JP5127595B2 - 給湯システム、分電盤 - Google Patents

Description

本発明は、給湯システム、分電盤に関する。

近年、従前より電力で駆動されていた冷蔵庫、洗濯機、電子レンジ等といった家電製品向けのエネルギーの他に、浴室や洗面台等での給湯、キッチンでの調理、リビングでの冷暖房等といった日頃の生活環境で必要なエネルギーを全て電力で賄うオール電化住宅が普及している。また、これに伴って、住宅内に分散配置された各家電製品に向けて満遍なく電力を分配するとともに、各家電製品の安全使用のために漏電遮断器や配線用遮断器等が一体的に配設された分電盤に対し、オール電化に向けて取り扱うべき負荷の数や用途が増大するために、更なる高機能化が求められている。

例えば、以下に示す特許文献１に開示される分電盤は、商用電源からの商用電力を直流電力に変換する整流器と、整流器からの直流電力を蓄電する蓄電池と、交流電力（商用電力）が必要な家電製品等の分電盤負荷のために蓄電池からの直流電力を交流電力に変換するインバータと、を有した無停電電源装置を設置しており、停電時や過負荷時において蓄電池に蓄電しておいた直流電力をインバータを介して利用することによって、分電盤負荷の安定した駆動を実現する、という効果を謳っている。
特開２００６−２７１０９７号公報

ところで、マンションやアパート等の既存の集合住宅をオール電化住宅に変更する一環として、浴室や洗面台等での給湯システムをヒートポンプ式電気給湯器を用いて実現しようとした場合、貯湯ユニットの設置場所が確保できないという課題が生じている。例えば、貯湯ユニットが容量３７０リットル、大きさ１９００ｍｍ×１１２０ｍｍ×４３０ｍｍの仕様である場合、貯湯ユニットのみで満水時には約４６０ｋｇもの重量となる。一方、一般的なマンションの耐荷重は１８０ｋｇ／ｍ^２とされているため、貯湯ユニットを設置するための面積としては計算上２．５〜３ｍ^２程度が必要となる。これに対して集合住宅の通路やベランダ等の空き空間は、非常用の通路として設備の設置が禁止されていることが多く、実際に設置できる場所は限られている。

また、電気給湯器を分電盤の負荷の一つとして取り扱う場合、ヒートポンプ式電気給湯器による給湯の際に一時的に必要となる消費電力は、その他の負荷である家電製品等の消費電力と比べて非常に大きい。従って、分電盤は大容量の蓄電池並びに大出力のインバータを備える必要がある。すると、給湯システムの導入コスト又は再構築コストが増大化する懸念がある。また、最悪の場合には、ヒートポンプ式電気給湯器の消費電力が大きいために、一般家庭向けの契約電力では賄いきれず、一般家庭に普及しない虞がある。

本発明は、ヒートポンプユニットと、当該ヒートポンプユニットにより生成された温水を貯蔵する貯湯ユニットとを備えるヒートポンプ式電気給湯器と、当該ヒートポンプ式電気給湯器を含めた複数の負荷に対し商用電源から供給される商用電力を分配供給する分電盤と、を有した給湯システムであって、前記分電盤は、前記商用電力を直流電力に変換する整流器と、前記商用電力を前記整流器により変換した直流電力によって充電される蓄電池と、前記蓄電池に充電された直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記商用電源から供給される前記商用電力又は前記インバータから供給される前記交流電力を選択して前記ヒートポンプ式電気給湯器に供給するスイッチと、深夜時間帯には、当該深夜時間帯の商用電力を用いて前記ヒートポンプユニットを運転させるとともに、当該深夜時間帯の商用電力を用いて前記蓄電池を充電させ、当該深夜時間帯以外の時間帯に前記ヒートポンプユニットを運転する場合、前記蓄電池の残量に応じて前記スイッチの選択を前記商用電力から前記交流電力に切り替える制御回路と、を有し、前記蓄電池は、放電深度の高い順に、第１の容量、第２の容量、第３の容量が設定され、前記第１の容量は、前記商用電源から供給される電流量が所定の基準電流量を超える場合又は停電が発生した場合、前記複数の負荷の一部又は全部に分配供給される前記商用電力の補償に用いられ、前記第２の容量は、深夜時間帯以外の時間帯に前記ヒートポンプユニットを運転する場合に用いられ、前記第３の容量は、自由に利用可能であることを特徴とする。

また、上記システムであって、前記制御回路は、深夜時間帯以外の時間帯において、時間情報及び環境情報に基づいて前記貯湯ユニットに貯蔵される温水の熱エネルギーとしての目標エネルギーを算定するとともに、前記貯湯ユニットに貯蔵される温水の熱エネルギーが前記目標エネルギーとなるように前記ヒートポンプユニットの運転を制御すること、が好ましい。

また、上記システムであって、前記制御回路は、所定時間以上連続した給湯が行われた場合、前記ヒートポンプユニットの運転を開始させること、が好ましい。

また、本発明は、ヒートポンプユニットと、当該ヒートポンプユニットにより生成された温水を貯蔵する貯湯ユニットとを備えるヒートポンプ式電気給湯器とを備えるヒートポンプ式電気給湯器を含めた複数の負荷に対し商用電源から供給される商用電力を分配供給する分電盤であって、前記商用電力を直流電力に変換する整流器と、前記商用電力を前記整流器により変換した直流電力によって充電される蓄電池と、前記蓄電池に充電された直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記商用電源から供給される前記商用電力又は前記インバータから供給される前記交流電力を選択して前記ヒートポンプ式電気給湯器に供給するスイッチと、深夜時間帯には、当該深夜時間帯の商用電力を用いて前記ヒートポンプユニットを運転させるとともに、当該深夜時間帯の商用電力を用いて前記蓄電池を充電させ、当該深夜時間帯以外の時間帯に前記ヒートポンプユニットを運転する場合、前記蓄電池の残量に応じて前記スイッチの選択を前記商用電力から前記交流電力に切り替える制御回路と、を有し、前記蓄電池は、放電深度の高い順に、第１の容量、第２の容量、第３の容量が設定され、前記第１の容量は、前記商用電源から供給される電流量が所定の基準電流量を超える場合又は停電が発生した場合、前記複数の負荷の一部又は全部に分配供給される前記商用電力の補償に用いられ、前記第２の容量は、深夜時間帯以外の時間帯に前記ヒートポンプユニットを運転する場合に用いられ、前記第３の容量は、自由に利用可能であることを特徴とする。

