりも大きな回転数に固定して、フィードフォワード制御することを特徴とする。
【０００７】
第１の発明によれば、上限値設定モードにおいて、ポンプの回転数を通常モードで設定される回転数よりも大きな回転数に固定してフィードフォワード制御することにより、圧縮機の使用電力を抑制しつつ、貯湯温度を目標値まで上げることができる。
【０００８】
第２の発明に係る給湯システムは、第１の発明において、前記上限値設定モードにおける前記ポンプの回転数は、外気温度、目標貯湯温度、入水温度及び前記圧縮機の回転数の少なくともいずれかに基づいて決定されることを特徴とする。
【０００９】
第２の発明によれば、より確実に、貯湯温度を目標値まで上げることができる。
【００１０】
第３の発明に係る給湯システムは、第１又は第２の発明において、前記給湯用熱交換器を凝縮器、前記熱源側熱交換器を蒸発器として作用させる加熱運転を実行可能であり、前記上限値設定モードでは、前記加熱運転が実行されている状態で入水温度が目標貯湯温度に達した場合に前記加熱運転を終了することを特徴とする。
【００１１】
第３の発明によれば、より確実に、貯湯温度を目標値まで上げることができる。
【００１２】
第４の発明に係る給湯システムは、第１〜第３の発明のいずれかにおいて、前記上限値設定モードでは、前記圧縮機の回転数を、前記上限値に基づいて決定される最大の回転数とすることを特徴とする。
【００１３】
第４の発明によれば、より確実に、貯湯温度を目標値まで上げることができる。
【００１４】
第５の発明に係る電力制限システムは、第１〜第４の発明のいずれかに係る給湯システムと、前記給湯システムに接続され、前記圧縮機の使用電力、使用電流又は使用皮相電力を管理するＨＥＭＳコントローラとを備え、前記給湯システムは、前記制御モードを、前記ＨＥＭＳコントローラから前記給湯システムへの信号により、前記通常モードから前記上限値設定モードに切り換えることを特徴とする。
【００１５】
第５の発明によれば、ＨＥＭＳコントローラを用いることで、圧縮機の使用電力を確実に制御できる。
【００１６】
第６の発明に係る電力制限システムは、第５の発明において、前記ＨＥＭＳコントローラがインターネットに接続され、前記ＨＥＭＳコントローラから前記給湯システムへの信号は、前記ＨＥＭＳコントローラが前記インターネットを介して受信した外部信号に基づいて変更されることを特徴とする。
【００１７】
第６の発明によれば、インターネットからの外部信号により制御モードを通常モードから上限値設定モードに切り換えることができる。
【発明の効果】
【００１８】
第１の発明では、上限値設定モードにおいて、ポンプの回転数を通常モードで設定される回転数よりも大きな回転数に固定してフィードフォワード制御することにより、圧縮機の使用電力を抑制しつつ、貯湯温度を目標値まで上げることができる。
【００１９】
第２の発明では、上限値設定モードにおけるポンプの回転数が、外気温度、目標貯湯温度、入水温度及び圧縮機の回転数の少なくともいずれかに基づいて決定されることで、より確実に、貯湯温度を目標値まで上げることができる。
【００２０】
第３の発明では、上限値設定モードにおいて、加熱運転が実行されている状態で入水温度が目標貯湯温度に達した場合に加熱運転を終了することで、より確実に、貯湯温度を目標値まで上げることができる。
【００２１】
第４の発明では、上限値設定モードにおいて、圧縮機の回転数を、上限値に基づいて決定される最大の回転数とすることで、より確実に、貯湯温度を目標値まで上げることができる。
【００２２】
第５の発明では、給湯システムは、制御モードを、ＨＥＭＳコントローラから給湯システムへの信号により、通常モードから上限値設定モードに切り換える。ＨＥＭＳコントローラを用いることで、圧縮機の使用電力を確実に制御できる。
【００２３】
