熱泵的運轉方法及熱泵系統技術方案

一種熱泵的運轉方法，包括：信息取得步驟，按照每單位時間取得發電功率、負荷功率、剩余功率、以及影響的大小；運轉控制步驟，以使熱泵為了生熱而消耗的功率追隨每單位時間的剩余功率的方式，控制熱泵的運轉，在運轉控制步驟中，在影響的大小超過預先設定的第1閾值的情況下，以允許消耗由能源供應商供給的功率、而且使剩余功率的逆潮流接近0的方式，控制熱泵的運轉，在影響的大小為預先設定的第2閾值以下的情況下，以允許剩余功率的逆潮流、而且使由能源供應商供給的功率的消耗量接近0的方式，控制熱泵的運轉。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及熱泵系統，其具有太陽能發電裝置等發電裝置、和熱泵等消耗功率的 設備。
技術介紹
太陽能發電、風能發電等發電裝置是以產生能源為目的的裝置。例如，太陽能發電 是將太陽光的能量轉換為電能并供給家庭的自然能源發電裝置，發電功率始終根據天氣或 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能的熱水供給裝置。具有發電裝置的熱泵式熱水供給系統利用這些組合而構成，向需要的家庭供給電 能和熱能。現有的具有發電裝置的熱泵式熱水供給系統例如有專利文獻1公開的系統。專利文獻1記載的熱泵式熱水供給系統由氣象信息取得單元從服務器取得氣象 預測信息，在所取得的氣象預測信息符合預先設定的條件的情況下，進行切換控制，將由 co2熱泵式熱水供給裝置煮沸熱水用的功率切換為利用太陽能發電的功率，而不是不利用 商用功率的深夜功率。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 用更高效而且節能，電費也低廉。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 :日本特開2008 - 2702號公報專利文獻2 日本特開2006 - 158027號公報專利技術概要專利技術要解決的問題但是，在專利文獻1公開的技術中，在熱泵式熱水供給系統的消耗功率低于太陽 能發電的發電量時，將產生逆潮流功率，有可能導致系統不穩定。
技術實現思路
本專利技術正是為了解決上述問題而提出的，其目的在于，提供一種熱泵的運轉方法 及熱泵系統，通過減小逆潮流功率來促進系統的穩定，而且無損于經濟性。用于解決問題的手段本專利技術的一個方式的熱泵的運轉方法是在這樣的系統中的所述熱泵的運轉方法， 該系統具有發電裝置、使用由所述發電裝置發電的功率而動作的功率負荷、和使用由所述 發電裝置發電的功率以及由能源供應商供給的功率生成熱的熱泵。具體來說，該熱泵的運 轉方法包括信息取得步驟，按照每單位時間取得由所述發電裝置發電的發電功率、由所述 功率負荷消耗的負荷功率、所述發電功率與所述負荷功率之差分即剩余功率、以及在由所 述發電裝置發電的功率逆潮流時對所述能源供應商造成的影響的大小；運轉控制步驟，以使所述熱泵為了生熱而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 的運轉，在所述運轉控制步驟中，在所述影響的大小超過預先設定的第1閾值的情況下，以 允許消耗由所述能源供應商供給的功率、而且使所述剩余功率的逆潮流接近0的方式，控 制所述熱泵的運轉，在所述影響的大小為預先設定的第2閾值以下的情況下，以允許所述 剩余功率的逆潮流、而且使由所述能源供應商供給的功率的消耗量接近0的方式，控制所 述熱泵的運轉。另外，這些專利技術的全盤或者具體的方式也可以以系統、方法、集成電路、計算機程 序或者記錄介質來實現，還可以以系統、方法、集成電路、計算機程序或者記錄介質的任意 組合來實現。專利技術效果根據本專利技術，由于以消耗追隨剩余功率的功率的方式來控制熱泵，因而能夠有效 地降低向系統的逆潮流功率。并且，能夠減少以白天的高電費來買電。附圖說明圖1是表示實施方式1的熱泵式熱水供給系統的處理概況的圖。圖2是表示實施方式1的熱泵式熱水供給系統的結構的圖。圖3是表示熱泵式熱水供給裝置的具體結構的圖。