温水暖房・給湯システム
【課題】外部熱源を簡単に組み込むことができ、それを有効にかつ効率よく利用できるヒートポンプを主体とした温水暖房・給湯システムを提供することを目的とする。
【解決手段】温水を製造可能なヒートポンプ２と、温水を製造可能な外部熱源３と、ヒートポンプ２および／または外部熱源３で製造された温水を利用するための給湯タンク４および／または暖房用機器５とを備え、ヒートポンプ２からの温水出口回路２５Ｂに外部熱源３が直列に接続され、該外部熱源３の下流側に給湯タンク４および／または暖房用機器５が接続されるとともに、ヒートポンプ２から取出された温水と外部熱源３を経て取出された温水とが三方弁３２を介して混合されることにより目標温度とされ、該温水が給湯タンク４および／または暖房用機器５に供給可能とされている。
【解決手段】温水を製造可能なヒートポンプ２と、温水を製造可能な外部熱源３と、ヒートポンプ２および／または外部熱源３で製造された温水を利用するための給湯タンク４および／または暖房用機器５とを備え、ヒートポンプ２からの温水出口回路２５Ｂに外部熱源３が直列に接続され、該外部熱源３の下流側に給湯タンク４および／または暖房用機器５が接続されるとともに、ヒートポンプ２から取出された温水と外部熱源３を経て取出された温水とが三方弁３２を介して混合されることにより目標温度とされ、該温水が給湯タンク４および／または暖房用機器５に供給可能とされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプが主体の温水暖房・給湯システムに対して、太陽熱温水器等の外部熱源を接続して給湯、暖房の双方に有効に利用できるようにした温水暖房・給湯システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、市場において広範に販売されているヒートポンプを主体とした温水暖房・給湯システムは、外部熱源を接続して使用することを想定して作られているものが多いが、外部熱源としての太陽熱温水器は、一般に給湯のみに使用されている場合が多く、暖房用に使用されているケースは少ない。また、太陽熱温水器は、ランニングコストが掛らないことから、ヒートポンプより常に優先して使用されるべき熱源であるが、ヒートポンプに対する外部熱源の優劣やその出力に応じ、熱源機器の運転優先順位やその出力を考慮した制御技術は未だ確立されていないのが実情である。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ヒートポンプをシステム中に組み込んだヒートポンプ熱源機付き太陽熱利用給湯システムが開示されているが、このシステムは、貯湯タンクに対して太陽熱コレクターと温水ヒートポンプとが切換え弁を介して並列に接続され、双方で製造される温水を同時に暖房または給湯に利用することができない構成とされている。
また、特許文献２には、ヒートポンプと太陽熱集熱器とを用いた空調・給湯システムが開示されているが、このシステムは、太陽熱集熱器で集熱された太陽熱を給湯用の水を加熱するためだけに利用するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−９０６８９号公報
【特許文献２】特開２００９−２８１６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の如く、ヒートポンプを主体とした温水暖房・給湯システムに対して、太陽熱温水器（太陽熱コレクター、太陽熱集熱器とも云う。）等の外部熱源を接続し、その外部熱源からの温水と、ヒートポンプからの温水とを同時に給湯、暖房の双方に有効に活用することができるようにした温水暖房・給湯システムはなく、太陽熱温水器を始めとする多様な外部熱源を簡単に組み込むことができ、それを有効に、かつ効率よく利用することが可能なヒートポンプ主体の温水暖房・給湯システムの確立が望まれている。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、多様な外部熱源を簡単に組み込むことができ、それを有効に、かつ効率よく利用することができるヒートポンプを主体とした温水暖房・給湯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】
【０００７】
上記した課題を解決するために、本発明の温水暖房・給湯システムは、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる温水暖房・給湯システムは、温水を製造可能なヒートポンプと、温水を製造可能な外部熱源と、前記ヒートポンプおよび／または前記外部熱源で製造された温水を利用するための給湯タンクおよび／または暖房用機器とを備え、前記ヒートポンプからの温水出口回路に前記外部熱源が直列に接続され、該外部熱源の下流側に前記給湯タンクおよび／または前記暖房用機器が接続されるとともに、前記ヒートポンプから取出された温水と前記外部熱源を経て取出された温水とが三方弁を介して混合されることにより目標温度とされ、該温水が前記給湯タンクおよび／または前記暖房用機器に供給可能とされていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、温水を製造可能なヒートポンプからの温水出口回路に、温水を製造可能な外部熱源を直列に接続し、その下流側に給湯タンクおよび／または暖房用機器を接続するとともに、ヒートポンプから取出された温水と外部熱源を経て取出された温水とを三方弁を介して混合することにより目標温度となし、その温水を給湯タンクおよび／または暖房用機器に供給可能としているため、主に給湯のみに利用されていた太陽熱温水器等の外部熱源を、ヒートポンプを主体とした温水暖房・給湯システムに組み込み、ヒートポンプおよび外部熱源の双方で製造された温水を同時に給湯および／または暖房に有効に利用することが可能となる。従って、多様な外部熱源を簡単に組み込むことができ、それを有効活用することが可能なヒートポンプが主体の温水暖房・給湯システムを確立することができる。
【０００９】
また、本発明の温水暖房・給湯システムは、上記の温水暖房・給湯システムにおいて、前記外部熱源が、前記ヒートポンプに対して優位な熱源または劣位な熱源の何れであるかを特定し、その優劣に応じて前記ヒートポンプと前記外部熱源との運転優先順位を入れ替えて制御する制御部を備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、外部熱源が、ヒートポンプに対して優位な熱源または劣位な熱源の何れであるかを特定し、その優劣に応じてヒートポンプと外部熱源との運転優先順位を入れ替えて制御する制御部を備えているため、ヒートポンプの温水出口回路に接続される外部熱源が、ヒートポンプに対し、例えばランニングコストから見て優位な熱源なのか、劣位な熱源なのかを予め特定することにより、その優劣に応じてヒートポンプと外部熱源との運転優先順位を入れ替えて運転することが可能となる。従って、外部熱源がヒートポンプに対して優位な熱源または劣位な熱源の何れであっても、そのシステムを最も効率のよい状態で運転することができる。
【００１１】
また、本発明の温水暖房・給湯システムは、上記の温水暖房・給湯システムにおいて、前記制御部は、前記外部熱源の優劣を設定する機能を備えていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、制御部が、外部熱源の優劣を設定する機能を備えているため、外部熱源の種類に応じて、その外部熱源がヒートポンプに対して優位な熱源であるのか、劣位な熱源であるのかをリモコン等を用いて簡単に設定することができる。従って、外部熱源の優劣を事前に設定しておくことにより、外部熱源の種類に応じて最適な運転を行わせることができる。
【００１３】
さらに、本発明の温水暖房・給湯システムは、上述のいずれかの温水暖房・給湯システムにおいて、前記制御部は、前記外部熱源からの運転信号が得られる場合、得られない場合の双方に対応して運転可能な機能を備えていることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、制御部が、外部熱源からの運転信号が得られる場合、得られない場合の双方に対応して運転可能な機能を備えているため、接続される外部熱源が運転信号を発する機能を有しているか否かにかかわらず、それが運転されているか否かを制御部で判断して、外部熱源およびヒートポンプを含む温水暖房・給湯システム全体の運転制御を行うことができる。従って、如何なる仕様の外部熱源が接続されても、それに対応してシステムを正常に運転制御することができる。
【００１５】
さらに、本発明の温水暖房・給湯システムは、上述のいずれかの温水暖房・給湯システムにおいて、前記外部熱源が、太陽熱温水器、ボイラ等の少なくともいずれか１つとされており、前記太陽熱温水器が、前記ヒートポンプに対して優位な外部熱源とされ、前記ボイラが、前記ヒートポンプに対して劣位な外部熱源とされていることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、外部熱源が、太陽熱温水器、ボイラ等の少なくともいずれか１つとされており、太陽熱温水器がヒートポンプに対して優位な外部熱源とされ、ボイラがヒートポンプに対して劣位な外部熱源とされているため、外部熱源としてランニングコストが掛らない太陽熱温水器が接続された場合、これをヒートポンプに対して優位な外部熱源と見做し、ヒートポンプに優先して運転するとともに、ボイラが接続された場合、そのランニングコストがヒートポンプよりも高いことから、ヒートポンプに対して劣位な外部熱源と見做し、ヒートポンプを優先的に運転することができる。従って、外部熱源の種類に応じてランニングコストが安い方の熱源機器を優先的に運転し、ランニングコストの低減化を図ることができる。なお、ボイラは、使用する燃料の種類によりランニングコストがヒートポンプに対して優位か否かが分かれる場合があるので、実態に照らして優位または劣位の何れかに設定すればよい。
【００１７】
さらに、本発明の温水暖房・給湯システムは、上述のいずれかの温水暖房・給湯システムにおいて、前記ヒートポンプには、補助熱源として前記温水出口回路に付設された電気ヒータが内蔵され、この電気ヒータが、前記ヒートポンプに対して常に最劣位の熱源として作動可能とされていることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、ヒートポンプに、補助熱源として温水出口回路に付設された電気ヒータが内蔵され、この電気ヒータがヒートポンプに対して常に最劣位の熱源として作動可能とされているため、運転状況や負荷等に応じてヒートポンプおよび外部熱源の運転を優先しながら、必要により最劣位の熱源である電気ヒータを作動することにより、暖房・給湯能力を確保することができる。従って、熱源としてヒートポンプ、外部熱源および電気ヒータの３つが接続可能で、それらを有効に、かつ効率よく利用することができるヒートポンプを主体とした温水暖房・給湯システムを提供することができる。
【００１９】
さらに、本発明の温水暖房・給湯システムは、上述のいずれかの温水暖房・給湯システムにおいて、前記三方弁で混合された温水の温度を検出する水温センサが設けられ、該水温センサの検出値に基づいて前記三方弁による温水の混合割合を制御し、その温水温度が目標温度となるように制御可能とされていることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、三方弁で混合された温水の温度を検出する水温センサが設けられ、該水温センサの検出値に基づいて三方弁による温水の混合割合を制御し、その温水温度が目標温度となるように制御可能とされているため、三方弁で混合された温水を利用する側の給湯タンクおよび／または暖房用機器側が必要としている温水の温度を目標温度に、三方弁による温水の混合割合および使用熱源を決定してシステムを運転し、制御することができる。従って、どの熱源機器が使われている場合であっても、負荷側に対しては常に目標の温度とされた適正温度の温水を供給することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、主に給湯のみに利用されていた太陽熱温水器等の外部熱源を、ヒートポンプを主体とした温水暖房・給湯システムに組み込み、ヒートポンプおよび外部熱源の双方で製造された温水を同時に給湯および／または暖房に有効に利用することが可能となるため、多様な外部熱源を簡単に組み込むことができ、それを有効活用することが可能なヒートポンプが主体の温水暖房・給湯システムを確立することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る温水暖房・給湯システムの構成図である。
【図２】図１に示す温水暖房・給湯システムに適用するヒートポンプの冷媒回路図である。
【図３】図１に示す温水暖房・給湯システムに、ヒートポンプより優位な外部熱源を接続した場合の外部熱源作動時の運転状態説明図（Ａ）ないし（Ｄ）である。
【図４】図１に示す温水暖房・給湯システムに、ヒートポンプより優位な外部熱源を接続した場合の外部熱源不作動時の運転状態説明図（Ａ）ないし（Ｄ）である。
【図５】図１に示す温水暖房・給湯システムに、ヒートポンプより劣位な外部熱源を接続した場合の外部熱源作動時の運転状態説明図（Ａ）ないし（Ｄ）と、ヒートポンプ運転限界時の運転状態説明図（Ｅ）である。
【図６】ヒートポンプより優位な外部熱源との組み合せ時で、該熱源から運転信号が得られない場合の暖房時の制御フローチャート図である。
【図７】図６中のＡないしＣと繋がる制御フローチャートの継続部分である。
【図８】ヒートポンプより優位な外部熱源との組み合せ時で、該熱源から運転信号が得られる場合の暖房時の制御フローチャート図である。
【図９】図８中のＤないしＦと繋がる制御フローチャートの継続部分である。
【図１０】ヒートポンプより劣位な外部熱源との組み合せ時における暖房時の制御フローチャート図である。
【図１１】図１０中のＧないしＩと繋がる制御フローチャートの継続部分である。
【図１２】ヒートポンプより優位な外部熱源との組み合せ時で、該熱源から運転信号が得られない場合の給湯時の制御フローチャート図である。
【図１３】図１２中のＪおよびＫと繋がる制御フローチャートの継続部分である。
【図１４】ヒートポンプより優位な外部熱源との組み合せ時で、該熱源から運転信号が得られる場合の給湯時の制御フローチャート図である。
【図１５】図１４中のＬないしＯと繋がる制御フローチャートの継続部分である。
【図１６】ヒートポンプより劣位な外部熱源との組み合せ時における給湯時の制御フローチャート図である。
【図１７】図１６中のＰと繋がる制御フローチャートの継続部分である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明の一実施形態について、図１ないし図１７を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係る温水暖房・給湯システムの構成図が示され、図２には、それに適用するヒートポンプの冷媒回路図が示されている。
本実施形態の温水暖房・給湯システム１は、温水を製造可能なヒートポンプ２と、温水を製造可能な外部熱源３としての太陽熱温水器３Ａまたはボイラ３Ｂと、ヒートポンプ２および／または外部熱源３により製造された温水を貯湯し、それを給湯に供するための貯湯タンク４と、製造された温水を利用した暖房を行う、互いに並列に接続されている床暖房器５Ａ、ラジエータ５Ｂおよびファンコイルユニット５Ｃ等の暖房用機器５と、それらを制御する集中制御部（制御部）６とから構成されている。
【００２４】
なお、本実施形態において、外部熱源３として接続される太陽熱温水器３Ａまたはボイラ３Ｂのうち、太陽熱温水器３Ａは、ランニングコストが掛らないことから、ヒートポンプ２に対して優位な外部熱源３の例として、また、ボイラ３Ｂは、ランニングコストがヒートポンプ２よりも高いと看做されることから、ヒートポンプ２に対して劣位な外部熱源３の例として挙げられているが、本発明における外部熱源３が、これらに限定されるものでないことは云うまでもないことである。
【００２５】
ヒートポンプ２は、キャビネット１０を備えており、その内部には、図２に示されるように、圧縮機１１、四方切換弁１２、冷媒／水熱交換器１３、冷房用（デフロスト用）電子膨張弁１４、気液分離機能付きのレシーバ１５、過冷却コイル１６、暖房用電子膨張弁１７、空気熱交換器１８、アキュームレータ１９がこの順に冷媒配管２０を介して接続された閉サイクルの冷媒回路２１が収容設置された構成とされている。なお、この冷媒回路２１には、気液分離機能付きのレシーバ１５で分離されたガス冷媒を、圧縮機１１の圧縮室中にインジェクションする電磁弁２２を備えたガスインジェクション回路２３が設けられている。なお、ヒートポンプ２の冷媒回路２１として、ガスインジェクション回路２３や過冷却コイル１６等は必須のものではなく、省略した回路構成としてもよい。
【００２６】
このヒートポンプ２には、冷媒／水熱交換器１３と貯湯タンク４との間で、水を循環可能な水循環ポンプ２４を備えた水回路２５が接続されている。この水回路２５および冷媒回路２１が接続される冷媒／水熱交換器１３は、冷媒の流れと水の流れとが対向流で熱交換される構成とされており、水入口回路２５Ａ側に設けられている水循環ポンプ２４を介して冷媒／水熱交換器１３の下方側から供給された水が、冷媒／水熱交換器１３内で冷媒により加熱されて温水とされ、温水出口回路２５Ｂを介して貯湯タンク４側に循環されるようになっている。また、本実施形態においては、ヒートポンプ２からの温水出口回路２５Ｂに、補助熱源としての電気ヒータ２６が組み込まれた構成とされている。この電気ヒータ２６は、ヒートポンプ２に内蔵されており、後述の通りヒートポンプ２に対して常に一番劣位の熱源としてＯＮ／ＯＦＦ制御されるようになっている。
