專利名稱：熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法及熱泵系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱泵系統(tǒng)，其具有太陽能發(fā)電裝置等發(fā)電裝置、和熱泵等消耗功率的設(shè)備。
背景技術(shù)：
太陽能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電等發(fā)電裝置是以產(chǎn)生能源為目的的裝置。例如，太陽能發(fā)電是將太陽光的能量轉(zhuǎn)換為電能并供給家庭的自然能源發(fā)電裝置，發(fā)電功率始終根據(jù)天氣或氣象條件的變化而變動。熱泵式熱水供給裝置是吸收大氣的熱量，利用電氣將制冷劑壓縮并加熱，經(jīng)由熱交換器從水形成熱水的裝置，與過去的加熱器式的電熱水器相比是節(jié)能的熱水供給裝置。
具有發(fā)電裝置的熱泵式熱水供給系統(tǒng)利用這些組合而構(gòu)成，向需要的家庭供給電能和熱能?，F(xiàn)有的具有過去的發(fā)電裝置的熱泵式熱水供給系統(tǒng)例如有專利文獻(xiàn)I公開的系統(tǒng)。專利文獻(xiàn)I記載的熱泵式熱水供給系統(tǒng)由氣象信息取得單元從服務(wù)器取得氣象預(yù)測信息，在所取得的氣象預(yù)測信息符合預(yù)先設(shè)定的條件的情況下，進(jìn)行切換控制，將由CO2熱泵式熱水供給裝置煮沸熱水用的功率的控制切換為利用太陽能發(fā)電的功率，而不是商用電力的深夜功率。由于利用自然能源的功率使熱泵式熱水供給裝置工作，因而功率利用更高效而且節(jié)能，電費(fèi)也低廉?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2008 - 2702號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2006 - 158027號公報(bào)
發(fā)明概要發(fā)明要解決的問題但是，在專利文獻(xiàn)I公開的技術(shù)中，在熱泵式熱水供給系統(tǒng)的消耗功率低于太陽能發(fā)電的發(fā)電量時，將產(chǎn)生逆潮流功率，有可能導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是為了解決上述問題而提出的，其目的在于，提供一種熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法及熱泵系統(tǒng)，通過減小逆潮流功率來促進(jìn)系統(tǒng)的穩(wěn)定，而且無損于經(jīng)濟(jì)性。用于解決問題的手段本發(fā)明的一個方式的熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法是在這樣的系統(tǒng)中的所述熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法，該系統(tǒng)具有發(fā)電裝置、使用由所述發(fā)電裝置發(fā)電的功率而動作的功率負(fù)荷、和使用由所述發(fā)電裝置發(fā)電的功率生成熱的熱泵。具體地講，該熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法包括信息取得步驟，按照每單位時間取得由所述發(fā)電裝置發(fā)電的發(fā)電功率、由所述功率負(fù)荷消耗的負(fù)荷功率、以及所述發(fā)電功率與所述負(fù)荷功率之差分即剩余功率；運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟，使所述熱泵按照追隨每單位時間的所述剩余功率的增減而增減的功率來產(chǎn)生成熱。并且，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟中，當(dāng)在截止到當(dāng)前的規(guī)定期間中所取得的所述剩余功率的變化量超過預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下，降低所述熱泵消耗的功率對所述剩余功率的追隨度。另外，這些發(fā)明的全盤或者具體的方式也可以以系統(tǒng)、方法、集成電路、計(jì)算機(jī)程序或者記錄介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)，還可以以系統(tǒng)、方法、集成電路、計(jì)算機(jī)程序或者記錄介質(zhì)的任意組合來實(shí)現(xiàn)。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，在剩余功率急劇變化的期間，通過降低熱泵消耗的功率對剩余功率的追隨度，能夠取代許可發(fā)生若干的逆潮流或買電，防止熱泵負(fù)荷功率的急劇變動，并使熱泵穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。



圖I是表示實(shí)施方式I的熱泵式熱水供給系統(tǒng)的處理概況的圖。圖2是表示實(shí)施方式I的熱泵式熱水供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。圖3是表示熱泵式熱水供給裝置的具體結(jié)構(gòu)的圖。圖4是表示第I控制表的示例的圖。圖5是表示第2控制表的示例的圖。圖6是表示實(shí)施方式I的HP控制裝置的數(shù)據(jù)流程的圖。圖7是實(shí)施方式I的HP控制裝置的功能框圖。圖8是表示剩余功率履歷的一例的圖。圖9是由HP控制裝置及熱泵控制部執(zhí)行的運(yùn)轉(zhuǎn)處理的流程圖。圖10是由HP控制裝置執(zhí)行的消耗功率指令值的計(jì)算處理的流程圖。圖11是由熱泵控制部執(zhí)行的控制參數(shù)的計(jì)算處理的流程圖。圖12A是表不輸入信息的一例的圖。圖12B是表示第2控制表的示例的圖。圖13A是表示第I次的線性插補(bǔ)的結(jié)果的圖。圖13B是表示第2次的線性插補(bǔ)的結(jié)果的圖。圖14是說明剩余功率的變化與計(jì)算出的消耗功率指令值的關(guān)系的圖。圖15是表示由HP控制裝置執(zhí)行的消耗功率指令值的計(jì)算處理的另一個方式的流程圖。圖16是用于說明在圖15中的步驟S1207判定為“是”時的圖。圖17是用于說明在圖15中的步驟S1207判定為“否”時的圖。
具體實(shí)施例方式(作為本發(fā)明的基礎(chǔ)的見解)在專利文獻(xiàn)I公開的過去的熱泵式熱水供給系統(tǒng)中，在確定熱泵熱水供給裝置消耗的功率時，沒有考慮根據(jù)始終變動的太陽能發(fā)電裝置的功率和需要家庭的功率負(fù)荷計(jì)算出的剩余功率。太陽能發(fā)電已普及，在許多家庭中產(chǎn)生剩余功率，如果同時發(fā)生逆潮流功率，則系統(tǒng)的電壓上升，導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。并且，在位于系統(tǒng)的下游側(cè)的需要家庭中，在系統(tǒng)的電壓較高時不能形成逆潮流，而必須抑制發(fā)電功率輸出，使得太陽能發(fā)電裝置發(fā)電的剩余功率被浪費(fèi)。另外，逆潮流的功率根據(jù)配電環(huán)境被變換為高壓，在變換的過程中產(chǎn)生較大的變換損耗，并且在向其它需要家庭送電的過程中也產(chǎn)生送電損耗。因此，自家消耗所發(fā)電的功率從環(huán)境方面講也比較好。另外，也提出了專利文獻(xiàn)2公開的裝置。在該裝置中，在發(fā)電量超過用電量時使熱泵單元工作。在該運(yùn)轉(zhuǎn)中，熱泵單元的消耗功率超過剩余功率，將導(dǎo)致購買不足部分的功率。其結(jié)果是，導(dǎo)致在熱水可貯存量有限的水箱中貯存利用剩余功率及通過買電而加熱的熱水，不能有效地降低向系統(tǒng)的逆潮流。并且，由于是在電費(fèi)單價較高的白天買電，因而導(dǎo)致電費(fèi)增加。為了解決這種問題，本發(fā)明的一個方式的熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法是在這樣的系統(tǒng)中的所述熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法，該系統(tǒng)具有發(fā)電裝置、使用由所述發(fā)電裝置發(fā)電的功率而動作的功率負(fù)荷、和使用由所述發(fā)電裝置發(fā)電的功率生成熱的熱泵。具體地講，該熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法包括信息取得步驟，按照每單位時間取得由所述發(fā)電裝置發(fā)電的發(fā)電功率、由所述功率負(fù)荷 消耗的負(fù)荷功率、以及所述發(fā)電功率與所述負(fù)荷功率之差分即剩余功率；運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟，使所述熱泵按照追隨每單位時間的所述剩余功率的增減而增減的功率來生成熱。并且，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟中，當(dāng)在截止到當(dāng)前的規(guī)定期間中所取得的所述剩余功率的變化量超過預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下，降低所述熱泵消耗的功率對所述剩余功率的追隨度。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在剩余功率急劇變化的期間，通過降低熱泵消耗的功率對剩余功率的追隨度，能夠取代許可發(fā)生若干的逆潮流或買電，防止熱泵負(fù)荷功率的急劇變動，并使熱泵穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，也可以是，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟中，當(dāng)在截止到當(dāng)前的規(guī)定期間中所取得的所述剩余功率的變化量超過預(yù)先設(shè)定的閾值、而且所述負(fù)荷功率的變化量大于所述發(fā)電功率的變化量的情況下，降低所述熱泵消耗的功率對所述剩余功率的追隨度。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過也考慮剩余功率的變動原因來控制消耗功率指令值對剩余功率的追隨度，能夠一并做到抑制買電且有效地消耗剩余功率，以及使熱泵穩(wěn)定工作。另外，也可以是，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟中，以使所述熱泵消耗的功率接近此前剛?cè)〉玫乃鍪Ｓ喙β实姆绞?，控制所述熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，也可以是，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟中，在滿足第I條件的情況下，以使所述熱泵消耗的功率追隨所述每單位時間的剩余功率的方式，控制所述熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，所述第I條件是指所述剩余功率超過預(yù)先設(shè)定的閾值的狀態(tài)在截止到當(dāng)前的規(guī)定時間內(nèi)持續(xù)。