第６の発明では、ＨＥＭＳコントローラから給湯システムへの信号が、ＨＥＭＳコントローラがインターネットを介して受信した外部信号に基づいて変更される。これにより、インターネットからの外部信号により制御モードを通常モードから上限値設定モードに切り換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る電力制限システムを含む電力ネットワークの概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る給湯システムの構成図である。
【図３】通常モードから上限値設定モードへの切り換え制御を示すフロー図である。
【図４】上限値設定モードでの加熱運転の制御を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施形態に係る電力制限システム１３を含む電力ネットワーク１０について、添付図面に従って説明する。
【００２６】
電力ネットワーク１０は、図１に示すように、電力供給者としての電力会社１１と、電力会社１１とインターネット１２を介して接続された電力制限システム１３とで構成されている。電力制限システム１３は、ＨＥＭＳコントローラ１５と、給湯システム２０と、設備機器Ａと、設備機器Ｂとから構成されている。給湯システム２０、設備機器Ａ及び設備機器Ｂは、ＨＥＭＳコントローラ１５に並列に接続されている。
【００２７】
給湯システム２０は、圧縮機３１、ファン３４、温度センサ３６，３７，４７，４９等を含むヒートポンプユニット３０（図２参照）と、ポンプ４１等を含むタンクユニット４０（図２参照）とを有する。また、給湯システム２０は、ＨＥＭＳコントローラ１５に接続された制御装置２１を有している。制御装置２１は、ヒートポンプユニット３０の圧縮機３１、膨張弁３３及びファン３４並びにタンクユニット４０のポンプ４１を制御するものであり、これらユニット３０，４０に兼用されている。設備機器Ａ及び設備機器Ｂは、ＨＥＭＳコントローラ１５に接続された、例えば空気調和機、テレビ、照明等であるが、これらに限定するものではない。
【００２８】
電力会社１１は、自ら発電した電力及び／又は他者が発電した電力を、給湯システム２０と設備機器Ａと設備機器Ｂとに供給する。また、電力会社１１は、例えば、ある時間帯等の所定期間において電力を制限したい場合に、給湯システム２０と設備機器Ａと設備機器Ｂとでの使用電力を制限する制限信号を送信し、当該所定期間以外において電力の制限を解除したい場合に、給湯システム２０と設備機器Ａと設備機器Ｂとでの使用電力の制限を解除する解除信号を送信する。
【００２９】
ＨＥＭＳコントローラ１５は、インターネット１２を介して電力会社１１に接続され、電力会社１１から送信された外部信号である制限信号及び解除信号を受信する。ＨＥＭＳコントローラ１５は、給湯システム２０と設備機器Ａと設備機器Ｂとでの使用電力を管理する。
【００３０】
また、ＨＥＭＳコントローラ１５は、設定部１６と電力検知部１７と演算部１８とを有する。設定部１６は、制限信号に基づいて、給湯システム２０と設備機器Ａと設備機器Ｂとでの電力制限値を設定する。電力制限値は、給湯システム２０と設備機器Ａと設備機器Ｂとが使用できる合計電力の制限値である。電力制限値は、インターネット１２を介してＨＥＭＳコントローラ１５が受信した電力会社１１からの外部信号（制限信号及び解除信号）に基づいて変更される。
【００３１】
電力検知部１７は、設備機器Ａ及び設備機器Ｂが使用している電力を検知する。演算部１８は、給湯システム２０が使用できる電力の上限値（給湯システム用上限値）を演算する。この給湯システム用上限値は、設定部１６で設定された給湯システム２０と設備機器Ａと設備機器Ｂとでの電力制限値から、電力検知部１７が検知した設備機器Ａと設備機器Ｂとで使用される電力値を引いて求められる。