本発明によれば、設備の利用効率を向上させた給湯システムや当該給湯システム向けの分電盤を提供することができる。

＜＜＜給湯システムの全体構成＞＞＞
図１は、本実施形態に係る給湯システムの全体構成を示した図である。
図１に示す給湯システム１００は、所定の給水源からヒートポンプ式電気給湯器２０に向けて冷水を給水するための給水管１と、ヒートポンプ式電気給湯器２０と、ヒートポンプ式電気給湯器２０から混合栓３２に向けて温水を給湯するための給湯管２と、混合栓３２に向けて所定の給水源からの冷水を給水するための給水管３と、給水管３から給水された冷水と給湯管２から給湯された温水とを混合させる混合栓３２と、混合栓３２から温水が給湯される浴槽３０と、分電盤４０と、により主に構成される。

ヒートポンプ式電気給湯器２０は、給水管１により給水された冷水を貯蔵する貯湯ユニット２２と、分電盤４０の複数の負荷の一部であって、分電盤４０から供給される交流電力（ＡＣ）に基づいて駆動され貯湯ユニット２２に貯蔵された冷水を加熱して温水を生成するヒートポンプユニット２４と、を備えている。尚、ヒートポンプ式電気給湯器２０は、住宅の屋外に設置される。

ヒートポンプ式電気給湯器２０の一構成例を図２に示す。同図に示すヒートポンプユニット２４は、ファン２４０の回転により取り込んだ外気中の熱をＣＯ_２冷媒を介して吸収する熱交換器２４１と、外気中の熱を吸収したＣＯ_２冷媒を圧縮して更に高温にする圧縮機２４２と、配管２２１を介して循環させる貯湯槽２２２に貯蔵された水を、圧縮機２４２を経由した高熱のＣＯ_２冷媒によって加熱する熱交換器２４３と、熱交換器２４３を経由したＣＯ_２冷媒を膨張させて低温にする膨張弁２４４と、を有する。尚、外気を取り込むファン２４０の周辺には外気の温度を測定する温度センサ２８が配設される。また、同図に示す貯湯ユニット２２は、給水管１から給水される冷水が貯湯槽２２２の下部に供給され、貯湯槽２２２の下部の配管２２１から熱交換器２４３を介して貯湯槽２２２の上部の配管２２１に循環されることで温水に代わる。そして、貯湯槽２２の上部に滞留する温水が給湯管２に排出されるとともに、この排出された温水分の冷水が給水管１より補給される。尚、貯湯槽２２２には、温水の温度及び水量を検出するために、例えば貯湯槽２２２の上部中部下部の三箇所に温度センサ２６ａ、２６ｂ、２６ｃが配設される。温度センサ２６ａ、２６ｂ、２６ｃにより検出された貯湯槽２２２の温水の温度及び水量によって、貯湯槽２２２の温水の熱エネルギー（＝質量×比熱×温度）が算出される。

浴槽３０は、給水管３から給水される冷水と給湯管２から給湯される高温温水を混合し、適切な温度の温水の吐水や止水を行う混合栓３２等が設けられる。

分電盤４０は、過負荷補償機能並びに停電補償機能を備えており、ヒートポンプ式電気給湯器２０を含めた複数の負荷（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、２０）に対し交流電力を安定的に供給する。尚、図１では、分電盤４０の負荷として、説明の便宜上、４パターンの負荷（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、２０）のみを示しているが、さらに負荷の数が多くてもよい。また、負荷５０ａ〜５０ｃは、分電盤４０の一般的な負荷である家電製品を表現しており、例えば、リビングに配置される冷暖房機器、テレビ受信機等、キッチン周辺に配置される電子レンジ等である。

分電盤４０は、商用電源１０からの商用電力を受電するＡＣ電源ライン４０１上に配設され漏電時と過電流時の遮断機能を併せ持った漏電遮断器ＥＬＢと、商用電力を直流電流に変換する整流器４１と、整流器４１により変換された直流電力によって充電される蓄電池４２と、蓄電池４２に充電された直流電力を交流電力に変換するインバータ４３と、漏電遮断器ＥＬＢの出力側のＡＣ電源ライン４０１上に配設され商用電源から供給される電流量（即ち、負荷（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、２０）によって消費される電流量）を検出する電流センサ４４と、電流センサ４４によって検出された電流量に基づいて後述のスイッチＳＷ１〜ＳＷ５の切り替えを制御するコントローラ４５（本願請求項に係る制御回路）と、を有する。

尚、蓄電池４２は、鉛蓄電池、ニッケル水素蓄電池、リチウムイオン蓄電池等の種々の二次電池を採用することができるが、ヒートポンプ式電気給湯器２４による給湯の際の大電流で高頻度の放電に対応する為、その他の二次電池と対比して、メモリ効果現象（浅い深度の放電を受けた経歴を記憶する現象）が殆ど無く、継ぎ足し充電や非満充電保管に適すると言われるリチウムイオン電池の採用が好ましい。
また、電流センサ４４は、例えば、電源ライン４０１を流れる電流量を検出する変流器である。

分電盤４０は、さらに、漏電遮断器ＥＬＢの出力側のＡＣ電源ライン４０１上に配設され漏電遮断器ＥＬＢを経由した商用電力からの受電を可能とするか否かを切り替えるスイッチＳＷ１と、ＡＣ電源ライン４０１よりそれぞれの負荷（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、２０）に向けて分岐された分岐ライン４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄと、分岐ライン４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄ上に配設され各負荷（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、２０）への電力供給を過電流時に遮断する配線用遮断器ＮＦＢ１、ＮＦＢ２、ＮＦＢ３、ＮＦＢ４と、ＡＣ電源ライン４０１から分岐ライン４０２ｃに向かう商用電力の分配供給を遮断するか否かを切り替えるスイッチＳＷ２と、分岐ライン４０２ｃとインバータ４３との間に設けられインバータ４３から分岐ライン４０２ｃに向かう交流電力の供給を遮断するか否かを切り替えるスイッチＳＷ３と、漏電遮断器ＥＬＢとスイッチＳＷ１との間のＡＣ電源ライン４０１と整流器４１との間に配設されＡＣ電源ライン４０１から整流器４１への商用電力の供給を遮断するか否かを切り替えるスイッチＳＷ４と、分岐ライン４０２ｄから供給される商用電力又はインバータ４３から出力される交流電力を選択してヒートポンプ式電気給湯器２０に供給するスイッチＳＷ５と、を有する。