普通熱泵在以較小的消耗功率運(yùn)轉(zhuǎn)時，產(chǎn)熱效率極端降低。并且，從停止?fàn)顟B(tài)到能進(jìn)行高效率運(yùn)轉(zhuǎn)需要花費(fèi)時間。因此，如上所述，優(yōu)選僅在剩余功率為熱泵能夠高效率運(yùn)轉(zhuǎn)的較大程度、而且能夠期待被持續(xù)供給剩余功率直到熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定的狀況下，使熱泵的消耗功率追隨剩余功率。另外，也可以是，在所述信息取得步驟中，按照每單位時間來取得貯水箱內(nèi)的熱量，所述貯水箱貯存由所述熱泵生成的熱所加熱后的熱水。并且，也可以是，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟中，在滿足所述第I條件以及第2條件的情況下，以使所述熱泵消耗的功率追隨所述每單位時間的剩余功率的方式，控制所述熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，所述第2條件是指此前剛?cè)〉玫乃鲑A水箱內(nèi)的熱量為預(yù)先設(shè)定的上限值以下。另外，也可以是，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟中，在滿足所述第I條件和第2條件以及第3條件的情況下，以使所述熱泵消耗的功率追隨所述每單位時間的剩余功率的方式，控制所述熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，所述第3條件是指此前剛?cè)〉玫乃鲑A水箱內(nèi)的熱量超過預(yù)先設(shè)定的下限值。在貯水箱內(nèi)的熱量超過上限值的狀況下，即使使熱泵運(yùn)轉(zhuǎn)也不能預(yù)先蓄熱所生成的熱。并且，在貯水箱內(nèi)的熱量為下限值以下的情況下，無論有無剩余功率，都需要盡快使熱泵運(yùn)轉(zhuǎn)并在貯水箱內(nèi)蓄熱。因此，優(yōu)選僅在滿足上述的第2條件和第2條件時，使熱泵的消耗功率追隨剩余功率。另外，也可以是，所述系統(tǒng)具有生成熱的所述熱泵；貯存熱水的貯水箱；以及利用由所述熱泵生成的熱將貯存在所述貯水箱中的熱水加熱的熱交換器。并且，也可以是，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟中，還取得所述熱泵周圍的溫度即外氣溫度、從所述貯水箱流入所述熱 交換器的熱水的溫度即進(jìn)水溫度、以及從所述熱交換器供給所述貯水箱的熱水的溫度即煮沸溫度，在所述熱泵的周圍是所述外氣溫度的情況下，使所述熱泵消耗追隨所述每單位時間的剩余功率的功率，并取得使所述進(jìn)水溫度的熱水上升到所述煮沸溫度所需要的所述熱泵的控制參數(shù)，按照計(jì)算出的所述控制參數(shù)控制所述熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，也可以是，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟中，參照控制表來取得與輸入信息對應(yīng)的所述控制參數(shù)，所述控制表保存作為所述輸入信息的所述熱泵的消耗功率、所述外氣溫度、所述進(jìn)水溫度及所述煮沸溫度、和與所述輸入信息的組合對應(yīng)的所述控制參數(shù)。另外，也可以是，在所述控制表中保存有所述輸入信息的離散值。并且，也可以是，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟中，在所取得的所述輸入信息的組合未保存在所述控制表中的情況下，按照所述輸入信息的組合對保存在所述控制表中的多個所述控制參數(shù)進(jìn)行線性插補(bǔ)，由此取得對應(yīng)的所述控制參數(shù)。另外，也可以是，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟中，在不滿足所述第I、第2及第3條件中至少一種條件的情況下，以消耗與所述熱泵的額定功率相當(dāng)?shù)墓β实姆绞娇刂扑鰺岜玫倪\(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明的另一個方式的熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法是在這樣的系統(tǒng)中的所述熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法，該系統(tǒng)具有發(fā)電裝置、使用由所述發(fā)電裝置發(fā)電的功率而動作的功率負(fù)荷、和使用由所述發(fā)電裝置發(fā)電的功率生成熱的熱泵。具體地講，該熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法包括信息取得步驟，取得由所述發(fā)電裝置發(fā)電的發(fā)電功率、由所述功率負(fù)荷消耗的負(fù)荷功率、以及所述發(fā)電功率與所述負(fù)荷功率之差分即剩余功率；運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟，將所述熱泵為了生成熱而消耗的功率作為消耗功率指令值發(fā)送給所述熱泵，并控制所述熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)。并且，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟中，在所述剩余功率為閾值以上的狀態(tài)持續(xù)一定時間以上的情況下，以追隨所述剩余功率的方式計(jì)算所述消耗功率指令值，還在所述剩余功率的變化量超過閾值的情況下，將所述消耗功率指令值之前的消耗功率指令值作為第2消耗功率指令值發(fā)送給所述熱泵，在所述剩余功率的變化量未超過閾值的情況下，將所述消耗功率指令值作為第2消耗功率指令值發(fā)送給所述熱泵。另外，也可以是，在未取得所述消耗功率指令值的情況下，按照第I控制表計(jì)算控制參數(shù)，在已取得所述消耗功率指令值的情況下，根據(jù)具有所述消耗功率指令值的第2控制表計(jì)算控制參數(shù)。本發(fā)明的一個方式的熱泵系統(tǒng)具有發(fā)電裝置；使用由所述發(fā)電裝置發(fā)電的功率而動作的功率負(fù)荷；以及使用由所述發(fā)電裝置發(fā)電的功率生成熱的熱泵。另外，該熱泵系統(tǒng)具有信息取得部，按照每單位時間取得由所述發(fā)電裝置發(fā)電的發(fā)電功率、由所述功率負(fù)荷消耗的負(fù)荷功率、以及所述發(fā)電功率與所述負(fù)荷功率之差分即剩余功率；運(yùn)轉(zhuǎn)控制部，使所述熱泵按照追隨每單位時間的所述剩余功率的增減而增減的功率來生成熱。并且，當(dāng)在截止到當(dāng)前的規(guī)定期間中所取得的所述剩余功率的變化量超過預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部降低所述熱泵消耗的功率對所述剩余功率的追隨度。另外，也可以是，當(dāng)在截止到當(dāng)前的規(guī)定期間中所取得的所述剩余功率的變化量超過預(yù)先設(shè)定的閾值、而且所述負(fù)荷功率的變化量大于所述發(fā)電功率的變化量的情況下，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部降低所述熱泵消耗的功率對所述剩余功率的追隨度。另外，也可以是，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部以使所述熱泵消耗的功率接近此前剛?cè)〉玫乃鍪Ｓ喙β实姆绞剑刂扑鰺岜玫倪\(yùn)轉(zhuǎn)。 另外，也可以是，在滿足第I條件的情況下，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部以使所述熱泵消耗的功率追隨所述每單位時間的剩余功率的方式，控制所述熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，所述第I條件是指所述剩余功率超過預(yù)先設(shè)定的閾值的狀態(tài)在截止到當(dāng)前的規(guī)定時間內(nèi)持續(xù)。另外，也可以是，所述信息取得部按照每單位時間來取得貯水箱內(nèi)的熱量，所述貯水箱貯存由所述熱泵生成的熱所加熱后的熱水。并且，也可以是，在滿足所述第I條件以及第2條件的情況下，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部以使所述熱泵消耗的功率追隨所述每單位時間的剩余功率的方式，控制所述熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，所述第2條件是指此前剛?cè)〉玫乃鲑A水箱內(nèi)的熱量為預(yù)先設(shè)定的上限值以下。另外，也可以是，在滿足所述第I條件和第2條件以及第3條件的情況下，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部以使所述熱泵消耗的功率追隨所述每單位時間的剩余功率的方式，控制所述熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，所述第3條件是指此前剛?cè)〉玫乃鲑A水箱內(nèi)的熱量超過預(yù)先設(shè)定的下限值。也可以是，該熱泵系統(tǒng)具有生成熱的所述熱泵；貯存熱水的貯水箱；以及利用由所述熱泵生成的熱將貯存在所述貯水箱中的熱水加熱的熱交換器。并且，也可以是，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部還取得所述熱泵周圍的溫度即外氣溫度、從所述貯水箱流入所述熱交換器的熱水的溫度即進(jìn)水溫度、以及從所述熱交換器供給所述貯水箱的熱水的溫度即煮沸溫度，在所述熱泵的周圍是所述外氣溫度的情況下，使所述熱泵消耗追隨所述每單位時間的剩余功率的功率，并取得使所述進(jìn)水溫度的熱水上升到所述煮沸溫度所需要的所述熱泵的控制參數(shù)，按照計(jì)算出的所述控制參數(shù)控制所述熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，也可以是，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部參照控制表來取得與輸入信息對應(yīng)的所述控制參數(shù)，所述控制表保存作為所述輸入信息的所述熱泵的消耗功率、所述外氣溫度、所述進(jìn)水溫度及所述煮沸溫度、和與所述輸入信息的組合對應(yīng)的所述控制參數(shù)。另外，也可以是，在所述控制表中保存有所述輸入信息的離散值。并且，也可以是，在所取得的所述輸入信息的組合未保存在所述控制表中的情況下，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部按照所述輸入信息的組合對被保存在所述控制表中的多個所述控制參數(shù)進(jìn)行線性插補(bǔ)，由此取得對應(yīng)的所述控制參數(shù)。