【００３２】
ＨＥＭＳコントローラ１５は、給湯システム用上限値を演算し、当該上限値を設定するための上限値設定信号を制御装置２１に送信する。また、ＨＥＭＳコントローラ１５は、電力会社１１からの解除信号を受信すると、給湯システム用上限値の設定を解除するための上限値解除信号を制御装置２１に送信する。
【００３３】
制御装置２１は、ＨＥＭＳコントローラ１５からの上限値設定信号を受信すると、給湯システム２０の制御モードを通常モードから上限値設定モードに切り換える。一方、制御装置２１は、ＨＥＭＳコントローラ１５からの上限値解除信号を受信すると、給湯システム２０の制御モードを上限値設定モードから通常モードに切り換える。上限値設定モードとは、給湯システム２０の使用電力に給湯システム用上限値を設け、この上限値を超えないように給湯システム２０を運転する制御モードである。また、上限値設定モードとは、圧縮機３１の使用電力に上限値（圧縮機用上限値）を設け、この上限値を超えないように圧縮機３１を運転する制御モードである。通常モードは、給湯システム２０の使用電力（圧縮機３１の使用電力）に上限値を設けない制御モードである。
【００３４】
制御装置２１には、給湯システム２０に係る各種動作の制御プログラムやデータが格納されたＲＯＭ、給湯システム２０の各部の動作を制御する信号を生成するために各種演算を実行するＣＰＵ、各種設定やＣＰＵでの演算結果等のデータを一時保管するＲＡＭ等の部材が含まれている。これら各種部材及びソフトウェアによって、図１に示すように、制御装置２１には、運転制御部２２、モード設定部２３、電力検知部２４、演算部２５及び記憶部２６が形成されている。
【００３５】
運転制御部２２は、運転設定（例えば、設定温度）に基づいて圧縮機３１、膨張弁３３、ファン３４及びポンプ４１の動作を制御して、ユーザの要求を満足する加熱運転（後述する）を実行する。
【００３６】
モード設定部２３は、ＨＥＭＳコントローラ１５からの上限値設定信号を受信すると、給湯システム２０の制御モードを上限値設定モードに設定する。一方、モード設定部２３は、ＨＥＭＳコントローラ１５からの上限値解除信号を受信すると、給湯システム２０の制御モードを通常モードに設定する。
【００３７】
電力検知部２４は、ヒートポンプユニット３０（圧縮機３１、ファン３４等）及びタンクユニット４０（ポンプ４１等）が使用している電力を検知する。
【００３８】
演算部２５は、圧縮機３１が使用できる電力の上限値（圧縮機用上限値）を演算する。この圧縮機用上限値は、給湯システム用上限値から、電力検知部２４が検知したヒートポンプユニット３０の圧縮機３１以外で使用される電力値と、タンクユニット４０（ポンプ４１等）で使用される電力値とを引いて求められる。
【００３９】
記憶部２６は、通常モードにおける圧縮機３１の回転数及びポンプ４１の回転数の設定値と、上限値設定モードにおける圧縮機３１の回転数及びポンプ４１の回転数の設定値とを記憶している。具体的には、記憶部２６は、通常モードにおける圧縮機３１の回転数の設定値として、１つの値を記憶している。記憶部２６は、通常モードにおけるポンプ４１の回転数の設定値として、出湯温度の目標値と出湯温度の検知値と差に応じた、複数の値を記憶している。記憶部２６は、上限値設定モードにおける圧縮機３１の回転数の設定値として、圧縮機用上限値、及び、吐出管温度の目標値と吐出管温度の検知値と差に応じた、複数の値を記憶している。記憶部２６は、上限値設定モードにおけるポンプ４１の回転数の設定値として、外気温度、目標貯湯温度、入水温度、及び、圧縮機３１の回転数の少なくともいずれかに応じた、複数の値を記憶している。上限値設定モードにおけるポンプ４１の回転数の設定値として記憶部２６に記憶されている各値は、目標貯湯温度（貯湯温度（給湯タンク４２に貯留される温水の温度）の目標値）を同一とした場合に通常モードにおいて設定されるポンプ４１の回転数よりも大きい。なお、記憶部２６に記憶される圧縮機３１の回転数及びポンプ４１の回転数の設定値はこれに限定されない。