上記の構成により、コントローラ４５は、電流センサ４４によって検出された電流量が所定の基準電流量を超えるような過負荷の発生を検出した場合にスイッチＳＷ１〜ＳＷ５の開閉を制御して、複数の負荷（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、２０）の一部（本実施形態の場合は負荷５０ｃのみ）に分配供給される商用電源１０からの商用電力をインバータ４３からの交流電力に切り替える過負荷補償機能を備える。

また、コントローラ４５は、電圧センサ４４’によって検出された電圧に基づいて停電の有無を検出し、停電の発生を検出した場合にはスイッチＳＷ１〜ＳＷ５の開閉を制御して、複数の負荷（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、２０）全てもしくは一部に分配供給される商用電源１０からの商用電力をインバータ４３からの交流電力に切り替える停電補償機能を備える。なお、インバータ４３から供給する負荷は、停電前に電流センサ４４で検出された電流量をもとに供給可能な範囲で選択するものとする。

さらに、コントローラ４５は、スイッチＳＷ３〜ＳＷ５の開閉によって、蓄電池４２の充放電と、ヒートポンプユニット２４を駆動する電源供給元の切り替えと、を制御する。具体的には、コントローラ４５は、カレンダ機能付きの時計４５１を備え、現時点の日付、時刻、季節や、さらには、安価な夜間電力を利用可能な深夜時間帯であるか否かを識別する。そして、コントローラ４５は、深夜時間帯には、深夜時間帯以外の時間帯に必要とされる給湯エネルギー（温水の熱エネルギー）を貯湯ユニット２２に蓄積すべく夜間電力を用いてヒートポンプユニット２４を運転させるとともに、夜間電力により蓄電池４２を充電させ、深夜時間帯以外の時間帯には、深夜時間帯に貯湯ユニット２２に蓄積された給湯エネルギー（以下、貯湯エネルギーと呼ぶ。）をヒートポンプユニット２４の運転により補充する場合、蓄電池４２の残量に応じてスイッチＳＷ５の選択を商用電力から交流電力に切り替える制御を行う。

さらに、コントローラ４５は、時間的要因（時間帯毎に予測される給湯イベント、季節毎に統計した給湯エネルギー分布等）及び環境的要因（気温、気圧、自然放熱等）を反映した１日分の給湯エネルギーの各種サンプル情報を格納するメモリ４５２を備えている。コントローラ４５は、時計４５１により測定した時刻と温度センサ２８により測定した気温とを、メモリ４５２に格納されたサンプル情報と照らし合わせることで、１日分の給湯エネルギー（以下、予測エネルギーＥＰと呼ぶ。）を予測するとともに、当該予測した結果に基づいて貯湯ユニット２２に貯蔵すべき目標となる貯湯エネルギー（以下、目標貯湯エネルギーＥＯといい、本願請求項に係る目標エネルギーに対応づけられる。）を定め、当該目標貯湯エネルギーＥＯが貯湯ユニット２２に貯蔵されるようにヒートポンプユニット２４の運転を制御する。

＜＜＜蓄電池の有効利用＞＞＞
＝＝＝蓄電池の容量設定＝＝＝
本発明では、上記のコントローラ４５の各機能説明の中で述べたように、夜間電力によって蓄電池４２に蓄えられた電気エネルギーを、過負荷補償や停電補償の際の補償エネルギーとして利用する他、給湯エネルギーをヒートポンプユニット２４の運転によって生成する場合にも利用する。さらに、蓄電池４２に蓄えられた電気エネルギーは、分電盤４０の負荷（５０ａ〜５０ｃ）として数多くの家電製品向けにも利用する。このように、本発明では、蓄電池４２に蓄えられた夜間の電気エネルギーを、昼の時間帯に、給湯用途を含めて様々な用途に目一杯使い切るようにすることで、高価な蓄電池４２の有効利用を図る。

図３は、蓄電池４２を多目的に利用するための容量設定の一例を示した図である。尚、同図に示す放電深度（定格容量に対する放電の比率）Ｘ、Ｙ、Ｚの順に放電深度が低くなる場合とする。

蓄電池４２の定格容量Ｍ０の中で放電深度１００％から放電深度Ｘ％までの範囲の容量Ｍ１は、利用不可分として設定する。蓄電池４２は一般的に放電深度が高くなると劣化が大きいという特徴を有するからである。

蓄電池４２の定格容量Ｍ０の中で放電深度Ｘ％から放電深度Ｙ％までの範囲の容量Ｍ２（第１の容量）は、停電／過負荷補償専用の容量として設定する。放電深度の高い（１００％側）範囲を用いたのは、非常時の停電補償や過負荷補償に必要とされる電力量はそれ程多くないからである。

蓄電池４２の定格容量Ｍ０の中で放電深度Ｙ％から放電深度Ｚ％までの範囲の容量Ｍ３（第２の容量）は、深夜時間帯以外の時間帯での第２の予測エネルギーに応じた給湯専用の容量として設定する。尚、中程度（１００％から０％の中間）の高さの放電深度の範囲を用いたのは、給湯頻度はある程度予測可能であり、給湯の中で非常に多くのエネルギーを消費する浴槽３０向け給湯は、蓄電池４２の充電が開始される深夜時間帯に近い夕刻頃と推定可能だからである。

蓄電池４２の定格容量Ｍ０の中で放電深度Ｚ％から放電深度０％までの範囲の容量Ｍ４（第３の容量）は、用途を問わずに自由に利用可能な容量として設定する。放電深度の低い（０％側）範囲を用いたのは、朝方より積極的に利用させるためである。また、容量Ｍ４は自由に利用可能であるため、給湯やその他の負荷（本実施形態の場合、５０ｃ）に利用してもよいし、停電／過負荷補償に利用してもよい。

尚、容量Ｍ３のとおり、蓄電池４２の容量の一部を給湯エネルギー生成専用として貯蔵したのは、給湯エネルギーには、家電製品に必要なエネルギーには無いつぎのような特徴があるからである。第１に一時的に大量の給湯エネルギーを必要とする点、第２に浴槽３０の大きさに基づいて１日に消費される給湯エネルギーの予測が容易である点、第３に利用時間帯（夕刻頃）が比較的遅いので蓄電池４２の再充電（深夜時間帯）が速やかに行われる点、第４に夏期は追い炊きの必要が殆どない点等、が挙げられる。これらの特徴を利用して、給湯に利用される給湯エネルギーをベース負荷として放電を行うことで、蓄電池４２の有効利用が図られることになる。