另外，也可以是，在不滿足所述第I、第2及第3條件中至少一種條件的情況下，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部以消耗與所述熱泵的額定功率相當(dāng)?shù)墓β实姆绞娇刂扑鰺岜玫倪\(yùn)轉(zhuǎn)。另外，也可以是，該熱泵系統(tǒng)具有熱泵式熱水供給裝置，其具有所述熱泵、貯存熱水的貯水箱、利用由所述熱泵生成的熱將貯存在所述貯水箱中的熱水加熱的熱交換器、以及熱泵控制部；HP控制裝置，其是與所述熱泵式熱水供給裝置分體構(gòu)成的，具有所述信息取得部及所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠使HP控制裝置不僅進(jìn)行熱泵式熱水供給裝置的控制，而且也進(jìn)行其它設(shè)備的控制。并且，當(dāng)在需要控制消耗功率的環(huán)境下使用的情況下，僅設(shè)置熱泵式熱水供給裝置即足以。本發(fā)明的另一個方式的熱泵系統(tǒng)具有使用由發(fā)電裝置發(fā)電的功率生成熱的熱泵、和控制所述熱泵的HP控制裝置。所述HP控制裝置具有信息取得部，取得由所述發(fā)電裝置發(fā)電的發(fā)電功率、負(fù)荷功率、和系統(tǒng)的狀態(tài)；運(yùn)轉(zhuǎn)控制部，從根據(jù)所述發(fā)電功率和所述負(fù)荷功率計(jì)算出的剩余功率求出消耗功率指令值。并且，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部在所述剩余功率為閾值以上的狀態(tài)持續(xù)一定時間以上的情況下，以追隨所述剩余功率的方式計(jì)算所述消耗功率指令值，在所述剩余功率的變化量超過閾值的情況下，將所述消耗功率指令值之前的消耗功率指令值作為第2消耗功率指令值發(fā)送給所述熱泵，在所述剩余功率的變化量未超過閾值的情況下，將所述消耗功率指令值作為第2消耗功率指令值發(fā)送給所述熱泵。另外，也可以是，該熱泵系統(tǒng)具有功率分配裝置，所述功率分配裝置向所述HP控制裝置的所述信息取得部發(fā)送所述負(fù)荷功率的信息和所述發(fā)電功率的信息。另外，也可以是，該熱泵系統(tǒng)具有HP式熱水供給裝置，該HP式熱水供給裝置具有所述熱泵和HP控制部。并且，也可以是，所述HP控制部具有根據(jù)所述消耗功率指令值計(jì)算運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的第I控制表、和根據(jù)額定運(yùn)轉(zhuǎn)計(jì)算運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的第2控制表。另外，也可以是，這些發(fā)明的全盤或者具體的方式也可以以系統(tǒng)、方法、集成電路、計(jì)算機(jī)程序或者記錄介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)，還可以以系統(tǒng)、方法、集成電路、計(jì)算機(jī)程序或者記錄介質(zhì)的任意組合來實(shí)現(xiàn)。(實(shí)施方式I)下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。另外，下面說明的實(shí)施方式均用于示出本發(fā)明的一個具體示例。在下面的實(shí)施方式中示出的數(shù)值、形狀、材料、構(gòu)成要素、構(gòu)成要素的配置位置及連接方式、步驟、步驟的順序等僅是一例，其主旨不是限定本發(fā)明。并且，關(guān)于下面的實(shí)施方式的構(gòu)成要素中、沒有在表示最上位概念的獨(dú)立權(quán)利要求中記載的構(gòu)成要素，是作為任意的構(gòu)成要素進(jìn)行說明的。首先，圖I是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的熱泵式熱水供給系統(tǒng)的處理的概況的流程圖。如圖I所示，本發(fā)明的實(shí)施方式I的熱泵式熱水供給系統(tǒng)首先取得從PV(太陽能發(fā)電裝置=Photovo I tai c )發(fā)電的功率供給住宅內(nèi)的消耗功率后的功率即剩余功率(S101)。然后，熱泵式熱水供給系統(tǒng)考慮剩余功率來確定想要使熱泵消耗的功率(S102)。并且，熱泵式熱水供給系統(tǒng)確定用于消耗所確定的功率的熱泵的控制參數(shù)，按照該控制參數(shù)使熱泵運(yùn)轉(zhuǎn)(S103)。這樣，通過以使熱泵消耗接近剩余功率的功率的方式進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠有效地實(shí)現(xiàn)降低向系統(tǒng)逆潮流的功率和抑制電費(fèi)。
圖2是說明具有發(fā)電裝置的熱泵式熱水供給系統(tǒng)2000的結(jié)構(gòu)圖。實(shí)施方式I的熱泵式熱水供給系統(tǒng)2000如圖2所示具有熱泵式熱水供給裝置200、功率分配裝置204、HP控制裝置209、太陽能發(fā)電裝置210。并且，功率分配裝置204通過第I功率負(fù)荷205及功率計(jì)206與能源供應(yīng)商207連接。圖2所示的能源供應(yīng)商(供電源)207通過電力系統(tǒng)對住宅供給電力。電力系統(tǒng)是穩(wěn)定地供給功率的電力系統(tǒng)。功率計(jì)206測定通過電力系統(tǒng)供給的被住宅消耗的功率的消耗量。并且，功率計(jì)206能夠?qū)⒂商柲馨l(fā)電裝置210發(fā)電的功率中、在住宅內(nèi)未消耗而剩余的功率銷售給系統(tǒng)。在圖2所示的住宅中設(shè)置有第I功率負(fù)荷205、熱泵式熱水供給裝置(第2功率負(fù)荷)200、HP控制裝置209、太陽能發(fā)電裝置210、功率分配裝置204。熱泵式熱水供給裝置200至少具有熱泵(產(chǎn)熱部)201、熱交換器202和貯水箱(蓄熱部)203。由熱泵201生成的熱暫且在貯水箱203中蓄熱，根據(jù)用戶的請求來排放貯水箱203內(nèi)的熱水。即，熱泵式熱水供給裝置200將由產(chǎn)熱部生成并在蓄熱部中蓄熱的熱散熱。 太陽能發(fā)電裝置210是將太陽光的能量轉(zhuǎn)換為電能的裝置，將太陽光的能量轉(zhuǎn)換為電能，并將轉(zhuǎn)換得到的功率(PV發(fā)電功率)輸出給功率分配裝置204。功率分配裝置204是從太陽能發(fā)電裝置210和能源供應(yīng)商(商用電源)207取得功率，并根據(jù)需要對熱泵式熱水供給裝置200和第I功率負(fù)荷205分配功率的裝置。熱泵式熱水供給裝置200能夠利用來自太陽能發(fā)電裝置210的功率而動作，也能夠利用從能源供應(yīng)商207購買的功率(系統(tǒng)功率)而動作。并且，功率分配裝置204能夠測量分配給熱泵式熱水供給裝置200及第I功率負(fù)荷205的功率、即由熱泵式熱水供給裝置200及第I功率負(fù)荷205消耗的功率。功率分配裝置204從太陽能發(fā)電裝置210取得PV發(fā)電功率。并且，功率分配裝置204測定由第I功率負(fù)荷205消耗的功率即負(fù)荷功率、和由熱泵式熱水供給裝置200消耗的功率即熱泵負(fù)荷功率。并且，在負(fù)荷功率與熱泵負(fù)荷功率之和超過PV發(fā)電功率的情況下，通過功率計(jì)206取得從電力系統(tǒng)購買的功率即買電功率。即，功率分配裝置204取得PV發(fā)電功率和買電功率，分別向熱泵式熱水供給裝置200供給熱泵負(fù)荷功率，向第I功率負(fù)荷205供給負(fù)荷功率。并且，在PV發(fā)電功率超過負(fù)荷功率與熱泵負(fù)荷功率之和的情況下，將剩余功率作為逆潮流功率輸出給能源供應(yīng)商207，并能夠銷售功率。并且，在系統(tǒng)的電壓較高、不能進(jìn)行剩余功率的逆潮流的情況下，功率分配裝置204能夠抑制與剩余功率相當(dāng)?shù)腜V發(fā)電功率的輸出。更具體地講，在系統(tǒng)的電壓超過閾值(例如107V)的情況下，功率分配裝置204停止通過功率計(jì)206向能源供應(yīng)商207供給(銷
售)功率。并且，功率分配裝置204具有轉(zhuǎn)換器和反相器，在輸出如上所述取得的功率的情況下，配合輸出所取得的功率的功率形式來進(jìn)行電壓以及AC/DC之間的轉(zhuǎn)換。并且，功率分配裝置204每隔一定時間向HP控制裝置209輸出由第I功率負(fù)荷205實(shí)際消耗的負(fù)荷功率、和由太陽能發(fā)電裝置210實(shí)際發(fā)電的PV發(fā)電功率。能源供應(yīng)商207按照在需要家庭設(shè)置的功率分配裝置204的需要來供給買電功率，在從功率分配裝置204輸入了逆潮流功率的情況下，將該功率經(jīng)由電力系統(tǒng)輸出給其它需要家庭。
第I功率負(fù)荷205是需要家庭的功率負(fù)荷，例如指電視機(jī)、空調(diào)機(jī)、電冰箱、洗衣機(jī)、照明等使用從功率分配裝置204供給的功率而動作的設(shè)備。并且，將這些設(shè)備使用的功率的總和定義為負(fù)荷功率。圖3是詳細(xì)說明熱泵式熱水供給裝置200的結(jié)構(gòu)圖。熱泵式熱水供給裝置200主要由熱泵201、熱交換器202、貯水箱203、熱泵控制部211、外氣溫度測定部212、進(jìn)水溫度測定部213構(gòu)成。熱泵式熱水供給裝置200從功率分配裝置204接受功率供給而動作。熱泵201由未圖示的以下部分構(gòu)成蒸發(fā)器，在外氣與低溫低壓的液體制冷劑之間進(jìn)行熱交換，并生成低溫低壓的蒸汽制冷劑；馬達(dá)驅(qū)動的壓縮機(jī)，將低溫低壓的蒸汽制冷劑壓縮為高溫高壓的蒸汽制冷劑；冷凝器，在高溫高壓的蒸汽制冷劑與循環(huán)的水(蓄熱材料)之間進(jìn)行熱交換，并生成低溫高壓的液體制冷劑；膨脹閥，使低溫高壓的蒸汽制冷劑的壓力下降，并生成低溫低壓的液體制冷劑；以及促進(jìn)蒸發(fā)器中的制冷劑與外氣的熱交換的風(fēng)扇等。貯水箱203以熱水方式貯存用于供給熱水供給負(fù)荷的熱量。在貯水箱203中始終 填充有水。并且，在熱泵201開始運(yùn)轉(zhuǎn)后，水從貯水箱203的底部流入熱交換器202。熱交換器202在從熱泵201供給的高溫的水(蓄熱材料)與從貯水箱203供給的水之間進(jìn)行熱交換。并且，使被加熱后的熱水流入貯水箱203的上部。在本實(shí)施方式中，貯水箱203的容量為400L (單位立升)。熱泵控制部211根據(jù)從HP控制裝置209取得的消耗功率指令值(后述)和貯水箱203的狀態(tài)，進(jìn)行熱泵式熱水供給裝置200整體的控制。另外，消耗功率指令值是指示想要使熱泵消耗的功率的值，由HP控制裝置209計(jì)算出。熱泵控制部211在沒有從HP控制裝置209取得消耗功率指令值的情況下(通常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下)，根據(jù)當(dāng)前的收費(fèi)段和當(dāng)前的貯水箱203的貯水量的狀態(tài)，確定熱泵201的運(yùn)轉(zhuǎn)方法。即，在低廉的深夜收費(fèi)段使熱泵201運(yùn)轉(zhuǎn)直到貯水箱203被充滿熱水，在除此以外的時間段，在貯水箱203的貯水量減少到一定量的情況下，使熱泵201運(yùn)轉(zhuǎn)以便不至于斷水。