【００４０】
図２を参照しながら給湯システム２０について説明する。
【００４１】
給湯システム２０は、ヒートポンプユニット３０と、タンクユニット４０とを有している。ヒートポンプユニット３０は、圧縮機３１と、室外熱交換器（熱源側熱交換器）３２と、膨張弁（減圧機構）３３と、給湯用熱交換器３９と、ファン３４と、冷媒配管３５と、温度センサ３６，３７，４７，４９と、制御装置２１（図１参照）とを有している。なお、制御装置２１は、ヒートポンプユニット３０とタンクユニット４０とに兼用されている。
【００４２】
温度センサ３６は、圧縮機３１の冷媒流出口の近傍に配置されており、圧縮機３１から流出した冷媒の温度（吐出管温度）を検知し、制御装置２１に出力する。温度センサ３７は、外気温度を検知し、制御装置２１に出力する。温度センサ４７は、給湯用熱交換器３９の温水流出口の近傍に配置されており、給湯用熱交換器から流出した温水の温度（出湯温度）を検知し、制御装置２１に出力する。温度センサ４９は、給湯タンク４２の温水流出口の近傍に配置されており、給湯タンク４２から流出して給湯用熱交換器に流入する温水の温度（入水温度）を検知し、制御装置２１に出力する。運転制御部２２は、温度センサ４９から出力された温度（入水温度）が目標貯湯温度に達したときに、加熱運転を終了する。なお、温度検知手段としての温度センサ３６，３７，４７，４９は、検知した温度を制御装置２１に出力することが可能であれば、どのようなものであってもよい。
【００４３】
ヒートポンプユニット３０には、圧縮機３１と室外熱交換器３２と膨張弁３３と給湯用熱交換器３９とを接続する冷媒配管３５の内部に冷媒が循環する冷媒回路３８が構成されている。この冷媒回路３８において、圧縮機３１の吐出側には、給湯用熱交換器３９の冷媒流入口が接続され、圧縮機３１の吸入側には、室外熱交換器３２の一端が接続されている。そして、室外熱交換器３２の他端には、膨張弁３３の一端が接続され、膨張弁３３の他端には、給湯用熱交換器３９の冷媒流出口が接続されている。ファン３４は、室内熱交換器３２に対向するように配置されている。
【００４４】
給湯システム２０は、通常モード及び上限値設定モードのいずれの場合においても加熱運転等の運転が可能であって、制御装置２１の運転制御部２２によっていずれかの運転が実行される。加熱運転では、図２中矢印で示すように、圧縮機３１から吐出される冷媒が給湯用熱交換器３９、膨張弁３３、室外熱交換器３２へと順に流れ、室外熱交換器３２を経た冷媒が圧縮機３１に戻る加熱サイクル（正サイクル）が形成される。すなわち、給湯用熱交換器３９が凝縮器、室外熱交換器３２が蒸発器として機能する。この加熱運転では、給湯用熱交換器３９で圧縮機３１の吐出側から流入した冷媒と給湯用温水との間で熱交換されることによって、給湯用温水が加熱される。
【００４５】
タンクユニット４０は、ポンプ４１と、給湯タンク４２と、給湯端末４３と、水配管４５，４６と、制御装置２１とを有する。タンクユニット４０には、ポンプ４１と給湯用熱交換器３９とを接続する水配管４５の内部に温水が循環する温水回路４８が構成されている。この温水回路４８において、ポンプ４１の吐出側が給湯用熱交換器３９の温水流入口に接続され、ポンプ４１の吸入側が給湯タンク４２の一端に接続されている。給湯用熱交換器３９の温水流出口は給湯タンク４２の他端に接続されている。
【００４６】
温水回路４８では、給湯用熱交換機３９を流れる冷媒と熱交換する温水が循環する。具体的には、加熱運転が実行されるときに、ポンプ４１によって給湯タンク４２から流出した給湯用温水が給湯用熱交換器３９に供給され、給湯用熱交換器３９で加熱された温水が給湯タンク４２に戻される。なお、給湯タンク４２に水配管４６で接続された給湯端末４３は、給湯タンク４２内の温水をユーザに使用可能とする。