【００２７】
外部熱源３としての太陽熱温水器３Ａまたはボイラ３Ｂは、ヒートポンプ２に接続されている水回路２５の温水出口回路２５Ｂに対して、温水回路３０Ａ，３０Ｂを介して直列に接続された構成とされ、その温水回路３０Ａには、温水を外部熱源３に循環するための水循環ポンプ３１が設けられている。そして、ヒートポンプ２からの温水出口回路２５Ｂに接続された外部熱源３の入口側の温水回路３０Ａと、外部熱源３からの出口側の温水回路３０Ｂとの間に、ヒートポンプ２からの温水と外部熱源３からの温水とを混合し、その温度を目標温度に調整して下流側に接続されている貯湯タンク４および／または暖房用機器５側に供給するための三方弁（ＳＶＯ１）３２が設けられている。
【００２８】
三方弁（ＳＶＯ１）３２は、温水回路３０Ａ、すなわちヒートポンプ２からの温水出口回路２５Ｂが接続されるポートＡと、温水回路３０Ｂが接続されるポートＢと、混合した温水を貯湯タンク４および／または暖房用機器５側へと供給する温水出口回路２５Ｂが接続されるポートＡＢとを備えた混合弁とされており、そのポートＡＢに接続された温水出口回路２５Ｂを流れる温水の温度を水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３で検出し、その温度が目標温度となるように集中制御部６を介して開度割合が制御される構成とされている。
【００２９】
貯湯タンク４は、タンク内部に水回路２５と接続されている加熱コイル４０と、該加熱コイル４０とは独立して作動され、温水を加熱可能な補助ヒータ４１とを備えた構成とされており、加熱コイル４０および補助ヒータ４１によって生成された温水を貯湯し、その温水を必要に応じてサニタリ給水配管４２を経て給湯箇所に給湯可能とされている。
【００３０】
暖房用機器５は、用途に対応して設置された床暖房器５Ａ、ラジエータ５Ｂ、ファンコイルユニット５Ｃ等から構成されており、これらの各機器５Ａ，５Ｂ，５Ｃに対してヒートポンプ２および／または外部熱源３で製造された温水が、温水出口回路２５Ｂから温水回路５０Ａ，５０Ｂ、水循環ポンプ５１，５２および三方弁５３，５４，５５等を介して直接循環可能な構成とされている。なお、暖房用機器５は、上記の床暖房器５Ａ、ラジエータ５Ｂ、ファンコイルユニット５Ｃに限らず、その設置個数や機器仕様は、必要に応じて適宜選択可能であることは云うまでもない。
【００３１】
温水暖房・給湯システム１は、集中制御部（制御部）６を備えている。この集中制御部６には、リモコン６０より操作信号、設定信号等が入力されるとともに、ヒートポンプ２内の冷媒／水熱交換器１３の水入口回路２５Ａに設けられている水温センサ（Ｔｗｉｎ）２７、その温水出口回路２５Ｂに設けられている水温センサ（Ｔｗｏｕｔ）２８、三方弁３２の下流側に設けられている水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３、貯湯タンク４に設けられているサーモセンサ４３およびその他のシステム側のセンサ、更にはヒートポンプ２に設けられている各種センサ等からの検出値が入力されるようになっている。
【００３２】
また、集中制御部６は、上記した各種センサ類、リモコン６０および外部熱源３用のコントローラ３４等から入力される操作信号、設定信号および検出信号等に基づいて各種の演算、処理を行い、その結果に基づいてヒートポンプ２、外部熱源３、貯湯タンク４、三方弁３２，５３，５４，５５および水循環ポンプ２４，３１，５１，５２等々を後述の通り制御し、温水暖房・給湯システム１を運転、制御するものである。なお、ヒートポンプ２に内蔵されている電気ヒータ２６は、ヒートポンプ２に対して最劣位の熱源として作動されるものであり、集中制御部６を介して後述の通り制御されるようになっている。
次に、図３、図４および図５を用いて、上記温水暖房・給湯システム１の動作概要について説明する。なお、図３ないし図５においては、太線で示す機器が作動中であり、太線で示す矢印が温水の流れを表しているものとする。
【００３３】
図３（Ａ）ないし（Ｄ）は、ヒートポンプ２に対して優位な外部熱源３である太陽熱温水器３Ａが作動時の場合の運転状態を示すものであり、図３（Ａ）の給湯モードでは、ヒートポンプ２がＯＦＦ（但し、出口水温が不十分であればＯＮとされる）、電気ヒータ２６がＯＦＦ、太陽熱温水器３ＡがＯＮとされ、水回路２５により水循環ポンプ２４を介してヒートポンプ２に供給された水は、そのままヒートポンプ２および電気ヒータ２６を通過し、温水回路３０Ａから水循環ポンプ３１を介して１００％外部熱源３に供給され、太陽熱温水器３Ａにより高温に加熱される。該温水は、温水回路３０Ｂ、三方弁３２，５３を介して貯湯タンク４に循環され、加熱コイル４０を介して貯湯タンク４内の温水を加熱することができ、これによって、給湯用の温水が貯えられるようになっている。
【００３４】
一方、目標温度が比較的低い暖房モード（Ｂ）では、ヒートポンプ２がＯＦＦ、電気ヒータ２６がＯＦＦ、太陽熱温水器３ＡがＯＮ状態で運転され、上記のように外部熱源３の太陽熱温水器３Ａで高温に加熱された温水は、ヒートポンプ２および電気ヒータ２６を通過した低温の温水と三方弁３２を介して混合され、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３によって検出される温水の水温が目標温度となるように制御される。そして、この温水が三方弁５３，５４，５５を介して所要の暖房用機器５Ａ，５Ｂ，５Ｃ等に供給され、暖房に供されるようになっている。
【００３５】
また、目標温度が中程度とされた暖房モード（Ｃ）の場合、ヒートポンプ２がＯＮ（但し、圧縮機回転数は低速）、電気ヒータ２６がＯＦＦ、太陽熱温水器３ＡがＯＮ状態で運転され、ヒートポンプ２で加熱昇温された温水は、そのまま三方弁３２を介して全量が太陽熱温水器３Ａに供給されることにより、更に高温に加熱される。そして、太陽熱温水器３Ａからの温水は、三方弁３２で混合されることなく、全てが暖房用機器５Ａ，５Ｂ，５Ｃ等に供給され、暖房に供されるようになっている。
【００３６】
さらに、暖房負荷が増大し、目標温度が高温とされた暖房モード（Ｄ）では、ヒートポンプ２がＯＮ（但し、圧縮機回転数は高速）、電気ヒータ２６がＯＮ、太陽熱温水器３ＡがＯＮ状態とされるため、熱源の全てが作動状態とされる。この場合、ヒートポンプ２および電気ヒータ２６で加熱昇温された温水は、三方弁３２を介して全量が太陽熱温水器３Ａに供給され、更に高温に加熱されることにより、三方弁３２で混合されることなく、三方弁５３，５４，５５を介して暖房用機器５Ａ，５Ｂ，５Ｃ等に供給され、暖房に供されるようになっている。
【００３７】
以上がヒートポンプ２より優位な外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）が作動時の場合の運転状態の概要であるが、図４（Ａ）ないし（Ｄ）には、その太陽熱温水器３Ａが不作動時の場合の運転状態の概要が示されている。
この場合の給湯モード（Ａ）では、ヒートポンプ２がＯＮ、電気ヒータ２６がＯＦＦとされ、ヒートポンプ２で製造された温水の全てが太陽熱温水器３Ａをバイパスし、三方弁３２、５３を介して貯湯タンク４に循環される。貯湯タンク４では、加熱コイル４０を介して内部の温水を加熱することができ、これによって、給湯用の温水が貯えられるようになっている。
【００３８】
また、目標温度が比較的低い暖房モード（Ｂ）では、ヒートポンプ２がＯＮ（但し、圧縮機回転数は低速）、電気ヒータ２６がＯＦＦとされ、ヒートポンプ２で製造された温水の全てが太陽熱温水器３Ａをバイパスし、三方弁３２、５３，５４，５５を介して所要の暖房用機器５Ａ，５Ｂ，５Ｃ等に供給され、暖房に供されるようになっている。同様に、目標温度が中程度とされた暖房モード（Ｃ）では、ヒートポンプ２がＯＮ（但し、圧縮機回転数は高速）、電気ヒータ２６がＯＦＦの状態で運転され、ヒートポンプ２で製造された温水の全てが太陽熱温水器３Ａをバイパスし、三方弁３２、５３，５４，５５を介して所要の暖房用機器５Ａ，５Ｂ，５Ｃに供給され、暖房に供されるようになっている。
【００３９】
さらに、暖房負荷が増大し、目標温度が高温とされた暖房モード（Ｄ）では、ヒートポンプ２がＯＮ（但し、圧縮機回転数は高速）、電気ヒータ２６がＯＮ状態で運転され、ヒートポンプ２および電気ヒータ２６により製造された温水の全てが太陽熱温水器３Ａをバイパスし、三方弁３２、５３，５４，５５を介して所要の暖房用機器５Ａ，５Ｂ，５Ｃに供給され、暖房に供されるようになっている。このように、太陽熱温水器３Ａが不作動時においても、ヒートポンプ２および電気ヒータ２６を作動することによって、給湯、暖房を行うことができる。
【００４０】
一方、図５（Ａ）ないし（Ｅ）には、ヒートポンプ２に対して劣位な外部熱源３であるボイラ３Ｂが接続されている場合の運転状態が示されている。
図５（Ａ）の給湯モード（循環水温＜ヒートポンプ運転限界）では、ヒートポンプ２がＯＮ（但し、圧縮機回転数は低速）、電気ヒータ２６がＯＦＦ、外部熱源３のボイラ３ＢがＯＦＦとされ、ヒートポンプ２で製造された温水の全てが外部熱源３のボイラ３Ｂをバイパスし、三方弁３２、５３を介して貯湯タンク４に循環される。貯湯タンク４では、加熱コイル４０を介して内部の温水を加熱することができ、これによって、給湯用の温水が貯えられるようになっている。
【００４１】
また、目標温度が比較的低い暖房モード（Ｂ）では、ヒートポンプ２がＯＮ（但し、圧縮機回転数は低速）、電気ヒータ２６がＯＦＦ、ボイラ３ＢがＯＦＦとされ、ヒートポンプ２で製造された温水の全てがボイラ３Ｂをバイパスし、三方弁３２、５３，５４，５５を介して所要の暖房用機器５Ａ，５Ｂ，５Ｃ等に供給され、暖房に供される。同様に、目標温度が中程度とされた暖房モード（Ｃ）では、ヒートポンプ２がＯＮ（但し、圧縮機回転数は高速）、電気ヒータ２６がＯＦＦ、ボイラ３ＢがＯＮとされ、ヒートポンプ２で製造された温水の一部が三方弁３を介してボイラ３Ｂに供給される。ボイラ３Ｂで加熱された温水は、ヒートポンプ２からの温水と三方弁３で混合され、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３によって検出される温水の水温が目標温度となるように制御される。そして、この温水が三方弁５３，５４，５５を介して所要の暖房用機器５Ａ，５Ｂ，５Ｃに供給され、暖房に供されるようになっている。
【００４２】
さらに、暖房負荷が増大し、目標温度が高温とされた暖房モード（Ｄ）では、ヒートポンプ２がＯＮ（但し、圧縮機回転数は高速）、電気ヒータ２６がＯＮ、ボイラ３ＢがＯＮ状態とされ、熱源の全てが作動状態とされる。これにより、ヒートポンプ２および電気ヒータ２６で製造された温水の全てが三方弁３２を介してボイラ３Ｂに供給され、ボイラ３Ｂにより更に高温状態に加熱される。この温水は、三方弁３２で混合されることなく、三方弁５３，５４，５５を介して暖房用機器５Ａ，５Ｂ，５Ｃ等に供給され、暖房に供されるようになっている。
【００４３】
また、外部熱源３がヒートポンプ２より劣位な熱源のボイラ３Ｂであり、「循環水温＞ヒートポンプ運転限界」の場合の給湯モードＥでは、ヒートポンプ２の運転により給湯モードに対応することが困難なため、図５（Ｅ）のように、ヒートポンプ２がＯＦＦ、電気ヒータ２６がＯＦＦ、ボイラ３ＢがＯＮ状態にて運転される。この場合、ヒートポンプ２に供給された水は、電気ヒータ２６を通過し、三方弁３２を介して全てがボイラ３Ｂに供給され、ボイラ３Ｂにより所要温度に加熱されることになる。該温水は、三方弁３２，５３を介して貯湯タンク４に循環され、加熱コイル４０を介して貯湯タンク４内の温水を加熱することができ、これによって、給湯用の温水が貯えられるようになっている。
【００４４】
以上がヒートポンプ２より劣位な外部熱源３であるボイラ３Ｂが接続されている場合の運転状態の概要であるが、本実施形態においては、ヒートポンプ２より優位な外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）が接続されている場合、外部熱源３が優先的に運転され、ヒートポンプ２より劣位な外部熱源３（ボイラ３Ｂ）が接続されている場合、ヒートポンプ２が優先的に運転されるように、集中制御部６において、リモコン６０を介して外部熱源３のヒートポンプ２に対する優劣を特定することで、その優劣に応じてヒートポンプ２と外部熱源３との運転優先順位を、上記の如く入れ替えて運転、制御できる構成とされている。
【００４５】
また、ヒートポンプ２には、最劣位の熱源としてＯＮ／ＯＦＦ制御される電気ヒータ２６が内蔵されており、この電気ヒータ２６は、ヒートポンプ２よりも優位な太陽熱温水器３Ａを外部熱源３として運転する場合、あるいはヒートポンプ２よりも劣位なボイラ３Ｂを外部熱源３として運転する場合に、それぞれ補助熱源として運転、制御される構成とされている。
【００４６】
以下に、ヒートポンプ２より優位または劣位な外部熱源３との組み合せ時において、各々の熱源から運転信号が得られる場合、得られない場合の暖房時および給湯時における制御フローチャートを図６ないし図１７に用いて説明する。
まず、図６、図７には、ヒートポンプ２より優位な外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）との組み合せ時で、該熱源から運転信号が得られない場合の暖房時の制御フローチャート図が示されている。
【００４７】
ステップＳ１において、リモコン６０がＯＮにされ、もしくはモードが変更されて暖房運転が開始されると、ステップＳ２に進み、「水循環ポンプ２４がＯＮ」とされ、一定速で回転される。その後、ステップＳ３に進み、「負荷が有る？」が判定され、ＮＯの場合、元に戻り、ＹＥＳの場合、ステップＳ４に進み、「ヒートポンプ２の圧縮機１１がＯＦＦ、外部熱源３の太陽熱温水器３ＡがＯＮ、三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＡ→ＡＢが１００％」とされてステップＳ５に移行する。なお、ステップＳ３での負荷の判定は、単に水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と目標温度とを比較するだけでなく、目標水温と実水温との差分の積算値など、所要暖房負荷を満たしていることを確認するために他のパラメータを用いてもよく、以下における水温センサ３３の検出値と目標温度との比較の場合も同様である。
【００４８】
ステップＳ５においては、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と目標温度とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧目標温度？」が判定される。ここでの判定に上記の如くパラメータを用いてもよい。その結果、ＹＥＳの場合、ステップＳ６に進み、「三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＡ→ＡＢ１００％？」が判定され、ＮＯであれば、ステップＳ７に進み、ここで三方弁（ＳＶＯ１）３２を「ポートＡ→ＡＢ方向へ開度調整」した後、ステップＳ５に戻る。また、ＹＥＳであれば、ステップＳ８に進み、「外部熱源３の太陽熱温水器３ＡをＯＦＦ」とした後、ステップＳ３に戻り、以下の動作が繰り返される。
【００４９】
一方、ステップＳ５においてＮＯと判定された場合、ステップＳ９に進み、「三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＡ→ＡＢ１００％？」が判定され、ＮＯの場合、ステップＳ１０に進み、三方弁（ＳＶＯ１）３２を「ポートＡ→ＡＢ方向へ開度調整」した後、ステップＳ５に戻る。ステップＳ９でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ１１に進み、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と、ヒートポンプ２の冷媒／水熱交換器１３の温水出口回路２５Ｂに設けられている水温センサ（Ｔｗｏｕｔ）２８の検出値とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧Ｔｗｏｕｔ？」が判定される。
【００５０】
その結果、ＹＥＳであれば、ステップＳ１２に進み、ヒートポンプ２の「圧縮機１１をＯＮ」した後、通常の場合はそのままステップＳ１４に移行し、ＮＯであれば、ステップＳ１３に進み、「三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＡ→ＡＢを１００％」とした後、通常の場合はそのままステップＳ１４に移行する構成とされている。
然るに、本実施形態では、ステップＳ１２とステップＳ１４との間に、ステップＳ１２で圧縮機１１がＯＮされてから、ステップＳ２６で圧縮機１１がＯＦＦされるまで間における圧縮機１１が運転中の如何なるステップ（破線枠で示す）からでも、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）が作動しているか否かのチェック運転を、サブルーチンとして定期的に割り込ませることが可能な構成とされている。
【００５１】
このサブルーチンは、二点鎖線で表示された枠内のステップＳ１５ないしＳ１８から構成されており、予め設定されている要件が満たされると、該サブルーチンが実行されるようになっている。つまり、ステップＳ１５において、例えば、「圧縮機１１をＯＮにしてから３時間経過したか、または前回のチェックから３時間経過したか、あるいはデフロスト運転回数がｎ回に到達したか否か」等がチェックされ、ＮＯであれば、ステップＳ１５の直前の運転状態（三方弁３２の開度、圧縮機１１に回転数）に戻され、そのままステップＳ１４に移行する。一方、ＹＥＳであれば、サブルーチンが実行され、ステップＳ１６に進み、「ヒートポンプ２の圧縮機１１をＯＦＦ、三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＢ→ＡＢを１００％」とした後、ステップＳ１７に移行する。