并且，確定從熱交換器202輸出的熱水溫度即煮沸(沸t上(f)溫度，使得能夠貯存供給一天的熱水供給負(fù)荷的量的熱水。在通常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，熱泵控制部211使熱泵201以額定功率(例如1000W)運(yùn)轉(zhuǎn)，以便從熱泵201向貯水箱203供給一定的熱量。在熱泵控制部211中存儲有如圖4所示的第I控制表，該第I控制表被設(shè)定為根據(jù)熱泵201的硬件特性來供給一定的熱量。圖4是表示第I控制表的示例的圖，在將進(jìn)水溫度、外氣溫度及煮沸溫度作為輸入信息進(jìn)行輸入時，能夠取得壓縮機(jī)頻率、膨脹閥開度及水泵的泵流量作為輸出信息。這些輸出信息是在外氣溫度下將進(jìn)水溫度的水加熱到煮沸溫度所需要的熱泵201的控制參數(shù)。熱泵控制部211在使熱泵201進(jìn)行通常運(yùn)轉(zhuǎn)時，從進(jìn)水溫度測定部213取得從貯水箱203流入熱交換器202的水的溫度(進(jìn)水溫度)，從外氣溫度測定部212取得熱泵201附近的外氣溫度。外氣溫度測定部212是測定熱泵201附近的外氣溫度的熱敏電阻。進(jìn)水溫度測定部213是測定從貯水箱203流入熱交換器202的水的溫度的熱敏電阻。然后，熱泵控制部211將所取得的進(jìn)水溫度和外氣溫度和由熱泵控制部211自身確定的煮沸溫度作為輸入信息，并參照第I控制表對接近輸入信息的值的多個列進(jìn)行線性插補(bǔ)，并取得與輸入信息對應(yīng)的壓縮機(jī)頻率、膨脹閥開度及水泵的泵流量。并且，熱泵控制部211按照該壓縮機(jī)頻率、膨脹閥開度及水泵的泵流量使熱泵201運(yùn)轉(zhuǎn)，由此使熱泵201消耗額定功率并產(chǎn)生規(guī)定的熱量，即，將進(jìn)水溫度的水加熱到煮沸溫度。另一方面，熱泵控制部211在從HP控制裝置209取得“消耗功率指令值”的情況下(追隨運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下)，以使熱泵負(fù)荷功率與“消耗功率指令值”相等的方式來控制熱泵201的運(yùn)轉(zhuǎn)。在熱泵控制部211中存儲有如圖5所示的第2控制表，該第2控制表被設(shè)定為根據(jù)熱泵201的硬件特性而達(dá)到一定的熱泵負(fù)荷功率的表。熱泵控制部211在使熱泵201進(jìn)行追隨運(yùn)轉(zhuǎn)時，與通常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況相同地，分別從進(jìn)水溫度測定部213取得進(jìn)水溫度、從外氣溫度測定部212取得外氣溫度。然后，熱泵控制部211將所取得的進(jìn)水溫度及外氣溫度、消耗功率指令值及煮沸溫度作為輸入信息，并參照第2控制表對接近輸入信息的多個列進(jìn)行線性插補(bǔ)，并取得與輸入信息對應(yīng)的壓縮機(jī)頻率、膨脹閥開度及水泵的泵流量。并且，熱泵控制部211按照該壓縮機(jī)頻率、膨脹閥開度及水泵(圖3所示)的泵流量使熱泵201運(yùn)轉(zhuǎn)，由此使熱泵201消耗預(yù)期的功率(消耗功率指令 值)并產(chǎn)生規(guī)定的熱量，即，將進(jìn)水溫度的水加熱到煮沸溫度。 另外，在圖5所示的第2控制表中，除追加了“消耗功率指令值(單位W)”之外，與圖4所示的第I控制表相同。并且，圖5的示例中的消耗功率指令值是將最低值設(shè)為500W，以50W刻度進(jìn)行設(shè)定，如550W、600W。并且，還設(shè)定有使熱泵201消耗與該消耗功率指令值相當(dāng)?shù)墓β实目刂茀?shù)。S卩，在第I控制表中，無論選擇哪個控制參數(shù)，熱泵201均以額定功率工作，而在第
2控制表中，能夠指定想要使熱泵201消耗的功率(消耗功率指令值)來選擇控制參數(shù)。HP控制裝置209是這樣的裝置，即按照圖6的數(shù)據(jù)流程所示，考慮從功率分配裝置204取得的負(fù)荷功率和PV發(fā)電功率、PV發(fā)電功率與負(fù)荷功率之差分即剩余功率、以及從熱泵控制部211取得的水箱內(nèi)熱量，計(jì)算想要使熱泵201消耗的功率即消耗功率指令值。圖7是詳細(xì)說明HP控制裝置209的結(jié)構(gòu)圖。HP控制裝置209具有信息取得部209a、功率信息存儲部209b、運(yùn)轉(zhuǎn)控制部209c。信息取得部209a按照每單位時間(例如I分鐘)取得在貯水箱203中蓄積的熱量(水箱內(nèi)熱量)、由太陽能發(fā)電裝置210發(fā)電的發(fā)電功率(PV發(fā)電功率)、由第I功率負(fù)荷205消耗的負(fù)荷功率、以及PV發(fā)電功率與負(fù)荷功率之差分即剩余功率。另外，本實(shí)施方式的信息取得部209a從熱泵控制部211取得水箱內(nèi)熱量，從功率分配裝置204取得PV發(fā)電功率及負(fù)荷功率，并親自計(jì)算剩余功率。功率信息存儲部209b存儲由信息取得部209a每隔I分鐘取得的過去30分鐘期間的PV發(fā)電功率及負(fù)荷功率的信息、以及由信息取得部209a每隔I分鐘計(jì)算出的過去30分鐘期間的剩余功率的信息(剩余功率履歷)。所存儲的各個功率信息的一例如圖8所示。另外，剩余功率是從PV發(fā)電功率減去負(fù)荷功率而計(jì)算出的，在值為負(fù)的情況下設(shè)為零，在值為正的情況下計(jì)算為該值。圖8所示的剩余功率履歷從30分鐘前開始按照I分鐘刻度保存有負(fù)荷功率(單位W)、PV發(fā)電功率(單位W)以及剩余功率(單位W)。另外，剩余功率是按照IOW單位通過從PV發(fā)電功率減去負(fù)荷功率而計(jì)算出的。但是，如9分鐘前的示例那樣，負(fù)荷功率超過PV發(fā)電功率時的剩余功率為O。此時，功率分配裝置204利用從能源供應(yīng)商207購買的功率來彌補(bǔ)不足部分。另外，圖8表示在各個時間由運(yùn)轉(zhuǎn)控制部209c計(jì)算出的消耗功率指令值的示例。消耗功率指令值按照50W單位進(jìn)行設(shè)定，是切低(切>9下if )剩余功率使其成為單位50W而計(jì)算出的。例如，在10分鐘前切低剩余功率(1010W)，將消耗功率指令值設(shè)為1000W。并且，將消耗功率指令值的最低值設(shè)為500W。S卩，如I分鐘前那樣，在四舍五入后的結(jié)果是不足500W的情況下，消耗功率指令值為0W。這是因?yàn)榧词拱凑蛰^低的消耗功率指令值使熱泵201工作，運(yùn)轉(zhuǎn)效率也低。并且，僅當(dāng)在規(guī)定期間(最低剩余時間例如15分鐘)中持續(xù)著剩余功率超過閾值(最低消耗功率例如500W)的狀態(tài)的情況下，計(jì)算消耗功率指令值。即，雖然18分鐘前的剩余功率超過閾值，但是由于在那之前的15分鐘期間內(nèi)為閾值以下(省略圖示)，因而18分鐘前的消耗功率指令值為O。消耗功率指令值在其值確定后持續(xù)I分鐘的期間。例如，12分鐘前的消耗功率指令值為650W，在從12分鐘前到接下來的11分鐘前的I分鐘內(nèi)該值持 續(xù)650W。然后，在接下來的11分鐘前為850W，在截止到10分鐘前的I分鐘內(nèi)持續(xù)該值。功率信息存儲部209b例如可以米用DRAM (Dynamic random accessmemory :動態(tài)隨機(jī)存儲器)、SDRAM(Synchronous Dynamic random accessmemory :同步動態(tài)隨機(jī)存儲器)、閃存、或者強(qiáng)電介質(zhì)存儲器等，只要是能夠記錄數(shù)據(jù)的單元，則可以采用任何單元。運(yùn)轉(zhuǎn)控制部209c控制熱泵201的運(yùn)轉(zhuǎn)，使得熱泵201生成熱而消耗的功率追隨每單位時間的剩余功率的增減而增減。具體地講，運(yùn)轉(zhuǎn)控制部209c考慮剩余功率履歷和水箱內(nèi)熱量來計(jì)算想要使熱泵201消耗的功率即消耗功率指令值，并發(fā)送給熱泵控制部211。關(guān)于消耗功率指令值的具體計(jì)算方法將在后面進(jìn)行說明。在剩余功率履歷及水箱內(nèi)熱量均滿足規(guī)定的條件的情況下，運(yùn)轉(zhuǎn)控制部209c計(jì)算消耗功率指令值并發(fā)送給熱泵控制部211。具體地講，當(dāng)在截止到當(dāng)前的規(guī)定時間(最低剩余時間15分鐘)內(nèi)持續(xù)著剩余功率超過預(yù)先設(shè)定的閾值(最低消耗功率500W)的狀態(tài)(第I條件)、當(dāng)前的水箱內(nèi)熱量為預(yù)先設(shè)定的上限值(充足熱量)以下(第2條件)、當(dāng)前的水箱內(nèi)熱量超過預(yù)先設(shè)定的下限值(不足熱量)(第3條件)的情況下，運(yùn)轉(zhuǎn)控制部209c計(jì)算消耗功率指令值并發(fā)送給熱泵控制部211。所謂最低消耗功率是指根據(jù)熱泵201的依存于制冷劑的熱泵循環(huán)特性，能夠使熱泵201的效率為一定值以上的最低的消耗功率。另外，所謂最低剩余時間是指能夠期待穩(wěn)定供給剩余功率的預(yù)先設(shè)定的時間。另外，所謂充足熱量是指能夠在貯水箱203中蓄熱的熱量的最大值(例如25000kcal)，所謂不足熱量與前述的通常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況相同地，是指為了不至于產(chǎn)生斷水而應(yīng)該預(yù)先蓄熱的最低限度的熱量(例如5000kcal)。S卩，在貯水箱203內(nèi)的熱量低于不足熱量時，為了避免斷水，熱泵201開始通常運(yùn)轉(zhuǎn)來進(jìn)行蓄熱，而不進(jìn)行追隨運(yùn)轉(zhuǎn)。S卩，在熱泵201僅消耗剩余功率并能夠以一定值以上的效率連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)直到在起動后效率變穩(wěn)定(第I條件)的情況下，而且在熱泵201還能夠在貯水箱203中蓄熱(第2條件)、沒有達(dá)到快要斷水程度的蓄熱不足(第3條件)的情況下，運(yùn)轉(zhuǎn)控制部209c計(jì)算消耗功率指令值并發(fā)送給熱泵控制部211。在滿足該第I 第3條件的情況下，即僅在能夠維持熱泵201的產(chǎn)熱效率、還能夠在貯水箱203中蓄熱熱量的狀態(tài)、而且不至于斷水的情況下，發(fā)送消耗功率指令值，如前面所述，使熱泵201以消耗追隨剩余功率的功率的方式進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。下面，對本實(shí)施方式的熱泵式熱水供給系統(tǒng)2000的動作的一例進(jìn)行說明。作為前提，將當(dāng)前時刻設(shè)為12時O分O秒，并假設(shè)熱泵式熱水供給系統(tǒng)2000已經(jīng)持續(xù)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)30分鐘以上。并且，假設(shè)熱泵控制部211將熱泵201的煮沸溫度確定為70°C。圖9是由HP控制裝置209及熱泵控制部211間隔I分鐘而執(zhí)行的運(yùn)轉(zhuǎn)處理的流程圖。首先，HP控制裝置209進(jìn)行消耗功率指令值的計(jì)算(S1101)。圖10是由HP控制裝置209執(zhí)行的、消耗功率指令值的計(jì)算處理(SllOl)的流程圖。