圖4是表示第1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是表示實施方式1的HP控制裝置的數據流程的圖。圖7是實施方式1的HP控制裝置的功能框圖。圖8是表示剩余功率履歷、和系統的狀態為“1”時的消耗功率指令值的一例的圖。圖9是表示與系統的狀態對應的消耗功率指令值的計算公式、以及計算出的消耗 功率指令值的示例的圖。圖10表示使熱泵按照根據圖9計算出的消耗功率指令值實際運轉的結果的一例 的圖。圖11是表示剩余功率履歷、和系統的狀態為“0”及“2”時的消耗功率指令值的一 例的圖。圖12是由HP控制裝置及熱泵控制部執行的運轉處理的流程圖。圖13是由HP控制裝置執行的消耗功率指令值的計算處理的流程圖。圖14是由熱泵控制部執行的控制參數的計算處理的流程圖。圖15A是表不輸入信息的一例的圖。圖15B是表示第2控制表的示例的圖。圖16A是表示第1次的線性插補的結果的圖。圖16B是表示第2次的線性插補的結果的圖。圖17是表示熱泵負荷功率的推移的圖，表示使用第2控制表使熱泵以追隨圖8所 示的消耗功率指令值的方式進行運轉時的上述功率的推移。圖18是表示剩余功率履歷的一例的圖。圖19是表示熱泵負荷功率的推移的圖，表示使用第1控制表使熱泵以追隨圖18所示的消耗功率指令值的方式進行運轉時的上述功率的推移。圖20是將根據系統的狀態來變更消耗功率指令值的計算方法的運轉方法、和始 終使消耗功率指令值追隨此前的剩余功率的運轉方法進行對比的圖。圖21是表示實施方式2的熱泵式熱水供給系統的結構的圖。圖22是表示實施方式2的HP控制裝置的數據流程的圖。圖23是實施方式2的HP控制裝置的功能框圖。具體實施例方式(作為本專利技術的基礎的見解)在專利文獻1公開的過去的熱泵式熱水供給系統中，在確定熱泵熱水供給裝置消 耗的功率時，沒有考慮根據始終變動的太陽能發電裝置的功率和需要家庭的功率負荷計算 出的剩余功率。太陽能發電已普及，在許多家庭中產生剩余功率，如果同時發生逆潮流功 率，則系統的電壓上升，導致系統不穩定。并且，在位于系統的下游側的需要家庭中，在系統 的電壓較高時不能形成逆潮流，而必須抑制發電功率輸出，使得太陽能發電裝置發電的剩 余功率被浪費。另外，逆潮流的功率根據配電環境被變換為高壓，在變換的過程中產生較大的變 換損耗，并且在向其它需要家庭送電的過程中也產生送電損耗。因此，自家消耗所發電的功 率從環境方面講也比較好。另外，也提出了專利文獻2公開的裝置。在該裝置中，在發電量超過用電量時使熱 泵裝置工作。在該運轉中，將導致熱泵裝置的消耗功率超過剩余功率，導致買電不足量的功 率。其結果是，導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，不能有效地實現降低向系統的逆潮流。并且，由于是在電費單價較高的白天買電，因 而導致電費增加。為了解決這種問題，本專利技術的一個方式的熱泵的運轉方法是在這樣的系統中的所 述熱泵的運轉方法，該系統具有發電裝置、使用由所述發電裝置發電的功率而動作的功率 負荷、和使用由所述發電裝置發電的功率以及由能源供應商供給的功率生成熱的熱泵，該 熱泵的運轉方法包括信息取得步驟，按照每單位時間取得由所述發電裝置發電的發電功 率、由所述功率負荷消耗的負荷功率、所述發電功率與所述負荷功率之差分即剩余功率、以 及在由所述發電裝置發電的功率逆潮流時對所述能源供應商造成的影響的大小；運轉控 制步驟，以使所述熱泵為了生熱而消耗的功率追隨所述每單位時間的剩余功率的方式，控 制所述熱泵的運轉，在所述運轉控制步驟中，在所述影響的大小超過預先設定的第1閾值 的情況下，以允許消耗由所述能源供應商供給的功率、而且使所述剩余功率的逆潮流接近 0的方式，控制所述熱泵的運轉，在所述影響的大小為預先設定的第2閾值以下的情況下， 以允許所述剩余功率的逆潮流、而且使由所述能源供應商供給的功率的消耗量接近0的方 式，控制所述熱泵的運轉。根據上述結構，在想要使熱泵的消耗功率追隨剩余功率本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林田岳，
申請(專利權)人：松下電器產業株式會社，
類型：
國別省市：