【００５２】
ステップＳ１７では、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と、ヒートポンプ２の冷媒／水熱交換器１３の温水出口回路２５Ｂに設けられている水温センサ（Ｔｗｏｕｔ）２８の検出値とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧Ｔｗｏｕｔ？」が判定され、その結果、ＹＥＳの場合、ステップＳ４に戻り、以下の動作が繰り返される。また、ＮＯであれば、ステップＳ１８に進み、上記の通り、ステップＳ１５の直前の運転状態（三方弁３２の開度、圧縮機１１に回転数）に戻されてステップＳ１４に移行されるようになっている。
【００５３】
ステップＳ１４においては、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と目標温度とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧目標温度？」が判定される。その結果、ＮＯであれば、ステップＳ１９に進み、更に「圧縮機１３の運転周波数Ｈｚ最高？」が判定され、ＮＯの場合、ステップＳ２０に進み、「圧縮機１３の運転周波数Ｈｚを上昇」させた後、上記ステップＳ１４に戻り、ＹＥＳの場合、ステップＳ２１に進み、補助ヒータとしての「電気ヒータ２６に通電」した後、上記ステップＳ１４に戻る。
【００５４】
一方、ステップＳ１４でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ２２に進み、電気ヒータ（補助熱源）２６に通電されているか否かが判定され、その結果、ＹＥＳの場合、ステップＳ２３に進み、「電気ヒータ２６をＯＦＦ」とした後、ステップＳ１４に戻り、ＮＯであれば、ステップＳ２４に進み、「圧縮機１３の運転周波数Ｈｚ最低？」が判定される。その結果、ＮＯであれば、ステップＳ２５に進み、「圧縮機１３の運転周波数Ｈｚをダウン」させた後、上記ステップＳ１４に戻り、ＹＥＳであれば、ステップＳ２６に進み、「圧縮機１３をＯＦＦ」とした後、ステップＳ３に戻り、以下の動作が繰り返される。
【００５５】
上述のように、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）からの運転信号が得られない場合であっても、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と、ヒートポンプ２の冷媒／水熱交換器１３の温水出口回路２５Ｂに設けられている水温センサ（Ｔｗｏｕｔ）２８の検出値とを比較し、「Ｔｗｓｙｓ≧Ｔｗｏｕｔ？」の判定によって、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）が運転されているか否かを集中制御部６で把握し、その結果に基づいて温水暖房・給湯システム１を、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）の運転を優先しながら必要に応じて補助熱源の電気ヒータ２６を作動させるように適切に運転、制御することにより、効率のよい暖房運転ができるようにしている。
【００５６】
次に、図８および図９に基づいて、ヒートポンプ２より優位な外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）との組み合せ時であって、該熱源から運転信号が得られる場合の暖房時の制御フローチャートについて説明する。
この場合、ステップＳ３１において、リモコン６０がＯＮにされ、もしくはモードが変更されて暖房運転が開始されるが、このステップＳ３１からステップＳ３４までの動作については、図６に示されている熱源からの運転信号が得られない場合の動作と同様であるので説明は省略する。
【００５７】
ステップＳ３４での処理が終了すると、ステップＳ３５に進み、ここで外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）からの運転信号に基づいて、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）が作動しているか否かが判定され、ＹＥＳの場合、ステップＳ３６に移行し、ＮＯの場合、ステップＳ４２に移行する。ステップＳ３６においては、図６に示されている熱源からの運転信号が得られない場合のステップＳ５と同様、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と目標温度とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧目標温度？」が判定される。
【００５８】
その結果により、図６に示されているステップＳ６ないしＳ１０と同様のステップＳ３７ないしＳ４１の判定、処理が実行される。この間に、ステップＳ４０において、ＹＥＳと判定された場合または上記ステップＳ３５でＮＯと判定された場合、ステップＳ４２に移行し、ここでヒートポンプ２の「圧縮機１１をＯＮ」とした後、ステップＳ４３に移行する。以下のステップＳ４３からステップＳ５１は、上述の図７に示されているステップＳ１４ないしＳ２６と同様であるので説明は省略する。
なお、上記ステップＳ４３ないしＳ５１において、外部熱源３の太陽熱温水器３Ａが稼働していない場合、つまりステップＳ３５においてＮＯと判定され、ステップＳ４２に移行した場合、常に外部熱源３の稼働信号をウォッチし、稼働信号がＹＥＳとなったら、直ちにステップＳ３５に戻る動作が実行されるものとする。
【００５９】
このように、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）から運転信号が得られる場合は、外部熱源３用のコントローラ３４からの信号によって、集中制御部６で外部熱源３が運転されているか否かを判定し、それに基づいて温水暖房・給湯システム１を、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）の運転を優先しながら、必要に応じて電気ヒータ２６を作動するように適切に運転、制御することにより、効率のよい暖房運転ができるようにしている。
【００６０】
また、図１０および図１１には、ヒートポンプ２より劣位な外部熱源３（ボイラ３Ｂ）との組み合せ時における暖房時の制御フローチャート図が示されている。
この場合、ステップＳ６１において、リモコン６０がＯＮにされ、もしくはモードが変更されて暖房運転が開始されると、ステップＳ６２に進み、「水循環ポンプ２４がＯＮ」とされ、一定速で回転される。その後、ステップＳ６３に移行し、「負荷が有る？」が判定され、ＮＯであれば、元に戻り、ＹＥＳであれば、ステップＳ６４に進み、「ヒートポンプ２の圧縮機１１がＯＮ、外部熱源３のボイラ３ＢがＯＦＦ、三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＡ→ＡＢが１００％」とされてステップＳ６５に移行する。
【００６１】
ステップＳ６５においては、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と目標温度とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧目標温度？」が判定される。その結果、ＹＥＳであれば、ステップＳ６６に進み、「圧縮機１３の運転周波数Ｈｚ最低？」が判定され、ＹＥＳの場合、ステップＳ６７に進み、「圧縮機１３をＯＦＦ」とした後、ステップＳ６３に戻る。また、ＮＯの場合、ステップＳ６８に進み、「圧縮機１３の運転周波数Ｈｚをダウン」させた後、上記ステップＳ６５に戻り、以下の動作が繰り返される。
【００６２】
また、ステップＳ６５でＮＯと判定された場合、ステップＳ６９に進み、「圧縮機１３の運転周波数Ｈｚ最高？」が判定され、その結果、ＮＯの場合、ステップＳ７０に進み、「圧縮機１３の運転周波数Ｈｚを上昇」させた後、ステップＳ６５に戻り、ＹＥＳの場合、ステップＳ７１に進み、ここで「外部熱源３のボイラ３ＢをＯＮ、三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＢ→ＡＢ方向に作動調整」してステップＳ７２に移行する。更にステップＳ７２においては、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と目標温度とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧目標温度？」が判定される。
【００６３】
上記のステップＳ７２でＮＯと判定されると、ステップＳ７３に進み、「三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＢ→ＡＢが１００％？」が判定され、その結果、ＮＯであれば、ステップＳ７４に進み、「三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＢ→ＡＢ方向に作動調整」してステップＳ７２に戻り、ＹＥＳであれば、ステップＳ７５に進み、「電気ヒータ２６をＯＮ」としてステップＳ７２に戻って、以下の動作が繰り返される。
【００６４】
一方、ステップＳ７２でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ７６に進み、「電気ヒータ２６がＯＮ？」が判定され、その結果、ＹＥＳであれば、ステップＳ７７に進み、「電気ヒータ２６をＯＦＦ」としてステップＳ７２に戻り、ＮＯであれば、ステップＳ７８に移行し、ここで「三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＡ→ＡＢが１００％？」が判定される。その結果、ＮＯの場合、ステップＳ７９に進み、「三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＡ→ＡＢ方向に作動調整」してステップＳ７２に戻り、ＹＥＳの場合、ステップＳ８０に進み、「外部熱源３のボイラ３ＢをＯＦＦ」とした後、ステップＳ６５に戻って、以下の動作が繰り返される。
【００６５】
上述のように、外部熱源３がヒートポンプ２に対して劣位なボイラ３Ｂの場合は、外部熱源３とヒートポンプ２との運転優先順位を入れ替え、ヒートポンプ２を優先して運転しながら、暖房負荷に応じて外部熱源３のボイラ３Ｂあるいは補助熱源の電気ヒータ２６を作動させることにより、温水暖房・給湯システム１を適切に運転、制御し、効率のよい暖房運転ができるようにしている。
【００６６】
次に、図１２および図１３に基づいて、ヒートポンプ２より優位な外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）との組み合せ時であって、該熱源から運転信号が得られない場合の給湯時の制御フローチャートについて説明する。
まず、ステップＳ９１において、リモコン６０がＯＮにされ、もしくはモードが変更されて給湯運転が開始されると、ステップＳ９２に進み、「負荷が有る？」が判定され、ＮＯの場合、元に戻り、ＹＥＳの場合、ステップＳ９３に進み、「水循環ポンプ２４がＯＮ（最低速）、ヒートポンプ２の圧縮機１１がＯＦＦ、外部熱源３の太陽熱温水器３ＡがＯＮ、三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＢ→ＡＢが１００％」とされ、次のステップＳ９４に移行する。
【００６７】
ステップＳ９４においては、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と目標温度とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧目標温度？」が判定される。その結果、ＹＥＳであれば、ステップＳ９５に進み、ここで「水循環ポンプ２４が最高速？」が判定され、ＮＯの場合、ステップＳ９６に進み、「水循環ポンプ２４の回転数をアップ」してステップＳ９４に戻り、ＹＥＳの場合、ステップＳ９７に進み、ここで、冷媒／水熱交換器１３の水入口回路２５Ａに設けられている水温センサ（Ｔｗｉｎ）２７の検出水温が「Ｔｗｉｎ≧目標温度２？」が判定される。その結果がＹＥＳの場合、ステップＳ９８に進み、「給湯が終了」され、ＮＯの場合、ステップＳ９４の戻り、以下の動作が繰り返される。
【００６８】
一方、ステップＳ９４でＮＯと判定された場合、ステップＳ９９に進み、「運転開始後に「Ｔｗｓｙｓ≧目標温度？」となったか？」が判定され、ＹＥＳであれば、ステップＳ１００に進み、「ポンプ最低速？」が判定される。ここで、ＮＯであれば、ステップＳ１０１の移行し、「水循環ポンプ２４の回転数をダウン」してステップＳ９４に戻り、ＹＥＳであれば、ステップＳ１０２に進み、１回目のみｘ分後に、水温センサ（Ｔｗｏｕｔ）２８の検出水温と水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出水温とが比較され、「Ｔｗｏｕｔ≧Ｔｗｓｙｓ？」が判定され、その結果、ＹＥＳであれば、ステップＳ１０３に移行し、ＮＯであれば、ステップＳ１０４に移行する。
【００６９】
ステップＳ１０４においては、「（Ｔｗｓｙｓ−Ｔｗｏｕｔ）×水量≦ｙＫＷ？」が判定され、ＮＯの場合、ステップＳ９４に戻り、以下の動作を繰り返し、ＹＥＳの場合、ステップＳ１０５に進み、「Ｔｗｓｙｓ≦ＴｗＨＰｍａｘ？」が判定される。なお、上記の「ｙＫＷ」とは、外部熱源３に期待される加熱能力、「ＴｗＨＰｍａｘ」とは、ヒートポンプ２が出せる最高水温、「水量」とは、水循環ポンプ２４の回転速度から概算されるシステム内の循環水量を表すものである。ステップＳ１０５において、ＮＯと判定された場合、ステップＳ９４に戻り、以下の動作を繰り返し、ＹＥＳと判定された場合、ステップＳ１０３に移行する。
【００７０】
また、ステップＳ１０３では、「ヒートポンプ２の圧縮機１１がＯＮ、外部熱源の太陽熱温水器３ＡがＯＦＦ、三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＡ→ＡＢが１００％、目標温度＝ＴｗＨＰｍａｘ（設定目標温度＞ＴｗＨＰｍａｘの場合）」とされ、その後、ステップＳ１０６に移行される。続いて、ステップＳ１０６では、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と目標温度とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧目標温度？」が判定され、ＮＯの場合、ステップＳ１０７に進み、ここで「水循環ポンプ２４の回転数をダウン」してステップＳ１０６に戻る。
【００７１】
一方、ステップＳ１０６でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ１０８に進み、「水循環ポンプ２４が最高速？」が判定される。ＮＯの場合、ステップＳ１０９に進み、「水循環ポンプ２４の回転数をアップ」してステップＳ１０６に戻り、ＹＥＳの場合、ステップＳ１１０に進み、冷媒／水熱交換器１３の水入口回路２５Ａに設けられている水温センサ（Ｔｗｉｎ）２７の検出水温が「Ｔｗｉｎ≧目標温度２？」が判定される。その結果、ＹＥＳであれば、ステップＳ１１１に進み、「給湯が終了」され、ＮＯであれば、ステップＳ１０８の戻り、以下の動作が繰り返される。
【００７２】
上述のように、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）からの運転信号が得られない場合であっても、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と、ヒートポンプ２の冷媒／水熱交換器１３の出入口に設けられている水温センサ（Ｔｗｉｎ）２７および水温センサ（Ｔｗｏｕｔ）２８の検出値の比較結果から、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）が運転されているか否かを集中制御部６で把握し、その結果に基づいて温水暖房・給湯システム１を、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）の運転を優先しながら、必要に応じて補助熱源の電気ヒータ２６を作動するように適切に運転、制御することにより、効率のよい給湯運転ができるようにしている。
【００７３】
また、図１４および図１５には、ヒートポンプ２より優位な外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）との組み合せ時であって、該熱源から運転信号が得られる場合の給湯時の制御フローチャート図が示されている。
この場合、ステップＳ１２１において、リモコン６０がＯＮにされ、もしくはモードが変更されて給湯運転が開始されるが、このステップＳ１２１からステップＳ１２３までの動作は、図１２に示されている熱源から運転信号が得られない場合の動作と同様であるので説明は省略する。
【００７４】
ステップＳ１２３での処理が終了すると、ステップＳ１２４に進み、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）からの運転信号に基づいて、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）が作動しているか否かが判定され、ＹＥＳの場合、ステップＳ１２５に移行し、ＮＯの場合、ステップＳ１２６に移行する。ステップＳ１２５では、図１２に示されている熱源から運転信号が得られない場合のステップＳ９４と同様、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と目標温度とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧目標温度？」が判定される。