首先，信息取得部209a將前一次的處理時刻與當(dāng)前時刻進(jìn)行比較，并判定從前一次的處理起是否經(jīng)過了 I分鐘(S1201)。如前面所述，當(dāng)前時刻是12時O分O秒，因而判定為與前一次的處理時刻相比，分鐘的值發(fā)生變化(S1201 :是)。 當(dāng)在前述的步驟S1201為“是”的情況下，信息取得部209a更新在功率信息存儲部209b中存儲的剩余功率履歷(S1202)。信息取得部209a從功率分配裝置204取得過去I分鐘期間的平均的負(fù)荷功率和過去I分鐘期間的平均的PV發(fā)電功率。并且，信息取得部209a從所取得的PV發(fā)電功率減去負(fù)荷功率，在值為負(fù)值的情況下，將剩余功率設(shè)為零，在值為正值的情況下，將剩余功率設(shè)為該值。并且，信息取得部209a將在功率信息存儲部209b中存儲的剩余功率履歷的最舊的30分鐘前的值廢棄，將最新的PV發(fā)電功率、負(fù)荷功率及剩余功率重新存儲為I分鐘前的值。另一方面，在時刻中的分鐘沒有變化的情況下(S1201 :否)，不更新剩余功率履歷。然后，信息取得部209a取得在計(jì)算消耗功率指令值時使用的其它信息(S1203)。具體地講，信息取得部209a從功率信息存儲部209b取得剩余功率履歷和此前的剩余功率，從熱泵控制部211取得水箱內(nèi)熱量。并且，信息取得部209a將所取得的信息通知運(yùn)轉(zhuǎn)控制部 209c。然后，運(yùn)轉(zhuǎn)控制部209c判定剩余功率履歷是否滿足第I條件(S1204)。本實(shí)施方式的第I條件是指剩余功率超過最低消耗功率的狀態(tài)連續(xù)并持續(xù)最低剩余時間以上。并且，在本實(shí)施方式中，將最低消耗功率設(shè)為500W，將最低剩余時間設(shè)為15分鐘。例如，在從當(dāng)前的剩余功率履歷的I分鐘前起到15分鐘前的剩余功率的值全部超過500W的情況下，判定為剩余功率履歷滿足第I條件(S1204 :是)。然后，運(yùn)轉(zhuǎn)控制部209c判定水箱內(nèi)熱量是否滿足第2及第3條件(S1205)。本實(shí)施方式的第2條件是指此前的水箱內(nèi)熱量為充足熱量以下，第3條件是指此前的水箱內(nèi)熱量超過不足熱量。并且，在本實(shí)施方式中，將充足熱量設(shè)為25000kcal,將不足熱量設(shè)為5000kcal。例如，在設(shè)此前的水箱內(nèi)熱量為IOOOOkcal時，判定為水箱內(nèi)熱量滿足第2及第
3條件(S1205 :是)。另一方面，在剩余功率履歷不滿足第I條件(S1204 :否)的情況下、或者水箱內(nèi)熱量不滿足第2及第3條件(S1205 :否)的情況下，運(yùn)轉(zhuǎn)控制部209c不計(jì)算消耗功率指令值，而結(jié)束處理。當(dāng)在前述的步驟S1205為“是”的情況下，即在全部滿足第I 第3條件的情況下，運(yùn)轉(zhuǎn)控制部209c判定在截止到當(dāng)前的規(guī)定期間中取得的剩余功率的變化量是否超過預(yù)先設(shè)定的閾值(S1206)。
另外，步驟S1206中的“規(guī)定期間”是指比第I條件中的“最低剩余時間”充分短的期間，例如約30秒 2分鐘。另外，步驟S1206中的“閾值”是指根據(jù)熱泵201能夠追隨的每單位時間的功率的變化量而設(shè)定的值，例如約為500W 1500W。并且，前述的“規(guī)定期間”和“閾值”是相互關(guān)聯(lián)的，通?！耙?guī)定期間”越短，“閾值”取越小的值。例如，將規(guī)定期間設(shè)為I分鐘時的閾值能夠設(shè)為1000W。另外，“規(guī)定期間”和“閾值”也可以不是一定值，而根據(jù)過去的剩余功率的推移等進(jìn)行更新。當(dāng)在步驟S1206為“否”的情況下，運(yùn)轉(zhuǎn)控制部209c根據(jù)剩余功率計(jì)算消耗功率指令值，并發(fā)送給熱泵控制部211 (S1208)。具體地講，運(yùn)轉(zhuǎn)控制部209c將此前(最新)的剩余功率設(shè)為消耗功率指令值。此處所講此前的剩余功率是指圖8的時刻列中I分鐘前的時刻的剩余功率(W)的數(shù)值。因此，此前的剩余功率也能夠設(shè)為圖8的表中的最新的剩余功率?；谠摯饲?最新)的剩余功率的消耗功率指令值在取得后持續(xù)I分 鐘期間。并且，不需要直接將剩余功率的值設(shè)為消耗功率指令值，也可以將消耗功率指令值設(shè)為比剩余功率略小的值。這是指例如在此前的剩余功率為650W的情況下，可以將消耗功率指令值設(shè)為630W。但是，不適合將消耗功率指令值設(shè)為比剩余功率大的值。另一方面，當(dāng)在步驟S1206為“是”的情況下，運(yùn)轉(zhuǎn)控制部209c不將此前的剩余功率作為消耗功率指令值，而是將前一次計(jì)算出的消耗功率指令值發(fā)送給熱泵控制部211(S1209)。即，這種情況時的消耗功率指令值用于使熱泵201的消耗功率暫時不追隨剩余功率的增減(追隨度下降)。在此對前一次計(jì)算出的消耗功率指令值的計(jì)算進(jìn)行稍微具體的說明。作為前提，假設(shè)截止到時刻列2分鐘前剩余功率的變動量被控制在閾值以內(nèi)，并且時刻列I分鐘前的剩余功率超過變動量的閾值。關(guān)于這種情況時的消耗功率指令值的計(jì)算，不是將I分鐘前的剩余功率作為消耗功率指令值，而是將截止到此變動量被控制在閾值以內(nèi)的2分鐘前的消耗功率指令值繼續(xù)作為消耗功率指令值。即，不是將最新的剩余功率作為消耗功率指令值，而是以使消耗功率指令值不追隨剩余功率的方式，采用變動量在閾值以內(nèi)時的過去得到的消耗功率指令值。然后，返回到圖9，熱泵控制部211使用從HP控制裝置209取得的消耗功率指令值進(jìn)行計(jì)算熱泵201的控制參數(shù)的處理(S1102)。圖11是由熱泵控制部211執(zhí)行的熱泵201控制參數(shù)的計(jì)算處理(S1102)的流程圖。首先，熱泵控制部211判定是否已從HP控制裝置209取得新的消耗功率指令值(S1301)。然后，當(dāng)在步驟S1301為“是”的情況下，熱泵控制部211取得計(jì)算控制參數(shù)所需要的輸入信息(S1302)。熱泵控制部211從進(jìn)水溫度測定部213取得從貯水箱203供給熱交換器202的水的進(jìn)水溫度，從外氣溫度測定部212取得熱泵201附近的外氣溫度。另外，煮沸溫度預(yù)先由熱泵控制部211保存，消耗功率指令值已經(jīng)從HP控制裝置209取得。然后，熱泵控制部211參照第2控制表，取得與作為輸入信息而取得的進(jìn)水溫度、外氣溫度、煮沸溫度及消耗功率指令值對應(yīng)的輸出信息(S1303 )。輸入信息的一例如圖12A所示，第2控制表的一例如圖12B所示。在該示例中，作為輸入信息是取得了消耗功率指令值1000W、進(jìn)水溫度13°C、外氣溫度11°C、煮沸溫度70°C。參照第2控制表，關(guān)于消耗功率指令值和煮沸溫度有與輸入信息一致的值，但是關(guān)于進(jìn)水溫度和外氣溫度沒有一致的值。這樣，由于在第2控制表中設(shè)定的值是離散值，因而當(dāng)?shù)?控制表中不存在與輸入信息的組合完全一致的值的情況下，熱泵控制部211通過線性插補(bǔ)來計(jì)算控制參數(shù)(S1304)。熱泵控制部211利用輸入信息對所參照的第2控制表中的多個列之間的輸出信息進(jìn)行線性插補(bǔ)，并取得與輸入信息對應(yīng)的輸出信息。利用圖12A所示的輸入信息對圖12B所示的第2控制表進(jìn)行線性插補(bǔ)后的結(jié)果的一例如圖13A和圖13B所示。在該示例中，第I次的線性插補(bǔ)是對外氣溫度進(jìn)行線性插補(bǔ)。通過利用外氣溫度(ire)對圖12B所示的第2控制表中只有外氣溫度不同的列之間的輸出信息進(jìn)行線性插補(bǔ)，計(jì)算出圖13A的結(jié)果。S卩，圖13A的第I列是對圖12B的第I列和第2列進(jìn)行線性插補(bǔ)后的結(jié)果，圖13A的第2列是對圖12B的第3列和第4列進(jìn)行線性插補(bǔ)后的結(jié)果。另外，使用圖13A所示的第I次的線性插補(bǔ)的結(jié)果，對進(jìn)水溫度進(jìn)行線性插補(bǔ)并作為第2次的線性插補(bǔ)。通過利用進(jìn)水溫度(13°C)對圖13A中只有進(jìn)水溫度不同的列之間的輸出信息進(jìn)行線性插補(bǔ)，計(jì)算出圖13B的結(jié)果。其結(jié)果是能夠得到與圖12A所示的輸入 信息對應(yīng)的輸出信息。S卩，通過使用該輸出信息控制熱泵201的運(yùn)轉(zhuǎn)(S1309)，使熱泵201消耗接近消耗功率指令值的功率。另一方面，在沒有取得新的消耗功率指令值的情況下(S1301 :否)，熱泵控制部211判定是否使熱泵201進(jìn)行通常運(yùn)轉(zhuǎn)(S1305)。即，熱泵控制部211如前面所述考慮當(dāng)前的收費(fèi)段和當(dāng)前的貯水箱203的貯水量，確定是否使熱泵201進(jìn)行通常運(yùn)轉(zhuǎn)。具體地講，在進(jìn)行通常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，在電費(fèi)低廉的深夜時間段使熱泵201運(yùn)轉(zhuǎn)直到貯水箱203被充滿熱水，在除此以外的時間段，在貯水箱203的貯水量減少到一定量的情況下，使熱泵201運(yùn)轉(zhuǎn)以便不至于斷水。當(dāng)在前述的步驟S1305為“是”的情況下，熱泵控制部211取得計(jì)算控制參數(shù)所需要的輸入信息(S1306)，參照第I控制表(S1307)，并根據(jù)需要進(jìn)行線性插補(bǔ)(S1308)，由此計(jì)算控制參數(shù)。另外，在步驟S1306 S1308的處理中，除了輸入信息不包含消耗功率指令值以及使用第I控制表之外，與步驟S1302 S1304相同，因而省略詳細(xì)說明。另外，使用計(jì)算出的輸出信息來控制熱泵201的運(yùn)轉(zhuǎn)(S1309)，使熱泵201消耗額定功率，供給一定的熱量。另一方面，當(dāng)在前述的步驟S1305為“否”的情況下，由于不進(jìn)行熱泵201的運(yùn)轉(zhuǎn)，因而熱泵控制部211不計(jì)算熱泵201的控制參數(shù)，而結(jié)束處理。熱泵控制部211使用通過以上的處理而計(jì)算出的控制參數(shù)來控制熱泵201的運(yùn)轉(zhuǎn)。尤其是按照通過步驟S1302 S1304而計(jì)算出的控制參數(shù)來運(yùn)轉(zhuǎn)的熱泵201所消耗的功率，是與由HP控制裝置209計(jì)算出的消耗功率指令值相同或者與其接近的值。并且，消耗功率指令值按每單位時間被更新，其結(jié)果是，熱泵201所消耗的功率(熱泵負(fù)荷功率)追隨每單位時間的消耗功率指令值的增減而增減。但是，在消耗功率指令值的變化較大的情況下，熱泵負(fù)荷功率不能完全追隨消耗功率指令值的變化，也存在熱泵負(fù)荷功率與消耗功率指令值在瞬間偏離的情況。即，熱泵控制部211以使熱泵負(fù)荷功率接近此前剛?cè)〉玫南墓β手噶钪?剩余功率)的方式來控制熱泵201的運(yùn)轉(zhuǎn)。在此，參照圖14說明剩余功率的變化與計(jì)算出的消耗功率指令值的關(guān)系。