＝＝＝蓄電池の容量設定フロー＝＝＝
図４は、蓄電池４２の各容量Ｍ１〜Ｍ４の設定フローを示すフローチャートである。尚、以下の主体は特に断らない限りコントローラ４５である。

まず、蓄電池４２の定格容量の中で放電深度の高い側（１００％側）より容量Ｍ１（利用不可分）と容量Ｍ２（停電／過負荷補償用）とを順に設定する（Ｓ４０１）。つぎに、コントローラ４５は、時計４５１より日付、時刻、季節の情報を取得するとともに温度計２８により気温の情報を取得し、これらの取得した情報に基づいて１日分の給湯に必要とされる予測エネルギーＥＰを算定する（Ｓ４０２）。

詳述すると、コントローラ４５は、取得した情報をメモリ４５２に格納されたサンプル情報と照らし合わせることで、予測エネルギーＥＰを算定することができる。尚、予測エネルギーＥＰは、実際に給湯に使用されるまでの間に貯湯ユニット２２２から自然に放熱されて失われる貯湯エネルギーを加味して算定することもできる。また、予測エネルギーＥＰは、浴槽３０向けの給湯エネルギーと浴槽３０以外向けの給湯エネルギーとに区別して算定する。さらに、予測エネルギーＥＰは、貯湯槽２２２に貯蔵すべき温水の熱エネルギー（Ｊ）として換算するが、その他に当該温水の水量（ｌ）や当該温水を生成するための消費電力（Ｗ）として換算してもよい。

つぎに、コントローラ４５は、予測エネルギーＥＰが貯湯ユニット２２に蓄積可能な最大の温水の熱エネルギー（以下、上限貯湯エネルギーＥＭＡＸという。）を上回るか否かを判定する（Ｓ４０３）。予測エネルギーＥＰが上限貯湯エネルギーＥＭＡＸを上回る場合には（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、追い炊き（給湯エネルギーの補充）が必要と判定し、予測エネルギーＥＰから上限貯湯エネルギーを差し引いた量をヒートポンプユニット２４の概算効率ηで除算して容量Ｍ３（給湯用）を算定する（Ｓ４０４）。一方、予測エネルギーＥＰが上限貯湯エネルギーＥＭＡＸを下回る場合には（Ｓ４０３：ＮＯ）、追い炊きが不要と判定し、容量Ｍ３（給湯用）を「０」とする（Ｓ４０５）。そして、コントローラ４５は、蓄電池４２の定格容量Ｍ０から容量Ｍ１乃至Ｍ３の総和を減算して自由利用分の容量Ｍ４を算定する（Ｓ４０６）。

図４に示した設定フローによって、例えば、四季の中で特徴的な夏期と冬期ではつぎのような蓄電池４２の利用形態を想定することができる。

夏期の場合、深夜時間帯以外の給湯前の時間帯では、外気温の高さより、貯湯ユニット２２に予め蓄積された貯湯エネルギーにより給湯可能であり、追い炊きのためにヒートポンプユニット２４を運転させる必要が殆どない。また、夏期の場合、昼時間帯では給湯以外に空調（冷房）に伴う消費電力が非常に大きい。従って、夏期の場合、図４に示したフローに従えば、蓄電池４２に蓄電された電力のうち給湯用の容量Ｍ３が殆どなく、その分、自由に利用可能な容量Ｍ４を多く貯蔵できるため、蓄電した安価な深夜電力の多くを空調等に利用することが可能となる。

但し、深夜時間帯に蓄えた貯湯エネルギーで不足する場合には、蓄電池４２に給湯向けとして充電された夜間電力を利用してヒートポンプユニット２４を運転（追い炊き）する制御や、蓄電池４２の夜間電力を消費した場合にはスイッチＳＷ５を切り替えて商用電力を利用してヒートポンプユニット２４を運転する制御を行うこととする。

冬期の場合、深夜時間帯以外の給湯前の時間帯では、外気温の低さより貯湯ユニット２２に蓄積された貯湯エネルギーが保存されず、追い炊きのためにヒートポンプユニット２４を長時間運転する必要がある。このため、図４に示したフローに従うと、蓄電池４２に蓄えられたエネルギーのうち多く、もしくは全てはヒートポンプユニット２４による追い炊きに利用される容量Ｍ３となるため、自由に利用できる蓄電エネルギーが殆どなくなる。また、冬期の場合、昼時間帯では給湯以外に空調（暖房）に伴う消費電力が夏期の場合よりも大きく、分電盤４０がより過負荷状態となる可能性が高い。
尚、参考情報として、図６には、四季それぞれの１日分の給湯に用いられる消費電力の一例（サンプル情報）を示している。

＝＝＝過負荷補償を利用した蓄電池の有効利用＝＝＝
上記のとおり、過負荷補償は、電流センサ４４によって検出された電流量が所定の基準電流量を超えるような過負荷の発生を検出した場合にスイッチＳＷ１〜ＳＷ５の開閉を制御して、負荷５０ｃに供給される商用電源１０からの商用電力をインバータ４３からの交流電力に切り替えることで行われる。尚、過負荷補償を行うか否かの基準となる基準電流量は、漏電遮断器ＥＬＢの仕様により設定される。
ここで、上記の過負荷補償を利用して、容量Ｍ４の大きさに応じて基準電流量を可変させることで、本来過負荷でない場合にあっても、負荷５０ｃを蓄電池４２の電力を用いて駆動させる仕組みを備えることとする。具体的には、蓄電池４２に充電された自由に利用可能な容量Ｍ４が大きい場合には、上記の基準電流量を下げるように制御する。この結果、例えば、昼の時間帯に、負荷５０ｃは、本来過負荷でなければ商用電源１０によって駆動されるべきところ、蓄電池４２に充電された容量Ｍ４の夜間電力によって駆動させることができる。即ち、負荷５０ｃに向けた蓄電池４２からの積極的な放電を促すことができる。

＜＜ヒートポンプユニットの運転効率化＞＞
＝＝＝蓄電池容量と連動したヒートポンプユニットの運転の概要＝＝＝
図４に示した設定フローによって蓄電池４２の容量Ｍ１乃至Ｍ４を設定した後、コントローラ４５は、図５に示すフローチャートに従って、ヒートポンプユニット２４を運転させるための電源供給元の切り替え制御を行う。なお、容量Ｍ３（給湯用）並びに容量Ｍ４（自由利用分）は、昼の時間帯（＝充電を行わない時間帯）において時間の経過と共に数値が変化するため、随時、設定更新を行うものとする。