【００７５】
その結果により、図１２に示されているステップＳ９５ないしＳ１０１と同様のステップＳ１２７ないしＳ１３３の判定、処理が実行される。そして、ステップＳ１３１でＮＯと判定された場合およびステップＳ１３２でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ１３４に進み、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と水温センサ（Ｔｗｏｕｔ）２８との検出値に基づいて、「（Ｔｗｓｙｓ−Ｔｗｏｕｔ）×水量≦ｙＫＷ？」が判定される。その結果、ＮＯであれば、ステップＳ１２５に戻り、ＹＥＳであれば、次のステップＳ１３５に進み、ここで「Ｔｗｓｙｓ≦ＴｗＨＰｍａｘ？」が判定される。なお、「ｙＫＷ」、「ＴｗＨＰｍａｘ」および「水量」の定義は、上述の通りである。
【００７６】
上記ステップＳ１３５でＮＯと判定された場合、ステップＳ１２５に戻って、以下の動作を繰り返し、ＹＥＳと判定された場合、ステップＳ１２４で外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）が作動されていないと判定された場合と同様、ステップＳ１２６に移行する。このステップＳ１２６においては、「水循環ポンプ２４がＯＮ（最低速）、ヒートポンプ２の圧縮機１１がＯＮ、外部熱源３の太陽熱温水器３ＡがＯＦＦ、三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＡ→ＡＢが１００％、目標温度＝ＴｗＨＰｍａｘ（設定目標温度＞ＴｗＨＰｍａｘの場合）」とされる。以下、図１３に示されているステップＳ１０６ないしＳ１１１と同様の動作が実行されることになるので、ここでの説明は省略する。
【００７７】
このように、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）から運転信号が得られる場合は、外部熱源３用のコントローラ３４からの信号によって、集中制御部６で外部熱源３が運転されているか否かを判定し、それに基づいて温水暖房・給湯システム１を、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）の運転を優先しながら、必要に応じて補助熱源の電気ヒータ２６を作動するように適切に運転、制御することにより、効率のよい給湯運転ができるようにしている。
【００７８】
更に、図１６および図１７には、ヒートポンプ２より劣位な外部熱源３（ボイラ３Ｂ）との組み合せ時における給湯時の制御フローチャート図が示されている。
まず、ステップＳ１４１において、リモコン６０がＯＮにされ、もしくはモードが変更されて給湯運転が開始されると、ステップＳ１４２に移行し、「負荷が有る？」が判定される。ここでＮＯと判定された場合、元に戻り、ＹＥＳと判定された場合、ステップＳ１４３に進み、「水循環ポンプ２４がＯＮ（最低速）、ヒートポンプ２の圧縮機１１がＯＮ、外部熱源３のボイラ３ＢがＯＦＦ、三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＡ→ＡＢが１００％」とされ、ステップＳ１４４に移行する。
【００７９】
ステップＳ１４４では、「目標水温≧ヒートポンプ２の出湯限界？」が判定され、ＮＯの場合、ステップＳ１４５に進み、ＹＥＳの場合、ステップＳ１４６に進む。ステップＳ１４５では、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と目標温度とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧目標温度？」が判定される。ＮＯであれば、ステップＳ１４７に移行して、「水循環ポンプ２４が最低速？」が判定され、ＮＯの場合、ステップＳ１４８に移行し、「水循環ポンプ２４の回転速度をダウン」してステップＳ１４５に戻り、ＹＥＳの場合、ステップＳ１４９に進む。
【００８０】
ステップＳ１４９では、「目標−Ｔｗｓｙｓに変化あり？」が判定される。ここでの「変化あり」とは、「目標−Ｔｗｓｙｓ」が小さくなっていることを指す。ステップＳ１４９でＹＥＳと判定されると、ステップＳ１４５に戻り、ＮＯと判定されると、ステップＳ１６１に進み、ヒートポンプ２による給湯運転が終了される。
また、上記ステップＳ１４５でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ１５０に進み、「水循環ポンプ２４が最高速？」が判定される。ＮＯの場合、ステップＳ１５１に進み、「水循環ポンプ２４の回転数をアップ」してステップＳ１４５に戻り、ＹＥＳの場合、ステップＳ１５２に進み、冷媒／水熱交換器１３の水入口回路２５Ａに設けられている水温センサ（Ｔｗｉｎ）２７の検出水温が「Ｔｗｉｎ≧目標温度２？」が判定される。
【００８１】
その判定結果がＹＥＳであれば、ステップＳ１５３に進み、「給湯が終了」され、またＮＯであれば、ステップＳ１４５に戻り、以下の動作が繰り返される。
一方、ステップＳ１４４でＹＥＳと判定され、ステップＳ１４６に移行した場合、そこで「目標水温＝ヒートポンプ２の出湯限界」とされ、ステップＳ１５４に進み、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と目標温度とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧目標温度？」が判定される。
【００８２】
その結果、ＮＯであれば、ステップＳ１５５に進み、そこで「水循環ポンプ２４が最低速？」が判定される。ＮＯの場合、ステップＳ１５６に進み、「水循環ポンプ２４に回転速度をダウン」してステップＳ１５４に戻り、ＹＥＳの場合、ステップＳ１５７に進み、「目標−Ｔｗｓｙｓに変化あり？」が判定される。ここで、ＹＥＳと判定されると、ステップＳ１５４に戻り、ＮＯと判定されると、ステップＳ１６１に進み、ヒートポンプ２による給湯運転が終了される。また、ステップＳ１５４での判定結果がＹＥＳであれば、ステップＳ１５８に進み、「水循環ポンプ２４が最高速？」が判定される。その結果、ＮＯの場合は、ステップＳ１５９に進み、「水循環ポンプ２４に回転速度をアップ」してステップＳ１５４に戻り、ＹＥＳの場合は、ステップＳ１６０に移行する。
【００８３】
ステップＳ１６０では、冷媒／水熱交換器１３の水入口回路２５Ａに設けられている水温センサ（Ｔｗｉｎ）２７の検出水温が「Ｔｗｉｎ≧目標温度２？」が判定され、ＮＯであれば、ステップＳ１５４に戻り、以下の動作が繰り返され、ＹＥＳであれば、ステップＳ１６１に進み、「ヒートポンプ２による給湯運転が終了」され、ステップＳ１６２に移行する。ステップＳ１６２では「目標水温＝ユーザ設定温度、ヒートポンプ２がＯＦＦ、外部熱源３のボイラ３ＢがＯＮ、水循環ポンプ２４が最高速、三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＢ→ＡＢが１００％」とされた後、ステップＳ１６３に移行する。
【００８４】
ステップＳ１６３においては、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と目標温度とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧目標温度？」が判定され、ＮＯであれば、元に戻り、ＹＥＳであれば、ステップＳ１６４に進み、「給湯運転が終了」される。なお、ステップＳ１６２ないしＳ１６４については、これに替え、水循環ポンプ２４の速度を再度落して、出口温水温度を高める方法を採ってもよい。
【００８５】
上述のように、外部熱源３がヒートポンプ２に対して劣位なボイラ３Ｂの場合であっても、ヒートポンプ２を優先的に運転しながら、しかもヒートポンプ２の運転で給湯できる限界を見極めつつ、外部熱源３のボイラ３Ｂあるいは最劣位の熱源である電気ヒータ２６を作動させて、温水暖房・給湯システム１を適切に運転、制御することにより、効率のよい給湯運転ができるようにしている。
【００８６】
斯くして、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
上記の温水暖房・給湯システム１においては、ヒートポンプ２を運転し、圧縮機１１から吐出された高温高圧の冷媒ガスを冷媒／水熱交換器１３を導入することによって、その放熱で水回路２５内を循環される水を加熱し、温水を製造することができる。なお、このようなヒートポンプ２による温水の製造は公知である。また、このヒートポンプ２により温水を製造中に、空気熱交換器１８に霜が着霜した場合、四方切換弁１２で冷媒循環方向を冷房サイクル（デフロストサイクル）に切換えることにより、除霜可能とされている。
【００８７】
さらに、水回路２５の温水出口回路２５Ｂ側に、補助熱源としての電気ヒータ２６を設置するとともに、ヒートポンプ２に対してランニングコストが優位な太陽熱温水器３Ａや劣位なボイラ３Ｂ等の外部熱源を直列に接続した構成とし、その外部熱源２の下流側の温水出口回路２５Ｂにヒートポンプ２から取出された温水と外部熱源３を経て取出された温水とを混合して目標温度に制御する三方弁（ＳＶＯ１）３２を設け、この三方弁（ＳＶＯ１）３２で目標温度に調整された温水を、下流側に接続されている給湯タンク４および／または床暖房器５Ａ、ラジエータ５Ｂおよびファンコイルユニット５Ｃ等の暖房用機器５に供給可能な構成とされている。
【００８８】
このため、主に給湯のみに利用されていた太陽熱温水器３Ａやボイラ３Ｂ等の外部熱源３を、ヒートポンプ２を主体とした温水暖房・給湯システム１に組み込み、ヒートポンプ２および外部熱源３（太陽熱温水器３Ａやボイラ３Ｂ等）の双方で製造された温水を同時に給湯および／または暖房に有効に利用することが可能となる。従って、多様な太陽熱温水器３Ａやボイラ３Ｂ等の外部熱源３を簡単に組み込むことができ、それを有効活用できるヒートポンプ２を主体とした温水暖房・給湯システム１を確立することができる。
【００８９】
また、本実施形態のシステム１は、上記外部熱源３が、ヒートポンプ２に対して優位な熱源（例えば、太陽熱温水器３Ａ）または劣位な熱源（例えば、ボイラ３Ｂ）の何れであるかを特定し、その優劣に応じてヒートポンプ２と外部熱源３との運転優先順位を入れ替えて制御する集中制御部６を備えている。このため、ヒートポンプ２の温水出口回路２５Ｂに接続される外部熱源３が、ヒートポンプ２に対して、例えばランニングコストから見て優位な熱源なのか、劣位な熱源なのかを予め特定し、その優劣に応じてヒートポンプ２と外部熱源３との運転優先順位を入れ替えて運転することができる。従って、外部熱源３がヒートポンプ２に対して優位な熱源または劣位な熱源の何れであっても、そのシステム１を最も効率のよい状態で運転することが可能となる。
【００９０】
さらに、上記の集中制御部６には、外部熱源３の優劣を設定する機能が組み込まれており、暖房・給湯システム１に接続された外部熱源３の種類に応じて、その外部熱源３がヒートポンプ２に対して優位な熱源であるのか、劣位な熱源であるのかをリモコン６０等を介して簡単に設定可能とされている。このため、外部熱源３の優劣を事前に設定しておくことにより、外部熱源３の種類に応じて最適な暖房・給湯運転を行わせることができる。
【００９１】
また、本実施形態の集中制御部６は、外部熱源３からの運転信号が得られる場合、得られない場合の双方に対応して運転可能な機能を備えている。このため、接続される外部熱源３が運転信号を発する機能を有しているか否かにかかわらず、それが運転されているか否かを集中制御部６で判断して、外部熱源３およびヒートポンプ２を含む温水暖房・給湯システム１全体の運転制御を行うことができる。従って、如何なる仕様の外部熱源３が接続されても、それに対応してシステム１を正常に運転制御することができる。
【００９２】
また、外部熱源３が、太陽熱温水器３Ａ、ボイラ３Ｂ等の少なくともいずれか１つとされ、太陽熱温水器３Ａがヒートポンプ２に対して優位な外部熱源３とされ、ボイラ３Ｂがヒートポンプ２に対して劣位な外部熱源３とされているため、外部熱源３としてランニングコストが掛らない太陽熱温水器３Ａが接続された場合、これをヒートポンプ２に対して優位な外部熱源３と見做し、ヒートポンプ２に優先して運転するとともに、ボイラ３Ｂが接続された場合、そのランニングコストがヒートポンプ２よりも高いことから、ヒートポンプ２に対して劣位な外部熱源３と見做し、ヒートポンプ２を優先的に運転することができる。
【００９３】
従って、外部熱源３の種類に応じてランニングコストが安い方の熱源機器を優先的に運転し、ランニングコストの低減化を図ることができる。なお、ボイラ３Ｂは、使用する燃料の種類によりランニングコストがヒートポンプ２に対して優位か否かが分かれる場合があるので、実態に照らして優位または劣位の何れかに設定すればよい。
【００９４】
また、本実施形態においては、ヒートポンプ２に、補助熱源として温水出口回路２５Ｂに付設された電気ヒータ２６を内蔵し、該電気ヒータ２６をヒートポンプ２に対して常に最劣位の熱源として作動可能としている。このため、運転状況や負荷等に応じてヒートポンプ２および外部熱源３の運転を優先しながら、必要により最劣位の熱源である電気ヒータ２６を作動することにより、暖房・給湯能力を確保することができる。従って、熱源としてヒートポンプ２、外部熱源３および電気ヒータ２６の３つが接続可能で、それらを有効に、かつ効率よく利用することができるヒートポンプ２を主体とした温水暖房・給湯システム１を提供することができる。
【００９５】
さらに、本実施形態では、三方弁（ＳＶＯ１）３２で混合された温水の温度を検出する水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３が設けられ、該水温センサ３３の検出値に基づいて三方弁３２による温水の混合割合を制御し、その温水温度が目標温度となるように制御される構成とされているため、三方弁３２で混合された温水を利用する側の給湯タンク４および／または暖房用機器５側が必要としている温水の温度を目標温度に、三方弁３２による温水の混合割合および使用熱源を決定してシステム１を運転し、制御することができる。これにより、どの熱源機器が使われている場合であっても、負荷側に対しては常に目標の温度とされた適正温度の温水を供給することが可能となる。
【００９６】
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、ヒートポンプ２として四方切換弁１２を備えたリバースサイクル方式の冷凍サイクルを備えた例について説明したが、これに限らず、一方向に冷媒が循環されるタイプのヒートポンプ等、様々な構成のヒートポンプが適用可能であることは云うまでもない。また、給湯タンク４および暖房用機器５の構成やその接続構成についても、上記実施形態に限られるものではなく、種々の変形例を採用してもよいことはもちろんである。
【００９７】
さらに、上記実施形態では、補助熱源として電気ヒータ２６をヒートポンプ２に内蔵した例について説明したが、このヒートポンプ２に対して最劣位の熱源である電気ヒータ２６の設置は、本発明において必須のものではなく、電気ヒータ２６が設けられていない構成の温水暖房・給湯システムにも同様に適用できることはもちろんである。
【符号の説明】
【００９８】
１ 温水暖房・給湯システム
２ ヒートポンプ
３ 外部熱源
３Ａ 太陽熱温水器（外部熱源）
３Ｂ ボイラ（外部熱源）
４ 貯湯タンク
５ 暖房用機器
６ 集中制御部（制御部）
２５ 水回路
２５Ｂ 温水出口回路
２６ 電気ヒータ
３０Ａ，３０Ｂ 温水回路
３２ 三方弁（ＳＶＯ１）
３３ 水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）
５０Ａ，５０Ｂ 温水回路
６０ リモコン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプが主体の温水暖房・給湯システムに対して、太陽熱温水器等の外部熱源を接続して給湯、暖房の双方に有効に利用できるようにした温水暖房・給湯システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、市場において広範に販売されているヒートポンプを主体とした温水暖房・給湯システムは、外部熱源を接続して使用することを想定して作られているものが多いが、外部熱源としての太陽熱温水器は、一般に給湯のみに使用されている場合が多く、暖房用に使用されているケースは少ない。また、太陽熱温水器は、ランニングコストが掛らないことから、ヒートポンプより常に優先して使用されるべき熱源であるが、ヒートポンプに対する外部熱源の優劣やその出力に応じ、熱源機器の運転優先順位やその出力を考慮した制御技術は未だ確立されていないのが実情である。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ヒートポンプをシステム中に組み込んだヒートポンプ熱源機付き太陽熱利用給湯システムが開示されているが、このシステムは、貯湯タンクに対して太陽熱コレクターと温水ヒートポンプとが切換え弁を介して並列に接続され、双方で製造される温水を同時に暖房または給湯に利用することができない構成とされている。
また、特許文献２には、ヒートポンプと太陽熱集熱器とを用いた空調・給湯システムが開示されているが、このシステムは、太陽熱集熱器で集熱された太陽熱を給湯用の水を加熱するためだけに利用するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−９０６８９号公報