首先，在剩余功率的變化量為閾值以下的情況下(圖10的步驟S1206為“否”)，在圖10的步驟S1208計(jì)算出的消耗功率指令值是與此前的剩余功率相同或者極其接近的值。即，圖14的白底時間段中的消耗功率指令值忠實(shí)地追隨剩余功率的增減(追隨度較高)。其結(jié)果是，剩余功率的大部分被熱泵201消耗，系統(tǒng)逆潮流的功率變得極少。另一方面，在剩余功率的變化量超過閾值的情況下(圖10的步驟S1206為“是”)，在圖10的步驟S1209計(jì)算出的消耗功率指令值不是此前剛計(jì)算出的消耗功率指令值，而是與在其之前計(jì)算出的消耗功率指令值相同的值。即，圖14中帶陰影的時間段中的消耗功率指令值是暫時偏離剩余功率的值，其對剩余功率的追隨度降低。其結(jié)果是，在剩余功率超過消耗功率指令值時產(chǎn)生逆潮流，在消耗功率指令值超過剩余功率時產(chǎn)生買電。其中，剩余功率的急劇變化例如是在使吹風(fēng)機(jī)或電子微波爐等第I功率負(fù)荷205工作或者停止的定時發(fā)生的。并且，該急劇變化如圖14示例的那樣在比較短的時間內(nèi)收斂并恢復(fù)為原來的值，即往往是在短時間中成組地產(chǎn)生剩余功率的急劇的上升和下降。另一方面，通常的熱泵201能夠追隨的消耗功率的變化量大約是每I分鐘最大200 300W。即，如果消耗功率指令值的變化量超過該值，則熱泵201實(shí)際消耗的功率將不 能追隨消耗功率指令值，熱泵負(fù)荷功率與消耗功率指令值暫時偏離。更具體地講，即使使消耗功率指令值追隨如圖14的區(qū)間(I)所示的剩余功率的急劇上升，熱泵負(fù)荷功率也不能追隨該值，而是產(chǎn)生延遲。其結(jié)果是產(chǎn)生逆潮流。并且，剩余功率的急劇上升在短時間內(nèi)結(jié)束，在如圖14的區(qū)間(2)所示剩余功率開始急劇下降時，熱泵負(fù)荷功率是在緩慢上升的過程中，即使使消耗功率指令值追隨該急劇下降，熱泵負(fù)荷功率依舊不能追隨。其結(jié)果是有可能產(chǎn)生買電。這樣，即使想要過分地使熱泵負(fù)荷功率追隨剩余功率的急劇變化，其結(jié)果也是不能完全追隨而產(chǎn)生逆潮流或買電。因此，在剩余功率急劇變化的期間，HP控制裝置209使消耗功率指令值暫時不追隨剩余功率。即，不采用此前的剩余功率，而是采用在其之前的消耗功率指令值，使消耗功率指令值大致保持一定。其結(jié)果是，能夠取代許可發(fā)生若干的逆潮流或買電，防止熱泵負(fù)荷功率的急劇變動，并使熱泵201穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。下面，對具有實(shí)施方式I的發(fā)電裝置的熱泵式熱水供給系統(tǒng)2000的效果進(jìn)行說明。熱泵控制部211存儲在通常運(yùn)轉(zhuǎn)時使用的第I控制表、和在使熱泵負(fù)荷功率追隨消耗功率指令值(剩余功率)時使用的第2控制表這兩種表。該第2控制表是以使熱泵負(fù)荷功率接近所輸入的消耗功率指令值的方式事前根據(jù)實(shí)驗(yàn)等而生成的，并存儲在熱泵控制部211中。由此，能夠追隨諸如前述的消耗功率指令值的變動，實(shí)現(xiàn)抑制電費(fèi)的運(yùn)轉(zhuǎn)。并且，在剩余功率急劇變化的期間，通過使消耗功率指令值暫時不追隨剩余功率，能夠取代許可發(fā)生若干的逆潮流或買電，防止熱泵負(fù)荷功率的急劇變動，并使熱泵201穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。并且，HP控制裝置209將滿足截止到當(dāng)前的剩余功率超過最低消耗功率的狀態(tài)連續(xù)并持續(xù)最低剩余時間以上的條件(第I條件)，作為輸出消耗功率指令值的條件之一。關(guān)于該最低消耗功率，優(yōu)選根據(jù)熱泵201的依存于制冷劑的熱泵循環(huán)特性，設(shè)定為能夠使熱泵201的效率為一定值以上的最低的消耗功率。由此，通過計(jì)算非常小的消耗功率指令值，能夠防止熱泵201由于循環(huán)特性惡化而以低效率運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，滿足第I條件是指在截止到當(dāng)前的一定期間(最低剩余時間)中穩(wěn)定產(chǎn)生剩余功率，在從當(dāng)前起稍后的期間中產(chǎn)生一定值以上的剩余功率的可能性比較大。熱泵201通常從起動到達(dá)到額定運(yùn)轉(zhuǎn)需要花費(fèi)時間，具有在那之前的時間內(nèi)以較低的效率運(yùn)轉(zhuǎn)的問題。即，如果剩余功率不穩(wěn)定，則熱泵201在起動后馬上停止，導(dǎo)致以較低的效率運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，優(yōu)選將第I條件的最低剩余時間設(shè)定為熱泵201從起動到達(dá)到額定運(yùn)轉(zhuǎn)需要的時間。因此，能夠防止熱泵201以較低的效率運(yùn)轉(zhuǎn)。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，通過采用具有太陽能發(fā)電裝置210的熱泵式熱水供給系統(tǒng)2000，能夠有效地實(shí)現(xiàn)降低向系統(tǒng)逆潮流的電量以及抑制電費(fèi)。以上對實(shí)施方式I的熱泵式熱水供給系統(tǒng)2000進(jìn)行了說明，但也可以是如下的方式。作為發(fā)電裝置的示例是說明了太陽能發(fā)電裝置210，但也可以使用風(fēng)能發(fā)電或燃料電池等其它發(fā)電裝置。
另外，HP控制裝置209位于熱泵式熱水供給裝置200的外部，并兼?zhèn)渚W(wǎng)關(guān)的功能，但也可以設(shè)置在熱泵式熱水供給裝置200的內(nèi)部或功率分配裝置204的內(nèi)部。并且，也可以使熱泵式熱水供給裝置200或功率分配裝置204具有HP控制裝置209的運(yùn)轉(zhuǎn)控制功能。另外，HP控制裝置209及熱泵控制部211以I分鐘I次的頻次進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)控制，但也可以以O(shè). 01秒或I秒I次的頻次進(jìn)行處理。另外，在圖10中示出了僅在全部滿足第I 第3條件時進(jìn)入到步驟S1206的示例，但不限于此。即，也可以省略第I 第3條件中的一部分條件，僅利用其它條件來判定是否計(jì)算消耗功率指令值。例如，在設(shè)置有熱泵式熱水供給裝置200的住宅中，在貯水箱203內(nèi)的熱量始終包含在充足熱量及不足熱量的范圍內(nèi)的情況下，通過省略第2及第3條件的判定，能夠減輕運(yùn)轉(zhuǎn)控制部209c的處理負(fù)荷。在這種情況下，成為從圖10的步驟S1204為“是”、跳過步驟S1205而進(jìn)入到步驟S1206的流程。(實(shí)施方式2)下面，參照圖15 圖17說明本發(fā)明的實(shí)施方式2的熱泵式熱水供給系統(tǒng)的動作。另外，省略與實(shí)施方式I的共同之處的詳細(xì)說明，以實(shí)施方式2固有的內(nèi)容為中心進(jìn)行說明。圖15是表示圖10的另一個實(shí)施方式的流程圖。圖15所示的流程圖除了在步驟S1206之后追加了步驟S1207之外，其它與圖10相同。即，當(dāng)在步驟S1206為“是”的情況下，實(shí)施方式2的運(yùn)轉(zhuǎn)控制部209c將截止到當(dāng)前的規(guī)定期間中的負(fù)荷功率的變化量和對應(yīng)期間中的PV發(fā)電功率的變化量進(jìn)行比較(S1207)。并且，在負(fù)荷功率的變化量超過PV發(fā)電功率的變化量的情況下(步驟S1207 :是)，運(yùn)轉(zhuǎn)控制部209c不是將此前的剩余功率作為消耗功率指令值,而是將前一次的消耗功率指令值發(fā)送給熱泵控制部211 (S1209)。另一方面，在負(fù)荷功率的變化量為PV發(fā)電功率的變化量以下的情況下(步驟S1207 :否)，運(yùn)轉(zhuǎn)控制部209c將追隨此前的剩余功率的消耗功率指令值發(fā)送給熱泵控制部211 (S1208)。參照圖16和圖17說明實(shí)施方式2的效果。圖16和圖17是表示剩余功率、消耗功率指令值、PV發(fā)電功率及負(fù)荷功率的關(guān)系的圖，是用于說明當(dāng)在圖15中的步驟S1207判定為“是”的情況(圖16)和當(dāng)在圖15中的步驟S1207判定為“否”的情況(圖17)的圖。首先，剩余功率是指PV發(fā)電功率與負(fù)荷功率的差分。即，剩余功率的急劇變動是根據(jù)PV發(fā)電功率或者負(fù)荷功率的急劇變動而產(chǎn)生的。更具體地講，在PV發(fā)電功率基本一定、只有負(fù)荷功率急劇變動的情況下，在負(fù)荷功率基本一定、只有PV發(fā)電功率急劇變動的情況下，以及在PV發(fā)電功率和負(fù)荷功率相互反向地變動的情況下等，產(chǎn)生剩余功率的急劇變動。其中，負(fù)荷功率的主要的變動原因是第I功率負(fù)荷205的起動或者停止。因此，負(fù)荷功率的變動例如通常是如圖16所示急劇且在短時間內(nèi)結(jié)束。因此，在負(fù)荷功率的變化量相對較大的情況下(圖15中的步驟S1207為“是”)，如在實(shí)施方式I中已經(jīng)說明的那樣，即使使消耗功率指令值追隨剩余功率的變動，熱泵負(fù)荷功率也是延遲追隨。因此，在這種情況下，優(yōu)選將前一次的消耗功率指令值發(fā)送給熱泵控制部211，而不是根據(jù)最新的剩余功率計(jì)算出的消耗功率指令值(圖15中的步驟S1209)(不追隨)。另一方面，PV發(fā)電功率的主要變動原因是天氣的變化或者日出/日落等，PV發(fā)電功率的變動持續(xù)比較長的時間的可能性比較大。因此，PV發(fā)電功率的變動例如通常是如圖 17所示相比負(fù)荷功率比較緩慢且持續(xù)時間較長。因此，在這種情況下，優(yōu)選將根據(jù)最新的剩余功率計(jì)算出的消耗功率指令值發(fā)送給熱泵控制部211 (追隨)。根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，通過也考慮剩余功率的變動原因來控制消耗功率指令值對剩余功率的追隨度，能夠一并做到抑制買電且有效消耗剩余功率，以及使熱泵201穩(wěn)定工作。在該實(shí)施方式2中，圖15示出了僅在全部滿足第I 第3條件時進(jìn)入到步驟S1206的示例，但不限于此。即，也可以省略第I 第3條件中的一部分條件，僅利用其它條件來判定是否計(jì)算消耗功率指令值。例如，在設(shè)置有熱泵式熱水供給裝置200的住宅中，在貯水箱203內(nèi)的熱量始終包含在充足熱量及不足熱量的范圍內(nèi)的情況下，通過省略第2及第3條件的判定，能夠減輕運(yùn)轉(zhuǎn)控制部209c的處理負(fù)荷。在這種情況下，成為從圖15的步驟S1204為“是”、跳過步驟S1205而進(jìn)入到步驟S1206的流程。另外，根據(jù)上述實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本發(fā)明當(dāng)然不限于上述實(shí)施方式。諸如以下所述的情況也包含在本發(fā)明中。