【００４７】
次に、給湯システム２０の通常モードから上限値設定モードへの切り換え制御について図３に基づいて説明する。
【００４８】
図３に示すように、ステップＳ１では、制御装置２１が給湯システム２０を通常モードで運転している。
【００４９】
通常モードにおいて、制御装置２１は、圧縮機３１の回転数を一定に維持しつつ、ポンプ４１の回転数を目標出湯温度に基づいてフィードバック制御する。具体的には、圧縮機３１の駆動について、制御装置２１は、記憶部２６に記憶されている通常モードにおける圧縮機３１の回転数の設定値（１つの値）を読み出し、当該設定値の回転数で圧縮機３１を駆動させる。また、ポンプ４１の駆動について、制御装置２１は、ユーザにより給湯端末４３を介して設定された目標貯湯温度に基づいて目標出湯温度（出湯温度の目標値）を決定し、記憶部２６に記憶されている通常モードにおけるポンプ４１の回転数の設定値（複数の値）の中から、出湯温度の目標値と出湯温度の検知値（温度センサ４７から出力された温度）との差に対応する設定値を選択し、当該設定値の回転数でポンプ４１を駆動させる。制御装置２１は、目標貯湯温度、出湯温度の目標値及び出湯温度の検知値が変化する度に、ポンプ４１の回転数の設定値を選択し直す。
【００５０】
ステップＳ２では、ＨＥＭＳコントローラ１５がインターネット１２を介して電力会社１１から制限信号を受信したか否かを判定し、制限信号を受信していなければ、ステップＳ２を繰り返す。
【００５１】
一方、ＨＥＭＳコントローラ１５が電力会社１１からの制限信号を受信していれば、ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、ＨＥＭＳコントローラ１５の設定部１６が、電力会社１１からの電力制限要求に応じた給湯システム２０と設備機器Ａと設備機器Ｂとでの電力制限値を設定する。
【００５２】
ステップＳ４では、ＨＥＭＳコントローラ１５の電力検知部１７が、設備機器Ａ及び設備機器Ｂが使用している電力を検知する。ステップＳ５では、ＨＥＭＳコントローラ１５の演算部１８が、給湯システム２０が使用できる電力の上限値（給湯システム用上限値）を演算する。このとき、ＨＥＭＳコントローラ１５が上限値設定信号を制御装置２１に送信する。
【００５３】
ステップＳ６では、制御装置２１が、ＨＥＭＳコントローラ１５からの上限値設定信号を受信することで、給湯システム２０の制御モードを通常モードから上限値設定モードに切り換える。こうして、通常モードから上限値設定モードへの制御モードの切り換えが終了する。
【００５４】
上限値設定モードでは、電力検知部２４により検知されるヒートポンプユニット３０の圧縮機３１以外（ファン３４等）及びタンクユニット４０（ポンプ４１等）が使用している電力に基づいて、演算部２５が圧縮機用上限値を演算する。当該演算処理は所定時間毎に繰り返し行われ、圧縮機用上限値が所定時間毎に更新される。
【００５５】
上限値設定モードにおいて、制御装置２１は、圧縮機３１の回転数を圧縮機用上限値に基づいて決定される最大の回転数に一定に維持しつつ、ポンプ４１の回転数を目標貯湯温度を同一とした場合に通常モードにおいて設定される回転数よりも大きな回転数に固定して、フィードフォワード制御する。具体的には、圧縮機３１の駆動について、制御装置２１は、記憶部２６に記憶されている上限値設定モードにおける圧縮機３１の回転数の設定値（複数の値）の中から、圧縮機用上限値、及び、吐出管温度の目標値と吐出管温度の検知値（温度センサ３６から出力された温度）との差に対応する設定値を選択し、当該設定値の回転数で圧縮機３１を駆動させる。また、ポンプ４１の駆動について、制御装置２１は、記憶部２６に記憶されている上限値設定モードにおけるポンプ４１の回転数の設定値（複数の値）の中から、外気温度、目標貯湯温度、入水温度及び圧縮機３１の回転数の少なくともいずれかに基づいて決定される１つの値を選択し、当該設定値の回転数でポンプ４１を駆動させる。