【特許文献２】特開２００９−２８１６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の如く、ヒートポンプを主体とした温水暖房・給湯システムに対して、太陽熱温水器（太陽熱コレクター、太陽熱集熱器とも云う。）等の外部熱源を接続し、その外部熱源からの温水と、ヒートポンプからの温水とを同時に給湯、暖房の双方に有効に活用することができるようにした温水暖房・給湯システムはなく、太陽熱温水器を始めとする多様な外部熱源を簡単に組み込むことができ、それを有効に、かつ効率よく利用することが可能なヒートポンプ主体の温水暖房・給湯システムの確立が望まれている。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、多様な外部熱源を簡単に組み込むことができ、それを有効に、かつ効率よく利用することができるヒートポンプを主体とした温水暖房・給湯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】
【０００７】
上記した課題を解決するために、本発明の温水暖房・給湯システムは、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる温水暖房・給湯システムは、温水を製造可能なヒートポンプと、温水を製造可能な外部熱源と、前記ヒートポンプおよび／または前記外部熱源で製造された温水を利用するための給湯タンクおよび／または暖房用機器とを備え、前記ヒートポンプからの温水出口回路に前記外部熱源が直列に接続され、該外部熱源の下流側に前記給湯タンクおよび／または前記暖房用機器が接続されるとともに、前記ヒートポンプから取出された温水と前記外部熱源を経て取出された温水とが三方弁を介して混合されることにより目標温度とされ、該温水が前記給湯タンクおよび／または前記暖房用機器に供給可能とされていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、温水を製造可能なヒートポンプからの温水出口回路に、温水を製造可能な外部熱源を直列に接続し、その下流側に給湯タンクおよび／または暖房用機器を接続するとともに、ヒートポンプから取出された温水と外部熱源を経て取出された温水とを三方弁を介して混合することにより目標温度となし、その温水を給湯タンクおよび／または暖房用機器に供給可能としているため、主に給湯のみに利用されていた太陽熱温水器等の外部熱源を、ヒートポンプを主体とした温水暖房・給湯システムに組み込み、ヒートポンプおよび外部熱源の双方で製造された温水を同時に給湯および／または暖房に有効に利用することが可能となる。従って、多様な外部熱源を簡単に組み込むことができ、それを有効活用することが可能なヒートポンプが主体の温水暖房・給湯システムを確立することができる。
【０００９】
また、本発明の温水暖房・給湯システムは、上記の温水暖房・給湯システムにおいて、前記外部熱源が、前記ヒートポンプに対して優位な熱源または劣位な熱源の何れであるかを特定し、その優劣に応じて前記ヒートポンプと前記外部熱源との運転優先順位を入れ替えて制御する制御部を備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、外部熱源が、ヒートポンプに対して優位な熱源または劣位な熱源の何れであるかを特定し、その優劣に応じてヒートポンプと外部熱源との運転優先順位を入れ替えて制御する制御部を備えているため、ヒートポンプの温水出口回路に接続される外部熱源が、ヒートポンプに対し、例えばランニングコストから見て優位な熱源なのか、劣位な熱源なのかを予め特定することにより、その優劣に応じてヒートポンプと外部熱源との運転優先順位を入れ替えて運転することが可能となる。従って、外部熱源がヒートポンプに対して優位な熱源または劣位な熱源の何れであっても、そのシステムを最も効率のよい状態で運転することができる。
【００１１】
また、本発明の温水暖房・給湯システムは、上記の温水暖房・給湯システムにおいて、前記制御部は、前記外部熱源の優劣を設定する機能を備えていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、制御部が、外部熱源の優劣を設定する機能を備えているため、外部熱源の種類に応じて、その外部熱源がヒートポンプに対して優位な熱源であるのか、劣位な熱源であるのかをリモコン等を用いて簡単に設定することができる。従って、外部熱源の優劣を事前に設定しておくことにより、外部熱源の種類に応じて最適な運転を行わせることができる。
【００１３】
さらに、本発明の温水暖房・給湯システムは、上述のいずれかの温水暖房・給湯システムにおいて、前記制御部は、前記外部熱源からの運転信号が得られる場合、得られない場合の双方に対応して運転可能な機能を備えていることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、制御部が、外部熱源からの運転信号が得られる場合、得られない場合の双方に対応して運転可能な機能を備えているため、接続される外部熱源が運転信号を発する機能を有しているか否かにかかわらず、それが運転されているか否かを制御部で判断して、外部熱源およびヒートポンプを含む温水暖房・給湯システム全体の運転制御を行うことができる。従って、如何なる仕様の外部熱源が接続されても、それに対応してシステムを正常に運転制御することができる。
【００１５】
さらに、本発明の温水暖房・給湯システムは、上述のいずれかの温水暖房・給湯システムにおいて、前記外部熱源が、太陽熱温水器、ボイラ等の少なくともいずれか１つとされており、前記太陽熱温水器が、前記ヒートポンプに対して優位な外部熱源とされ、前記ボイラが、前記ヒートポンプに対して劣位な外部熱源とされていることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、外部熱源が、太陽熱温水器、ボイラ等の少なくともいずれか１つとされており、太陽熱温水器がヒートポンプに対して優位な外部熱源とされ、ボイラがヒートポンプに対して劣位な外部熱源とされているため、外部熱源としてランニングコストが掛らない太陽熱温水器が接続された場合、これをヒートポンプに対して優位な外部熱源と見做し、ヒートポンプに優先して運転するとともに、ボイラが接続された場合、そのランニングコストがヒートポンプよりも高いことから、ヒートポンプに対して劣位な外部熱源と見做し、ヒートポンプを優先的に運転することができる。従って、外部熱源の種類に応じてランニングコストが安い方の熱源機器を優先的に運転し、ランニングコストの低減化を図ることができる。なお、ボイラは、使用する燃料の種類によりランニングコストがヒートポンプに対して優位か否かが分かれる場合があるので、実態に照らして優位または劣位の何れかに設定すればよい。
【００１７】
さらに、本発明の温水暖房・給湯システムは、上述のいずれかの温水暖房・給湯システムにおいて、前記ヒートポンプには、補助熱源として前記温水出口回路に付設された電気ヒータが内蔵され、この電気ヒータが、前記ヒートポンプに対して常に最劣位の熱源として作動可能とされていることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、ヒートポンプに、補助熱源として温水出口回路に付設された電気ヒータが内蔵され、この電気ヒータがヒートポンプに対して常に最劣位の熱源として作動可能とされているため、運転状況や負荷等に応じてヒートポンプおよび外部熱源の運転を優先しながら、必要により最劣位の熱源である電気ヒータを作動することにより、暖房・給湯能力を確保することができる。従って、熱源としてヒートポンプ、外部熱源および電気ヒータの３つが接続可能で、それらを有効に、かつ効率よく利用することができるヒートポンプを主体とした温水暖房・給湯システムを提供することができる。
【００１９】
さらに、本発明の温水暖房・給湯システムは、上述のいずれかの温水暖房・給湯システムにおいて、前記三方弁で混合された温水の温度を検出する水温センサが設けられ、該水温センサの検出値に基づいて前記三方弁による温水の混合割合を制御し、その温水温度が目標温度となるように制御可能とされていることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、三方弁で混合された温水の温度を検出する水温センサが設けられ、該水温センサの検出値に基づいて三方弁による温水の混合割合を制御し、その温水温度が目標温度となるように制御可能とされているため、三方弁で混合された温水を利用する側の給湯タンクおよび／または暖房用機器側が必要としている温水の温度を目標温度に、三方弁による温水の混合割合および使用熱源を決定してシステムを運転し、制御することができる。従って、どの熱源機器が使われている場合であっても、負荷側に対しては常に目標の温度とされた適正温度の温水を供給することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、主に給湯のみに利用されていた太陽熱温水器等の外部熱源を、ヒートポンプを主体とした温水暖房・給湯システムに組み込み、ヒートポンプおよび外部熱源の双方で製造された温水を同時に給湯および／または暖房に有効に利用することが可能となるため、多様な外部熱源を簡単に組み込むことができ、それを有効活用することが可能なヒートポンプが主体の温水暖房・給湯システムを確立することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る温水暖房・給湯システムの構成図である。
【図２】図１に示す温水暖房・給湯システムに適用するヒートポンプの冷媒回路図である。
【図３】図１に示す温水暖房・給湯システムに、ヒートポンプより優位な外部熱源を接続した場合の外部熱源作動時の運転状態説明図（Ａ）ないし（Ｄ）である。
【図４】図１に示す温水暖房・給湯システムに、ヒートポンプより優位な外部熱源を接続した場合の外部熱源不作動時の運転状態説明図（Ａ）ないし（Ｄ）である。
【図５】図１に示す温水暖房・給湯システムに、ヒートポンプより劣位な外部熱源を接続した場合の外部熱源作動時の運転状態説明図（Ａ）ないし（Ｄ）と、ヒートポンプ運転限界時の運転状態説明図（Ｅ）である。
【図６】ヒートポンプより優位な外部熱源との組み合せ時で、該熱源から運転信号が得られない場合の暖房時の制御フローチャート図である。
【図７】図６中のＡないしＣと繋がる制御フローチャートの継続部分である。
【図８】ヒートポンプより優位な外部熱源との組み合せ時で、該熱源から運転信号が得られる場合の暖房時の制御フローチャート図である。
【図９】図８中のＤないしＦと繋がる制御フローチャートの継続部分である。
【図１０】ヒートポンプより劣位な外部熱源との組み合せ時における暖房時の制御フローチャート図である。
【図１１】図１０中のＧないしＩと繋がる制御フローチャートの継続部分である。
【図１２】ヒートポンプより優位な外部熱源との組み合せ時で、該熱源から運転信号が得られない場合の給湯時の制御フローチャート図である。
【図１３】図１２中のＪおよびＫと繋がる制御フローチャートの継続部分である。
【図１４】ヒートポンプより優位な外部熱源との組み合せ時で、該熱源から運転信号が得られる場合の給湯時の制御フローチャート図である。
【図１５】図１４中のＬないしＯと繋がる制御フローチャートの継続部分である。
【図１６】ヒートポンプより劣位な外部熱源との組み合せ時における給湯時の制御フローチャート図である。
【図１７】図１６中のＰと繋がる制御フローチャートの継続部分である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明の一実施形態について、図１ないし図１７を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係る温水暖房・給湯システムの構成図が示され、図２には、それに適用するヒートポンプの冷媒回路図が示されている。
本実施形態の温水暖房・給湯システム１は、温水を製造可能なヒートポンプ２と、温水を製造可能な外部熱源３としての太陽熱温水器３Ａまたはボイラ３Ｂと、ヒートポンプ２および／または外部熱源３により製造された温水を貯湯し、それを給湯に供するための貯湯タンク４と、製造された温水を利用した暖房を行う、互いに並列に接続されている床暖房器５Ａ、ラジエータ５Ｂおよびファンコイルユニット５Ｃ等の暖房用機器５と、それらを制御する集中制御部（制御部）６とから構成されている。
【００２４】
なお、本実施形態において、外部熱源３として接続される太陽熱温水器３Ａまたはボイラ３Ｂのうち、太陽熱温水器３Ａは、ランニングコストが掛らないことから、ヒートポンプ２に対して優位な外部熱源３の例として、また、ボイラ３Ｂは、ランニングコストがヒートポンプ２よりも高いと看做されることから、ヒートポンプ２に対して劣位な外部熱源３の例として挙げられているが、本発明における外部熱源３が、これらに限定されるものでないことは云うまでもないことである。
【００２５】
ヒートポンプ２は、キャビネット１０を備えており、その内部には、図２に示されるように、圧縮機１１、四方切換弁１２、冷媒／水熱交換器１３、冷房用（デフロスト用）電子膨張弁１４、気液分離機能付きのレシーバ１５、過冷却コイル１６、暖房用電子膨張弁１７、空気熱交換器１８、アキュームレータ１９がこの順に冷媒配管２０を介して接続された閉サイクルの冷媒回路２１が収容設置された構成とされている。なお、この冷媒回路２１には、気液分離機能付きのレシーバ１５で分離されたガス冷媒を、圧縮機１１の圧縮室中にインジェクションする電磁弁２２を備えたガスインジェクション回路２３が設けられている。なお、ヒートポンプ２の冷媒回路２１として、ガスインジェクション回路２３や過冷却コイル１６等は必須のものではなく、省略した回路構成としてもよい。
【００２６】
このヒートポンプ２には、冷媒／水熱交換器１３と貯湯タンク４との間で、水を循環可能な水循環ポンプ２４を備えた水回路２５が接続されている。この水回路２５および冷媒回路２１が接続される冷媒／水熱交換器１３は、冷媒の流れと水の流れとが対向流で熱交換される構成とされており、水入口回路２５Ａ側に設けられている水循環ポンプ２４を介して冷媒／水熱交換器１３の下方側から供給された水が、冷媒／水熱交換器１３内で冷媒により加熱されて温水とされ、温水出口回路２５Ｂを介して貯湯タンク４側に循環されるようになっている。また、本実施形態においては、ヒートポンプ２からの温水出口回路２５Ｂに、補助熱源としての電気ヒータ２６が組み込まれた構成とされている。この電気ヒータ２６は、ヒートポンプ２に内蔵されており、後述の通りヒートポンプ２に対して常に一番劣位の熱源としてＯＮ／ＯＦＦ制御されるようになっている。
【００２７】
外部熱源３としての太陽熱温水器３Ａまたはボイラ３Ｂは、ヒートポンプ２に接続されている水回路２５の温水出口回路２５Ｂに対して、温水回路３０Ａ，３０Ｂを介して直列に接続された構成とされ、その温水回路３０Ａには、温水を外部熱源３に循環するための水循環ポンプ３１が設けられている。そして、ヒートポンプ２からの温水出口回路２５Ｂに接続された外部熱源３の入口側の温水回路３０Ａと、外部熱源３からの出口側の温水回路３０Ｂとの間に、ヒートポンプ２からの温水と外部熱源３からの温水とを混合し、その温度を目標温度に調整して下流側に接続されている貯湯タンク４および／または暖房用機器５側に供給するための三方弁（ＳＶＯ１）３２が設けられている。
【００２８】
三方弁（ＳＶＯ１）３２は、温水回路３０Ａ、すなわちヒートポンプ２からの温水出口回路２５Ｂが接続されるポートＡと、温水回路３０Ｂが接続されるポートＢと、混合した温水を貯湯タンク４および／または暖房用機器５側へと供給する温水出口回路２５Ｂが接続されるポートＡＢとを備えた混合弁とされており、そのポートＡＢに接続された温水出口回路２５Ｂを流れる温水の温度を水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３で検出し、その温度が目標温度となるように集中制御部６を介して開度割合が制御される構成とされている。
【００２９】
貯湯タンク４は、タンク内部に水回路２５と接続されている加熱コイル４０と、該加熱コイル４０とは独立して作動され、温水を加熱可能な補助ヒータ４１とを備えた構成とされており、加熱コイル４０および補助ヒータ４１によって生成された温水を貯湯し、その温水を必要に応じてサニタリ給水配管４２を経て給湯箇所に給湯可能とされている。
【００３０】
暖房用機器５は、用途に対応して設置された床暖房器５Ａ、ラジエータ５Ｂ、ファンコイルユニット５Ｃ等から構成されており、これらの各機器５Ａ，５Ｂ，５Ｃに対してヒートポンプ２および／または外部熱源３で製造された温水が、温水出口回路２５Ｂから温水回路５０Ａ，５０Ｂ、水循環ポンプ５１，５２および三方弁５３，５４，５５等を介して直接循環可能な構成とされている。なお、暖房用機器５は、上記の床暖房器５Ａ、ラジエータ５Ｂ、ファンコイルユニット５Ｃに限らず、その設置個数や機器仕様は、必要に応じて適宜選択可能であることは云うまでもない。
【００３１】
温水暖房・給湯システム１は、集中制御部（制御部）６を備えている。この集中制御部６には、リモコン６０より操作信号、設定信号等が入力されるとともに、ヒートポンプ２内の冷媒／水熱交換器１３の水入口回路２５Ａに設けられている水温センサ（Ｔｗｉｎ）２７、その温水出口回路２５Ｂに設けられている水温センサ（Ｔｗｏｕｔ）２８、三方弁３２の下流側に設けられている水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３、貯湯タンク４に設けられているサーモセンサ４３およびその他のシステム側のセンサ、更にはヒートポンプ２に設けられている各種センサ等からの検出値が入力されるようになっている。
【００３２】
また、集中制御部６は、上記した各種センサ類、リモコン６０および外部熱源３用のコントローラ３４等から入力される操作信号、設定信号および検出信号等に基づいて各種の演算、処理を行い、その結果に基づいてヒートポンプ２、外部熱源３、貯湯タンク４、三方弁３２，５３，５４，５５および水循環ポンプ２４，３１，５１，５２等々を後述の通り制御し、温水暖房・給湯システム１を運転、制御するものである。なお、ヒートポンプ２に内蔵されている電気ヒータ２６は、ヒートポンプ２に対して最劣位の熱源として作動されるものであり、集中制御部６を介して後述の通り制御されるようになっている。