上述的各個裝置具體地講是由微處理器、ROM、RAM、硬盤單元、顯示器單元、鍵盤、鼠標(biāo)等構(gòu)成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在RAM或者硬盤單元中存儲有計(jì)算機(jī)程序。微處理器按照計(jì)算機(jī)程序而動作，由此各個裝置實(shí)現(xiàn)其功能。在此，計(jì)算機(jī)程序?yàn)榱藢?shí)現(xiàn)規(guī)定的功能，可以組合多個表示對計(jì)算機(jī)的指令的命令代碼而構(gòu)成。也可以是，構(gòu)成上述各個裝置的構(gòu)成要素的一部分或者全部由一個系統(tǒng)LSI(Large Scale Integration :大規(guī)模集成電路)構(gòu)成。系統(tǒng)LSI可以是在一個芯片上集成多個構(gòu)成部分制得的超多功能LSI，具體地講，可以是包括微處理器、ROM、RAM等在內(nèi)構(gòu)成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在RAM中存儲有計(jì)算機(jī)程序。微處理器按照計(jì)算機(jī)程序而動作，由此系統(tǒng)LSI實(shí)現(xiàn)其功能。也可以是，構(gòu)成上述各個裝置的構(gòu)成要素的一部分或全部由能夠在各個裝置上插拔的IC卡或者單體模塊構(gòu)成。IC卡或者模塊是由微處理器、ROM、RAM等構(gòu)成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。IC卡或者模塊也可以包含上述的超多功能LSI。微處理器按照計(jì)算機(jī)程序而動作，由此IC卡或者模塊實(shí)現(xiàn)其功能。該IC卡或者該模塊可以具有反篡改性。本發(fā)明也可以是以上所示的方法。并且，也可以是利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)這些方法的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，還可以是由計(jì)算機(jī)程序構(gòu)成的數(shù)字信號。
并且，本發(fā)明也可以將計(jì)算機(jī)程序或者數(shù)字信號記錄在計(jì)算機(jī)可以讀取的記錄介質(zhì)中，所述記錄介質(zhì)例如是軟盤、硬盤、CD — R0M、M0、DVD、DVD — ROM,DVD 一 RAM、BD(Blu_rayDisc :藍(lán)光光盤)、半導(dǎo)體存儲器等。并且，本發(fā)明還可以是記錄在這些記錄介質(zhì)中的數(shù)字信號。并且，本發(fā)明也可以構(gòu)成為經(jīng)由電氣通信線路、無線或者有線通信線路、以因特網(wǎng)為代表的網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)播放等，傳輸計(jì)算機(jī)程序或者數(shù)字信號。并且，本發(fā)明也可以構(gòu)成為具有微處理器和存儲器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，存儲器存儲所述計(jì)算機(jī)程序，微處理器按照計(jì)算機(jī)程序而動作。并且，也可以構(gòu)成為將程序或者數(shù)字信號記錄在記錄介質(zhì)中并傳輸，或者經(jīng)由網(wǎng) 絡(luò)等傳輸程序或者數(shù)字信號，從而能夠利用獨(dú)立的其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來實(shí)施。本發(fā)明也可以分別組合上述實(shí)施方式和上述變形例來實(shí)施。以上參照

了本發(fā)明的實(shí)施方式，本發(fā)明不限于圖示的實(shí)施方式。在與本發(fā)明相同的范圍內(nèi)或者均等的范圍內(nèi)，均可以對圖示的實(shí)施方式施加各種修改或變形。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的HP控制裝置能夠用作在熱水供給系統(tǒng)或者熱水供給制熱系統(tǒng)等的運(yùn)轉(zhuǎn)中有助于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、抑制電費(fèi)的裝置。標(biāo)號說明200熱泵式熱水供給裝置；201熱泵；202熱交換器；203貯水箱；204、304功率分配裝置；205第I功率負(fù)荷；206功率計(jì)；207能源供應(yīng)商；209、309HP控制裝置；209a、309a信息取得部；209b、309b功率信息存儲部；209c、309c運(yùn)轉(zhuǎn)控制部；210太陽能發(fā)電裝置；211熱泵控制部；212外氣溫度測定部；213進(jìn)水溫度測定部；2000、3000熱泵式熱水供給系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)中的熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法，該系統(tǒng)具有發(fā)電裝置、使用由所述發(fā)電裝置發(fā)電的功率而動作的功率負(fù)荷、和使用由所述發(fā)電裝置發(fā)電的功率生成熱的所述熱泵，該熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法包括信息取得步驟，按照每單位時間取得由所述發(fā)電裝置發(fā)電的發(fā)電功率、由所述功率負(fù)荷消耗的負(fù)荷功率、以及所述發(fā)電功率與所述負(fù)荷功率之差分即剩余功率；運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟，使所述熱泵按照追隨每單位時間的所述剩余功率的增減而增減的功率來生成熱，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟中，當(dāng)在截止到當(dāng)前的規(guī)定期間中所取得的所述剩余功率的變化量超過預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下，降低所述熱泵消耗的功率對所述剩余功率的追隨度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟中，當(dāng)在截止到當(dāng)前的規(guī)定期間中所取得的所述剩余功率的變化量超過預(yù)先設(shè)定的閾值、而且所述負(fù)荷功率的變化量大于所述發(fā)電功率的變化量的情況下，降低所述熱泵消耗的功率對所述剩余功率的追隨度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟中，以使所述熱泵消耗的功率接近此前剛?cè)〉玫乃鍪Ｓ喙β实姆绞?，控制所述熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任意一項(xiàng)所述的熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟中， 在滿足第I條件的情況下，以使所述熱泵消耗的功率追隨所述每單位時間的剩余功率的方式，控制所述熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，所述第I條件是指所述剩余功率超過預(yù)先設(shè)定的閾值的狀態(tài)在截止到當(dāng)前的規(guī)定時間內(nèi)持續(xù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法，在所述信息取得步驟中，按照每單位時間來取得貯水箱內(nèi)的熱量，所述貯水箱貯存由所述熱泵生成的熱所加熱后的熱水，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟中，在滿足所述第I條件以及第2條件的情況下，以使所述熱泵消耗的功率追隨所述每單位時間的剩余功率的方式，控制所述熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，所述第2條件是指此前剛?cè)〉玫乃鲑A水箱內(nèi)的熱量為預(yù)先設(shè)定的上限值以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟中，在滿足所述第I條件和第2條件以及第3條件的情況下，以使所述熱泵消耗的功率追隨所述每單位時間的剩余功率的方式，控制所述熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，所述第3條件是指此前剛?cè)〉玫乃鲑A水箱內(nèi)的熱量超過預(yù)先設(shè)定的下限值。
7.根據(jù)權(quán)利要求I 6中任意一項(xiàng)所述的熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法，所述系統(tǒng)具有生成熱的所述熱泵；貯存熱水的貯水箱；以及利用由所述熱泵生成的熱將貯存在所述貯水箱中的熱水加熱的熱交換器，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟中，還取得所述熱泵周圍的溫度即外氣溫度、從所述貯水箱流入所述熱交換器的熱水的溫度即進(jìn)水溫度、以及從所述熱交換器供給所述貯水箱的熱水的溫度即煮沸溫度，在所述熱泵的周圍是所述外氣溫度的情況下，使所述熱泵消耗追隨所述每單位時間的剩余功率的功率，并取得使所述進(jìn)水溫度的熱水上升到所述煮沸溫度所需要的所述熱泵的控制參數(shù)，按照計(jì)算出的所述控制參數(shù)控制所述熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟中，參照控制表來取得與輸入信息對應(yīng)的所述控制參數(shù)，所述控制表保存作為所述輸入信息的所述熱泵的消耗功率、所述外氣溫度、所述進(jìn)水溫度及所述煮沸溫度、和與所述輸入信息的組合對應(yīng)的所述控制參數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法，在所述控制表中保存有所述輸入信息的離散值，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟中，在所取得的所述輸入信息的組合未保存在所述控制表中的情況下，按照所述輸入信息的組合對保存在所述控制表中的多個所述控制參數(shù)進(jìn)行線性插補(bǔ)，由此取得對應(yīng)的所述控制參數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟中，在不滿足所述第I、第2及第3條件中至少一種條件的情況下，以消耗與所述熱泵的額定功率相當(dāng)?shù)墓β实姆绞娇刂扑鰺岜玫倪\(yùn)轉(zhuǎn)。