【００５６】
或いは、制御装置２１は、圧縮機３１の回転数の設定値及び／又はポンプ４１の回転数の設定値を、記憶部２６から抽出する代わりに、演算により求めてもよい。例えば、制御装置２１は、下記式に基づいて、ポンプ４１の回転数の設定値を演算により求めてよい。
ポンプの回転数の設定値＝［Ｃ１×（Ｋ１×圧縮機の回転数＋Ｋ２×外気温度）］／［Ｋ３×（目標貯湯温度−入水温度）］＋Ｃ２
（Ｃ１，Ｃ２，Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３：定数）
【００５７】
制御装置２１は、圧縮機用上限値、及び、吐出管温度の目標値と吐出管温度の検知値と差の少なくともいずれかが変化する度に、圧縮機３１の回転数の設定値を選択又は演算し直し、また、外気温度、目標貯湯温度、入水温度及び圧縮機３１の回転数の少なくともいずれか（ポンプ４１の回転数の設定値の決定要因）が変化する度に、ポンプ４１の回転数の設定値を選択又は演算し直す。
【００５８】
また、上限値設定モードにおいて、制御装置２１は、図４に示すように、ステップＳ１１で、加熱運転が実行されているか否かを判定し、加熱運転が実行されていなければ、ステップＳ１１を繰り返す。加熱運転が実行されていれば、制御装置２１は、ステップＳ１２で、入水温度が目標貯湯温度に達したか否かを判定する。入水温度が目標貯湯温度に達していなければ、ステップＳ１２を繰り返す。入水温度が目標貯湯温度に達していれば、ステップＳ１３で加熱運転を終了する。
【００５９】
さらに、上限値設定モードにおいて、制御装置２１は、吐出管温度の目標値を通常モードでの目標値よりも低く設定する。これにより、圧縮機３１の使用電力をより一層抑制することができ、上限値設定モードにおいて長時間の連続運転が可能となる。
【００６０】
図３では、通常モードから上限値設定モードへの切り換え制御について説明したが、上限値設定モードから通常モードへの切り換えは、ＨＥＭＳコントローラ１５が電力会社１１からの解除信号を受信し、制御装置２１がＨＥＭＳコントローラ１５から送信される上限値解除信号を受信することで、給湯システム２０の制御装置２１が制御モードを上限値設定モードから通常モードに切り換える。こうして、上限値設定モードから通常モードへの制御モードの切り換えが終了する。
【００６１】
[本実施形態の給湯システム及び電力制限システムの特徴]
本実施形態の給湯システム及び電力制限システムには以下の特徴がある。
【００６２】
本実施形態の給湯システム２０では、上限値設定モードにおいて、ポンプ４１の回転数を通常モードで設定される回転数よりも大きな回転数に固定してフィードフォワード制御する（図３のステップＳ６参照）。これにより、圧縮機３１の使用電力を抑制しつつ、貯湯温度を目標値まで上げることができる。
【００６３】
本実施形態の給湯システム２０では、上限値設定モードにおけるポンプ４１の回転数が、外気温度、目標貯湯温度、入水温度及び圧縮機３１の回転数の少なくともいずれかに基づいて決定される。これにより、より確実に、貯湯温度を目標値まで上げることができる。
【００６４】
本実施形態の給湯システム２０では、上限値設定モードにおいて、加熱運転が実行されている状態で入水温度が目標貯湯温度に達した場合に加熱運転を終了する（図４参照）。これにより、より確実に、貯湯温度を目標値まで上げることができる。
【００６５】