深夜時間帯の場合（Ｓ５０１：ＹＥＳ）、蓄電池４２は夜間電力で充電されるため、スイッチＳＷ５の入力を分岐ライン４０２ｄ側に設定し（Ｓ５０２）、商用電力を利用してヒートポンプユニット２４を駆動する（Ｓ５０５）。

深夜時間帯以外の時間帯の場合（Ｓ５０１：ＮＯ）、追い炊きのためにヒートポンプユニット２４を駆動する場合であって、且つ蓄電池４２の定格容量Ｍ０の中で容量Ｍ４（自由利用分）又は容量Ｍ３（給湯用）が残存している場合には（Ｓ５０３：ＹＥＳ）、スイッチＳＷ５の入力を分岐ライン４０２ｄ側からインバータ４３側に切り替え（Ｓ５０４）、容量Ｍ４又は容量Ｍ３を積極的に利用してヒートポンプユニット２４を駆動する（Ｓ５０５）。尚、容量Ｍ４及び容量Ｍ３が残存しない場合には（Ｓ５０３：ＮＯ）、スイッチＳＷ５の入力を分岐ライン４０２ｄ側に設定し（Ｓ５０２）、商用電力を利用してヒートポンプユニット２４を駆動する（Ｓ５０５）。

上記のとおり、ヒートポンプユニット２４の電源供給元は、蓄電池４２の残量の中で容量Ｍ３（給湯用）が残存している場合は蓄電池４２となり、容量Ｍ３が残存していない場合には商用電源１０となる。従って、本来夜間電力のみで運転すべきヒートポンプユニット２４を深夜以外の時間帯（昼の時間帯等）に運転する必要が生じた場合、容量Ｍ３の残量に応じて、商用電力ではなく、蓄電池４２の夜間電力を利用できる。

ところで、蓄電池４２の残量の中で容量Ｍ４（自由利用分）又は容量Ｍ２（停電／過負荷補償用）が残存する場合、スイッチＳＷ３を利用した切替運転を可能とする。例えば、停電時には、上記のとおりスイッチＳＷ１乃至ＳＷ３を利用して停電補償を行う。尚、ヒートポンプユニット２４が運転中に停電が発生した場合、その他の負荷５０ａ乃至５０ｃの停電補償の方を優先して、ヒートポンプユニット２４を強制停止させ、更に起動ロックをかける。また、過負荷時には、上記のとおりスイッチＳＷ２、ＳＷ３を用いて過負荷補償を行う。尚、ヒートポンプユニット２４が商用電力を利用した運転中に過負荷が発生した場合、過負荷補償の方を優先して行い、それでも過負荷が解消しないときにヒートポンプユニット２４を停止させる。尚、ヒートポンプユニット２４が蓄電池４２の電力を利用した運転中に過負荷が発生した場合、過負荷が解消するまでヒートポンプユニット２４を停止させる。

＝＝＝目標貯湯エネルギーに基づくヒートポンプユニットの運転例＝＝＝
図７は、貯湯ユニット２２に貯蔵すべき目標貯湯エネルギーＥＯの設定処理の流れを示すフローチャートである。尚、同図に示す目標貯湯エネルギーＥＯの設定処理は、予測エネルギーＥＰが貯湯ユニット２２に最大限蓄積可能な上限貯湯エネルギーＥＭＡＸ（貯湯能力）を常時下回ることを条件としており、例えば夏期のような暖かい季節であって昼の時間帯に追い炊きの必要のない１日を対象としている。また、以下の処理を実行する主体は、特に断らない限りコントローラ４５である。

まず、コントローラ４５は、時計４５１より現時点の日付、時刻、季節等の時間情報を取得するとともに温度計２８より現時点の気温情報を取得し、これらの取得した情報に基づいて予測エネルギーＥＰを算定する（Ｓ７０１）。

つぎに、コントローラ４５は、時間情報に基づき深夜時間帯以外の時間帯であるか否かを判別し（Ｓ７０２）、深夜時間帯の場合には（Ｓ７０２：ＮＯ）、貯湯ユニット２２に貯蔵すべき目標貯湯エネルギーＥＯを予測エネルギーＥＰに設定する（Ｓ７０６）。一方、深夜時間帯以外の時間帯の場合には（Ｓ７０２：ＹＥＳ）、所定時間連続した給湯が行われているか否かを判別し（Ｓ７０３）、連続した給湯が行われていない場合（Ｓ７０３：ＹＥＳ）にはＳ７０５に進む。連続した給湯が行われている場合（Ｓ７０３：ＮＯ）には浴槽３０向け給湯が行われたものと判定して予測エネルギーＥＰを「０」に設定し（Ｓ７０４）、Ｓ７０５に進む。

つぎに、予測エネルギーＥＰが貯湯ユニット２２に給湯に利用する時点において予測される常時貯蔵しておきたい下限貯湯エネルギーＥＭＩＮを上回るか否かを判別する（Ｓ７０５）。予測エネルギーＥＰが下限貯湯エネルギーＥＭＩＮを上回る場合には（Ｓ７０５：ＹＥＳ）、貯湯ユニット２２に貯蔵すべき目標貯湯エネルギーＥＯを予測エネルギーＥＰに設定する（Ｓ７０６）。予測エネルギーＥＰが下限貯湯エネルギーＥＭＩＮを下回る場合には（Ｓ７０５：ＮＯ）、目標貯湯エネルギーＥＯを下限貯湯エネルギーＥＭＩＮに設定する（Ｓ７０７）。

図８は、図７に示すフローチャートに従って設定された目標貯湯エネルギーＥＯの一例を示した図である。尚、同図では、実線が目標貯湯エネルギーＥＯを示し、点線が下限貯湯エネルギーＥＭＩＮを示し、一点鎖線が予測エネルギーＥＰを示している。同図において、午前０時から午前６時までの時間帯が深夜時間帯であって、午前６時から午前０時（２４：００）までの時間帯が深夜時間帯以外の時間帯である。尚、深夜時間帯は、同図の時間帯に限定されず、安価な夜間電力を利用可能な時間帯であればよい。