次に、図３、図４および図５を用いて、上記温水暖房・給湯システム１の動作概要について説明する。なお、図３ないし図５においては、太線で示す機器が作動中であり、太線で示す矢印が温水の流れを表しているものとする。
【００３３】
図３（Ａ）ないし（Ｄ）は、ヒートポンプ２に対して優位な外部熱源３である太陽熱温水器３Ａが作動時の場合の運転状態を示すものであり、図３（Ａ）の給湯モードでは、ヒートポンプ２がＯＦＦ（但し、出口水温が不十分であればＯＮとされる）、電気ヒータ２６がＯＦＦ、太陽熱温水器３ＡがＯＮとされ、水回路２５により水循環ポンプ２４を介してヒートポンプ２に供給された水は、そのままヒートポンプ２および電気ヒータ２６を通過し、温水回路３０Ａから水循環ポンプ３１を介して１００％外部熱源３に供給され、太陽熱温水器３Ａにより高温に加熱される。該温水は、温水回路３０Ｂ、三方弁３２，５３を介して貯湯タンク４に循環され、加熱コイル４０を介して貯湯タンク４内の温水を加熱することができ、これによって、給湯用の温水が貯えられるようになっている。
【００３４】
一方、目標温度が比較的低い暖房モード（Ｂ）では、ヒートポンプ２がＯＦＦ、電気ヒータ２６がＯＦＦ、太陽熱温水器３ＡがＯＮ状態で運転され、上記のように外部熱源３の太陽熱温水器３Ａで高温に加熱された温水は、ヒートポンプ２および電気ヒータ２６を通過した低温の温水と三方弁３２を介して混合され、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３によって検出される温水の水温が目標温度となるように制御される。そして、この温水が三方弁５３，５４，５５を介して所要の暖房用機器５Ａ，５Ｂ，５Ｃ等に供給され、暖房に供されるようになっている。
【００３５】
また、目標温度が中程度とされた暖房モード（Ｃ）の場合、ヒートポンプ２がＯＮ（但し、圧縮機回転数は低速）、電気ヒータ２６がＯＦＦ、太陽熱温水器３ＡがＯＮ状態で運転され、ヒートポンプ２で加熱昇温された温水は、そのまま三方弁３２を介して全量が太陽熱温水器３Ａに供給されることにより、更に高温に加熱される。そして、太陽熱温水器３Ａからの温水は、三方弁３２で混合されることなく、全てが暖房用機器５Ａ，５Ｂ，５Ｃ等に供給され、暖房に供されるようになっている。
【００３６】
さらに、暖房負荷が増大し、目標温度が高温とされた暖房モード（Ｄ）では、ヒートポンプ２がＯＮ（但し、圧縮機回転数は高速）、電気ヒータ２６がＯＮ、太陽熱温水器３ＡがＯＮ状態とされるため、熱源の全てが作動状態とされる。この場合、ヒートポンプ２および電気ヒータ２６で加熱昇温された温水は、三方弁３２を介して全量が太陽熱温水器３Ａに供給され、更に高温に加熱されることにより、三方弁３２で混合されることなく、三方弁５３，５４，５５を介して暖房用機器５Ａ，５Ｂ，５Ｃ等に供給され、暖房に供されるようになっている。
【００３７】
以上がヒートポンプ２より優位な外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）が作動時の場合の運転状態の概要であるが、図４（Ａ）ないし（Ｄ）には、その太陽熱温水器３Ａが不作動時の場合の運転状態の概要が示されている。
この場合の給湯モード（Ａ）では、ヒートポンプ２がＯＮ、電気ヒータ２６がＯＦＦとされ、ヒートポンプ２で製造された温水の全てが太陽熱温水器３Ａをバイパスし、三方弁３２、５３を介して貯湯タンク４に循環される。貯湯タンク４では、加熱コイル４０を介して内部の温水を加熱することができ、これによって、給湯用の温水が貯えられるようになっている。
【００３８】
また、目標温度が比較的低い暖房モード（Ｂ）では、ヒートポンプ２がＯＮ（但し、圧縮機回転数は低速）、電気ヒータ２６がＯＦＦとされ、ヒートポンプ２で製造された温水の全てが太陽熱温水器３Ａをバイパスし、三方弁３２、５３，５４，５５を介して所要の暖房用機器５Ａ，５Ｂ，５Ｃ等に供給され、暖房に供されるようになっている。同様に、目標温度が中程度とされた暖房モード（Ｃ）では、ヒートポンプ２がＯＮ（但し、圧縮機回転数は高速）、電気ヒータ２６がＯＦＦの状態で運転され、ヒートポンプ２で製造された温水の全てが太陽熱温水器３Ａをバイパスし、三方弁３２、５３，５４，５５を介して所要の暖房用機器５Ａ，５Ｂ，５Ｃに供給され、暖房に供されるようになっている。
【００３９】
さらに、暖房負荷が増大し、目標温度が高温とされた暖房モード（Ｄ）では、ヒートポンプ２がＯＮ（但し、圧縮機回転数は高速）、電気ヒータ２６がＯＮ状態で運転され、ヒートポンプ２および電気ヒータ２６により製造された温水の全てが太陽熱温水器３Ａをバイパスし、三方弁３２、５３，５４，５５を介して所要の暖房用機器５Ａ，５Ｂ，５Ｃに供給され、暖房に供されるようになっている。このように、太陽熱温水器３Ａが不作動時においても、ヒートポンプ２および電気ヒータ２６を作動することによって、給湯、暖房を行うことができる。
【００４０】
一方、図５（Ａ）ないし（Ｅ）には、ヒートポンプ２に対して劣位な外部熱源３であるボイラ３Ｂが接続されている場合の運転状態が示されている。
図５（Ａ）の給湯モード（循環水温＜ヒートポンプ運転限界）では、ヒートポンプ２がＯＮ（但し、圧縮機回転数は低速）、電気ヒータ２６がＯＦＦ、外部熱源３のボイラ３ＢがＯＦＦとされ、ヒートポンプ２で製造された温水の全てが外部熱源３のボイラ３Ｂをバイパスし、三方弁３２、５３を介して貯湯タンク４に循環される。貯湯タンク４では、加熱コイル４０を介して内部の温水を加熱することができ、これによって、給湯用の温水が貯えられるようになっている。
【００４１】
また、目標温度が比較的低い暖房モード（Ｂ）では、ヒートポンプ２がＯＮ（但し、圧縮機回転数は低速）、電気ヒータ２６がＯＦＦ、ボイラ３ＢがＯＦＦとされ、ヒートポンプ２で製造された温水の全てがボイラ３Ｂをバイパスし、三方弁３２、５３，５４，５５を介して所要の暖房用機器５Ａ，５Ｂ，５Ｃ等に供給され、暖房に供される。同様に、目標温度が中程度とされた暖房モード（Ｃ）では、ヒートポンプ２がＯＮ（但し、圧縮機回転数は高速）、電気ヒータ２６がＯＦＦ、ボイラ３ＢがＯＮとされ、ヒートポンプ２で製造された温水の一部が三方弁３を介してボイラ３Ｂに供給される。ボイラ３Ｂで加熱された温水は、ヒートポンプ２からの温水と三方弁３で混合され、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３によって検出される温水の水温が目標温度となるように制御される。そして、この温水が三方弁５３，５４，５５を介して所要の暖房用機器５Ａ，５Ｂ，５Ｃに供給され、暖房に供されるようになっている。
【００４２】
さらに、暖房負荷が増大し、目標温度が高温とされた暖房モード（Ｄ）では、ヒートポンプ２がＯＮ（但し、圧縮機回転数は高速）、電気ヒータ２６がＯＮ、ボイラ３ＢがＯＮ状態とされ、熱源の全てが作動状態とされる。これにより、ヒートポンプ２および電気ヒータ２６で製造された温水の全てが三方弁３２を介してボイラ３Ｂに供給され、ボイラ３Ｂにより更に高温状態に加熱される。この温水は、三方弁３２で混合されることなく、三方弁５３，５４，５５を介して暖房用機器５Ａ，５Ｂ，５Ｃ等に供給され、暖房に供されるようになっている。
【００４３】
また、外部熱源３がヒートポンプ２より劣位な熱源のボイラ３Ｂであり、「循環水温＞ヒートポンプ運転限界」の場合の給湯モードＥでは、ヒートポンプ２の運転により給湯モードに対応することが困難なため、図５（Ｅ）のように、ヒートポンプ２がＯＦＦ、電気ヒータ２６がＯＦＦ、ボイラ３ＢがＯＮ状態にて運転される。この場合、ヒートポンプ２に供給された水は、電気ヒータ２６を通過し、三方弁３２を介して全てがボイラ３Ｂに供給され、ボイラ３Ｂにより所要温度に加熱されることになる。該温水は、三方弁３２，５３を介して貯湯タンク４に循環され、加熱コイル４０を介して貯湯タンク４内の温水を加熱することができ、これによって、給湯用の温水が貯えられるようになっている。
【００４４】
以上がヒートポンプ２より劣位な外部熱源３であるボイラ３Ｂが接続されている場合の運転状態の概要であるが、本実施形態においては、ヒートポンプ２より優位な外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）が接続されている場合、外部熱源３が優先的に運転され、ヒートポンプ２より劣位な外部熱源３（ボイラ３Ｂ）が接続されている場合、ヒートポンプ２が優先的に運転されるように、集中制御部６において、リモコン６０を介して外部熱源３のヒートポンプ２に対する優劣を特定することで、その優劣に応じてヒートポンプ２と外部熱源３との運転優先順位を、上記の如く入れ替えて運転、制御できる構成とされている。
【００４５】
また、ヒートポンプ２には、最劣位の熱源としてＯＮ／ＯＦＦ制御される電気ヒータ２６が内蔵されており、この電気ヒータ２６は、ヒートポンプ２よりも優位な太陽熱温水器３Ａを外部熱源３として運転する場合、あるいはヒートポンプ２よりも劣位なボイラ３Ｂを外部熱源３として運転する場合に、それぞれ補助熱源として運転、制御される構成とされている。
【００４６】
以下に、ヒートポンプ２より優位または劣位な外部熱源３との組み合せ時において、各々の熱源から運転信号が得られる場合、得られない場合の暖房時および給湯時における制御フローチャートを図６ないし図１７に用いて説明する。
まず、図６、図７には、ヒートポンプ２より優位な外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）との組み合せ時で、該熱源から運転信号が得られない場合の暖房時の制御フローチャート図が示されている。
【００４７】
ステップＳ１において、リモコン６０がＯＮにされ、もしくはモードが変更されて暖房運転が開始されると、ステップＳ２に進み、「水循環ポンプ２４がＯＮ」とされ、一定速で回転される。その後、ステップＳ３に進み、「負荷が有る？」が判定され、ＮＯの場合、元に戻り、ＹＥＳの場合、ステップＳ４に進み、「ヒートポンプ２の圧縮機１１がＯＦＦ、外部熱源３の太陽熱温水器３ＡがＯＮ、三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＡ→ＡＢが１００％」とされてステップＳ５に移行する。なお、ステップＳ３での負荷の判定は、単に水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と目標温度とを比較するだけでなく、目標水温と実水温との差分の積算値など、所要暖房負荷を満たしていることを確認するために他のパラメータを用いてもよく、以下における水温センサ３３の検出値と目標温度との比較の場合も同様である。
【００４８】
ステップＳ５においては、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と目標温度とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧目標温度？」が判定される。ここでの判定に上記の如くパラメータを用いてもよい。その結果、ＹＥＳの場合、ステップＳ６に進み、「三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＡ→ＡＢ１００％？」が判定され、ＮＯであれば、ステップＳ７に進み、ここで三方弁（ＳＶＯ１）３２を「ポートＡ→ＡＢ方向へ開度調整」した後、ステップＳ５に戻る。また、ＹＥＳであれば、ステップＳ８に進み、「外部熱源３の太陽熱温水器３ＡをＯＦＦ」とした後、ステップＳ３に戻り、以下の動作が繰り返される。
【００４９】
一方、ステップＳ５においてＮＯと判定された場合、ステップＳ９に進み、「三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＡ→ＡＢ１００％？」が判定され、ＮＯの場合、ステップＳ１０に進み、三方弁（ＳＶＯ１）３２を「ポートＡ→ＡＢ方向へ開度調整」した後、ステップＳ５に戻る。ステップＳ９でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ１１に進み、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と、ヒートポンプ２の冷媒／水熱交換器１３の温水出口回路２５Ｂに設けられている水温センサ（Ｔｗｏｕｔ）２８の検出値とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧Ｔｗｏｕｔ？」が判定される。
【００５０】
その結果、ＹＥＳであれば、ステップＳ１２に進み、ヒートポンプ２の「圧縮機１１をＯＮ」した後、通常の場合はそのままステップＳ１４に移行し、ＮＯであれば、ステップＳ１３に進み、「三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＡ→ＡＢを１００％」とした後、通常の場合はそのままステップＳ１４に移行する構成とされている。
然るに、本実施形態では、ステップＳ１２とステップＳ１４との間に、ステップＳ１２で圧縮機１１がＯＮされてから、ステップＳ２６で圧縮機１１がＯＦＦされるまで間における圧縮機１１が運転中の如何なるステップ（破線枠で示す）からでも、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）が作動しているか否かのチェック運転を、サブルーチンとして定期的に割り込ませることが可能な構成とされている。
【００５１】
このサブルーチンは、二点鎖線で表示された枠内のステップＳ１５ないしＳ１８から構成されており、予め設定されている要件が満たされると、該サブルーチンが実行されるようになっている。つまり、ステップＳ１５において、例えば、「圧縮機１１をＯＮにしてから３時間経過したか、または前回のチェックから３時間経過したか、あるいはデフロスト運転回数がｎ回に到達したか否か」等がチェックされ、ＮＯであれば、ステップＳ１５の直前の運転状態（三方弁３２の開度、圧縮機１１に回転数）に戻され、そのままステップＳ１４に移行する。一方、ＹＥＳであれば、サブルーチンが実行され、ステップＳ１６に進み、「ヒートポンプ２の圧縮機１１をＯＦＦ、三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＢ→ＡＢを１００％」とした後、ステップＳ１７に移行する。
【００５２】
ステップＳ１７では、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と、ヒートポンプ２の冷媒／水熱交換器１３の温水出口回路２５Ｂに設けられている水温センサ（Ｔｗｏｕｔ）２８の検出値とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧Ｔｗｏｕｔ？」が判定され、その結果、ＹＥＳの場合、ステップＳ４に戻り、以下の動作が繰り返される。また、ＮＯであれば、ステップＳ１８に進み、上記の通り、ステップＳ１５の直前の運転状態（三方弁３２の開度、圧縮機１１に回転数）に戻されてステップＳ１４に移行されるようになっている。
【００５３】
ステップＳ１４においては、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と目標温度とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧目標温度？」が判定される。その結果、ＮＯであれば、ステップＳ１９に進み、更に「圧縮機１３の運転周波数Ｈｚ最高？」が判定され、ＮＯの場合、ステップＳ２０に進み、「圧縮機１３の運転周波数Ｈｚを上昇」させた後、上記ステップＳ１４に戻り、ＹＥＳの場合、ステップＳ２１に進み、補助ヒータとしての「電気ヒータ２６に通電」した後、上記ステップＳ１４に戻る。
【００５４】
一方、ステップＳ１４でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ２２に進み、電気ヒータ（補助熱源）２６に通電されているか否かが判定され、その結果、ＹＥＳの場合、ステップＳ２３に進み、「電気ヒータ２６をＯＦＦ」とした後、ステップＳ１４に戻り、ＮＯであれば、ステップＳ２４に進み、「圧縮機１３の運転周波数Ｈｚ最低？」が判定される。その結果、ＮＯであれば、ステップＳ２５に進み、「圧縮機１３の運転周波数Ｈｚをダウン」させた後、上記ステップＳ１４に戻り、ＹＥＳであれば、ステップＳ２６に進み、「圧縮機１３をＯＦＦ」とした後、ステップＳ３に戻り、以下の動作が繰り返される。
【００５５】
上述のように、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）からの運転信号が得られない場合であっても、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と、ヒートポンプ２の冷媒／水熱交換器１３の温水出口回路２５Ｂに設けられている水温センサ（Ｔｗｏｕｔ）２８の検出値とを比較し、「Ｔｗｓｙｓ≧Ｔｗｏｕｔ？」の判定によって、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）が運転されているか否かを集中制御部６で把握し、その結果に基づいて温水暖房・給湯システム１を、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）の運転を優先しながら必要に応じて補助熱源の電気ヒータ２６を作動させるように適切に運転、制御することにより、効率のよい暖房運転ができるようにしている。
【００５６】
次に、図８および図９に基づいて、ヒートポンプ２より優位な外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）との組み合せ時であって、該熱源から運転信号が得られる場合の暖房時の制御フローチャートについて説明する。