本実施形態の給湯システム２０では、上限値設定モードにおいて、圧縮機の回転数を、上限値に基づいて決定される最大の回転数とする（図３のステップＳ６参照）。これにより、より確実に、貯湯温度を目標値まで上げることができる。
【００６６】
本実施形態の電力制限システム１３では、給湯システム２０の制御装置２１は、制御モードを、ＨＥＭＳコントローラ１５から制御装置２１への信号により、通常モードから上限値設定モードに切り換える（図３参照）。このように、ＨＥＭＳコントローラ１５を用いることで、圧縮機３１の使用電力を確実に制御できる。
【００６７】
本実施形態の電力制限システム１３では、ＨＥＭＳコントローラ１５から制御装置２１への信号が、ＨＥＭＳコントローラ１５がインターネット１２を介して受信した外部信号（制限信号及び解除信号）に基づいて変更される（図３参照）。これにより、インターネット１２からの外部信号により制御モードを通常モードから上限値設定モードに切り換えることができる。
【００６８】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００６９】
制御モードの切換について：
・ＨＥＭＳコントローラ１５がインターネット１２に接続されておらず、ＨＥＭＳコントローラ１５が給湯システム２０以外の設備機器Ａ及び設備機器Ｂにおける電力の使用状況に応じてモード切換に係る信号を送信し、当該信号を受信することで、制御装置２１が給湯システム２０の制御モードを切り換えてもよい。
・ＨＥＭＳコントローラ１５からの信号によらず、給湯タンク４２からの信号や、給湯システム２０に付属する図示しない電力計又はリモコンからの信号を受信することで、制御装置２１が給湯システム２０の制御モードを切り換えてもよい。
・給湯システム２０に内蔵されたカレンダー機能や時計に予めプログラムされた条件が成立することで、制御装置２１が給湯システム２０の制御モードを切り換えてもよい。同様に、外気温度、使用状況又は電流値により、制御装置２１が給湯システム２０の制御モードを切り換えてもよい。
【００７０】
上限値設定モードでは、圧縮機３１の回転数を、圧縮機用上限値に基づいて決定される最大の回転数にすることに限定されず、圧縮機用上限値以外の要素に基づいて決定される回転数としてもよい。
【００７１】
上限値設定モードでは、加熱運転が実行されている状態で入水温度が目標貯湯温度に達した場合に加熱運転を終了することに限定されず、例えば、出湯温度が目標貯湯温度に達した場合に加熱運転を終了してもよい。
【００７２】
上限値設定モードにおけるポンプの回転数は、外気温度、目標貯湯温度、入水温度及び圧縮機３１の回転数の少なくともいずれかに基づいて決定されることに限定されず、これら以外の要素に基づいて決定されてもよい。
【００７３】
ＨＥＭＳコントローラ１５の代わりに、ＢＥＭＳコントローラ、ＭＥＭＳコントローラ等を採用してもよい。
【００７４】
上限値設定モードは、圧縮機３１の使用電力に上限値を設けて運転するモードに限定されず、圧縮機３１の使用電流又は使用皮相電力に上限値を設けて運転するモードであってもよい。電流又は皮相電力は、電力よりも、検知が容易であり、安価なセンサで検知が可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１２  インターネット
１３  電力制限システム
１５  ＨＥＭＳコントローラ
２０  給湯システム
２１  制御装置
３１  圧縮機
３２  室外熱交換器（熱源側熱交換器）
３３  膨張弁（減圧機構）
３５  冷媒配管
３８  冷媒回路
３９  給湯用熱交換器
４１  ポンプ
４２  給湯タンク（タンク）
４５  水配管
４８  温水回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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