深夜時間帯や、午前６時から浴槽３０向けの給湯が行われる午後８時３０分頃までの時間帯では、目標貯湯エネルギーＥＯが予測エネルギーＥＰに設定されている。尚、深夜時間帯での予測エネルギーＥＰは、深夜時間帯に貯湯ユニット２２に貯蔵しておくべき貯湯エネルギーを予測したものである。また、午前６時から午後８時３０分までの時間帯での予測エネルギーＥＰは、当該時間帯に必要とされる貯湯エネルギーを予測したものである。尚、図８に示される例では予測エネルギーＥＰを一定としているが、当該時間帯における時間的要因（時間、季節等）及び環境的要因（外気温、自然放熱等）に基づいて随時変化する予測エネルギーＥＰのパターンであってもよい。浴槽３０向けの給湯が行われる午後８時３０分頃から午前０時までの時間帯では、当該時間帯に必要とされる貯湯エネルギーを予測したものであり、図８に示される例では予測エネルギーＥＰが下限貯湯エネルギーＥＭＩＮを下回るため、目標貯湯エネルギーＥＯが下限貯湯エネルギーＥＭＩＮに設定されている。

図９は、ヒートポンプユニット２４の運転開始条件を示すフローチャートであり、図１０は、ヒートポンプユニット２４の運転停止条件を示すフローチャートである。尚、以下の処理を実行する主体は、図７と同様に、特に断らない限りコントローラ４５である。

まず、ヒートポンプユニット２４の運転停止状態である場合（Ｓ９０１）、コントローラ４５は、時計４５１より時間情報を取得して所定の深夜時間帯であるか否かを判別する（Ｓ９０２）。深夜時間帯であれば（Ｓ９０２：ＹＥＳ）、コントローラ４５は、貯湯エネルギーを最大限貯蔵すべく、ヒートポンプユニット２４の運転を開始させる（Ｓ９０５）。一方、深夜時間帯以外の時間帯であれば（Ｓ９０２：ＮＯ）、Ｓ９０３に進む。

Ｓ９０３では、所定時間以上連続した給湯が行われたか否かが判別される（Ｓ９０３）。所定時間以上連続した給湯が行われた場合（Ｓ９０３：ＹＥＳ）、浴槽３０向け給湯が行われたものとみなし、コントローラ４５は、午前０時までに使われる可能性のある温水を貯蔵すべく、ヒートポンプユニット２４の運転を開始させる（Ｓ９０５）。所定時間以上連続した給湯が行われていない場合（Ｓ９０３：ＮＯ）、コントローラ４５は、温度センサ２６より貯湯ユニット２２の現在（時刻ｔとする。）の貯湯エネルギーＥ（ｔ）の情報を取得するとともに、貯湯エネルギーＥ（ｔ）が目標貯湯エネルギーＥＯ（ｔ）を下回るか否かを判別する（Ｓ９０４）。尚、目標貯湯エネルギーＥＯ（ｔ）は、自然放熱による貯湯ユニット２２の温水の温度低下を加味しているものとする。

貯湯エネルギーＥ（ｔ）が目標貯湯エネルギーＥＯ（ｔ）を下回る場合（Ｓ９０４：ＹＥＳ）、貯湯エネルギーＥ（ｔ）が目標貯湯エネルギーＥＯ（ｔ）に到達するように、コントローラ４５は、ヒートポンプユニット２４の運転を開始させる（Ｓ９０５）。一方、貯湯エネルギーＥ（ｔ）が目標貯湯エネルギーＥＯ（ｔ）を上回っていれば（Ｓ９０４：ＮＯ）、ヒートポンプユニット２４の運転を開始せずに、Ｓ９０２に戻る。

ヒートポンプユニット２４の運転を開始した場合（Ｓ１００１）、コントローラ４５は、温度センサ２６より貯湯ユニット２２に現時点（時刻ｔとする。）で蓄積されている貯湯エネルギーＥ（ｔ）の情報を取得するとともに、貯湯エネルギーＥ（ｔ）が目標貯湯エネルギーＥＯ（ｔ）に補償分ΔＥを加算した量（＝ＥＯ（ｔ）＋ΔＥ）よりも上回るか否かを判別する（Ｓ１００２）。目標貯湯エネルギーＥＯ（ｔ）に補償分ΔＥを加算した量（＝ＥＯ（ｔ）＋ΔＥ）より上回れば（Ｓ１００２：ＹＥＳ）、コントローラ４５は、ヒートポンプユニット２４の運転を停止させる（Ｓ１００３）。

上記のとおり、コントローラ４５は、例えば浴槽３０向けの給湯やシャワーの利用によって所定時間以上連続した給湯が行われる場合には、無条件にヒートポンプユニット２４の運転を開始させる。それ以外の場合には、貯湯ユニット２２に蓄積された貯湯エネルギーＥ（ｔ）が目標貯湯エネルギーＥＯ（ｔ）を下回るときにはヒートポンプユニット２４の運転を開始させ、目標貯湯エネルギーＥＯ（ｔ）に補償分ΔＥを加算した量に達するとヒートポンプユニット２４の運転を停止させる。この結果、目標貯湯エネルギーＥＯ（ｔ）に応じたヒートポンプユニット２４の効率的な運転が可能となる。

＝＝＝目標貯湯エネルギーに基づくヒートポンプユニットのその他の運転例＝＝＝
予測エネルギーＥＰが貯湯ユニット２２に最大限蓄積可能な上限貯湯エネルギーＥＭＡＸ（貯湯能力）を上回る場合、図１１に示すフローチャートにより目標貯湯エネルギーＥＯの設定処理を行う。本設定処理は、例えば冬期のような寒い季節であって昼間の時間帯に長期間の追い炊きが行われるような１日を対象としている。尚、以下の処理を実行する主体は、特に断らない限りコントローラ４５である。

まず、コントローラ４５は、時計４５１より時間情報を取得し、深夜時間帯であるか否かを判別する（Ｓ１１０１）。深夜時間帯の場合（Ｓ１１０１：ＹＥＳ）、貯湯ユニット２２に貯蔵すべき目標貯湯エネルギーＥＯを上限貯湯エネルギーＥＭＡＸに設定する（Ｓ１１０２）。一方、深夜時間帯以外の時間帯の場合（Ｓ１１０１：ＮＯ）、コントローラ４５は、時計４５１より現時点の日付、時刻、季節等の時間情報を取得するとともに温度計２８より現時点の気温情報（環境情報）を取得し、これらの取得した情報に基づいて予測エネルギーＥＰを随時算定する（Ｓ１１０３）。