この場合、ステップＳ３１において、リモコン６０がＯＮにされ、もしくはモードが変更されて暖房運転が開始されるが、このステップＳ３１からステップＳ３４までの動作については、図６に示されている熱源からの運転信号が得られない場合の動作と同様であるので説明は省略する。
【００５７】
ステップＳ３４での処理が終了すると、ステップＳ３５に進み、ここで外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）からの運転信号に基づいて、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）が作動しているか否かが判定され、ＹＥＳの場合、ステップＳ３６に移行し、ＮＯの場合、ステップＳ４２に移行する。ステップＳ３６においては、図６に示されている熱源からの運転信号が得られない場合のステップＳ５と同様、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と目標温度とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧目標温度？」が判定される。
【００５８】
その結果により、図６に示されているステップＳ６ないしＳ１０と同様のステップＳ３７ないしＳ４１の判定、処理が実行される。この間に、ステップＳ４０において、ＹＥＳと判定された場合または上記ステップＳ３５でＮＯと判定された場合、ステップＳ４２に移行し、ここでヒートポンプ２の「圧縮機１１をＯＮ」とした後、ステップＳ４３に移行する。以下のステップＳ４３からステップＳ５１は、上述の図７に示されているステップＳ１４ないしＳ２６と同様であるので説明は省略する。
なお、上記ステップＳ４３ないしＳ５１において、外部熱源３の太陽熱温水器３Ａが稼働していない場合、つまりステップＳ３５においてＮＯと判定され、ステップＳ４２に移行した場合、常に外部熱源３の稼働信号をウォッチし、稼働信号がＹＥＳとなったら、直ちにステップＳ３５に戻る動作が実行されるものとする。
【００５９】
このように、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）から運転信号が得られる場合は、外部熱源３用のコントローラ３４からの信号によって、集中制御部６で外部熱源３が運転されているか否かを判定し、それに基づいて温水暖房・給湯システム１を、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）の運転を優先しながら、必要に応じて電気ヒータ２６を作動するように適切に運転、制御することにより、効率のよい暖房運転ができるようにしている。
【００６０】
また、図１０および図１１には、ヒートポンプ２より劣位な外部熱源３（ボイラ３Ｂ）との組み合せ時における暖房時の制御フローチャート図が示されている。
この場合、ステップＳ６１において、リモコン６０がＯＮにされ、もしくはモードが変更されて暖房運転が開始されると、ステップＳ６２に進み、「水循環ポンプ２４がＯＮ」とされ、一定速で回転される。その後、ステップＳ６３に移行し、「負荷が有る？」が判定され、ＮＯであれば、元に戻り、ＹＥＳであれば、ステップＳ６４に進み、「ヒートポンプ２の圧縮機１１がＯＮ、外部熱源３のボイラ３ＢがＯＦＦ、三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＡ→ＡＢが１００％」とされてステップＳ６５に移行する。
【００６１】
ステップＳ６５においては、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と目標温度とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧目標温度？」が判定される。その結果、ＹＥＳであれば、ステップＳ６６に進み、「圧縮機１３の運転周波数Ｈｚ最低？」が判定され、ＹＥＳの場合、ステップＳ６７に進み、「圧縮機１３をＯＦＦ」とした後、ステップＳ６３に戻る。また、ＮＯの場合、ステップＳ６８に進み、「圧縮機１３の運転周波数Ｈｚをダウン」させた後、上記ステップＳ６５に戻り、以下の動作が繰り返される。
【００６２】
また、ステップＳ６５でＮＯと判定された場合、ステップＳ６９に進み、「圧縮機１３の運転周波数Ｈｚ最高？」が判定され、その結果、ＮＯの場合、ステップＳ７０に進み、「圧縮機１３の運転周波数Ｈｚを上昇」させた後、ステップＳ６５に戻り、ＹＥＳの場合、ステップＳ７１に進み、ここで「外部熱源３のボイラ３ＢをＯＮ、三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＢ→ＡＢ方向に作動調整」してステップＳ７２に移行する。更にステップＳ７２においては、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と目標温度とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧目標温度？」が判定される。
【００６３】
上記のステップＳ７２でＮＯと判定されると、ステップＳ７３に進み、「三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＢ→ＡＢが１００％？」が判定され、その結果、ＮＯであれば、ステップＳ７４に進み、「三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＢ→ＡＢ方向に作動調整」してステップＳ７２に戻り、ＹＥＳであれば、ステップＳ７５に進み、「電気ヒータ２６をＯＮ」としてステップＳ７２に戻って、以下の動作が繰り返される。
【００６４】
一方、ステップＳ７２でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ７６に進み、「電気ヒータ２６がＯＮ？」が判定され、その結果、ＹＥＳであれば、ステップＳ７７に進み、「電気ヒータ２６をＯＦＦ」としてステップＳ７２に戻り、ＮＯであれば、ステップＳ７８に移行し、ここで「三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＡ→ＡＢが１００％？」が判定される。その結果、ＮＯの場合、ステップＳ７９に進み、「三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＡ→ＡＢ方向に作動調整」してステップＳ７２に戻り、ＹＥＳの場合、ステップＳ８０に進み、「外部熱源３のボイラ３ＢをＯＦＦ」とした後、ステップＳ６５に戻って、以下の動作が繰り返される。
【００６５】
上述のように、外部熱源３がヒートポンプ２に対して劣位なボイラ３Ｂの場合は、外部熱源３とヒートポンプ２との運転優先順位を入れ替え、ヒートポンプ２を優先して運転しながら、暖房負荷に応じて外部熱源３のボイラ３Ｂあるいは補助熱源の電気ヒータ２６を作動させることにより、温水暖房・給湯システム１を適切に運転、制御し、効率のよい暖房運転ができるようにしている。
【００６６】
次に、図１２および図１３に基づいて、ヒートポンプ２より優位な外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）との組み合せ時であって、該熱源から運転信号が得られない場合の給湯時の制御フローチャートについて説明する。
まず、ステップＳ９１において、リモコン６０がＯＮにされ、もしくはモードが変更されて給湯運転が開始されると、ステップＳ９２に進み、「負荷が有る？」が判定され、ＮＯの場合、元に戻り、ＹＥＳの場合、ステップＳ９３に進み、「水循環ポンプ２４がＯＮ（最低速）、ヒートポンプ２の圧縮機１１がＯＦＦ、外部熱源３の太陽熱温水器３ＡがＯＮ、三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＢ→ＡＢが１００％」とされ、次のステップＳ９４に移行する。
【００６７】
ステップＳ９４においては、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と目標温度とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧目標温度？」が判定される。その結果、ＹＥＳであれば、ステップＳ９５に進み、ここで「水循環ポンプ２４が最高速？」が判定され、ＮＯの場合、ステップＳ９６に進み、「水循環ポンプ２４の回転数をアップ」してステップＳ９４に戻り、ＹＥＳの場合、ステップＳ９７に進み、ここで、冷媒／水熱交換器１３の水入口回路２５Ａに設けられている水温センサ（Ｔｗｉｎ）２７の検出水温が「Ｔｗｉｎ≧目標温度２？」が判定される。その結果がＹＥＳの場合、ステップＳ９８に進み、「給湯が終了」され、ＮＯの場合、ステップＳ９４の戻り、以下の動作が繰り返される。
【００６８】
一方、ステップＳ９４でＮＯと判定された場合、ステップＳ９９に進み、「運転開始後に「Ｔｗｓｙｓ≧目標温度？」となったか？」が判定され、ＹＥＳであれば、ステップＳ１００に進み、「ポンプ最低速？」が判定される。ここで、ＮＯであれば、ステップＳ１０１の移行し、「水循環ポンプ２４の回転数をダウン」してステップＳ９４に戻り、ＹＥＳであれば、ステップＳ１０２に進み、１回目のみｘ分後に、水温センサ（Ｔｗｏｕｔ）２８の検出水温と水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出水温とが比較され、「Ｔｗｏｕｔ≧Ｔｗｓｙｓ？」が判定され、その結果、ＹＥＳであれば、ステップＳ１０３に移行し、ＮＯであれば、ステップＳ１０４に移行する。
【００６９】
ステップＳ１０４においては、「（Ｔｗｓｙｓ−Ｔｗｏｕｔ）×水量≦ｙＫＷ？」が判定され、ＮＯの場合、ステップＳ９４に戻り、以下の動作を繰り返し、ＹＥＳの場合、ステップＳ１０５に進み、「Ｔｗｓｙｓ≦ＴｗＨＰｍａｘ？」が判定される。なお、上記の「ｙＫＷ」とは、外部熱源３に期待される加熱能力、「ＴｗＨＰｍａｘ」とは、ヒートポンプ２が出せる最高水温、「水量」とは、水循環ポンプ２４の回転速度から概算されるシステム内の循環水量を表すものである。ステップＳ１０５において、ＮＯと判定された場合、ステップＳ９４に戻り、以下の動作を繰り返し、ＹＥＳと判定された場合、ステップＳ１０３に移行する。
【００７０】
また、ステップＳ１０３では、「ヒートポンプ２の圧縮機１１がＯＮ、外部熱源の太陽熱温水器３ＡがＯＦＦ、三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＡ→ＡＢが１００％、目標温度＝ＴｗＨＰｍａｘ（設定目標温度＞ＴｗＨＰｍａｘの場合）」とされ、その後、ステップＳ１０６に移行される。続いて、ステップＳ１０６では、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と目標温度とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧目標温度？」が判定され、ＮＯの場合、ステップＳ１０７に進み、ここで「水循環ポンプ２４の回転数をダウン」してステップＳ１０６に戻る。
【００７１】
一方、ステップＳ１０６でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ１０８に進み、「水循環ポンプ２４が最高速？」が判定される。ＮＯの場合、ステップＳ１０９に進み、「水循環ポンプ２４の回転数をアップ」してステップＳ１０６に戻り、ＹＥＳの場合、ステップＳ１１０に進み、冷媒／水熱交換器１３の水入口回路２５Ａに設けられている水温センサ（Ｔｗｉｎ）２７の検出水温が「Ｔｗｉｎ≧目標温度２？」が判定される。その結果、ＹＥＳであれば、ステップＳ１１１に進み、「給湯が終了」され、ＮＯであれば、ステップＳ１０８の戻り、以下の動作が繰り返される。
【００７２】
上述のように、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）からの運転信号が得られない場合であっても、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と、ヒートポンプ２の冷媒／水熱交換器１３の出入口に設けられている水温センサ（Ｔｗｉｎ）２７および水温センサ（Ｔｗｏｕｔ）２８の検出値の比較結果から、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）が運転されているか否かを集中制御部６で把握し、その結果に基づいて温水暖房・給湯システム１を、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）の運転を優先しながら、必要に応じて補助熱源の電気ヒータ２６を作動するように適切に運転、制御することにより、効率のよい給湯運転ができるようにしている。
【００７３】
また、図１４および図１５には、ヒートポンプ２より優位な外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）との組み合せ時であって、該熱源から運転信号が得られる場合の給湯時の制御フローチャート図が示されている。
この場合、ステップＳ１２１において、リモコン６０がＯＮにされ、もしくはモードが変更されて給湯運転が開始されるが、このステップＳ１２１からステップＳ１２３までの動作は、図１２に示されている熱源から運転信号が得られない場合の動作と同様であるので説明は省略する。
【００７４】
ステップＳ１２３での処理が終了すると、ステップＳ１２４に進み、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）からの運転信号に基づいて、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）が作動しているか否かが判定され、ＹＥＳの場合、ステップＳ１２５に移行し、ＮＯの場合、ステップＳ１２６に移行する。ステップＳ１２５では、図１２に示されている熱源から運転信号が得られない場合のステップＳ９４と同様、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と目標温度とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧目標温度？」が判定される。
【００７５】
その結果により、図１２に示されているステップＳ９５ないしＳ１０１と同様のステップＳ１２７ないしＳ１３３の判定、処理が実行される。そして、ステップＳ１３１でＮＯと判定された場合およびステップＳ１３２でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ１３４に進み、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と水温センサ（Ｔｗｏｕｔ）２８との検出値に基づいて、「（Ｔｗｓｙｓ−Ｔｗｏｕｔ）×水量≦ｙＫＷ？」が判定される。その結果、ＮＯであれば、ステップＳ１２５に戻り、ＹＥＳであれば、次のステップＳ１３５に進み、ここで「Ｔｗｓｙｓ≦ＴｗＨＰｍａｘ？」が判定される。なお、「ｙＫＷ」、「ＴｗＨＰｍａｘ」および「水量」の定義は、上述の通りである。
【００７６】
上記ステップＳ１３５でＮＯと判定された場合、ステップＳ１２５に戻って、以下の動作を繰り返し、ＹＥＳと判定された場合、ステップＳ１２４で外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）が作動されていないと判定された場合と同様、ステップＳ１２６に移行する。このステップＳ１２６においては、「水循環ポンプ２４がＯＮ（最低速）、ヒートポンプ２の圧縮機１１がＯＮ、外部熱源３の太陽熱温水器３ＡがＯＦＦ、三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＡ→ＡＢが１００％、目標温度＝ＴｗＨＰｍａｘ（設定目標温度＞ＴｗＨＰｍａｘの場合）」とされる。以下、図１３に示されているステップＳ１０６ないしＳ１１１と同様の動作が実行されることになるので、ここでの説明は省略する。
【００７７】
このように、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）から運転信号が得られる場合は、外部熱源３用のコントローラ３４からの信号によって、集中制御部６で外部熱源３が運転されているか否かを判定し、それに基づいて温水暖房・給湯システム１を、外部熱源３（太陽熱温水器３Ａ）の運転を優先しながら、必要に応じて補助熱源の電気ヒータ２６を作動するように適切に運転、制御することにより、効率のよい給湯運転ができるようにしている。
【００７８】
更に、図１６および図１７には、ヒートポンプ２より劣位な外部熱源３（ボイラ３Ｂ）との組み合せ時における給湯時の制御フローチャート図が示されている。
まず、ステップＳ１４１において、リモコン６０がＯＮにされ、もしくはモードが変更されて給湯運転が開始されると、ステップＳ１４２に移行し、「負荷が有る？」が判定される。ここでＮＯと判定された場合、元に戻り、ＹＥＳと判定された場合、ステップＳ１４３に進み、「水循環ポンプ２４がＯＮ（最低速）、ヒートポンプ２の圧縮機１１がＯＮ、外部熱源３のボイラ３ＢがＯＦＦ、三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＡ→ＡＢが１００％」とされ、ステップＳ１４４に移行する。
【００７９】