11.一種系統(tǒng)中的熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法，該系統(tǒng)具有發(fā)電裝置、使用由所述發(fā)電裝置發(fā)電的功率而動作的功率負(fù)荷、和使用由所述發(fā)電裝置發(fā)電的功率生成熱的熱泵，該熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法包括信息取得步驟，取得由所述發(fā)電裝置發(fā)電的發(fā)電功率、由所述功率負(fù)荷消耗的負(fù)荷功率、以及所述發(fā)電功率與所述負(fù)荷功率之差分即剩余功率；運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟，將所述熱泵為了生成熱而消耗的功率作為消耗功率指令值發(fā)送給所述熱泵，并控制所述熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟中，在所述剩余功率為閾值以上的狀態(tài)持續(xù)一定時間以上的情況下，以追隨所述剩余功率的方式計(jì)算所述消耗功率指令值，還在所述剩余功率的變化量超過閾值的情況下，將所述消耗功率指令值之前的消耗功率指令值作為第2消耗功率指令值發(fā)送給所述熱泵，在所述剩余功率的變化量未超過閾值的情況下，將所述消耗功率指令值作為第2消耗功率指令值發(fā)送給所述熱泵。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法，在未取得所述消耗功率指令值的情況下，按照第I控制表計(jì)算控制參數(shù)，在已取得所述消耗功率指令值的情況下，根據(jù)具有所述消耗功率指令值的第2控制表計(jì)算控制參數(shù)。
13.一種熱泵系統(tǒng)，其具有發(fā)電裝置；使用由所述發(fā)電裝置發(fā)電的功率而動作的功率負(fù)荷；以及使用由所述發(fā)電裝置發(fā)電的功率生成熱的熱泵，該熱泵系統(tǒng)還具有信息取得部，按照每單位時間取得由所述發(fā)電裝置發(fā)電的發(fā)電功率、由所述功率負(fù)荷消耗的負(fù)荷功率、以及所述發(fā)電功率與所述負(fù)荷功率之差分即剩余功率；以及運(yùn)轉(zhuǎn)控制部，使所述熱泵按照追隨每單位時間的所述剩余功率的增減而增減的功率來生成熱，當(dāng)在截止到當(dāng)前的規(guī)定期間中所取得的所述剩余功率的變化量超過預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部降低所述熱泵消耗的功率對所述剩余功率的追隨度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的熱泵系統(tǒng)，當(dāng)在截止到當(dāng)前的規(guī)定期間中所取得的所述剩余功率的變化量超過預(yù)先設(shè)定的閾值、而且所述負(fù)荷功率的變化量大于所述發(fā)電功率的變化量的情況下，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部降低所述熱泵消耗的功率對所述剩余功率的追隨度。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的熱泵系統(tǒng)，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部以使所述熱泵消耗的功率接近此前剛?cè)〉玫乃鍪Ｓ喙β实姆绞?，控制所述熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13 15中任意一項(xiàng)所述的熱泵系統(tǒng)，在滿足第I條件的情況下，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部以使所述熱泵消耗的功率追隨所述每單位時間的剩余功率的方式，控制所述熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，所述第I條件是指所述剩余功率超過預(yù)先設(shè)定的閾值的狀態(tài)在截止到當(dāng)前的規(guī)定時間內(nèi)持續(xù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的熱泵系統(tǒng)，所述信息取得部按照每單位時間來取得貯水箱內(nèi)的熱量，所述貯水箱貯存由所述熱泵生成的熱所加熱后的熱水，在滿足所述第I條件以及第2條件的情況下，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部以使所述熱泵消耗的功率追隨所述每單位時間的剩余功率的方式，控制所述熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，所述第2條件是指此前剛?cè)〉玫乃鲑A水箱內(nèi)的熱量為預(yù)先設(shè)定的上限值以下。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的熱泵系統(tǒng)，在滿足所述第I條件和第2條件以及第3條件的情況下，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部以使所述熱泵消耗的功率追隨所述每單位時間的剩余功率的方式，控制所述熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，所述第3條件是指此前剛?cè)〉玫乃鲑A水箱內(nèi)的熱量超過預(yù)先設(shè)定的下限值。
19.根據(jù)權(quán)利要求13 18中任意一項(xiàng)所述的熱泵系統(tǒng)，該熱泵系統(tǒng)具有生成熱的所述熱泵；貯存熱水的貯水箱；以及利用由所述熱泵生成的熱將貯存在所述貯水箱中的熱水加熱的熱交換器，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部還取得所述熱泵周圍的溫度即外氣溫度、從所述貯水箱流入所述熱交換器的熱水的溫度即進(jìn)水溫度、以及從所述熱交換器供給所述貯水箱的熱水的溫度即煮沸溫度，在所述熱泵的周圍是所述外氣溫度的情況下，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部使所述熱泵消耗追隨所述每單位時間的剩余功率的功率，并取得使所述進(jìn)水溫度的熱水上升到所述煮沸溫度所需要的所述熱泵的控制參數(shù)，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部按照計(jì)算出的所述控制參數(shù)控制所述熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的熱泵系統(tǒng)，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部參照控制表來取得與輸入信息對應(yīng)的所述控制參數(shù)，所述控制表保存作為所述輸入信息的所述熱泵的消耗功率、所述外氣溫度、所述進(jìn)水溫度及所述煮沸溫度、和與所述輸入信息的組合對應(yīng)的所述控制參數(shù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的熱泵系統(tǒng)，在所述控制表中保存有所述輸入信息的離散值，在所取得的所述輸入信息的組合未保存在所述控制表中的情況下，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部按照所述輸入信息的組合對被保存在所述控制表中的多個所述控制參數(shù)進(jìn)行線性插補(bǔ)，由此取得對應(yīng)的所述控制參數(shù)。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的熱泵系統(tǒng)，在不滿足所述第I、第2及第3條件中至少一種條件的情況下，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部以消耗與所述熱泵的額定功率相當(dāng)?shù)墓β实姆绞娇刂扑鰺岜玫倪\(yùn)轉(zhuǎn)。
23.根據(jù)權(quán)利要求13 22中任意一項(xiàng)所述的熱泵系統(tǒng)，該熱泵系統(tǒng)具有熱泵式熱水供給裝置，具有所述熱泵、貯存熱水的貯水箱、利用由所述熱泵生成的熱將貯存在所述貯水箱中的熱水加熱的熱交換器、和熱泵控制部；以及HP控制裝置，與所述熱泵式熱水供給裝置分體構(gòu)成，具有所述信息取得部及所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部。
24.一種熱泵系統(tǒng)，具有使用由發(fā)電裝置發(fā)電的功率生成熱的熱泵、和控制所述熱泵的 HP控制裝置，所述HP控制裝置具有信息取得部，取得由所述發(fā)電裝置發(fā)電的發(fā)電功率、負(fù)荷功率、和系統(tǒng)的狀態(tài)；以及運(yùn)轉(zhuǎn)控制部，從根據(jù)所述發(fā)電功率和所述負(fù)荷功率計(jì)算出的剩余功率求出消耗功率指令值，所述運(yùn)轉(zhuǎn)控制部在所述剩余功率為閾值以上的狀態(tài)持續(xù)一定時間以上的情況下，以追隨所述剩余功率的方式計(jì)算所述消耗功率指令值，在所述剩余功率的變化量超過閾值的情況下，將所述消耗功率指令值之前的消耗功率指令值作為第2消耗功率指令值發(fā)送給所述熱泵，在所述剩余功率的變化量未超過閾值的情況下，將所述消耗功率指令值作為第2消耗功率指令值發(fā)送給所述熱泵。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的熱泵系統(tǒng)，該熱泵系統(tǒng)具有功率分配裝置，所述功率分配裝置向所述HP控制裝置的所述信息取得部發(fā)送所述負(fù)荷功率的信息和所述發(fā)電功率的信息。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的熱泵系統(tǒng)，該熱泵系統(tǒng)具有HP式熱水供給裝置，該HP式熱水供給裝置具有所述熱泵和HP控制部，所述HP控制部具有根據(jù)所述消耗功率指令值計(jì)算運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的第I控制表、和根據(jù)額定運(yùn)轉(zhuǎn)計(jì)算運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的第2控制表。
全文摘要
一種熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)方法，包括信息取得步驟，按照每單位時間取得由發(fā)電裝置發(fā)電的發(fā)電功率、由功率負(fù)荷消耗的負(fù)荷功率、以及發(fā)電功率與負(fù)荷功率之差分即剩余功率；運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟，使熱泵按照追隨每單位時間的剩余功率的增減而增減的功率來生成熱，在運(yùn)轉(zhuǎn)控制步驟中，當(dāng)在截止到當(dāng)前的規(guī)定期間中所取得的剩余功率的變化量超過預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下，降低熱泵消耗的功率對所述剩余功率的追隨度。
文檔編號F24H1/00GK102933915SQ201280001489
公開日2013年2月13日 申請日期2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月6日
發(fā)明者林田岳 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社