つぎに、所定時間連続した給湯が行われているか否かを判別し（Ｓ１１０４）、連続給湯が行われていない場合（Ｓ１１０４：ＹＥＳ）にはＳ１１０６に進む。連続給湯が行われている場合（Ｓ１１０４：ＮＯ）には浴槽３０向け給湯が行われたものと判定して予測エネルギーＥＰを「０」に設定し（Ｓ１１０５）、Ｓ１１０６に進む。

つぎに、予測エネルギーＥＰが貯湯ユニット２２に常時貯蔵しておきたい下限貯湯エネルギーＥＭＩＮを上回るか否かを判別する（Ｓ１１０６）。予測エネルギーＥＰが下限貯湯エネルギーＥＭＩＮを下回る場合（Ｓ１１０６：ＮＯ）、目標貯湯エネルギーＥＯを下限貯湯エネルギーＥＭＩＮに設定する（Ｓ１１０９）。

一方、予測エネルギーＥＰが下限貯湯エネルギーＥＭＩＮを上回る場合（Ｓ１１０６：ＹＥＳ）、コントローラ４５は、現時刻から予め設定しておいた給湯予定時刻までの時間Ｔ１を算定するとともに、現時刻の予測エネルギーＥＰ（浴槽以外の給湯）から上限貯湯エネルギーＥＭＡＸを得るまでに要する時間Ｔ２を算定する。尚、時間Ｔ２は、「（上限貯湯エネルギーＥＭＡＸ−予測エネルギーＥＰ）÷ヒートポンプユニット２４の単位時間あたりの生成エネルギー」によって算定する。そして、時間Ｔ１が時間Ｔ２よりも長い場合には（Ｓ１１０７：ＹＥＳ）、貯湯ユニット２２に貯蔵すべき目標貯湯エネルギーＥＯを予測エネルギーＥＰに設定する（Ｓ１１０８）。一方、時間Ｔ２が時間Ｔ１に達した場合には（Ｓ１１０７：ＮＯ）、給湯の事前準備のために、目標貯湯エネルギーＥＯを上限貯湯エネルギーＥＭＡＸに設定する（Ｓ１１０２）。

図１２は、図１１に示すフローチャートに従って設定された目標貯湯エネルギーＥＯの一例を示した図である。尚、同図では、実線が目標貯湯エネルギーＥＯを示し、貯湯エネルギーの高い方の点線が上限貯湯エネルギーＥＭＡＸを示し、貯湯エネルギーの低い方の点線が下限貯湯エネルギーＥＭＩＮを示し、一点鎖線が予測エネルギーＥＰを示している。同図において、午前０時から午前６時までの時間帯が深夜時間帯であって、午前６時から午前０時（２４：００）までの時間帯が深夜時間帯以外の時間帯である。

深夜時間帯では、予測エネルギーＥＰが上限貯湯エネルギーＥＭＡＸを上回るため、目標貯湯エネルギーＥＯは上限貯湯エネルギーＥＭＡＸに設定されている。

午前６時から午後１時３０分までの時間帯では、予測エネルギーＥＰが上限貯湯エネルギーＥＭＡＸを下回っており、目標貯湯エネルギーＥＯが予測エネルギーＥＰに設定されている。尚、当該時間帯の予測エネルギーＥＰは、図１２に示される例では一定であるが、当該時間帯における時間的要因（時間、季節等）及び環境的要因（外気温、自然放熱等）に基づいて随時変化する予測エネルギーＥＰのパターンであってもよい。

午後１時３０分では、現時刻（午後１時３０分）の予測エネルギーＥＰ（浴槽以外の給湯）から上限貯湯エネルギーＥＭＡＸを得るまでに要する時間Ｔ２が、現時刻（午後１時３０分）から予め設定しておいた給湯予定時刻（午後８時３０分）までの時間Ｔ１に達したため、給湯の事前準備のため、目標貯湯エネルギーＥＯが予測エネルギーＥＰから上限貯湯エネルギーＥＭＡＸに変更されている。そして、午前１時３０分から浴槽３０向け給湯が行われる午後８時３０分までの時間帯では、目標貯湯エネルギーＥＯとして上限貯湯エネルギーＥＭＡＸの設定を維持している。

浴槽３０向け給湯が行われる午後８時３０分頃から午前０時までの時間帯では、予測エネルギーＥＰが下限貯湯エネルギーＥＭＩＮを下回るまでの間、目標貯湯エネルギーＥＯが予測エネルギーＥＰに設定されており、予測エネルギーＥＰが下限貯湯エネルギーＥＭＩＮを下回った後は、目標貯湯エネルギーＥＯが下限貯湯エネルギーＥＭＩＮに設定されている。

上記の給湯システム１００によれば、深夜時間帯には、深夜時間帯以外の時間帯に利用される貯湯エネルギーを、安価な夜間電力を利用して貯湯ユニット２２に貯蔵しておくことができる。また、深夜時間帯以外の時間帯では、貯湯ユニット２２に貯蔵された貯湯エネルギーの補充が必要となる場合、蓄電池４２の残量があれば、蓄電池４２に充電された安価な夜間電力を用いてヒートポンプユニット２４を運転することができる。

また、上記の給湯システム１００によれば、蓄電池４２の定格容量Ｍ０を、放電深度の高い順に、停電／過負荷補償用の容量Ｍ２、給湯用の容量Ｍ３、自由利用分の容量Ｍ４に少なくとも分割しており、使用頻度の高い用途には放電深度の低い（劣化の少ない）範囲を割り当てるようにしている。この結果、蓄電池４２の利用率を更に向上することができる。

さらに、上記の給湯システム１００によれば、深夜時間帯以外の時間帯において、現時点での時間情報及び環境情報に基づいて貯湯ユニット２２に貯蔵すべき目標貯湯エネルギーＥＯが算定され、当該目標貯湯エネルギーＥＯが維持されるようにヒートポンプユニット２４の運転が制御される。この結果、例えば、夏期の場合、深夜時間帯以外の時間帯では、深夜時間帯に蓄積しておいた貯湯エネルギーが保存されているため、ヒートポンプユニット２４を運転せずに済ませる、といった季節に応じた効率的な運用が可能となる。尚、目標貯湯エネルギーＥＯという指標が何もない状態でヒートポンプユニット２４を運転する場合、例えば、蓄電池４２の容量Ｍ４、Ｍ３を早々に使い切ってしまい、昼の時間帯にヒートポンプユニット２４を高価な商用電力で運転する虞がある。従って、目標貯湯エネルギーＥＯという指標を導入したことによって、蓄電池４２の容量と連動したヒートポンプユニット２４の効率的な運転が可能となる。