ステップＳ１４４では、「目標水温≧ヒートポンプ２の出湯限界？」が判定され、ＮＯの場合、ステップＳ１４５に進み、ＹＥＳの場合、ステップＳ１４６に進む。ステップＳ１４５では、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と目標温度とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧目標温度？」が判定される。ＮＯであれば、ステップＳ１４７に移行して、「水循環ポンプ２４が最低速？」が判定され、ＮＯの場合、ステップＳ１４８に移行し、「水循環ポンプ２４の回転速度をダウン」してステップＳ１４５に戻り、ＹＥＳの場合、ステップＳ１４９に進む。
【００８０】
ステップＳ１４９では、「目標−Ｔｗｓｙｓに変化あり？」が判定される。ここでの「変化あり」とは、「目標−Ｔｗｓｙｓ」が小さくなっていることを指す。ステップＳ１４９でＹＥＳと判定されると、ステップＳ１４５に戻り、ＮＯと判定されると、ステップＳ１６１に進み、ヒートポンプ２による給湯運転が終了される。
また、上記ステップＳ１４５でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ１５０に進み、「水循環ポンプ２４が最高速？」が判定される。ＮＯの場合、ステップＳ１５１に進み、「水循環ポンプ２４の回転数をアップ」してステップＳ１４５に戻り、ＹＥＳの場合、ステップＳ１５２に進み、冷媒／水熱交換器１３の水入口回路２５Ａに設けられている水温センサ（Ｔｗｉｎ）２７の検出水温が「Ｔｗｉｎ≧目標温度２？」が判定される。
【００８１】
その判定結果がＹＥＳであれば、ステップＳ１５３に進み、「給湯が終了」され、またＮＯであれば、ステップＳ１４５に戻り、以下の動作が繰り返される。
一方、ステップＳ１４４でＹＥＳと判定され、ステップＳ１４６に移行した場合、そこで「目標水温＝ヒートポンプ２の出湯限界」とされ、ステップＳ１５４に進み、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と目標温度とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧目標温度？」が判定される。
【００８２】
その結果、ＮＯであれば、ステップＳ１５５に進み、そこで「水循環ポンプ２４が最低速？」が判定される。ＮＯの場合、ステップＳ１５６に進み、「水循環ポンプ２４に回転速度をダウン」してステップＳ１５４に戻り、ＹＥＳの場合、ステップＳ１５７に進み、「目標−Ｔｗｓｙｓに変化あり？」が判定される。ここで、ＹＥＳと判定されると、ステップＳ１５４に戻り、ＮＯと判定されると、ステップＳ１６１に進み、ヒートポンプ２による給湯運転が終了される。また、ステップＳ１５４での判定結果がＹＥＳであれば、ステップＳ１５８に進み、「水循環ポンプ２４が最高速？」が判定される。その結果、ＮＯの場合は、ステップＳ１５９に進み、「水循環ポンプ２４に回転速度をアップ」してステップＳ１５４に戻り、ＹＥＳの場合は、ステップＳ１６０に移行する。
【００８３】
ステップＳ１６０では、冷媒／水熱交換器１３の水入口回路２５Ａに設けられている水温センサ（Ｔｗｉｎ）２７の検出水温が「Ｔｗｉｎ≧目標温度２？」が判定され、ＮＯであれば、ステップＳ１５４に戻り、以下の動作が繰り返され、ＹＥＳであれば、ステップＳ１６１に進み、「ヒートポンプ２による給湯運転が終了」され、ステップＳ１６２に移行する。ステップＳ１６２では「目標水温＝ユーザ設定温度、ヒートポンプ２がＯＦＦ、外部熱源３のボイラ３ＢがＯＮ、水循環ポンプ２４が最高速、三方弁（ＳＶＯ１）３２のポートＢ→ＡＢが１００％」とされた後、ステップＳ１６３に移行する。
【００８４】
ステップＳ１６３においては、水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３の検出値と目標温度とが比較され、「Ｔｗｓｙｓ≧目標温度？」が判定され、ＮＯであれば、元に戻り、ＹＥＳであれば、ステップＳ１６４に進み、「給湯運転が終了」される。なお、ステップＳ１６２ないしＳ１６４については、これに替え、水循環ポンプ２４の速度を再度落して、出口温水温度を高める方法を採ってもよい。
【００８５】
上述のように、外部熱源３がヒートポンプ２に対して劣位なボイラ３Ｂの場合であっても、ヒートポンプ２を優先的に運転しながら、しかもヒートポンプ２の運転で給湯できる限界を見極めつつ、外部熱源３のボイラ３Ｂあるいは最劣位の熱源である電気ヒータ２６を作動させて、温水暖房・給湯システム１を適切に運転、制御することにより、効率のよい給湯運転ができるようにしている。
【００８６】
斯くして、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
上記の温水暖房・給湯システム１においては、ヒートポンプ２を運転し、圧縮機１１から吐出された高温高圧の冷媒ガスを冷媒／水熱交換器１３を導入することによって、その放熱で水回路２５内を循環される水を加熱し、温水を製造することができる。なお、このようなヒートポンプ２による温水の製造は公知である。また、このヒートポンプ２により温水を製造中に、空気熱交換器１８に霜が着霜した場合、四方切換弁１２で冷媒循環方向を冷房サイクル（デフロストサイクル）に切換えることにより、除霜可能とされている。
【００８７】
さらに、水回路２５の温水出口回路２５Ｂ側に、補助熱源としての電気ヒータ２６を設置するとともに、ヒートポンプ２に対してランニングコストが優位な太陽熱温水器３Ａや劣位なボイラ３Ｂ等の外部熱源を直列に接続した構成とし、その外部熱源２の下流側の温水出口回路２５Ｂにヒートポンプ２から取出された温水と外部熱源３を経て取出された温水とを混合して目標温度に制御する三方弁（ＳＶＯ１）３２を設け、この三方弁（ＳＶＯ１）３２で目標温度に調整された温水を、下流側に接続されている給湯タンク４および／または床暖房器５Ａ、ラジエータ５Ｂおよびファンコイルユニット５Ｃ等の暖房用機器５に供給可能な構成とされている。
【００８８】
このため、主に給湯のみに利用されていた太陽熱温水器３Ａやボイラ３Ｂ等の外部熱源３を、ヒートポンプ２を主体とした温水暖房・給湯システム１に組み込み、ヒートポンプ２および外部熱源３（太陽熱温水器３Ａやボイラ３Ｂ等）の双方で製造された温水を同時に給湯および／または暖房に有効に利用することが可能となる。従って、多様な太陽熱温水器３Ａやボイラ３Ｂ等の外部熱源３を簡単に組み込むことができ、それを有効活用できるヒートポンプ２を主体とした温水暖房・給湯システム１を確立することができる。
【００８９】
また、本実施形態のシステム１は、上記外部熱源３が、ヒートポンプ２に対して優位な熱源（例えば、太陽熱温水器３Ａ）または劣位な熱源（例えば、ボイラ３Ｂ）の何れであるかを特定し、その優劣に応じてヒートポンプ２と外部熱源３との運転優先順位を入れ替えて制御する集中制御部６を備えている。このため、ヒートポンプ２の温水出口回路２５Ｂに接続される外部熱源３が、ヒートポンプ２に対して、例えばランニングコストから見て優位な熱源なのか、劣位な熱源なのかを予め特定し、その優劣に応じてヒートポンプ２と外部熱源３との運転優先順位を入れ替えて運転することができる。従って、外部熱源３がヒートポンプ２に対して優位な熱源または劣位な熱源の何れであっても、そのシステム１を最も効率のよい状態で運転することが可能となる。
【００９０】
さらに、上記の集中制御部６には、外部熱源３の優劣を設定する機能が組み込まれており、暖房・給湯システム１に接続された外部熱源３の種類に応じて、その外部熱源３がヒートポンプ２に対して優位な熱源であるのか、劣位な熱源であるのかをリモコン６０等を介して簡単に設定可能とされている。このため、外部熱源３の優劣を事前に設定しておくことにより、外部熱源３の種類に応じて最適な暖房・給湯運転を行わせることができる。
【００９１】
また、本実施形態の集中制御部６は、外部熱源３からの運転信号が得られる場合、得られない場合の双方に対応して運転可能な機能を備えている。このため、接続される外部熱源３が運転信号を発する機能を有しているか否かにかかわらず、それが運転されているか否かを集中制御部６で判断して、外部熱源３およびヒートポンプ２を含む温水暖房・給湯システム１全体の運転制御を行うことができる。従って、如何なる仕様の外部熱源３が接続されても、それに対応してシステム１を正常に運転制御することができる。
【００９２】
また、外部熱源３が、太陽熱温水器３Ａ、ボイラ３Ｂ等の少なくともいずれか１つとされ、太陽熱温水器３Ａがヒートポンプ２に対して優位な外部熱源３とされ、ボイラ３Ｂがヒートポンプ２に対して劣位な外部熱源３とされているため、外部熱源３としてランニングコストが掛らない太陽熱温水器３Ａが接続された場合、これをヒートポンプ２に対して優位な外部熱源３と見做し、ヒートポンプ２に優先して運転するとともに、ボイラ３Ｂが接続された場合、そのランニングコストがヒートポンプ２よりも高いことから、ヒートポンプ２に対して劣位な外部熱源３と見做し、ヒートポンプ２を優先的に運転することができる。
【００９３】
従って、外部熱源３の種類に応じてランニングコストが安い方の熱源機器を優先的に運転し、ランニングコストの低減化を図ることができる。なお、ボイラ３Ｂは、使用する燃料の種類によりランニングコストがヒートポンプ２に対して優位か否かが分かれる場合があるので、実態に照らして優位または劣位の何れかに設定すればよい。
【００９４】
また、本実施形態においては、ヒートポンプ２に、補助熱源として温水出口回路２５Ｂに付設された電気ヒータ２６を内蔵し、該電気ヒータ２６をヒートポンプ２に対して常に最劣位の熱源として作動可能としている。このため、運転状況や負荷等に応じてヒートポンプ２および外部熱源３の運転を優先しながら、必要により最劣位の熱源である電気ヒータ２６を作動することにより、暖房・給湯能力を確保することができる。従って、熱源としてヒートポンプ２、外部熱源３および電気ヒータ２６の３つが接続可能で、それらを有効に、かつ効率よく利用することができるヒートポンプ２を主体とした温水暖房・給湯システム１を提供することができる。
【００９５】
さらに、本実施形態では、三方弁（ＳＶＯ１）３２で混合された温水の温度を検出する水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）３３が設けられ、該水温センサ３３の検出値に基づいて三方弁３２による温水の混合割合を制御し、その温水温度が目標温度となるように制御される構成とされているため、三方弁３２で混合された温水を利用する側の給湯タンク４および／または暖房用機器５側が必要としている温水の温度を目標温度に、三方弁３２による温水の混合割合および使用熱源を決定してシステム１を運転し、制御することができる。これにより、どの熱源機器が使われている場合であっても、負荷側に対しては常に目標の温度とされた適正温度の温水を供給することが可能となる。
【００９６】
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、ヒートポンプ２として四方切換弁１２を備えたリバースサイクル方式の冷凍サイクルを備えた例について説明したが、これに限らず、一方向に冷媒が循環されるタイプのヒートポンプ等、様々な構成のヒートポンプが適用可能であることは云うまでもない。また、給湯タンク４および暖房用機器５の構成やその接続構成についても、上記実施形態に限られるものではなく、種々の変形例を採用してもよいことはもちろんである。
【００９７】
さらに、上記実施形態では、補助熱源として電気ヒータ２６をヒートポンプ２に内蔵した例について説明したが、このヒートポンプ２に対して最劣位の熱源である電気ヒータ２６の設置は、本発明において必須のものではなく、電気ヒータ２６が設けられていない構成の温水暖房・給湯システムにも同様に適用できることはもちろんである。
【符号の説明】
【００９８】
１ 温水暖房・給湯システム
２ ヒートポンプ
３ 外部熱源
３Ａ 太陽熱温水器（外部熱源）
３Ｂ ボイラ（外部熱源）
４ 貯湯タンク
５ 暖房用機器
６ 集中制御部（制御部）
２５ 水回路
２５Ｂ 温水出口回路
２６ 電気ヒータ
３０Ａ，３０Ｂ 温水回路
３２ 三方弁（ＳＶＯ１）
３３ 水温センサ（Ｔｗｓｙｓ）
５０Ａ，５０Ｂ 温水回路
６０ リモコン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温水を製造可能なヒートポンプと、温水を製造可能な外部熱源と、前記ヒートポンプおよび／または前記外部熱源で製造された温水を利用するための給湯タンクおよび／または暖房用機器とを備え、
前記ヒートポンプからの温水出口回路に前記外部熱源が直列に接続され、該外部熱源の下流側に前記給湯タンクおよび／または前記暖房用機器が接続されるとともに、
前記ヒートポンプから取出された温水と前記外部熱源を経て取出された温水とが三方弁を介して混合されることにより目標温度とされ、該温水が前記給湯タンクおよび／または前記暖房用機器に供給可能とされていることを特徴とする温水暖房・給湯システム。
【請求項２】
前記外部熱源が、前記ヒートポンプに対して優位な熱源または劣位な熱源の何れであるかを特定し、その優劣に応じて前記ヒートポンプと前記外部熱源との運転優先順位を入れ替えて制御する制御部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の温水暖房・給湯システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記外部熱源の優劣を設定する機能を備えていることを特徴とする請求項２に記載の温水暖房・給湯システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記外部熱源からの運転信号が得られる場合、得られない場合の双方に対応して運転可能な機能を備えていることを特徴とする請求項２または３に記載の温水暖房・給湯システム。
【請求項５】
前記外部熱源が、太陽熱温水器、ボイラ等の少なくともいずれか１つとされ、前記太陽熱温水器が、前記ヒートポンプに対して優位な外部熱源とされ、前記ボイラが、前記ヒートポンプに対して劣位な外部熱源とされていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の温水暖房・給湯システム。
【請求項６】
前記ヒートポンプには、補助熱源として前記温水出口回路に付設された電気ヒータが内蔵まれ、この電気ヒータが、前記ヒートポンプに対して常に最劣位の熱源として作動可能とされていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の温水暖房・給湯システム。
【請求項７】
前記三方弁で混合された温水の温度を検出する水温センサが設けられ、該水温センサの検出値に基づいて前記三方弁による温水の混合割合を制御し、その温水温度が目標温度となるように制御可能とされていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の温水暖房・給湯システム。
【請求項１】
温水を製造可能なヒートポンプと、温水を製造可能な外部熱源と、前記ヒートポンプおよび／または前記外部熱源で製造された温水を利用するための給湯タンクおよび／または暖房用機器とを備え、
前記ヒートポンプからの温水出口回路に前記外部熱源が直列に接続され、該外部熱源の下流側に前記給湯タンクおよび／または前記暖房用機器が接続されるとともに、
前記ヒートポンプから取出された温水と前記外部熱源を経て取出された温水とが三方弁を介して混合されることにより目標温度とされ、該温水が前記給湯タンクおよび／または前記暖房用機器に供給可能とされていることを特徴とする温水暖房・給湯システム。
【請求項２】
前記外部熱源が、前記ヒートポンプに対して優位な熱源または劣位な熱源の何れであるかを特定し、その優劣に応じて前記ヒートポンプと前記外部熱源との運転優先順位を入れ替えて制御する制御部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の温水暖房・給湯システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記外部熱源の優劣を設定する機能を備えていることを特徴とする請求項２に記載の温水暖房・給湯システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記外部熱源からの運転信号が得られる場合、得られない場合の双方に対応して運転可能な機能を備えていることを特徴とする請求項２または３に記載の温水暖房・給湯システム。
【請求項５】
前記外部熱源が、太陽熱温水器、ボイラ等の少なくともいずれか１つとされ、前記太陽熱温水器が、前記ヒートポンプに対して優位な外部熱源とされ、前記ボイラが、前記ヒートポンプに対して劣位な外部熱源とされていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の温水暖房・給湯システム。
【請求項６】
前記ヒートポンプには、補助熱源として前記温水出口回路に付設された電気ヒータが内蔵まれ、この電気ヒータが、前記ヒートポンプに対して常に最劣位の熱源として作動可能とされていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の温水暖房・給湯システム。
【請求項７】
前記三方弁で混合された温水の温度を検出する水温センサが設けられ、該水温センサの検出値に基づいて前記三方弁による温水の混合割合を制御し、その温水温度が目標温度となるように制御可能とされていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の温水暖房・給湯システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１３−１０４５９６（Ｐ２０１３−１０４５９６Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４７８２１（Ｐ２０１１−２４７８２１）
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
[ Back to top ]