さらに、上記の給湯システム１００によれば、深夜時間帯以外の時間帯では、所定時間以上連続した給湯が行われた場合には、浴槽への給湯が行われたものとみなし、ヒートポンプユニット２４の運転を無条件に開始させる。このため、貯湯ユニット２２に貯蔵される貯湯エネルギーが浴槽３０への給湯後に速やかに目標貯湯エネルギーＥＯとなるように補充することができる。従って、貯湯ユニット２２にはその日に必要とされる貯湯エネルギーを常に蓄積した状態とすることができる。

さらに、上記の給湯システム１００によれば、給湯システム１００を構成する貯湯ユニット２２、蓄電池４２並びにヒートポンプユニット２４全ての設備の利用率を向上させることができ、オール電化住宅の実現に向けて給湯システム１００の小型化を図ることができる。

以上、本実施形態について説明したが、前述した実施例は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るととともに、本発明にはその等価物も含まれる。

本実施形態の給湯システムの全体構成の一例を示した図である。 本実施形態のヒートポンプ式電気給湯器の一構成例を示した図である。 本実施形態の蓄電池の容量設定を示した図である。 本実施形態の蓄電池の容量設定フローを示したフローチャートである。 本実施形態のヒートポンプユニットの電源制御を説明するためのフローチャートである。 本実施形態の春夏秋冬それぞれの１日分の給湯に用いられる消費電力の一例を示した図である。 本実施形態のコントローラによる目標貯湯エネルギーの設定フローを示した図である。 本実施形態の目標貯湯エネルギーの一設定例を示した図である。 本実施形態のコントローラによるヒートポンプユニットの運転開始制御の流れを示したフローチャートである。 本実施形態のコントローラによるヒートポンプユニットの運転停止制御の流れを示したフローチャートである。 本実施形態のコントローラによる目標貯湯エネルギーのその他の設定フローを示した図である。 本実施形態の目標貯湯エネルギーのその他の設定例を示した図である。

符号の説明

１０ 商用電源
２０ ヒートポンプ式電気給湯器
２２ 貯湯ユニット
２４ ヒートポンプユニット
２６、２８ 温度センサ
３２ 給湯口
４０ 分電盤
４１ 整流器
４２ 蓄電池
４３ インバータ
４４ センサ
４５ コントローラ
４５１ 時計
４５２ メモリ
５０ａ〜５０ｃ 負荷
ＳＷ１〜ＳＷ５ スイッチ

Claims (4)

1. ヒートポンプユニットと、当該ヒートポンプユニットにより生成された温水を貯蔵する貯湯ユニットとを備えるヒートポンプ式電気給湯器と、当該ヒートポンプ式電気給湯器を含めた複数の負荷に対し商用電源から供給される商用電力を分配供給する分電盤と、を有した給湯システムであって、
   前記分電盤は、
   前記商用電力を直流電力に変換する整流器と、
   前記商用電力を前記整流器により変換した直流電力によって充電される蓄電池と、
   前記蓄電池に充電された直流電力を交流電力に変換するインバータと、
   前記商用電源から供給される前記商用電力又は前記インバータから供給される前記交流電力を選択して前記ヒートポンプ式電気給湯器に供給するスイッチと、
   深夜時間帯には、当該深夜時間帯の商用電力を用いて前記ヒートポンプユニットを運転させるとともに、当該深夜時間帯の商用電力を用いて前記蓄電池を充電させ、
   当該深夜時間帯以外の時間帯に前記ヒートポンプユニットを運転する場合、前記蓄電池の残量に応じて前記スイッチの選択を前記商用電力から前記交流電力に切り替える制御回路と、
   を有し、
   前記蓄電池は、放電深度の高い順に、第１の容量、第２の容量、第３の容量が設定され、
   前記第１の容量は、前記商用電源から供給される電流量が所定の基準電流量を超える場合又は停電が発生した場合、前記複数の負荷の一部又は全部に分配供給される前記商用電力の補償に用いられ、
   前記第２の容量は、深夜時間帯以外の時間帯に前記ヒートポンプユニットを運転する場合に用いられ、
   前記第３の容量は、自由に利用可能であること、
   を特徴とする給湯システム。
2. 請求項１に記載の給湯システムであって、
   前記制御回路は、
   深夜時間帯以外の時間帯において、
   時間情報及び環境情報に基づいて前記貯湯ユニットに貯蔵される温水の熱エネルギーとしての目標エネルギーを算定するとともに、
   前記貯湯ユニットに貯蔵される温水の熱エネルギーが前記目標エネルギーとなるように前記ヒートポンプユニットの運転を制御すること、
   を特徴とする給湯システム。
3. 請求項２に記載の給湯システムであって、
   前記制御回路は、所定時間以上連続した給湯が行われた場合、前記ヒートポンプユニットの運転を開始させること、を特徴とする給湯システム。
4. ヒートポンプユニットと、当該ヒートポンプユニットにより生成された温水を貯蔵する貯湯ユニットとを備えるヒートポンプ式電気給湯器とを備えるヒートポンプ式電気給湯器を含めた複数の負荷に対し商用電源から供給される商用電力を分配供給する分電盤であって、
   前記商用電力を直流電力に変換する整流器と、
   前記商用電力を前記整流器により変換した直流電力によって充電される蓄電池と、
   前記蓄電池に充電された直流電力を交流電力に変換するインバータと、
   前記商用電源から供給される前記商用電力又は前記インバータから供給される前記交流電力を選択して前記ヒートポンプ式電気給湯器に供給するスイッチと、
   深夜時間帯には、当該深夜時間帯の商用電力を用いて前記ヒートポンプユニットを運転させるとともに、当該深夜時間帯の商用電力を用いて前記蓄電池を充電させ、
   当該深夜時間帯以外の時間帯に前記ヒートポンプユニットを運転する場合、前記蓄電池の残量に応じて前記スイッチの選択を前記商用電力から前記交流電力に切り替える制御回路と、
   を有し、
   前記蓄電池は、放電深度の高い順に、第１の容量、第２の容量、第３の容量が設定され、
   前記第１の容量は、前記商用電源から供給される電流量が所定の基準電流量を超える場合又は停電が発生した場合、前記複数の負荷の一部又は全部に分配供給される前記商用電力の補償に用いられ、
   前記第２の容量は、深夜時間帯以外の時間帯に前記ヒートポンプユニットを運転する場合に用いられ、
   前記第３の容量は、自由に利用可能であること、
   を特徴とする分電盤。